Двигатель с короткозамкнутым ротором: Трехфазный асинхронный двигатель

Содержание

Технические характеристики трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором производства ОАО «ВЭМЗ»

Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=12; n=500 об/мин

Тип двигателя
Ном. мощ
ность,
кВт
Ном. частота враще
ния,
об/мин
КПД, % Коэф. мощ
ности
Ном. ток при 380 В, А  Ном. момент, Нм Мпуск/ Мном Iпуск/ Iном  Ммакс/ Мном Дина
мический
момент
инерции
ротора, кг*м2
Масса, кг
5АМ315S12e
45 490 93,0 0,79 93,2 876 1,8 5,6 2,0 5,97 888
5АМ315МА12e 55 490 93,0 0,79 114 1071 1,8 5,6 2,0 6,78 927
5АМ315МВ12 75 490 92,2 0,8 155 1460 1,6 5,3 2,0 6,78 975

Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=10; n=600 об/мин

Тип двигателя
Ном. мощ
ность,
кВт
Ном. частота враще
ния,
об/мин
КПД, %
Коэф. мощ
ности
Ном. ток при 380 В, А  Ном. момент, Нм Мпуск/ Мном Iпуск/ Iном  Ммакс/ Мном Дина
мический
момент
инерции
ротора, кг*м2
Масса, кг
5АМ280S10e 37 590 93 0,79 76,6 598 1,5
6,5
2,5 3,14 710
5АМ280М10e 45 590 93,5 0,8 91,6 728 1,5 6,5 2,5 4,07 760
5АМ315S10e 55 590 93,5 0,82 109 890 1,6 6,5 2,2 5,97 885
5АМ315МА10e 75 590 93,5 0,85 143 1213 1,9 6,1 2,2 6,78 927
5АМ315МВ10 90 590 93,0 0,81 182 1456 2,1 5,8 2,2 6,78 975

Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=8; n=750 об/мин

Тип двигателя
Ном. мощ
ность,
кВт
Ном. частота враще
ния,
об/мин
КПД, % Коэф. мощности Ном. ток при 380 В, А  Ном. момент, Нм Мпуск/ Мном Iпуск/ Iном 
Ммакс/ Мном Дина
мический
момент
инерции
ротора, кг*м2
Масса, кг
5А80МА8 0,37 695 56 0,62 1,6 5,1 2,0 3,5 2,2 0,0036 13,5
5А80МВ8 0,55 700 58 0,6 2,4 7,5 2,0 3,5 2,2 0,0047 15,7
5АМ112МА8 2,2 710 79 0,7 6,0 29 2,0 4,8 2,5 0,024 50
5АМ112МВ8 3,0 710 79 0,7 8,3 40 2,2 4,6
2,5
0,029 54,5
АИРМ132S8 4,0 715 82 0,7 10,6 53,4 2,0 4,8 2,5 0,053 68,5
АИРМ132M8 5,5 715 83 0,73 13,8 73,4 2,0 5,3 2,5
0,074
82
5А160S8 7,5 725 86 0,72 18,4 99 1,6 5,0 2,2 0,11 120
5А160М8 11 725 87 0,74 26 145 1,6 5,0 2,2 0,15 145
АИР180М8 15 730 88 0,78 33 196 1,6 5,3 2,2 0,27 180
5А200М8 18,5 735 90 0,76 41,0 240 2,0 6,4 2,7 0,41 240
5А200L8 22 735
90
0,77 48,5 286 2,0 6,2 2,6 0,46 260
5А225М8 30 735 91 0,78 64,5 389 2,1 5,5 2,2 0,70 340
5АМ250S8 37 740 92 0,73 84,0
477
1,8 6,5 2,6 1,20 430
5АМ250М8 45 740 93 0,75 98,0 580 1,8 6,8 2,6 1,40 460
5АМ280S8e 55 740 93,6 0,83 108 709 1,9 5,9 2,0 3,29 705
5АМ280М8e 75 740 94,0 0,82 148 967 2,0 6,0 2,1 4,00 790
5АМ315S8e 90 740 94,5 0,85 170 1161 1,4 6,0 2,1 5,21 965
5АМ315МА8e 110 740 94,5 0,86 206 1419 1,4 5,9 2,1 6,03 1,1
5АМ315МВ8e 132 740 94,5 0,84 253 1702 1,7 6,5 2,3 1130

Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=6; n=1000 об/мин

Тип двигателя
Ном. мощ
ность,
кВт
Ном. частота враще
ния,
об/мин
КПД, % Коэф. мощности Ном. ток при 380 В, А  Ном. момент, Нм Мпуск/ Мном Iпуск/ Iном  Ммакс/ Мном Дина
мический
момент
инерции
ротора, кг*м2
Масса, кг
5А80МА6 0,75 930 70,0 0,68 2,4 7,7 2,0 4,5 2,3 0,0033 14
5А80МВ6 1,1 930 71,0 0,69 3,4 11,3 2,0 4,5 2,3 0,0048 16
5АМ112МА6 3 950 81,0 0,8 7,0 30 2,3 5,5 2,6 0,024 50,5
5АМ112МВ6 4 955 82,0 0,81 9,2 40 2,3 5,5 2,6 0,029 55
АИРМ132S6 5,5 960 84,5 0,8 12,4 54,7 2,0 5,8 2,5 0,048 68,5
АИРМ132M6 7,5 960 85,5 0,8 16,7 74,6 2,2 6,3 2,8 0,067 81,5
5А160S6 11 970 87,0 0,82 23,4 108 1,9 6,5 2,5 0,11 122
5А160М6 15 970 88,5 0,83 31,0 148 2,0 6,8 2,7 0,15 150
АИР180М6 18,5 980 89,5 0,84 37,5 180 1,9 6,5 2,7 0,27 180
5А200М6 22 975 90,5 0,83 44,5 215 2,2 6,0 2,2 0,41 245
5А200L6 30 975 90,5 0,84 60,0 294 2,4 6,0 2,2 0,46 280
5А225М6 37 980 91,5 0,84 73,0 360 2,3 6,2 2,5 0,65 330
5АМ250S6 45 985 93,0 0,84 87,5 436 2,0 6,2 2,0 1,20 430
5АМ250М6 55 985 92,5 0,84 108 533 2,0 6,2 2,0 1,30 450
5АМ280S6e 75 990 94,5 0,85 142 723 1,9 6,2 2,0 3,04 720
5АМ280М6e 90 990 94,5 0,85 171 868 1,9 6,2 2,2 3,25 780
5АМ315S6e 110 990 94,8 0,88 201 1060 1,8 6,9 2,6 4,54 913
5АМ315МА6e 132 990 95,0 0,9 235 1273 1,6 6,6 2,4 5,13 1010
5АМ315МВ6e 160 990 95,1 0,89 288 1543 2,0 7,5 2,4 5,88 1090

Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=4; n=1500 об/мин

Тип двигателя
Ном. мощ
ность,
кВт
Ном. частота враще
ния,
об/мин
КПД, % Коэф. мощности Ном. ток при 380 В, А  Ном. момент, Нм Мпуск/ Мном Iпуск/ Iном  Ммакс/ Мном Дина
мический
момент
инерции
ротора, кг*м2
Масса, кг
5А80МА6 0,75 930 70,0 0,68 2,4 7,7 2,0 4,5 2,3 0,0033 14
5А80МВ6 1,1 930 71,0 0,69 3,4 11,3 2,0 4,5 2,3 0,0048 16
5АМ112МА6 3 950 81,0 0,8 7,0 30 2,3 5,5 2,6 0,024 50,5
5АМ112МВ6 4 955 82,0 0,81 9,2 40 2,3 5,5 2,6 0,029 55
АИРМ132S6 5,5 960 84,5 0,8 12,4 54,7 2,0 5,8 2,5 0,048 68,5
АИРМ132M6 7,5 960 85,5 0,8 16,7 74,6 2,2 6,3 2,8 0,067 81,5
5А160S6 11 970 87,0 0,82 23,4 108 1,9 6,5 2,5 0,11 122
5А160М6 15 970 88,5 0,83 31,0 148 2,0 6,8 2,7 0,15 150
АИР180М6 18,5 980 89,5 0,84 37,5 180 1,9 6,5 2,7 0,27 180
5А200М6 22 975 90,5 0,83 44,5 215 2,2 6,0 2,2 0,41 245
5А200L6 30 975 90,5 0,84 60,0 294 2,4 6,0 2,2 0,46 280
5А225М6 37 980 91,5 0,84 73,0 360 2,3 6,2 2,5 0,65 330
5АМ250S6 45 985 93,0 0,84 87,5 436 2,0 6,2 2,0 1,20 430
5АМ250М6 55 985 92,5 0,84 108 533 2,0 6,2 2,0 1,30 450
5АМ280S6e 75 990 94,5 0,85 142 723 1,9 6,2 2,0 3,04 720
5АМ280М6e 90 990 94,5 0,85 171 868 1,9 6,2 2,2 3,25 780
5АМ315S6e 110 990 94,8 0,88 201 1060 1,8 6,9 2,6 4,54 913
5АМ315МА6e 132 990 95,0 0,9 235 1273 1,6 6,6 2,4 5,13 1010
5АМ315МВ6e 160 990 95,1 0,89 288 1543 2,0 7,5 2,4 5,88 1090

Технические характеристики двигателей основного исполнения, степень защиты IP54, класс нагревостойкости изоляции «F», 2р=2; n=3000 об/мин

