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.
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.
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
Остались вопросы по теме:
"Асинхронные двигатели трехфазного тока"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы