Строительные машины и оборудование, справочник





Асинхронные двигатели трехфазного тока

Категория:
   Мостовые электрические краны


Асинхронные двигатели трехфазного тока

Асинхронный электродвигатель изобретен русским инженером М. О. Доливо-Добровольским в 1889 г. и с тех пор нашел себе широчайшее применение во всех отраслях промышленности. На кранах широко применяются трехфазные асинхронные двигатели, с фазным и короткозамкнутым ротором, как наиболее экономичные и простые в эксплуатации, требующие меньше ухода, чем двигатели постоянного тока.

Асинхронный двигатель состоит из неподвижной части — станины или статора, вращающейся части — ротора и двух подшипниковых щитов или крышек. Статор чаще всего литой чугунный, иногда — стальной сварной. В станине или статоре укрепляется пакет специального железа, собранного из листов, снабженных пазами, в которые закладывается обмотка из медной изолированной проволоки. Количество обмоток у двигателя (катушек) может быть 3, 6, 9, 12 и т. д. Обмотка ротора кранового двигателя укладывается в его пазы так же, как и у статора. Листы железа на валу ротора закрепляются шпонкой. В пазы закладывают обмотку из медной изолированной проволоки (три катушки), концы которой выводят на три кольца, укрепленные на валу ротора и изолированные друг от друга.

Двигатель с короткозамкнутым ротором отличается от двигателя с фазовым ротором только устройством ротора, статор такой же. В пазы короткозамкнутого ротора закладываются толстые медные стержни, концы которых с обеих сторон соединяют наглухо пайкой или сваркой медными кольцами. В настоящее время широко применяют заливку пазов ротора расплавленным алюминием, что упростило его изготовление. Подшипниковые щиты снабжаются шариковыми или роликовыми подшипниками и крепятся болтами к статору.



При включении двигателя в сеть трехфазного переменного тока, ток, проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле.

При наличии только трех катушек обмотки это поле равноценно полю, создаваемому вращающимся магнитом, имеющим два полюса — северный и южный. Вообще магниты могут иметь число полюсов больше двух, но обязательно четное — два, четыре, шесть и т. д. Поэтому .говорят о магните с «парой полюсов», «двумя парами полюсов» и т. д.

Как видно из вышеизложенного, три катушки обмотки статора создают одну пару полюсов, шесть катушек — 2 пары, девять катушек — 3 пары и т. д. Вообще обмотка статора двигателя трехфазного тока может иметь 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и т. д. пар полюсов. Увеличение числа пар полюсов на одну единицу достигается увеличением числа катушек на три.

Отсюда следует, что число оборотов магнитного поля статора в минуту получается делением числа 3000 на 1, 2, 3, 4, 5 и т. д. Таким образом, числа оборотов в минуту магнитного поля статора могут быть: 3000, 1500, 1000, 750, 600, 500 и т. д.

Вращающееся магнитное поле статора будет наводить в обмотке ротора электродвижущую силу (э. д. е.), вследствие чего по ней пойдет ток, который создает свое собственное магнитное поле, Это магнитное поле будет сцепляться с магнитным полем статора, а сцепляясь, будет тянуть вместе с собой и ротор, который начнет вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле статора. В асинхронном двигателе ротор, вращаясь, будет всегда отставать от магнитного поля статора. Это отставание называется скольжением ротора. Таким образом, ротор всегда вращается неодновременно с магнитным полем статора, и поэтому двигатель называется «асинхронным», что означает «неодновременный». Скольжение двигателя с короткозамкнутым ротором при нагрузкесоставляет4—6%. Таким образом, число оборотов его ротора будет всегда меньше числа оборотов магнитного поля статора на величину 4—6%.

Если магнитное поле статора такого двигателя вращается, например, со скоростью 1000 об/мин, то двигатель будет иметь фактически число оборотов 960—940. Число оборотов коротко-замкнутого двигателя незначительно зависит от нагрузки, на холостом ходу скольжение уменьшается до 2—-3%.

Пуск такого двигателя очень прост — его включают в питающую сеть рубильником или магнитным пускателем. На кранах он иногда применяется для передвижения тележки.

Асинхронные двигатели с фазовым ротором имеют то преимущество перед вышеописанным, что число оборотов их можно регулировать.

Рассмотрим работу асинхронного двигателя с фазовым ротором. Статор его ничем не отличается от статора двигателя с короткозамкнутым ротором. Ротор же его имеет три обмотки, соединенных между собой.

Три конца этих обмоток выведены на три контактных кольца, сидящие на валу двигателя, к которым прижимаются контактные щетки, скользящие по кольцам при вращении вала. Кольца эти изолированы от вала и друг от друга.

Если статор подключить к сети трехфазного тока, то процесс пойдет так же, как и в описанном выше случае — появится вращающееся магнитное поле статора, которое возбудит э. д. с. в обмотке. Но в обмотках ротора тока не будет потому, что их концы, выведенные на контактные кольца, не соединены между собой. Если теперь присоединить к контактным щеткам сопротивления, то в обмотках ротора появится ток и ротор начнет вращаться. При большой величине сопротивлений в цепи обмоток ротора в них будет протекать ток незначительной силы, магнитное поле ротора будет слабым, сцеплением его с магнитным полем статора будет также слабым, и, если двигатель нагружен, то число оборотов будет небольшим. Постепенно уменьшая величину сопротивлений в цепи ротора, можно увеличить число оборотов, а уменьшив их величину, до нуля, можно довести число оборотов до наибольшего, т. е. такого, которое было бы у соответствующего короткозамкнутого двигателя. Таким образом, вводя сопротивление в цепь ротора, мы искусственно увеличиваем его скольжение, т. е. имеем возможность уменьшать скорость вращения, регулируя ее от нуля до номинального числа оборотов в минуту.

При таком способе регулирования скорости часть энергии расходуется непроизводительно на нагрев сопротивлений, но зато он очень прост. У крановых двигателей такого типа сопротивления в цепь ротора включаются с помощью специальных аппаратов— контроллеров. Реверсирование асинхронных двигателей трехфазного тока осуществляется также просто — иутем переключения двух из трех питающих проводов. Такое переключение изменит направление вращения магнитного поля на обратное, и двигатель начнет вращаться в обратную сторону.

Рис. 1. Крановый электродвигатель трехфазного тока типа МТ

Электрическое торможение асинхронных двигателей трехфазного тока может производиться двумя способами: а) противовклю-чением, т. е. изменением вращения на обратное, и б) работой двигателя в режиме генератора. Оба эти способа могут применяться только для двигателей с фазовым ротором, так как двигатель с короткозамкнутым ротором при противовключении создаст сильный удар и резкое торможение, работа же его в генераторном режиме на кранах не применяется.

Двигатель с фазовым ротором должен иметь специальные сопротивления для противовключения, величина которых должна быть значительно больше обычных регулировочных. На кранах, не имеющих таких сопротивлений, торможение противовключе-нием разрешается применять как исключение, только для предотвращения несчастных случаев с людьми.

Второй способ электрического торможения (работа двигателя в генераторном режиме) применяется при спуске груза. Сопротивление в цепи ротора при этом должно быть полностью выведено. За счет усилия опускающего груза двигатель будет вращаться быстрее магнитного поля статора на 5—10%, вследствие чего он будет работать как генератор и отдавать энергию в сеть-

Переход двигателя в генераторный режим происходит без переключения обмоток, автоматически. Недостаток этого способа — сравнительно высокая скорость спуска вследствие небольшой величины торможения и невозможность плавного подхода груза к концу пути. Крановый электродвигатель трехфазного тока типа МТ представлен на рис. 1.

Читать далее:

Категория: - Мостовые электрические краны

Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины