ОМИКРОН ОМИКРОН ОМИКРОН
Система Orphus

120. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (фиг. 225, 226) является самым распространенным из электрических двигателей, применяемых в промышленности.

Устройство асинхронного двигателя следующее. На неподвижной части двигателя — статоре 1 (фиг. 226) размещается трехфазная обмотка 2, питаемая трехфазным током. Начала трех фаз этой обмотки выводятся на общий щиток, укрепленный снаружи на корпусе 3 двигателя.

Так как в обмотках статора протекает переменный ток, то по стали статора будет проходить переменный магнитный поток. Для уменьшения вихревых токов, возникающих в статоре, его делают из отдельных штампованных листов легированной стали толщиной 0,35 и 0,5 мм. Отдельные листы изолируют один от другого лаком. Листы с выштампованными пазами для обмотки стягивают между собой болтами, изолированными от статора. Собранный сердечник статора укрепляют в чугунном корпусе 3 двигателя.

Вращающуюся часть двигателя — ротор 4 собирают также из отдельных листов стали. В пазы ротора закладывают медные стержни, которые с двух сторон припаивают к медным кольцам 5.

Если представить себе одну обмотку такого ротора, то она по внешнему виду будет напоминать «беличье колесо» (фиг. 227,а).

В настоящее время у всех двигателей мощностью до 100 кВт «беличье колесо» делается из алюминия путем заливки его под давлением в пазы ротора (фиг. 227, б).

Вал 6 ротора (фиг. 226) вращается в подшипниках, закрепленных в подшипниковых щитах 7 и 8. Щиты при помощи болтов крепятся к корпусу двигателя. На один конец вала ротора насаживается шкив для передачи вращения рабочим машинам или станкам. Пуск двигателя с короткозамкнутым ротором очень прост. Для этого нужно при помощи рубильника (или другого пускового приспособления) включить обмотку статора под напряжение, и ротор начнет вращаться. При пуске двигатель с короткозамкнутым ротором берет из сети пусковой ток в 5—7 раз больший, чем ток, который потребляет двигатель при нормальной работе (номинальный ток).

Большие пусковые токи двигателей вызывают большое падение напряжения в сети, что вредно отражается на работе других потребителей.

В момент пуска, когда частота тока ротора равна частоте тока статора, индуктивное сопротивление роторной обмотки велико, угол сдвига фаз между э. д. с. E2S и током ротора I2 также велик. Поэтому пусковой вращающий момент двигателя будет небольшим. Выше было указано, что путем увеличения

активного сопротивления цепи роторной обмотки можно увеличить вращающий момент двигателя. Можно было бы сделать роторную обмотку большего сопротивления, но это вызвало бы большой нагрев обмотки и уменьшение к. п. д. двигателя. Для улучшения пусковых характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором применяют двигатели с двумя короткозамкнутыми обмотками на роторе и двигатели с глубоким пазом.

Двигатель с двумя клетками (короткозамкнутыми обмотками) был предложен Доливо-Добровольским. На роторе такого двигателя помещают две клетки (фиг. 228): одну — пусковую, имеющую большое активное сопротивление и малое индуктивное сопротивление, и другую — рабочую, обладающую, наоборот, малым активным сопротивлением и большим индуктивным сопротивлением.



Стержни пусковой клетки изготовляют обычно из марганцовистой латуни. Материалом рабочей клетки служит красная медь. Сечение рабочей клетки делается больше сечения пусковой клетки. В результате подбора материала и сечения клеток сопротивление пусковой клетки получается в четыре-пять раз больше сопротивления рабочей клетки.

Как видно из фиг. 228, б. между стержнями пусковой и рабочей обмоток имеется узкая щель, размеры которой определяют индуктивность нижней рабочей клетки.

Рассмотрим работу двухклеточного двигателя.

В момент пуска двигателя, когда частота токов ротора равна частоте сети, магнитный поток рассеяния рабочей клетки велик И поэтому индуктивность клетки также велика. Благодаря этому сдвиг фаз между током рабочей клетки и э. д. с, индуктированной в ней, будет большим, а момент вращения, создаваемый клеткой, — малым. В результате большого активного сопротивления и малой индуктивности верхней пусковой клетки ток и э. д. с, индуктированные в ней, будут незначительно сдвинуты по фазе и вращающий момент, развиваемый пусковой клеткой, будет большим. Следовательно, при пуске вращающий момент двигателя получается преимущественно за счет пусковой клетки.

С увеличением скорости двигателя частота токов ротора уменьшается, индуктивное сопротивление клеток оказывает на работу двигателя все меньшее влияние и поэтому распределение токов в клетках определяется только их активным сопротивлением. Но как было указано выше, активное сопротивление рабочей клетки в несколько раз меньше сопротивления пусковой клетки. Поэтому при нормальной работе двигателя большая часть тока проходит по рабочей клетке и вращающий момент получается преимущественно за счет рабочей клетки.

На фиг. 229 показана зависимость вращающего момента двухклеточного двигателя от величины скольжения. На диаграмме кривая 1 показывает изменение момента, создаваемого пусковой обмоткой, кривая 2 — изменение момента, создаваемого рабочей обмоткой. Сумма мгновенных значений моментов двух обмоток дает кривую М момента двухклеточного двигателя.



Более простым в изготовлении является ротор, у которого обе клетки заливают алюминием. На фиг. 230 показан внешний вид и частичный разрез ротора с двойной литой алюминиевой клеткой.

Двухклеточный двигатель дороже асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором обычной конструкции на 20—30 0/0. Наши заводы изготовляют двух-клеточные двигатели от 5 до 2000 кВт.

Наряду с двухклеточным двигателем применяются двигатели с глубоким пазом (фиг, 231). Отношение длины паза к ширине берется в пределах 10—12. В момент пуска нижняя часть паза сцеплена с большим числом магнитных линий потока рассеяния, чем верхняя часть паза. Вследствие этого индуктивное сопро-

тивление нижней части паза больше, чем верхней. Это приводит к вытеснению тока ротора в верхнюю часть стержней обмотки. Плотность тока в верхних слоях стержня увеличивается, что равносильно уменьшению сечения стержней и увеличению активного сопротивления обмотки. Это, как известно, приводит к увеличению вращающего момента двигателя. Кроме того, увеличение индуктивного сопротивления обмотки ротора вызывает уменьшение пускового тока. С увеличением скорости двигатель приобретает свойства, соответствующие его нормальной конструкции.



В табл. 17 приведены пусковые характеристики двигателя с короткозамкнутым ротором нормального исполнения, двухклеточного двигателя и двигателя с глубоким пазом. Пусковые свойства даются в виде отношения пускового тока ІП к номинальному току ІH и в виде отношения пускового момента MІП к номинальному моменту M H.

5 Апрель, 2009              56926              ]]>Печать]]>
3 / 14 ( Отлично )

Добавить комментарий

Ваше имя

Текст

Контрольный вопрос

Дva plus trи ? (цифрой)

Вверх страницы