Тип двигателя
Ном. мощ
ность,
кВт
Ном. частота враще
ния,
об/мин
КПД, % Коэф. мощности Ном. ток при 380 В, А  Ном. момент, Нм Мпуск/ Мном Iпуск/ Iном  Ммакс/ Мном Дина
мический
момент
инерции
ротора, кг*м2
Масса, кг
5А80МА2 1,5 2850 80,0 0,84 3,4 5,0 2,4 6,5 2,5 0,0018 14,0
5А80МВ2 2,2 2850 81,0 0,85 4,9 7,4 2,7 6,5 2,8 0,0021 15,5
5АМ112М2 7,5 2895 87,5 0,89 14,6 24,7 2,9 7,5 3,3 0,0131 56,5
АИРМ132М2 11 2915 88,5 0,9 21,0 36 2,5 8,0 3,3 0,024 77,5
5А160S2 15 2920 90,0 0,89 28,5 49 2,2 6,8 3,0 0,039 122
5А160М2 18,5 2920 90,5 0,89 34,9 60,5 2,2 7,0 3,0 0,045 133
АИР180S2 22 2930 90,5 0,89 41,5 72 2,0 6,8 2,9 0,063 160
АИР180М2 30 2940 91,5 0,89 56,3 97 2,4 8,0 3,3 0,076 180
5А200М2 37 2940 93,0 0,9 67,0 120 2,3 7,4 3,0 0,13 235
5А200L2 45 2940 93,4 0,9 81,5 146 2,4 7,4 3,0 0,15 255
5А225М2 55 2950 93,4 0,91 98,5 178 2,3 7,5 2,8 0,21 340
5АМ250S2 75 2960 93,6 0,92 133 242 2,0 7,5 3,0 0,47 475
5АМ250М2 90 2955 93,5 0,93 157 290 1,8 7,0 2,7 0,52 505
5АМ280S2 110 2965 93,5 0,92 195 354 1,6 6,5 2,3 0,85 685
5АМ280М2 132 2965 94,5 0,92 232 425 1,8 7,2 2,5 1,02 770
5АМ315S2 160 2970 94,0 0,93 278 515 1,7 7,0 2,5 1,42 970
5АМ315МА2 200 2970 95,0 0,93 344 643 1,8 8,0 2,7 1,78 1110
5АМ315МВ2 250 2975 95,7 0,93 427 802 2,0 8,5 2,7 2,05 1190

Общие характеристики электродвигателей ВЭМЗ 
Присоединительные размеры и чертежи электродвигателей ВЭМЗ
Технические характеристики электродвигателей

 

В данном разделе представлены электродвигатели российских производителей и производителей стран СНГ.


Асинхронные электродвигатели: схема, принцип работы и устройство

Асинхронный электродвигатель – это электрический агрегат с вращающимся ротором. Скорость вращения ротора отличается от скорости, с которой вращается магнитное поле статора. Это – одна из важных особенностей работы агрегата, так как если скорости выровняются, то магнитное поле не будет наводить в роторе ток и действие силы на роторную часть прекратится. Именно поэтому двигатель называется асинхронным (у синхронного показатели скоростного вращения совпадают). 

В данной статье мы сфокусируемся на том, что представляет собой схема работы такого двигателя и – самое главное, насколько она эффективна при его эксплуатации.

Устройство и принцип действия

Ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле.

Относительная разность скоростей вращения ротора и частоты переменного магнитного поля называется скольжением. В установившемся режиме скольжение невелико: 1-8% в зависимости от мощности.

Асинхронный двигатель

Подробнее о принципах работы асинхронного электродвигателя – в частности, на примере агрегата трехфазного тока, вы можете прочесть здесь, на сайте, в одном из наших материалов. Далее же мы разберем, какие бывают разновидности асинхронных электрических машин.

Виды асинхронных двигателей

Можно выделить 3 базовых типа асинхронных электродвигателей:

  • 1-фазный – с короткозамкнутым ротором
  • 3-х фазный – с короткозамкнутым ротором
  • 3-х фазный – с фазным ротором

Схема устройства асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

То есть, двигатели классифицируются по количеству фаз (1 и 3) и по типу ротора – с короткозамкнутым и с фазным. При этом число фаз с установленным типом ротора никак не взаимосвязано.

Ещё одна разновидность – асинхронный двигатель с массивным ротором. Ротор сделан целиком из ферромагнитного материала и фактически представляет собой стальной цилиндр, играющий роль как магнитопровода, так и проводника (вместо обмотки). Такой вид двигателя очень прочный и обладает высоким пусковым моментом, однако в роторе могут возникать большие потери энергии, а сам он может сильно нагреваться.

Какой ротор лучше, фазный или короткозамкнутый?

Преимущества короткозамкнутого:

  • Более-менее постоянная скорость вне зависимости от разных нагрузок
  • Допустимость кратковременных механических перегрузок
  • Простая конструкция, легкость пуска и автоматизации
  • Более высокие cos φ (коэффициент мощности) и КПД, чем у электродвигателей с фазным ротором

Недостатки:

  • Трудности в регулировании скорости вращения
  • Большой пусковой ток
  • Низкий мощностной коэффициент при недогрузках

Преимущества фазного:

  • Высокий начальный вращающий момент
  • Допустимость кратковременных механических перегрузок
  • Более-менее постоянная скорость при разных перегрузках
  • Меньший пусковой ток, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором
  • Возможность использования автоматических пусковых устройств

Недостатки:

  • Большие габариты
  • Коэффициент мощности и КПД ниже, чем у электродвигателей с короткозамкнутым ротором

Какой двигатель лучше выбрать?

Асинхронный или коллекторный? Синхронный или асинхронный? Сказать однозначно, что определенный тип двигателя лучше, точно нельзя. В пользу асинхронных моделей говорят их следующие преимущества.

  • Относительно небольшая стоимость
  • Низкие эксплуатационные затраты
  • Отсутствие необходимости в преобразователях при включении в сеть (только для нагрузок, не нуждающихся в регулировании скорости)
  • Отсутствие потребности в дополнительном источнике питания – в отличие от синхронных аналогов

Тем не менее, у асинхроников есть недостатки. А именно:

  • Малый пусковой момент
  • Высокий пусковой ток
  • Отсутствие возможности регулировки скорости при подключении к сети
  • Ограничение максимальной скорости частотой сети
  • Высокая зависимость электромагнитного момента от напряжения питающей сети
  • Низкий мощностной коэффициент – в отличие от синхронных агрегатов

Тем не менее, все перечисленные недостатки можно устранить, если питать асинхронный двигатель от статического частотного преобразователя. Кроме того, если соблюдать правила эксплуатации и не перегружать агрегаты, то они исправно прослужат длительный срок.

Но даже несмотря на то, что синхронные машины обладают довольно конкурентными преимуществами, большинство двигателей сегодня – именно асинхронные. Промышленность, сельское хозяйство, ЖКХ и многие другие отрасли используют именно их за счет высокого КПД. Но коэффициент полезного действия может значительно снижаться за счет таких параметров, как:

  • Высокий пусковой ток
  • Слабый пусковой момент
  • Рассинхрон между механическим моментом на валу привода и механической нагрузкой (это провоцирует высокий рост силы тока и избыточные нагрузки при запуске, а также снижение КПД при пониженной нагрузке)
  • Невозможность точной регулировки скорости работы прибора

Другими факторами, от которых зависит КПД асинхронного электродвигателя, являются:

  • степень загрузки двигателя по отношению к номинальной
  • конструкция и модель
  • степень износа
  • отклонение напряжения в сети от номинального.

Как избежать снижения КПД?

  • Обеспечение стабильного уровня загрузки – не ниже 75%
  • Увеличение мощностного коэффициента
  • Регулировать напряжение и частоту подаваемого тока

Для этого используются:

  • Частотные преобразователи – они плавно изменяют скорость вращения двигателя путем изменения частоты питающего напряжения
  • Устройства плавного пуска – они ограничивают скорость нарастания пускового тока и его предельное значение, как одни из факторов, из-за которых падает КПД

Итак, асинхронный двигатель имеет довольно широкую область использования и применяется во многих хозяйственных и производственных сферах деятельности. У нас, в компании РУСЭЛТ, представлен широкий выбор электродвигателей данного типа, приобрести который вы можете по ценам, которые ощутимо выгоднее, чем у конкурентов.


Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором – Калужский Электроремонтный Завод. Документы и техническая информация

                        

В каждом электромоторе есть две важных рабочих детали: ротор и статор. Они находятся в защитном кожухе. Для охлаждения проводников обмотки на валу ротора установлен вентилятор. Это общий принцип строения всех типов электродвигателей.

Переменный ток активно используется в асинхронных электродвигателях, нашедших широкое применение во многих отраслях деятельности человека. Особого внимания заслуживает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который в силу ряда причин занял прочные позиции в применении.

Конструкции статоров электродвигателей ничем не отличаются от строения этих деталей в других типах электромоторов, работающих в сетях переменного тока. Сердечник статора, предназначенный для работы при трехфазном напряжении располагается под углом 120 градусов, по кругу. На них устанавливаются обмотки из изолированной медной проволоки определенного сечения, которые соединяются по схемам соединений «звезда» или «треугольник». Конструкция магнитопровода статора жестко крепится на стенках корпуса.

Ротор устроен по другому. Конструкция его обмотки состоит из алюминиевых стержней, концы которых замыкают короткозамыкающие кольца. В двигателях большой мощности в качестве короткозамкнутых обмоток ротора можно увидеть применение медных стержней. У этого металла низкое удельное сопротивление. Стержни расположены поверх сердечников ротора, которые состоят из трансформаторной стали. При изготовлении роторов сердечники монтируют на валу, апроводники обмотки впрессовывают в пазы магнитопровода. В таком случае нет необходимости в изоляции пазов сердечника. Пластины магнитопроводов таких роторов не требуют лаковой изоляции поверхности. Они очень просты в изготовлении, что удешевляет себестоимость асинхронных электродвигателей. Ротор асинхронно вращается внутри статора. Между этими деталями устанавливаются минимальные расстояния в виде воздушных зазоров. Оптимальный зазор находится в пределах от 0,5 до 2мм.  

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором делятся на три типа:

  1. ОДНОФАЗНЫЕ –в конструкции однофазного электродвигателя используют только одну рабочую обмотку. Для запуска вращения ротора применяют пусковую катушку индуктивности, которую через конденсатор кратковременно подключают к сети или замыкают накоротко. Эти маломощные моторчики используются в качестве электрических приводов некоторых бытовых приборов.

  2. ДВУХФАЗНЫЕ – двухфазные двигатели имеют две обмотки статора, на каждую из которых поступает переменный ток. Их часто используют в однофазных сетях – одну обмотку подключают напрямую к фазе, а для питания другой применяется  фазосдвигающийся конденсатор. Без конденсатора вращение вала двухфазного асинхронного двигателя не начнется самостоятельно. Потому что конденсатор является неотъемлемой частью двухфазного электродвигателя.  Такие электродвигатели иногда называют «конденсаторные двигатели».

  3. ТРЕХФАЗНЫЕ- Модели с трехфазными обмотками отличаются высокой стабильностью работы при номинальной нагрузке. У трехфазных асинхронных электродвигателей другое расположение обмоток статора. Такие двигатели имеют лучшие пусковые характеристики и при этом используют простую схему пуска.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Страница 65 из 106

Статор асинхронного двигателя (рис. 187) состоит из сердечника 2, обмотки 3 и корпуса (станины) 1. Сердечник статора является частью магнитопровода и собран из отдельных стальных пластин 4 толщиной 0,35—0,5 мм. Чтобы снизить до минимума потери энергии на вихревые токи, пластины изолируют друг от друга (чаще всего тонким слоем специального лака). В пазах стального статора укладывают провода, образующие трехфазную обмотку статора. Каждая фазная обмотка состоит из одной или нескольких катушек и рассчитана на определенное номинальное фазное напряжение. На двигателе указывается два номинальных напряжения (например, 380 и 220 В), отличающихся в 3 раз.
При большем напряжении сети фазные обмотки статора соединяют звездой, а при меньшем напряжении — треугольником. В том и другом случае к каждой фазной обмотке подводится одинаковое напряжение, являющееся номинальным фазным напряжением двигателя. Начала обмоток статора обозначают C1, С2, С3, а концы — С4, С5, С6.

Рис. 187. Статор асинхронного двигателя
Расположение выводов обмоток на щитке (рис. 188) удобно для соединения обмоток звездой или треугольником. Сердечник статора с обмоткой расположен (обычно запрессован) внутри корпуса, который отливают из чугуна или алюминиевого сплава. С боков сердечник статора закрывается крышками, в которых имеются подшипники.
Ротор двигателя представляет собой цилиндр, набранный из листовой электротехнической стали. Обмотка ротора состоит из нескольких медных стержней, соединенных на концах медными кольцами, и называется «беличьим колесом» (рис. 189, а). В новых асинхронных электродвигателях короткозамкнутая обмотка образуется путем заливки пазов ротора алюминием (рис. 189, б).
При прохождении по обмоткам статора трехфазного переменного тока создается магнитное поле, вращающееся с частотой n1 = 60f|p, где f частота подводимого к двигателю тока; р — число пар полюсов, которое зависит от числа катушек.
Если имеются три катушки, то вращающийся магнитный поток имеет два полюса (p=1) и пх— 3000 об/мин. Если число катушек увеличить в 2 раза, то р 2, а n1 —= 1500 об/мин.
Магнитные линии поля статора пересекают обмотку ротора и в ней возникает ток, создающий свое магнитное поле. В результате взаимодействия магнитных полей ротор начинает вращаться в направлении магнитного поля статора с частотой п.
Ротор и поле статора вращаются с различными частотами. В противном случае не было бы пересечения ротора силовыми линиями магнитного поля статора. Отношение разности частот вращающегося поля статора п1 и ротора п к частоте магнитного поля статора называют скольжением (отставанием): S = (n1 — п)/п1 или S = (п1 — n)/n1 X  100%. При пуске двигателя п = 0, a S = 1, или 100%.
Во время холостого хода двигатель имеет минимальное скольжение (1—2%). С увеличением нагрузки уменьшается частота вращения ротора и увеличивается скольжение при номинальной нагрузке, достигая 5—6%.
Электромагнитная связь обмоток ротора и статора аналогична электромагнитной связи обмоток трансформатора. Поэтому с увеличением скольжения, когда линии магнитного поля статора чаще пересекают ротор, увеличивается ток в обмотках ротора и статора.
Частота тока в обмотке ротора зависит от скольжения: f2 = f1S. При пуске S = 1 и f2 = f1 = 50 Гц.

Pиc. 188. Расположение выполов обмоток на щитке (а) и соединение обмоток звездой (б) и треугольником (в)


Рис. 189. Короткозамкнутая обмотка ротора (а) и короткозамкнутая обмотка ротора, выполненная η виде алюминиевой отливки (б):
1 — короткозамыкающие кольца; 2— листы магнитопривода; 3 — вентиляционные лопатки; 4 — стержни
С возрастанием частоты вращения ротора п уменьшается скольжение S и частота f2. При холостом ходе двигателя f2 = 1:4 Гц.
Благодаря простоте устройства, дешевизне и большой надежности в работе короткозамкнутые асинхронные двигатели получили широкое распространение. К недостаткам короткозамкнутых асинхронных двигателей относятся: значительное потребление тока в момент пуска; слабый пусковой вращающий момент; потребление реактивного тока из-за индуктивности обмоток статора, вызывающее снижение cos φ.
При пуске двигателя магнитное поле статора с максимальной частотой пересекает неподвижный ротор и в нем наводится наибольшая э. д. с. В результате этого ток в обмотках ротора и статора больше номинального в 5—8 раз. Пусковые токи не успевают нагреть машину до высокой температуры, но вызывают снижение напряжения в сети, что отрицательно влияет на работу других потребителей, включенных в эту же сеть.
Вращающий момент М асинхронного двигателя образуется в результате взаимодействия магнитного потока Ф статора с активной составляющей тока ротора Iа2 = I2cos ψ2. Следовательно, М = СФICos ψ2, где С — коэффициент, зависящий от конструкции двигателя; ф2 — разность фаз э. д. с. E2 и тока I2 ротора.
При пуске в короткозамкнутом роторе асинхронного двигателя возникает ток наибольшей частоты I2. Поэтому индуктивное сопротивление ротора ΧL2 — 2πf2L2 значительно больше активного r2. Активная составляющая тока ротораи вращающий момент не достигают максимального значения. С увеличением скорости частота I2 тока в роторе и его индуктивное сопротивление начнут уменьшаться, что в свою очередь вызовет увеличение активной составляющей тока ротора и вращающего момента двигателя.
Вращающий момент асинхронного двигателя достигает наибольшего значения при равенстве активного и индуктивного сопротивлений ротора, т. е. при r2 = XL2.

Рис. 190. Зависимость вращающего момента асинхронного двигателя от скольжения
При дальнейшем увеличении частоты вращения это равенство нарушается, т. е. Xl2 < r2 и вращающий момент вновь начнет уменьшаться.
При скольжении S = 1 (рис. 190) двигатель развивает пусковой момент Мπ, при номинальном скольжении SH == 0,02-:0,06— номинальный момент Мн. Максимальный момент Ммах двигатель развивает при скольжении, называемом критическим (SKP = 0,2).
Трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором типа МСТ применяют в стрелочных электроприводах. Основные характеристики этих электродвигателей приведены в табл. 11.
Электродвигатели типов МСТ-0,25 и МСТ-0,3 устанавливают в электроприводах тяжелых и обычных стрелок электрической централизации, типа МСТ-0,6 — в электроприводах стрелок маневровых районов.
Таблица 11

* В числителе указывается потребляемый ток при соединении обмоток звездой, в знаменателе — при соединении обмоток треугольником.

Для увеличения начального вращающего момента, необходимого для перевода стрелок, короткозамкнутую обмотку ротора стрелочных электродвигателей выполняют с повышенным активным сопротивлением. Изменение направления вращения ротора электродвигателя осуществляется переменой мест двух линейных проводов, подводящих ток к электродвигателю. При этом изменяется направление вращения магнитного поля статора, а следовательно, и ротора.
Асинхронные электродвигатели малой мощности включают в сеть переменного тока без пусковых приспособлений. При значительных мощностях (более 5 кВт) пусковой ток ограничивают.
Существуют два способа пуска в ход короткозамкнутых асинхронных электродвигателей. Непосредственный (прямой) пуск применяют в случае, если мощность двигателя значительно меньше мощности сети. Пуск переключением обмоток со звезды на треугольник можно использовать в том случае, если обмотки статора двигателя постоянно должны быть соединены треугольником. Для того чтобы снизить пусковой ток, на период пуска обмотки статора соединяют звездой (рис. 191, а). Благодаря этому напряжение на каждой обмотке снизится в √ 3 раз, а линейный ток уменьшится в 3 раза. Когда двигатель разовьет скорость, переключают рубильник Р2 и обмотки соединяют треугольником.
Для снижения пускового тока последовательно с обмоткой статора можно включать элементы с активным или индуктивным сопротивлением (рис. 191, б и в). После пуска эти элементы шунтируются.

Короткозамкнутый асинхронный электродвигатель

Основными конструкционными деталями любого электродвигателя являются статор и ротор. Статор электродвигателя, как правило, содержит обмотку. А вот ротор электродвигателя может содержать такую обмотку либо быть без нее. Роторы, которые имеют обмотку, называются фазными, а роторы без обмотки – короткозамкнутыми. Такой короткозамкнутый электродвигатель относится к классу асинхронных электрических приводов.

Устройство короткозамкнутого ротора

  • Несмотря на кажущуюся простоту, ротор асинхронного электродвигателя представляет собой довольно сложную конструкцию.
  • Он состоит из вала, который изготавливается из специальной стали.
  • На этот вал набирается пакет листов, выполненных из электротехнической стали, которые имеют отверстия либо пазы.
  • Количество отверстий и пазов на подобном пакете зависит от того, с какой скоростью будет вращаться ротор.
  • Пазы или же отверстия предназначаются для создания витков, так называемой, клетки. Витки создаются путем заливки легкоплавкого металла. Таким образом, каждый виток короткозамкнутого ротора, является проводником.

Основные преимущества

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором не имеют в своей конструкции подвижных контактов. Это приводит к более надежной и долгосрочной работы механизма. Простота и удобство в эксплуатации подобных электродвигателей принесла им достаточно большую популярность.

Среди довольно большого разнообразия этот тип электрических приводов используется наиболее часто. Такая популярность объясняется превосходством данного типа как по цене, так и по простоте и надежности. Кроме простоты и надежности они обладают следующими преимуществами:

  • Постоянная скорость вращения при разных нагрузках;
  • Простота и ремонтопригодность конструкции;
  • Простота запуска и возможность автоматизации;
  • Более высокий КПД, нежели у аналогов с фазным ротором.

Еще одним несомненным преимуществом короткозамкнутых асинхронных двигателей является возможность прямого включения. То есть, для того чтобы привести в действие данный механизм, не требуется применение пусковых устройств. Подключать подобные электродвигатели должны только специалисты, в противном случае электродвигатель может выйти из строя моментально. Соблюдая правила эксплуатации, Вы продлите срок службы электродвигателя.

Просмотров: 2281

Дата: Воскресенье, 19 Январь 2014

Двигатели. Серия А4

Высоковольтные асинхронные трех­фазные электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором. Предназначены для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения (насосов, вентиля­торов, дымососов и др. с аналогичны­ми пусковыми характеристиками).

Опционально производится в низко­вольтном исполнении.

Серия А4F – усовершенствованная модификация серии А4.

Надежная и долговечная изоляция обмотки статораБолее низкие температуры активных частей в рабочем режиме повыша­ют надежность и долговечность изоляции обмотки статора и двигателя в целом.

Обновленная система вентиляции и охлажденияУстановлен вентилятор наружного обдува меньшего диаметра, но боль­шей длины, изменена конфигурация его лопаток. Для увеличения объе­ма пропускаемого хладагента применен новый кожух. Такая конфигура­ция системы вентиляции и охлаждения обеспечивает оптимальный нагрев активных частей двигателя, исключая местные перегревы. Также уменьшился шум, увеличился КПД и срок службы.

Прочная и ремонтопригодная обмотка ротораАлюминиевая сварная обмотка ротора имеет гораздо большую прочность и надежность по сравнению с литой обмоткой аналогов, которая склонна к образованию трещин. Ремонтопригодность сварной обмотки снижает эксплуатационные расходы. Стержни алюминиевой сварной обмотки имеют большее сечение, в сравнении с литой, что уменьшает их нагрев.

Удобная коробка выводовРазработана новая конструкция коробки выводов, увеличен ее объем. Упрощено подключение питающих кабелей электродвигателя различного сечения и степени гибкости. Выводные концы выполнены из провода класса «Н» и надежно закреплены в корпусе двигателя и изолированы термоусадочными трубками. Это исключает износ изоляции и выход дви­гателя из строя. Новая коробка выводов соответствует всем современ­ным нормам и правилам безопасности.

Уровень вибрации снижен в 2 разаУсилена жесткость станины, применены более толстые лапы, оптимизи­рована конструкция ребер жесткости. В результате уровень вибрации двигателя снизился в 2 раза, что повышает надежность двигателя при перегрузках и увеличивает срок его службы.

Эффективная система сброса/удаления смазкиПрименена новая система пополнения и сброса смазки, она дает воз­можность удалять смазку без демонтажа и разборки электродвигателя.


Страница не найдена. Рынок Электротехники. Отраслевой портал

Вход в личный кабинет

Контекстная реклама

Щитовое оборудование CHINT

Официальный представитель производителя CHINT.
Широкий ассортимент, продукция в наличии.

 

Силовые автоматические выключатели CHINT

Такое нельзя пропустить! Смотрите запись от 1 февраля 2021 г. Неожиданные новинки, сенсационное партнерство.

 

Корпус RS52 — решение для Вас!

Цените своё время и беспокоитесь о безопасности при установке электрооборудования? Вам нужен RS52 ТМ «Узола»!

 

Face Temp

Многофункциональный терминал для распознавания лица и измерения температуры. Доставка.

 

Удлинители и сетевые фильтры ЭРА

«КраснодарЭлектро»: напрямую от производителя. Выгодные цены, широкий ассортимент, гарантия, доставка.

 

Страница «/upload/file/sprav/sprav16-2. htm» не найдена.

Поиск по сайту

Контекстная реклама

Автоматические выключатели CHINT

Широкий ассортимент электрооборудования и низковольтной аппаратуры удобно приобрести в интернет магазине официального представителя.

 

Автоматические выкл. ВА88 MASTER IEK

Рабочее напряжение до 690 В. Служат для защиты электрических сетей от КЗ, перегрузки, снижений напряжения. Компактные размеры.

 

H07RN-F медный кабель от производителя

Кабели по международному стандарту. Напрямую с завода, доставка по всей России, комплексные заказы.

 

Надёжное электрощитовое оборудование!

Широкий ассортимент, доступные цены и высокое качество. Добро пожаловать на страницы каталога ГК «Узола»!

 

«ВРУ-1» от ГК «Узола» снова в наличии!

Только сейчас «Узола» предлагает самые выгодные цены и условия на покупку корпусов ВРУ! Заходите к нам!.

 

Свежий номер

Рассылка

Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку!

*/ ]]]]>]]>
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

: принцип работы и применение

Что такое асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

3-фазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором — это трехфазный асинхронный двигатель, работающий по принципу электромагнетизма. Его называют двигателем с «беличьей клеткой», потому что ротор внутри него — известный как «ротор с беличьей клеткой» — выглядит как беличья клетка.

Этот ротор представляет собой цилиндр из стальных пластин, в поверхность которых встроен металл с высокой проводимостью (обычно алюминий или медь).Когда через обмотки статора пропускается переменный ток, создается вращающееся магнитное поле.

Это индуцирует ток в обмотке ротора, который создает собственное магнитное поле. Взаимодействие магнитных полей, создаваемых обмотками статора и ротора, создает крутящий момент на роторе с короткозамкнутым ротором.

Одним из больших преимуществ двигателя с короткозамкнутым ротором является то, насколько легко вы можете изменить его характеристики скорости и момента. Это можно сделать, просто отрегулировав форму стержней в роторе.Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в промышленности, поскольку они надежны, самозапускаются и легко настраиваются.

Принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, он создает вращающееся магнитное поле в пространстве. Это вращающееся магнитное поле имеет скорость, известную как синхронная скорость.

Это вращающееся магнитное поле индуцирует напряжение в стержнях ротора и, следовательно, токи короткого замыкания начинают течь в стержнях ротора. Эти токи ротора создают собственное магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора. Теперь поле ротора будет пытаться противодействовать своей причине, и, следовательно, ротор начинает следовать за вращающимся магнитным полем.

В момент, когда ротор улавливает вращающееся магнитное поле, ток ротора падает до нуля, поскольку больше нет относительного движения между вращающимся магнитным полем и ротором. Следовательно, в этот момент ротор испытывает нулевую тангенциальную силу, следовательно, ротор на данный момент замедляется.

После замедления ротора относительное движение между ротором и вращающимся магнитным полем восстанавливается, следовательно, ток ротора снова индуцируется. Итак, снова тангенциальная сила для вращения ротора восстанавливается, и, следовательно, снова ротор начинает следовать вращающемуся магнитному полю, и, таким образом, ротор поддерживает постоянную скорость, которая немного меньше скорости вращающегося магнитного поля или синхронной скорости. .

Скольжение — это мера разницы между скоростью вращающегося магнитного поля и скоростью ротора.Частота тока ротора = скольжение × частота питания

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором состоит из следующих частей:

Статор

Он состоит из трехфазной обмотки с сердечником и металлическим корпусом. Обмотки расположены так, что электрически и механически они разнесены на 120 o от пространства. Обмотка установлена ​​на многослойном железном сердечнике, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для потока, генерируемого токами переменного тока.

Ротор


Это часть двигателя, которая будет вращаться, чтобы обеспечить механическую мощность для заданного количества электроэнергии. Номинальная мощность двигателя указана на паспортной табличке в лошадиных силах. Он состоит из вала, короткозамкнутых медно-алюминиевых стержней и сердечника.

Сердечник ротора многослойный, чтобы избежать потерь мощности из-за вихревых токов и гистерезиса. Проводники перекошены для предотвращения зазубрин во время запуска и обеспечивают лучший коэффициент трансформации между статором и ротором.

Вентилятор

Вентилятор прикреплен к задней стороне ротора для обеспечения теплообмена и, следовательно, поддерживает температуру двигателя на ограниченном уровне.

Подшипники

Подшипники служат в качестве основы для движения ротора, а подшипники обеспечивают плавное вращение двигателя.

Применение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором обычно используются во многих промышленных приложениях. Они особенно подходят для приложений, в которых двигатель должен поддерживать постоянную скорость, самозапускаться или требовать минимального обслуживания.

Эти двигатели обычно используются в:

  • Центробежных насосах
  • Промышленные приводы (например, для ленточных конвейеров)
  • Большие воздуходувки и вентиляторы
  • Станки
  • Токарные станки и другое токарное оборудование

Преимущества индукционной индукции с короткозамкнутым ротором Двигатель

Некоторые преимущества асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором:

  • Низкая стоимость
  • Требуется меньше обслуживания (поскольку нет контактных колец или щеток)
  • Хорошее регулирование скорости (они могут поддерживать постоянную скорость)
  • Высокая эффективность преобразования электрической энергии в механическую (во время работы, а не во время запуска)
  • Лучшее регулирование нагрева (т. е.е. не нагреваются)
  • Маленький и легкий
  • Взрывобезопасный (поскольку нет щеток, исключающих риск искрения)

Недостатки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Хотя двигатели с короткозамкнутым ротором очень популярны и имеют много плюсы — у них есть и минусы. Некоторые недостатки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором:

  • Очень плохое управление скоростью
  • Хотя они энергоэффективны при работе с полным током нагрузки, они потребляют много энергии при запуске
  • Они более чувствительны к колебаниям напряжения питания. .Когда напряжение питания снижается, асинхронный двигатель потребляет больше тока. Во время скачков напряжения увеличение напряжения насыщает магнитные компоненты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
  • У них высокий пусковой ток и плохой пусковой момент (пусковой ток может в 5-9 раз превышать ток полной нагрузки; пусковой момент может составлять 1,5- В 2 раза больше крутящего момента при полной нагрузке)

Разница между асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором и контактным кольцом

Хотя асинхронные двигатели с контактным кольцом (также известные как двигатель с фазным ротором) не так популярны, как асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, у них есть несколько преимуществ.

Ниже приведена сравнительная таблица двигателей с короткозамкнутым ротором и с цилиндрическим ротором:

Двигатель с короткозамкнутым ротором Двигатель с скользящим кольцом
Стоимость Низкая Высокая
Низкая Техническое обслуживание Высокая
Регулировка скорости Плохая Хорошая
Эффективность при запуске Низкая Хорошая
Эффективность во время работы Хорошая 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 901 Плохое
Пусковой ток и крутящий момент Высокий Низкий

Классификация асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором


NEMA (Национальная ассоциация производителей электротехники) в США и IEC в Европе классифицировали конструкцию двигателя. асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором на основе их скоростные характеристики на несколько классов.Это классы A, B, C, D, E и F.

Конструкция класса A

  1. Нормальный пусковой момент.
  2. Нормальный пусковой ток.
  3. Низкое скольжение.
  4. В этом классе крутящий момент отрыва всегда составляет от 200 до 300 процентов крутящего момента при полной нагрузке и происходит при небольшом скольжении (менее 20 процентов).
  5. Для этого класса пусковой крутящий момент равен номинальному крутящему моменту для более крупных двигателей и составляет около 200 или более процентов от номинального крутящего момента для меньших двигателей.

Конструкция класса B

  1. Нормальный пусковой момент,
  2. Более низкий пусковой ток,
  3. Низкое скольжение.
  4. Асинхронный двигатель этого класса обеспечивает примерно такой же пусковой момент, как и асинхронный двигатель класса А.
  5. Момент отрыва всегда больше или равен 200% номинального момента нагрузки. Но он меньше, чем у конструкции класса А, потому что имеет повышенное реактивное сопротивление ротора.
  6. Опять же, скольжение ротора остается относительно низким (менее 5 процентов) при полной нагрузке.
  7. Применение конструкции класса B аналогично применению конструкции A. Но конструкция B предпочтительнее из-за более низких требований к пусковому току.

Класс C

  1. Высокий пусковой момент.
  2. Низкие пусковые токи.
  3. Низкое скольжение при полной нагрузке (менее 5%).
  4. Пусковой момент до 250% от крутящего момента при полной нагрузке соответствует этому классу конструкции.
  5. Момент отрыва ниже, чем у асинхронных двигателей класса А.
  6. В этой конструкции двигатели построены из двухклеточных роторов. Они дороже моторов классов А и В.
  7. Конструкции класса C используются для нагрузок с высоким пусковым моментом (нагруженные насосы, компрессоры и конвейеры).

Конструкция класса D

  1. В этой конструкции класса двигатели имеют очень высокий пусковой момент (275 процентов или более номинального момента).
  2. Низкий пусковой ток.
  3. Высокое скольжение при полной нагрузке.
  4. Опять же, в этом классе конструкции высокое сопротивление ротора смещает пиковый крутящий момент на очень низкую скорость.
  5. Даже при нулевой скорости (100-процентное скольжение) самый высокий крутящий момент может возникнуть в этом классе конструкции.
  6. Проскальзывание при полной нагрузке (обычно составляет от 7 до 11 процентов, но может достигать 17 процентов и более) в этом классе конструкции довольно велико из-за всегда высокого сопротивления ротора.

Класс E

  1. Очень низкий пусковой крутящий момент.
  2. Нормальный пусковой ток.
  3. Низкое скольжение.
  4. Компенсатор или резистивный пускатель используются для управления пусковым током.

Конструкция класса F

  1. Низкий пусковой крутящий момент, в 1,25 раза превышающий крутящий момент при полной нагрузке при подаче полного напряжения.
  2. Низкий пусковой ток.
  3. Нормальное скольжение.

Что такое двигатель с короткозамкнутым ротором и как он работает?

Электродвигатели — это машины, преобразующие электрическую энергию в механическую, и в настоящее время они доминируют в современной промышленности. Они просты в использовании, имеют простой дизайн и бывают разных форм, что позволяет им добиться успеха практически в любой ситуации.Электродвигатели могут получать питание от постоянного (DC) или переменного (AC) тока, и в этой статье будет исследован конкретный двигатель переменного тока, известный как двигатель с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели представляют собой особый тип асинхронных двигателей, которые используют эффект электромагнитной индукции для преобразования электрического тока в энергию вращения (дополнительную информацию можно найти в нашей статье об асинхронных двигателях). В этой статье будут объяснены принципы работы двигателей с короткозамкнутым ротором, как они работают и для каких применений они используются. Таким образом, дизайнеры могут сделать осознанный выбор при выборе правильного двигателя.

Что такое моторы с беличьей клеткой?

Двигатели с короткозамкнутым ротором — это подкласс асинхронных двигателей, которые используют электромагнетизм для создания движения. Это так называемые двигатели с короткозамкнутым ротором, потому что форма их ротора — внутреннего компонента, соединенного с выходным валом — похожа на клетку. Две круглые торцевые крышки соединены стержнями ротора, на которые действует электромагнитное поле (ЭМП), создаваемое статором, или внешним корпусом, состоящим из многослойных металлических листов и намотки проволоки.Статор и ротор являются двумя основными частями любого асинхронного двигателя, а короткозамкнутый ротор — это всего лишь один из способов использования эффекта электромагнитной индукции. Переменный ток, проходящий через статор, создает ЭДС, которая колеблется с частотой переменного тока, которая «вращается» вокруг ротора, вызывая противоположные магнитные поля в стержнях ротора, вызывая движение.

Как работают двигатели с беличьей клеткой?

По сути, двигатели с короткозамкнутым ротором работают не иначе, чем большинство других асинхронных двигателей, и отличаются только конкретным взаимодействием между ротором и статором.Наша статья об асинхронных двигателях содержит обсуждение основных законов, лежащих в основе всех асинхронных двигателей, и дает понимание того, как движение создается за счет магнетизма.

Двигатели

с короткозамкнутым ротором максимизируют электромагнитную индукцию за счет использования стержней ротора для взаимодействия с ЭДС статора. Статор обычно содержит обмотки из проволоки, по которым протекает переменный ток; этот ток изменяется синхронно с синусоидальной кривой (или «чередуется»), которая изменяет направление тока в обмотках провода.Когда ток колеблется, генерируемая ЭДС будет следовать его примеру и в некоторых случаях заставит его «вращаться» с частотой, подобной частоте переменного тока. Эта вращающаяся ЭДС создает противоположное напряжение и ЭДС в стержнях ротора, тем самым толкая ротор, создавая вращательное движение.

Этот ротор не вращается с точной частотой переменного тока, поэтому двигатели с короткозамкнутым ротором (как и другие асинхронные двигатели) считаются асинхронными. Всегда есть некоторая потеря или «проскальзывание» между частотой переменного тока и частотой вращения вала, и это является следствием в первую очередь того, почему ротор вращается.Если бы ротор вращался с той же частотой, то величина силы, действующей на стержни ротора, была бы равна нулю, таким образом, не создавая движения. Ротор всегда должен работать медленнее, чтобы почувствовать эффект электромагнитной индукции, как если бы ротор постоянно играл в магнитную игру «догонялки». Чтобы узнать больше, посетите нашу статью о типах двигателей переменного тока.

Характеристики двигателя с короткозамкнутым ротором

Наша статья об асинхронных двигателях объясняет спецификации для всех типов асинхронных двигателей и является хорошим местом, чтобы увидеть все различные характеристики асинхронных двигателей.В этой статье основное внимание будет уделено тому, что необходимо указать для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, а именно фазе, скорости, крутящему моменту и току. Поскольку эти двигатели пользуются огромной популярностью, NEMA и IEC разработали стандартизованные классы двигателей с короткозамкнутым ротором на основе их характеристик скорости-момента. Это позволяет производить взаимозаменяемые двигатели между производителями и упрощает замену двигателей. Эти принципы, а также различные классы стандартных двигателей с короткозамкнутым ротором будут кратко объяснены ниже.

Тип фазы

Асинхронные двигатели

могут приводиться в действие однофазным (одна частота переменного тока) или многофазным (несколько частот переменного тока) в зависимости от входного источника питания. Некоторые из наиболее распространенных типов двигателей с короткозамкнутым ротором используют три фазы, что означает, что входной ток представляет собой три идентичных частоты переменного тока, разделенных на 120 градусов по фазе. Трехфазные двигатели являются самозапускающимися, что означает, что единственным необходимым входом является пусковое напряжение, что делает эти двигатели, по сути, самозапускающимися. Однофазные двигатели также распространены, но они не самозапускаются и требуют некоторого начального толчка.Это связано с тем, что одной частоты переменного тока недостаточно для создания действительно «вращающейся» ЭДС, и необходимо выполнить некоторую компенсацию для имитации вращающегося поля. Это можно сделать с помощью пускателей, которые могут быть конденсаторами, разделенными фазами или другими компонентами. Подробнее о пускателях можно прочитать в нашей статье о типах пускателей двигателей.

Крутящий момент двигателя и кривая крутящего момента-скорости

Хотя двигатели с короткозамкнутым ротором работают с базовыми скоростями и крутящими моментами, им необходимо достичь этого установившегося состояния посредством некоторого переходного пуска.Этот запуск, обычно визуализируемый посредством кривой крутящего момента — скорости, жизненно важен, поскольку он определяет, с какими рабочими условиями может работать двигатель. На рисунке 1 ниже показаны важные области кривой крутящий момент-скорость для любого асинхронного двигателя.

Рис. 1: Кривая крутящий момент-скорость для асинхронных двигателей с обозначенными важными участками.

Пусковой крутящий момент — это крутящий момент при запуске двигателя. Вытягивающий или разрушающий момент — это максимальный крутящий момент, достигаемый перед максимальной скоростью.Номинальный крутящий момент — это выходной крутящий момент в установившемся режиме, который обычно указан на паспортной табличке двигателя. Разница между синхронной скоростью и скоростью, достигаемой при номинальном крутящем моменте, определяет скольжение двигателя.

Классы NEMA для многофазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Рис. 2: Кривые крутящий момент-скорость для двигателей стандартных классов NEMA.
Таблица 1: Обобщенные характеристики стандартных двигателей NEMA с короткозамкнутым ротором.

Стандарт NEMA

С.C.I.M.

Пусковой крутящий момент

Пусковой ток

Клинья

Класс A

Нормальный

Обычный

Обычный

Класс B

Обычный

Низкая

Нормальный

Класс C

Высокая

Низкая

Нормальный

Класс D

Высокая

Низкая

Высокая

На рис. 2 показаны кривые для двигателей с короткозамкнутым ротором различных классов NEMA.Существует четыре основных класса (A, B, C и D), хотя их больше в зависимости от специфики. Эти четыре класса приведены в таблице 1 с точки зрения их пускового момента, тока и величины скольжения. Существуют и другие нестандартные двигатели с короткозамкнутым ротором, но они обычно изготавливаются в соответствии со спецификациями покупателя.

Двигатели

класса A являются наиболее популярным типом двигателей с короткозамкнутым ротором. У них нормальный пусковой момент и ток, а также скольжение менее 5% от синхронной скорости. Распространенными приложениями являются вентиляторы, компрессоры, конвейеры или что-нибудь с низкой инерционной нагрузкой, которое позволяет быстро разгонять двигатель.

Двигатели

класса B можно запускать при полной нагрузке, что делает их полезными для высокоинерционных применений (большие вентиляторы, центробежные насосы и т. Д.). У них нормальный пусковой момент, более низкий пусковой ток, чем у двигателей класса A, и скольжение менее 5% при полной нагрузке. Эти двигатели иногда взаимозаменяемы с двигателями класса А, особенно когда требуется пониженное пусковое напряжение.

Двигатели

класса C обладают высоким пусковым моментом и низким пусковым током благодаря конструкции ротора с двойной обоймой. Из-за этого улучшения они более дорогие, чем двигатели классов A и B, но также обладают способностью выдерживать высокие пусковые моменты, например, в нагруженных насосах, компрессорах, дробилках и т. Д.Их скольжение также обычно составляет менее 5%.

Двигатели

класса D обладают максимальным пусковым крутящим моментом, низким пусковым током и большим скольжением при полной нагрузке (от 5% до 20% в зависимости от применения). Их крутящий момент отрыва происходит на гораздо более низкой скорости, чем у двигателей других классов, что можно увидеть, сравнив положение пиков каждой кривой на Рисунке 2. Высокое сопротивление ротора, которое делает двигатели класса D такими сильными, также отвечает за их более низкий пиковый крутящий момент. скорости, иногда вызывая пиковый крутящий момент при нулевой скорости (100% скольжение).Двигатели класса D обычно применяются в бульдозерах, литейных машинах, пробивных прессах и т. Д.

Заявки и критерии отбора

Асинхронные двигатели

с короткозамкнутым ротором являются популярным выбором в промышленности, отчасти из-за их низкой стоимости, простоты обслуживания, высокой эффективности, хорошего регулирования температуры и безопасности. Их самым большим недостатком является отсутствие контроля скорости, поэтому для решения этих задач были разработаны другие двигатели (двигатели с фазным ротором). Стандартные рамы NEMA позволяют легко выбрать правильный двигатель, требуя только рабочих характеристик проекта.

Так, например, если кузнечный бизнес создает новый силовой молот, который должен обеспечивать быстрые и сильные удары, им следует исследовать двигатели класса D, поскольку они обеспечивают чрезвычайно высокий пусковой момент. Точно так же, если двигатель необходим для простого вентилятора HVAC, двигатели классов A и B будут работать отлично. Определите необходимые крутящие моменты, скорости и напряжения для работы, и на рынке обязательно найдется подходящая беличья клетка.

Сводка

В этой статье представлено понимание того, что такое асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и как они работают.Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

Источники:

  1. https://geosci.uchicago.edu
  2. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/mintage/indmot.html
  3. http://www.egr.unlv.edu/~eebag/Induction%20Motors.pdf
  4. https://www.controleng.com/articles/what-to-consider-when-choosing-an-ac-induction-motor/
  5. http: // ocw.uniovi.es
  6. http://people.ece.umn.edu/users/riaz/animations/sqmovies.html

Прочие изделия для двигателей

Больше от Machinery, Tools & Supplies

Конструкция, работа и классификация

Машина, преобразующая электрическую энергию в механическую, называется электродвигателем. Они просты в конструкции, удобны в использовании, дешевы, имеют высокую эффективность, низкие эксплуатационные расходы и надежность. Трехфазные асинхронные двигатели являются одним из типов и отличаются от других типов электродвигателей.Основное отличие состоит в том, что обмотка ротора не имеет электрического соединения с каким-либо источником питания. Необходимый ток и напряжение в цепи ротора обеспечивается индукцией от обмотки статора. Это повод назвать именно асинхронным двигателем. В этой статье описывается асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который является одним из типов трехфазных асинхронных двигателей.

Что такое асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором?

Определение: Двигатель с короткозамкнутым ротором — это один из типов асинхронных двигателей.Чтобы вызвать движение, он укрепляет электромагнетизм. Поскольку выходной вал соединен с внутренним компонентом ротора, который имеет вид клетки. Отсюда и название беличьей клетки. Двухсторонние колпачки, то есть круглой формы, соединены стержнями ротора. Они действуют на основе ЭДС, то есть генерируемой статором. Эта ЭДС также создается внешним корпусом, который состоит из многослойных металлических листов и намотки проволоки. Двумя основными частями асинхронного двигателя любого типа являются статор и ротор. Беличья клетка — это простой метод устранения эффекта электромагнитной индукции.4-полюсный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором показан ниже.


Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором основана на принципе электромагнетизма. Когда на обмотку статора подается трехфазный переменный ток, он создает вращающееся магнитное поле (RMF) со скоростью, называемой синхронной скоростью. Этот RMF вызывает индуцирование напряжения в стержнях ротора. Итак, ток короткого замыкания протекает через него. Из-за этих токов ротора создается собственное магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора.Теперь, по принципу, поле ротора начинает противодействовать своей причине. когда RMF улавливает момент ротора, ток ротора падает до нуля. Тогда не было бы относительного момента между ротором и RMF.

Следовательно, нулевая касательная сила действует на ротор и на мгновение уменьшается. После этого уменьшения момента ротора ток ротора снова индуцируется восстановлением относительного движения между RMF и ротором. Таким образом, тангенциальная сила вращения ротора восстанавливается и начинается после RMF.В этом случае ротор поддерживает постоянную скорость, которая меньше скорости RMF и синхронной скорости. Здесь разница между скоростью RMF и ротора измеряется в виде скольжения. Конечная частота ротора может быть получена умножением скольжения на частоту питания.

Конструкция асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Части, необходимые для конструкции асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, включают статор, ротор, вентилятор, подшипники. Статор состоит из механически и электрически разнесенной на 120 градусов трехфазной обмотки с металлическим корпусом и сердечником.Чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для магнитного потока, создаваемого переменным током, обмотка установлена ​​на многослойном железном сердечнике.

Детали двигателя

Ротор преобразует заданную электрическую энергию в механическую мощность. Вал, сердечник, короткозамкнутые медные шины являются частями ротора. Во избежание гистерезиса и возникновения вихревых токов, приводящих к потере мощности, ротор имеет многослойное покрытие. И я для предотвращения зазубрин, проводники перекошены, что также помогает получить хороший коэффициент трансформации.

Конструкция двигателя

Вентилятор, прикрепленный к задней части ротора для теплообмена, помогает поддерживать заданную температуру двигателя. Для плавного вращения в двигателе предусмотрены подшипники.

Разница между асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и асинхронными двигателями с контактным кольцом.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с контактным кольцом

Конструкция индукционного двигателя с короткозамкнутым ротором проста и надежна. Конструкция асинхронных двигателей с контактным кольцом требует контактных колец, щеток, устройства короткого замыкания и т. Д.
Этот тип двигателя имеет меньший вылет и лучший пространственный фактор в пазах. Эти двигатели имеют самый большой вылет и малый коэффициент использования пазов.
Стоимость и обслуживание меньше. Стоимость больше.
Более высокий КПД (для машин, не рассчитанных на высокий пусковой крутящий момент) Низкий КПД и большие потери в меди.
Небольшие потери в меди и лучший коэффициент мощности. Низкий коэффициент мощности, его можно улучшить при запуске.
Коэффициент охлаждения выше из-за оголенных концевых колец и наличия большего места для роторных вентиляторов. Коэффициент охлаждения не очень эффективен.
Эти двигатели имеют лучшее регулирование скорости, простой пуск и низкий пусковой момент с высоким пусковым током. Плохое регулирование скорости при работе с внешними сопротивлениями в цепи ротора.Двигателю необходимы контактные кольца, щеточная передача, устройство короткого замыкания, пусковые резисторы и т. Д. Возможность увеличения пускового момента из-за внешних сопротивлений в цепи ротора.
Низкий коэффициент мощности при запуске Коэффициент мощности можно улучшить.
Нет возможности регулирования скорости. Регулирование скорости возможно путем вставки внешних резисторов в цепь ротора.
Взрывозащищенный от защиты. Взрывозащищенный от защиты.

Классификация асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Для удовлетворения промышленных требований используются трехфазные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором мощностью до 150 кВт при различных стандартных частотах, напряжениях и скоростях. В соответствии с их электрическими характеристиками эти двигатели делятся на 6 типов, как описано ниже:

Класс A

Двигатели этого типа имеют низкое сопротивление, реактивное сопротивление, скольжение и более высокий КПД при полной нагрузке.Основным недостатком является высокий пусковой ток, который в 5-8 раз превышает ток полной нагрузки при номинальном напряжении. Эти двигатели широко используются в небольших станках, центробежных насосах, вентиляторах, воздуходувках и т. Д.

Класс B

Эти двигатели имеют высокое реактивное сопротивление и работают в диапазоне 5–150 кВт. Эти двигатели могут быть заменены двигателями класса A для новых установок, поскольку их характеристики аналогичны двигателям класса A и имеют такой же пусковой ток. (примерно в 5 раз больше тока полной нагрузки при номинальном напряжении).

Класс C

Эти двигатели известны как двухклеточные двигатели, обеспечивающие высокий пусковой момент при низком пусковом токе. Применения двигателей класса C: привод воздушных компрессоров, конвейеров, поршневых насосов, дробилок, смесителей, больших холодильных машин и т. Д.

Класс D Тип

Эти двигатели представляют собой двигатели с короткозамкнутым ротором и высоким сопротивлением. Следовательно, они обеспечивают высокий пусковой момент при низком пусковом токе. Эти двигатели имеют низкий КПД и ограничены возможностью приводить в действие прерывистые нагрузки, связанные с высоким ускорением и высокими ударными нагрузками, такими как штамповочные прессы, ножницы, бульдозеры, небольшие подъемники и т. Д.

Класс E

Эти двигатели работают с низким пусковым моментом, нормальным пусковым током, а также малым скольжением при номинальной нагрузке.

Класс F

Эти двигатели работают с низким пусковым моментом, низким пусковым током и нормальным скольжением.

Преимущества

К преимуществам асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором относятся следующие.

  • Простая и прочная конструкция.
  • Низкая начальная стоимость, а также стоимость обслуживания.
  • Поддерживает постоянную скорость.
  • Перегрузочная способность высокая.
  • Простое пусковое устройство.
  • Высокий коэффициент мощности.
  • Низкие потери меди в роторе.
  • Высокая эффективность.

Недостатки

К недостаткам асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором можно отнести следующее.

  • Двигатель
  • Большой пусковой ток
  • Очень чувствителен к колебаниям напряжения питания
  • Низкий коэффициент мощности при малых нагрузках.
  • Очень сложно контролировать скорость.
  • Очень плохой пусковой крутящий момент из-за низкого сопротивления ротора.

Приложения

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором применяются в следующих областях.

  • Подходит для промышленных приводов малой мощности, где не требуется регулирование скорости, например, для типографского оборудования, мукомольных заводов и других валовых приводов малой мощности.
  • Центробежные насосы, вентиляторы, воздуходувки и т. Д.
  • Для привода воздушных компрессоров, конвейеров, поршневых насосов, дробилок, смесителей, больших холодильных машин и т. Д.
  • Пробивные прессы, ножницы, бульдозеры, малые подъемники и т. Д.

Часто задаваемые вопросы

1) Почему он называется асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором?

Поскольку он имеет ротор, имеющий форму беличьей клетки, он называется асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

2) В чем разница между двигателем с короткозамкнутым ротором и асинхронным двигателем?

Разница между асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором и асинхронным двигателем заключается в типе ротора, используемого в конструкции.

3) Для чего нужен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором?

Используется для увеличения пускового момента двигателя и уменьшения времени разгона.

4) Является ли двигатель с короткозамкнутым ротором переменным или постоянным током?

Это асинхронный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором.

5) Почему в двигателях используется пластина?

Для уменьшения вихревых токов в двигателях используется пластина.

Таким образом, это все об асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором — определение, работа, принцип работы, конструкция, различия между асинхронными двигателями с короткозамкнутым ротором и контактным кольцом, классификация, преимущества, недостатки и области применения.Вот вам вопрос: «Как работают асинхронные двигатели с контактным кольцом?»

Что такое асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором?

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Для понимания управления скоростью, теории и методов важно понимать базовую теорию регулируемого компонента, то есть двигателя. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором — наиболее часто используемый в промышленности двигатель. Это невысокая стоимость и низкие эксплуатационные расходы по сравнению с другими типами двигателей.Он преобразует электрическую энергию в механическую и используется для движения. Процесс преобразования — электромагнитная индукция. Отсюда и название асинхронный двигатель

.

Взаимодействие электромагнитного поля статора и ротора

Причина вращения: —

Напряжение питания в каждой обмотке статора вызывает протекание тока и создание магнитного поля, следовательно, магнитного потока. Поток — это явление проводников с током в магнитном поле.

Из-за переменного (изменяющегося направления) характера питания переменного тока создается вращающееся магнитное поле (магнитный поток).Направление этого вращающегося магнитного поля (потока) можно изменить, изменив направление напряжения статора.

Поток вращения статора индуцирует токи, которые протекают в стержнях ротора, что создает вращающееся магнитное поле в роторе.

Взаимодействие магнитного поля статора и индуцированного магнитного поля ротора создает электромагнитную силу, которая заставляет ротор вращаться в том же направлении, что и магнитное поле статора.

A Катушка, по которой проходит ток, создает вокруг себя магнитное поле, эти линии электромагнитного поля называются потоком.

Прохождение или вращение катушки в магнитном поле приводит к протеканию тока в катушке. Этот ток индуцируется в катушке магнитным полем. Это так называемая индукция

.

Ротор будет продолжать ускоряться до тех пор, пока он не будет вращаться с той же скоростью, что и магнитное поле статора. В этот момент больше не происходит резка магнитного потока, не протекают индуцированные токи ротора, не создается магнитное поле ротора, и крутящий момент двигателя падает до нуля.

Следовательно, асинхронный двигатель не создает крутящего момента при синхронной скорости.

После того, как двигатель нагружен, скорость ротора упадет до точки, при которой скорость резания магнитного потока индуцирует токи ротора достаточной силы, чтобы создать достаточный крутящий момент двигателя для поддержки нагрузки.

Это снижение скорости двигателя с увеличением нагрузки двигателя известно как скольжение.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором — Engg Cyclopedia

Пожалуй, наиболее известным типом электродвигателей, используемых в настоящее время, является трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Обычно он состоит из двух (2) основных компонентов: статора и ротора . Как следует из их названия, часть статора неподвижна, а часть ротора вращается. Статор создает вращающееся магнитное поле по сравнению с ротором, которое преобразует этот тип энергии в движение, то есть механическую энергию. См. Рис. 1 (D-конец обозначает конец с приводом от двигателя, то есть оборудование, приводимое в движение двигателем, например, насос, расположено на этой стороне, а конец N обозначает неприводной конец двигателя) Рисунок 1 — Конструкция электродвигателя

Как работает электродвигатель

Чтобы объяснить, как работает электродвигатель, необходимо сначала отметить, что статор подключен к трехфазному источнику питания.Ток, который прикладывается к обмоткам статора, создает вращающееся магнитное силовое поле, которое, в свою очередь, создает ток также и на роторе двигателя. В результате на роторе также создается магнитное поле. Взаимодействие между этими двумя магнитными полями (т. Е. От статора и от ротора) дает вращающий момент , который является причиной вращения вала ротора.

Скорость вращения двигателя и скольжение двигателя

Из-за различных потерь, присущих самой природе двигателя, скорость двигателя всегда примерно на 1–3% ниже по сравнению с синхронной скоростью магнитного поля.Эта разница обычно обозначается как пробуксовка двигателя .

Скольжение рассчитывается по следующей формуле:

s = (n1 — n) / n1 …. (1), где:

n1 = синхронная скорость
n = асинхронная скорость

В результате этот тип двигателей обычно известен как асинхронные двигатели .

Однако следует отметить, что двигатели с постоянными магнитами вообще не производят скольжения (двигатели с постоянными магнитами в этой статье обсуждаться не будут).

Синхронная скорость (n), , выраженная в оборотах в минуту (или об / мин), определяется по следующей формуле:

n = (120 * f) / p …. (2), где:

f = частота питания двигателя (в Гц) и
p = количество полюсов двигателя (четное число)

КПД электродвигателя

Как и ожидалось, преобразование энергии в асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором не без потерь. Происходит несколько потерь, среди прочего, в результате потерь сопротивления, потерь на вентиляцию, потерь на трение и т. Д.

Следовательно, КПД двигателя (n) выражается следующей формулой:

n = P2 / P1 …. (3), где

P2 = мощность на валу двигателя (Вт)
P1 = приложенная электрическая мощность (Вт)

P2 указан на заводской табличке двигателя.

Класс изоляции

Класс изоляции относится к изоляционному материалу обмоток двигателя. Существует несколько классов изоляции, а именно B, F и H, в соответствии со стандартами IEC (Международной электротехнической комиссии). Буква, соответствующая температуре, которая является верхним пределом для области применения изоляции, характеризует каждый класс изоляции.

Класс изоляции B соответствует максимальной температуре обмотки 130 ° C (температура окружающей среды 40 ° C + повышение температуры 80 ° C + температурный запас 10 ° C)

Класс изоляции F соответствует максимальной температуре обмотки 155 ° C (температура окружающей среды 40 ° C + повышение температуры 105 ° C + температурный запас 10 ° C)

Класс изоляции H соответствует максимальной температуре обмотки 180 ° C (температура окружающей среды 40 ° C + повышение температуры 125 ° C + температурный запас 15 ° C)

Класс защиты

Класс защиты двигателя обозначается буквами IP ( IP означает Ingress Protection ), за которыми следуют две цифры, первая из которых указывает на степень защиты от контакта и проникновения твердых предметов, а вторая указывает на степень защиты двигателя. степень защиты от воды.Эта классификация соответствует стандарту IEC 60034-5. Для получения более подробной информации о обозначении защиты IP, пожалуйста, обратитесь к статье Enggyclopedia о «Корпуса защиты от проникновения».

Метод охлаждения

Методы охлаждения в соответствии с IEC 60034-6 могут сказать, как охлаждается асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Метод охлаждения обозначается буквами IC ( IC обозначает International Cooling ), за которыми следует серия цифр, обозначающих тип охлаждения (например,грамм. самовентилируемый, принудительное охлаждение и т. д.) и режим охлаждения (например, охлаждение поверхности, жидкостное охлаждение и т. д.). Пожалуйста, обратитесь к Рисунку 2, на котором показаны наиболее распространенные методы охлаждения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Рисунок 2 — Распространенные методы охлаждения электродвигателя Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

— Инженерные проекты

Здравствуйте, друзья, я надеюсь, что у вас все в порядке и все отлично. Я здесь с другой статьей об индукционных двигателях. В этой статье я делюсь некоторыми базовыми знаниями об асинхронном двигателе с беличьей клеткой.В моей предыдущей статье под названием «Трехфазный асинхронный двигатель» я дал краткий обзор этого асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Трехфазный асинхронный двигатель имеет два типа в зависимости от конструкции ротора: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с фазным ротором. Бывший дешевле и широко используется, поскольку требует меньшего обслуживания, чем более поздний. Во-первых, я расскажу вам об устройстве асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Затем я расскажу о принципе работы и особенностях асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.В последних разделах я расскажу о некоторых преимуществах и использовании. Проще говоря, тип трехфазного асинхронного двигателя, в котором используется ротор с короткозамкнутым ротором, называется асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором .

Конструкция асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Все асинхронные двигатели имеют ротор и статор. По сути, именно конструкция ротора отличает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором от асинхронного двигателя с обмоткой. Статор одинаковый у обоих типов двигателей. Давайте сначала поговорим о статоре асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором :

Статор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

  • Статор — это тот компонент двигателя, который неподвижен.
  • Это крайняя внешняя рама, в которой размещен ротор.
  • Он имеет канавки по внутренней окружности для размещения электрических цепей. Эта схема возбуждается трехфазным питанием.
  • Цепь трехфазной обмотки размещается в пазах. Эти обмотки разнесены на 120 градусов и соединены по схеме звезды или треугольника.
  • Теперь перейдем к конструкции ротора.

Ротор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

  • Ротор — это вращающаяся часть двигателя.Он содержит цилиндрический сердечник.
  • Сердечник ротора сделан из ламината для уменьшения вихревых токов.
  • Ротор с короткозамкнутым ротором состоит из медных стержней, которые мы называем проводниками.
  • Медные шины или проводники длиннее ротора и закреплены в канавках сердечника ротора.
  • Эти удлиненные жилы закорочены друг с другом посредством медных колец с каждой стороны.
  • Также ротор иногда снабжен вентиляторами с каждой стороны для охлаждения.
  • Этот тип конструкции стержней и концевых колец аналогичен беличьей клетке, на которой он назван.
  • Это все о конструкции ротора. Помимо ротора и статора, у двигателя есть также другие детали для поддержки и защиты узла.
Вы также можете прочитать:

Работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

В этом разделе я поделюсь с вами работой асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

  • Когда на обмотку статора подается трехфазный переменный ток, через нее начинает течь ток.
  • Этот трехфазный переменный ток вызывает вращающееся магнитное поле в роторе.
  • Скорость вращения этого магнитного поля может быть определена по частоте источника переменного тока и количеству полюсов.
  • Эта скорость является синхронной скоростью двигателя.
  • Вращающееся магнитное поле статора будет индуцировать напряжение в роторе, потому что его магнитные линии пересекают ротор. Это индуцированное напряжение будет индуцировать ток в обмотке ротора, и будет генерироваться другое магнитное поле, которое является магнитным полем ротора.

Как вы все знаете, на проводник с током действует сила в присутствии магнитного поля. Ротор также будет испытывать силу, которая начнет его вращать. Эта сила создаст крутящий момент, и ротор будет вращаться.

Основные характеристики

Теперь я упоминаю некоторые важные особенности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Я расскажу о скорости, пусковом токе, направлении вращения, скольжении и коэффициенте мощности. Первым в списке стоит скорость.

Скорость

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором обычно работает с постоянной скоростью.Эта скорость является синхронной скоростью.

Пусковой ток

Для таких двигателей требуются высокие пусковые токи. Что может привести к колебаниям напряжения.

Направление вращения

Направление вращения этих двигателей можно поменять местами, если вы поменяете местами две линии электропередачи из трех.

Скольжение

Как и для других асинхронных двигателей, скольжение определяется как разница в скорости вращения магнитного поля статора и скорости вращения ротора. Скорость вращения магнитного поля называется синхронной скоростью.Скольжение выражается как отношение к синхронной скорости или в процентах.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности — это отношение фактической мощности к полной мощности. Выражается в процентах. Коэффициент мощности низкий, когда двигатель работает без нагрузки, и высокий, когда двигатель работает с полной нагрузкой.

Преимущества

В этой части я расскажу вам о некоторых преимуществах асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

  • Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором:
    • Дешевые
    • Прочные
    • Прочные
    • Требуют меньшего обслуживания
  • Из-за клеточной конструкции ротора они требуют меньше материала.Таким образом, потери меди уменьшаются.
  • Из-за отсутствия щеток вероятность искры снижена.
  • Эти двигатели оснащены вентиляторами, поэтому выделяется меньше тепла.

Теперь я перехожу к последнему сегменту моей статьи, где я расскажу вам о некоторых применениях асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Использует

Этот тип двигателя находит применение в промышленности из-за своей стоимости. Они широко используются в промышленности вместо асинхронных двигателей с обмоткой.Они используются в приложениях, где требуется низкий пусковой момент. Такие двигатели также могут использоваться в качестве генераторов.

Разница между асинхронным двигателем с контактным кольцом и короткозамкнутым ротором с таблицей сравнения

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором — самый популярный тип двигателей переменного тока. Он очень часто используется в промышленности, потому что он очень дешевый, прочный, эффективный и надежный. Электродвигатель с контактным кольцом практически не применяется в промышленности. Двигатели с контактным кольцом 5-10% редко используются в промышленности, потому что у них есть несколько недостатков, таких как необходимость частого обслуживания, высокие потери меди и т. Д.

Одно из основных различий между контактным кольцом и двигателем с короткозамкнутым ротором состоит в том, что двигатель с контактным кольцом имеет цепь внешнего сопротивления для управления скоростью двигателя. В то время как в двигателе с короткозамкнутым ротором невозможно добавить какую-либо внешнюю цепь, потому что стержень двигателя постоянно имеет паз на конце кольца. Некоторые другие различия между ними объясняются ниже в сравнительной таблице.

Сравнительная таблица: электродвигатель с короткозамкнутым ротором, обжимное кольцо, V / s

Сравнительная таблица

Основа для сравнения Двигатель с контактным кольцом Двигатель с короткозамкнутым ротором
Определение Ротор двигателя выполнен в виде контактного кольца. Ротор двигателя — короткозамкнутый.
Ротор Цилиндрический ламинированный сердечник с параллельными прорезями, каждый из которых состоит из одной планки. Пазы ротора не параллельны, а перекошены.
Другое название Ротор с фазной обмоткой Двигатель с клеткой
Конструкция Сложная Простая
Сопротивление Добавлено внешнее по отношению к ротору Штанга ротора постоянно закорочена на конце кольца, поэтому невозможно добавить какое-либо внешнее сопротивление.
Стартер Можно использовать пускатель сопротивления ротора. Пускатель сопротивления ротора использовать нельзя.
Пусковой момент Высокий Низкий
Кисти Есть Отсутствуют
Техническое обслуживание Требуется частое техническое обслуживание Требуется меньше технического обслуживания
Потери меди Высокий Низкий
Эффективность Низкая Высокая
Регулировка скорости Возможно Невозможно
Коэффициент мощности Низкий Высокий
Стоимость Дорого Дешевые
Пусковой ток Низкий Высокий
Используется Используется в подъемниках, кранах, лифтах, где требуется высокий крутящий момент. Использование в токарных станках, вентиляторах, воздуходувках, прибыльных станках и т. Д.

Определение электродвигателя с контактным кольцом

Двигатель, в котором используется ротор с фазной обмоткой, известен как асинхронный двигатель с контактным кольцом или фазный двигатель. Он состоит из многослойного цилиндрического сердечника, который имеет полузамкнутую прорезь на внешней периферии и несет трехфазную изолированную обмотку. Ротор намотан на такое же количество полюсов, что и у статора.

Три конечных клеммы соединены, образуя звезду, а три пусковых клеммы подключены к трем медным контактным кольцам, закрепленным на валу.Вал из низкоуглеродистой стали проходит через центр ротора и фиксируется на шпонке. Вал предназначен для передачи механической энергии.

Определение двигателя с короткозамкнутым ротором

Двигатель, в котором используется ротор с короткозамкнутым ротором, известен как двигатель с короткозамкнутым ротором. Конструкция ротора прочная и простая. Ротор двигателя состоит из многослойного цилиндрического сердечника с полузамкнутыми круглыми пазами и короткозамкнутым на каждом конце медным или алюминиевым кольцом, называемым замыкающим кольцом.Невозможно добавить какое-либо внешнее сопротивление в ротор цепи.

Прорези ротора не параллельны, а перекошены. Перекос ротора имеет следующие преимущества.

  1. Уменьшает гудение и, таким образом, обеспечивает тихую работу двигателя.
  2. Перекос ротора обеспечивает плавные кривые крутящего момента для различных положений ротора.
  3. Уменьшает магнитную блокировку статора и ротора.
  4. Увеличивает сопротивление ротора из-за увеличенной длины проводников стержня ротора.

Ключевые различия между контактным кольцом и асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

  1. Двигатель, ротор которого имеет намотанный тип двигателя такого типа, называется асинхронным двигателем с контактным кольцом, тогда как двигатель с короткозамкнутым ротором имеет ротор с короткозамкнутым ротором.
  2. Ротор электродвигателя с контактным кольцом имеет цилиндрический сердечник с параллельными пазами, и каждый паз состоит из каждой планки. Пазы двигателя с короткозамкнутым ротором не параллельны друг другу.
  3. Электродвигатель с контактным кольцом также называется ротором с фазной обмоткой.Другое название двигателя с короткозамкнутым ротором — двигатель с короткозамкнутым ротором.
  4. Конструкция электродвигателя с контактным кольцом сложна, поскольку он состоит из контактного кольца и щеток, тогда как конструкция электродвигателя с короткозамкнутым ротором проста.
  5. Двигатель с фазной обмоткой состоит из внешней цепи сопротивления, тогда как в двигателе с короткозамкнутым ротором невозможно добавить какую-либо внешнюю цепь сопротивления, потому что стержни их ротора имеют постоянные пазы.
  6. Для запуска электродвигателя с контактными кольцами используется стартер с сопротивлением ротора, тогда как для электродвигателя с контактными кольцами не требуется пускатель.
  7. Пусковой момент двигателя с фазным ротором высокий, тогда как у двигателя с короткозамкнутым ротором он низкий.
  8. Стоимость обслуживания электродвигателя с контактным кольцом высока по сравнению с электродвигателем с короткозамкнутым ротором, поскольку электродвигатель с контактным кольцом состоит из щеток и колец.
  9. Потери меди больше в электродвигателе с контактным кольцом по сравнению с электродвигателем с короткозамкнутым ротором.
  10. Электродвигатель с контактным кольцом имеет щетки для передачи мощности, тогда как электродвигатель с короткозамкнутым ротором является бесщеточным.
  11. Потери меди в двигателе с фазовой обмоткой высоки по сравнению с двигателем с короткозамкнутым ротором.
  12. КПД двигателя с контактным кольцом низкий, тогда как двигатель с короткозамкнутым ротором имеет высокий КПД.
  13. Скорость фазного двигателя регулируется с помощью цепи сопротивления. Невозможно контролировать скорость двигателя с короткозамкнутым ротором.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *