Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором чертеж: Чертеж АД с короткозамкнутым ротором

Чертеж АД с короткозамкнутым ротором

1. Файлы
2. Академическая и специальная литература
3. Топливно-энергетический комплекс
4. Электрические машины
5. Электрические машины переменного тока
6. org/ListItem» itemprop=»itemListElement»>
   Асинхронные электрические машины

Электрические машины переменного тока

• Асинхронные электрические машины

• Вентильные электрические машины

• Синхронные электрические машины

Чертеж

• формат cdw
• размер 50. 4 КБ
• добавлен
  02 января 2011 г.

КГЭУ, Электрические машины
Р2=12 кВт,2р=4,IP 44, IM 1001

Смотрите также

• формат pdf
• размер 727.46 КБ
• добавлен
  17 ноября 2010 г.

МГАУ, Москва. 2009г., стр.8. Основные разделы курсовой работы Методические рекомендации к курсовой работе Расчет асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором» Содержание и оформление расчетно-пояснительной записки Результаты расчета рабочих характеристик Единые серии асинхронных двигателей. Краткая характеристика

• формат doc
• размер 2.61 МБ
• добавлен
  13 апреля 2010 г.

Без автора. Учебное пособие. Самара: СГТУ, 2008. — 142 с. Содержание. Основы теории асинхронных двигателей. Назначение и области применения асинхронных электромеханических преобразователей. Конструкция асинхронных машин с короткозамкнутым ротором. Конструкция асинхронных машин с фазным ротором. Принцип действия асинхронной машины. Электромагнитный момент асинхронной машины. Максимальный и пусковой электромагнитные моменты. Механическая характери…

Лабораторная

• формат doc
• размер 5.36 МБ
• добавлен
  27 ноября 2010 г.

Исследование трёхфазного двухобмоточного трансформатора Исследование параллельной работы трёхфазных двухобмоточных трансформаторов Исследование трёхфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором Исследование механических характеристик асинхронного двигателя в симметричном и несимметричных режимах Параллельная работа трёхфазного синхронного генератора с сетью Исследование двигателей постоянного тока с параллельным, смешанным и последова. ..

Курсовая работа

• формат pdf
• размер 186.94 КБ
• добавлен
  31 августа 2010 г.

Казанский Государственный Энергетический Университет. Проект трехфазного электродвигателя с короткозамкнутым ротором по заданым параметрам, 22 страницы. Выбор главных размеров. Определение Z1, w1 и площади поперечного сечения провода обмотки статора. Расчет размеров зубцовой зоны статора и воздушного зазора. Расчет ротора. Расчет магнитной цепи. Параметры рабочего режима. Расчет потерь. Расчет рабочих характеристик. Расчет пусковых характеристик….

Контрольная работа

• формат doc, xls
• размер 83.13 КБ
• добавлен
  18 октября 2010 г.

Западно-Казахстанский инженерно-технологический университет Казахстан, г. Уральск 050718 — Электроэнергетика Расчетно-графическая работа по дисциплине «Электрические машины» Расчет электродвигателя 4А63А2 с короткозамкнутым ротором Определение — Номинальных Iн и пусковых Iпуск токов; — Номинальных Мн, пусковых Мпуск и максимальныч Ммакс моментов; — Мощности, потребляемой двигателем из сети при номинальной нагрузке – P1; — Полных потерь в двигат…

Контрольная работа

• формат doc
• размер 49.11 КБ
• добавлен
  16 декабря 2010 г.

Западно-Казахстанский инженерно-технологический университет Казахстан, г. Уральск 050718 — Электроэнергетика Расчетно-графическая работа по дисциплине «Электрические машины» Расчет электродвигателя 4А71А2 с короткозамкнутым ротором Определение — Номинальных Iн и пусковых Iпуск токов; — Номинальных Мн, пусковых Мпуск и максимальныч Ммакс моментов; — Мощности, потребляемой двигателем из сети при номинальной нагрузке – P1; — Полных потерь в двигат. ..

Контрольная работа

• формат doc
• размер 35.59 КБ
• добавлен
  16 декабря 2010 г.

Западно-Казахстанский инженерно-технологический университет Казахстан, г. Уральск 050718 — Электроэнергетика Расчетно-графическая работа по дисциплине «Электрические машины» Расчет электродвигателя 4А90L4 с короткозамкнутым ротором Определение — Номинальных Iн и пусковых Iпуск токов; — Номинальных Мн, пусковых Мпуск и максимальныч Ммакс моментов; — Мощности, потребляемой двигателем из сети при номинальной нагрузке – P1; — Полных потерь в двигат…

• формат docx
• размер 52.55 КБ
• добавлен
  10 февраля 2011 г.

Схема обмотки статора асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором мощностью 22кВт Схема обмоток статора с числом пазов равным 30 Z=30 q=5 2p=2 a=2

Чертеж

• формат cdw
• размер 55. 7 КБ
• добавлен
  02 января 2011 г.

КГЭУ, Электрические машины P2=10 кВт, 2р=4,IP=44,IM 1001rn

Справочник

• формат docx
• размер 858.88 КБ
• добавлен
  27 августа 2010 г.

Электродвигатели и их характеристики Электродвигатели общепромышленного назначения АИР. Электродвигатели многоскоростные АИР. Электродвигатели АИР с повышенным скольжением. Электродвигатели АИР со встроенным электромагнитным тормозом. Электродвигатели АИР для привода осевых вентиляторов в животноводческих и птицеводческих помещениях. Электродвигатели для привода деревообрабатывающих станков. Электродвигатели для привода моноблочных насосов. Элект…

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: конструкция, принцип работы

Учитывая то, что электроснабжение традиционно осуществляется путём доставки потребителям переменного тока, понятно стремление к созданию электромашин, работающих на поставляемой электроэнергии. В частности, переменный ток активно используется в асинхронных электродвигателях, нашедших широкое применение во многих областях деятельности человека. Особого внимания заслуживает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который в силу ряда причин занял прочные позиции в применении.

Секрет такой популярности состоит, прежде всего, в простоте конструкции и дешевизне его изготовления. У электромоторов на короткозамкнутых роторах есть и другие преимущества, о которых вы узнаете из данной статьи. А для начала рассмотрим конструктивные особенности этого типа электрических двигателей.

Конструкция

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

Конструкции статоров рассматриваемых электродвигателей ничем не отличаются от строения этих деталей в других типах электромоторов, работающих в сетях переменного тока. Сердечники статора, предназначенного для работы при трехфазном напряжении, располагаются по кругу под углом 120º. На них устанавливаются обмотки из изолированной медной проволоки определённого сечения, которые соединяются треугольником или звездой. Конструкция магнитопровода статора жёстко крепится на стенках цилиндрического корпуса.

Строение электродвигателя понятно из рисунка 1. Обратите внимание на конструкцию обмоток без сердечника в короткозамкнутом роторе.

Рис. 1. Строение асинхронного двигателя с КЗ Ротором

Немного по-другому устроен ротор. Конструкция его обмотки очень похожа на беличью клетку. Она 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, но он дороже алюминия. К тому же медь быстрее плавится, а это не желательно, так как вихревые токи могут сильно нагревать сердечник.

Конструктивно стержни расположены поверх сердечников ротора, которые состоят из трансформаторной стали. При изготовлении роторов сердечники монтируют на валу, а проводники обмотки впрессовывают (заливают) в пазы магнитопровода. При этом нет необходимости в изоляции пазов сердечника. На рисунке 2 показано фото ротора с КЗ обмотками.

Рис. 2. Ротор асинхронного двигателя с КЗ обмотками

Пластины магнитопроводов таких роторов не требуют лаковой изоляции поверхностей. Они очень просты в изготовлении, что удешевляет себестоимость асинхронных электродвигателей, доля которых составляет до 90% от общего числа электромоторов.

Ротор асинхронно вращается внутри статора. Между этими деталями устанавливаются минимальные расстояния в виде воздушных зазоров. Оптимальный зазор находится в пределах от 0,5 мм до 2 мм.

В зависимости от количества используемых фаз асинхронные электродвигатели можно разделить на три типа:

• однофазные;
• двухфазные;
• трёхфазные.

Они отличаются количеством и расположением обмоток статора. Модели с трехфазными обмотками отличаются высокой стабильностью работы при номинальной нагрузке. У них лучшие пусковые характеристики. Зачастую такие электродвигатели используют простую схему пуска.

Двухфазные двигатели имеют две перпендикулярно расположенных обмотки статора, на каждую из которых поступает переменный ток. Их часто используют в однофазных сетях – одну обмотку подключают напрямую к фазе, а для питания второй применяют фазосдвигающий конденсатор. Без этой детали вращение вала асинхронного электродвигателя самостоятельно не начнётся. В связи с тем, что конденсатор является неотъемлемой частью двухфазного электромотора, такие двигатели ещё называют конденсаторными.

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

Принцип работы

Функционирование асинхронного двигателя осуществляется на основе свойства трёхфазного тока, способного создавать в обмотках статора вращающее магнитное поле. В рассматриваемых электродвигателях синхронная частота вращения электромагнитного поля связана прямо пропорциональной зависимостью с собственной частотой переменного тока.

Существует обратно пропорциональная зависимость частоты вращения от количества пар полюсов в обмотках статора. Учитывая то, что сдвиг фаз составляет 60º, зависимость частоты вращения ротора (в об/мин.) можно выразить формулой:

n₁ = (f₁*60) / p, где n₁ – синхронная частота,  f₁ – частота переменного тока, а p – количество пар полюсов.

В результате действия магнитной индукции на сердечник ротора, в нём возникнет ЭДС, которая, в свою очередь, вызывает появление электрического тока в замкнутом проводнике. Возникнет сила Ампера, под действием которой замкнутый контур начнёт вращение вдогонку за магнитным полем. В номинальном режиме работы частота вращения ротора немного отстаёт от скорости вращения создаваемого в статоре магнитного поля. При совпадении частот происходит прекращение магнитного потока, ток исчезает в обмотках ротора, вследствие чего прекращается действие силы. Как только скорость вращения вала отстанет, переменными токами магнитных полей, возобновляется действие амперовой силы.

Разницу частот вращения магнитных полей называют частотой скольжения: n_s=n₁–n₂, а относительную величину s, характеризующую отставание, называют скольжением.

s = 100% * ( n_s / n₁) = 100% * (n₁ — n₂) / n_{1 ,} где n_s – частота скольжения; n_1, n₂ – частоты вращений статорных и роторных магнитных полей соответственно.

С целью уменьшения гармоник ЭДС и сглаживания пульсаций момента силы, стержни короткозамкнутых витков немного скашивают. Взгляните ещё раз на рис. 2 и обратите внимание на расположение стержней, выполняющих роль обмоток ротора, относительно оси вращения.

Скольжение зависит от того, какую механическую нагрузку приложено к валу двигателя. В асинхронных электромоторах изменение параметров скольжения происходит в диапазоне от 0 до 1. Причём в режиме холостого хода набравший обороты ротор почти не испытывает активного сопротивления. S приближается к нулю.

Увеличение нагрузки способствует увеличению скольжения, которое может достигнуть единицы, в момент остановки двигателя из-за перегрузки. Такое состояние равносильно режиму короткого замыкания и может вывести устройство из строя.

Относительная величина отставания соответствующая номинальной нагрузке электрической машины называется номинальным скольжением. Для маломощных электромоторов и двигателей средней мощности этот показатель изменяется в небольших пределах – от 8% до 2%. При неподвижности ротора электродвигателя скольжение стремится к 0, а при работе на холостом ходу оно приближается к 100%.

Во время запуска электромотора его обмотки испытывают нагрузку, что приводит к резкому увеличению пусковых токов. При достижении номинальных мощностей электрические двигатели с короткозамкнутыми витками самостоятельно восстанавливают номинальную частоту ротора.

Обратите внимание на кривую крутящего момента скольжения, изображённую на рис. 3.

Рис. 3. Кривая крутящего момента скольжения

При увеличении крутящего момента коэффициент s изменяется от 1 до 0 (см. отрезок «моторная область»). Возрастает также скорость вращения вала. Если скорость вращения вала превысит номинальную частоту, то крутящий момент станет отрицательным, а двигатель перейдёт в режим генерации (отрезок «генерирующая область»). В таком режиме ротор будет испытывать магнитное сопротивление, что приведёт к торможению мотора. Колебательный процесс будет повторяться, пока не стабилизируется крутящий момент, а скольжение не приблизится к номинальному значению.

Преимущества и недостатки

Повсеместное использование асинхронных двигателей с короткозамкнутыми роторами обусловлено их неоспоримыми преимуществами:

• стабильностью работы на оптимальных нагрузках;
• высокой надёжностью в эксплуатации;
• низкие эксплуатационные затраты;
• долговечностью функционирования без обслуживания;
• сравнительно высокими показателями КПД;
• невысокой стоимостью, по сравнению с моделями на основе фазных роторов и с другими типами электромоторов.

Из недостатков можно отметить:

• высокие пусковые токи;
• чувствительность к перепадам напряжений;
• низкие коэффициенты скольжений;
• необходимость в применении устройств, таких как преобразователи частоты, пусковые реостаты и др., для улучшения характеристик электромотора;
• ЭД с короткозамкнутым ротором нуждаются в дополнительных коммутационных управляющих устройствах, в случаях, когда возникает необходимость регулировать скорость.

Электродвигатели данного типа имеют приличную механическую характеристику. Несмотря на недостатки, они лидируют по показателям их применения.

Основные технические характеристики

В зависимости от класса электродвигателя, его технические характеристики меняются. В рамках данной статьи не ставится задача приведения параметров всех существующих классов двигателей. Мы остановимся на описании основных технических характеристик для электромоторов классов 56 А2 – 80 В2.

В этом небольшом промежутке на линейке моделей эелектромоторов с короткозамкнутыми роторами можно отметить следующее:

Мощность составляет от 0,18 кВт (класс 56 А2) до 2,2 кВт (класс 80 В2).

Ток при максимальном напряжении – от 0,55 А до 5А.

КПД от 66% до 83%.

Частота вращения вала для всех моделей из указанного промежутка составляет 3000 об./мин.

Технические характеристики конкретного двигателя указаны в его паспорте.

Подключение

Статорные обмотки трёхфазного АДКР можно подключать по схеме «треугольник» либо «звезда». При этом для звёздочки требуется напряжение выше, чем для треугольника.

Обратите внимание на то, что электродвигатель, подключенный разными способами к одной и той же сети, потребляет разную мощность. Поэтому нельзя подключать электромотор, рассчитанный на схему «звезда» по принципу треугольника. Но с целью уменьшения пусковых токов можно коммутировать на время пуска контакты звезды в треугольник, но тогда уменьшится и пусковой момент.

Схемы включения понятны из рисунка 4.

Рис. 4. Схемы подключения

Для подключения трёхфазного электрического двигателя к однофазному току применяют фазосдвигающие элементы: конденсаторы, резисторы. Примеры таких подключений смотрите на рисунке 5. Можно использовать как звезду, так и треугольник.

Рис. 5. Примеры схем подключений в однофазную сеть

С целью управления работой двигателя в электрическую цепь статора подключаются дополнительные устройства.

Что такое мотор 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, просты в дизайне и бывают разных форм, что позволяет им добиться успеха практически в любой ситуации. Электродвигатели могут питаться от постоянного тока (DC) или переменного тока (AC), и в этой статье будет рассмотрен конкретный двигатель переменного тока, известный как двигатель с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели представляют собой особый вид асинхронных двигателей, в которых используется эффект электромагнитной индукции для преобразования электрического тока в энергию вращения (дополнительную информацию можно найти в нашей статье об асинхронных двигателях). В этой статье объясняются принципы работы двигателей с короткозамкнутым ротором, принцип их работы и области применения. Таким образом, конструкторы могут сделать осознанный выбор при выборе подходящего двигателя.

Что такое двигатели с короткозамкнутым ротором?

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором

— это подкласс асинхронных двигателей, которые используют электромагнетизм для создания движения. Это так называемые двигатели с «беличьей клеткой», потому что форма их ротора — внутреннего компонента, соединенного с выходным валом, — выглядит как клетка. Две круглые торцевые крышки соединены стержнями ротора, на которые воздействует электромагнитное поле (ЭМП), создаваемое статором, или внешним корпусом, состоящим из ламинированных металлических листов и намотанной проволоки. Статор и ротор — две основные части любого асинхронного двигателя, а беличья клетка — это просто один из способов использования эффекта электромагнитной индукции. Переменный ток, проходящий через статор, создает ЭДС, которая колеблется с частотой переменного тока, которая «вращается» вокруг ротора, индуцируя противоположные магнитные поля в стержнях ротора, тем самым вызывая движение.

Как работают двигатели с короткозамкнутым ротором?

По сути, двигатели с короткозамкнутым ротором работают так же, как и большинство других асинхронных двигателей, и отличаются только специфическим взаимодействием между ротором и статором. Наша статья об асинхронных двигателях содержит обсуждение основных законов всех асинхронных двигателей и дает представление о том, как движение создается с помощью магнетизма.

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором

максимизируют электромагнитную индукцию за счет использования стержней ротора для взаимодействия с ЭДС статора. Статор обычно содержит проволочные обмотки, по которым течет переменный ток; этот ток изменяется синхронно с синусоидальной кривой (или «чередуется»), которая изменяет направление тока в проволочных обмотках. Когда ток колеблется, генерируемая ЭДС будет следовать этому примеру и в некоторых случаях заставит его «вращаться» с частотой, аналогичной частоте переменного тока. Эта вращающаяся ЭДС создает противоположное напряжение и ЭДС в стержнях ротора, таким образом 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 в первую очередь следствие того, почему ротор вращается. Если бы ротор вращался с той же частотой, то величина силы, действующей на стержни ротора, была бы равна нулю, что не создавало бы движения. Ротор всегда должен двигаться медленнее, чтобы почувствовать эффект электромагнитной индукции, как если бы ротор играл в постоянную игру в магнитное «догонялки». Чтобы узнать больше, не стесняйтесь посетить нашу статью о типах двигателей переменного тока.

Технические характеристики двигателя с короткозамкнутым ротором

В нашей статье об асинхронных двигателях объясняются технические характеристики всех типов асинхронных двигателей, и это хорошее место, чтобы ознакомиться со всеми различными характеристиками асинхронных двигателей. В этой статье основное внимание будет уделено тому, что необходимо указать для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, включая фазу, скорость, крутящий момент и ток. Поскольку эти двигатели очень популярны, NEMA и IEC создали стандартизированные классы двигателей с короткозамкнутым ротором на основе их характеристик скорости и крутящего момента. Это позволяет использовать взаимозаменяемые двигатели разных производителей и упрощает замену двигателей. Эти принципы, а также различные классы стандартных двигателей с короткозамкнутым ротором будут кратко описаны 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 одинаковые частоты переменного тока, разделенные на 120 градусов по фазе. Трехфазные двигатели запускаются автоматически, а это означает, что единственным необходимым входом является пусковое напряжение, что делает эти двигатели практически автоматическими. Однофазные двигатели также распространены, но они не запускаются самостоятельно 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 стартеров, которые могут быть конденсаторами, расщепленными фазами или другими компонентами. Подробнее о пускателях можно прочитать в нашей статье о типах пускателей двигателей.

Момент двигателя и кривая момент-скорость

Несмотря на то, что двигатели с короткозамкнутым ротором работают на базовых скоростях и крутящих моментах, они должны достичь этого установившегося состояния через некоторый переходный пуск. Этот запуск, обычно визуализируемый через кривую крутящий момент-скорость, очень важно знать, потому что он определяет, с какими условиями работы может работать двигатель. На рисунке 1 ниже показаны важные участки 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 пуске двигателя. Вырывной или разрывной крутящий момент представляет собой пиковый крутящий момент, достигаемый до достижения максимальной скорости. Номинальный крутящий момент — это выходной крутящий момент в установившемся режиме, который обычно указывается 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

Рисунок 2: Кривые крутящий момент-скорость для стандартных классов двигателей NEMA.

Таблица 1: Сводные характеристики стандартных двигателей NEMA с короткозамкнутым ротором.

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

Двигатели

класса А являются наиболее популярным типом двигателей с короткозамкнутым ротором. Они имеют нормальный пусковой момент и ток, а также пробуксовку менее 5% от синхронной скорости. Обычными приложениями являются вентиляторы, компрессоры, конвейеры или что-либо с низкими инерционными нагрузками, что позволяет быстро разгонять двигатель.

Двигатели

класса B можно запускать при полной нагрузке, что делает их пригодными для использования в условиях высокой инерции (большие вентиляторы, центробежные насосы и т. д.). У них нормальный пусковой момент, меньший пусковой ток, чем у двигателей класса А, и скольжение менее 5% при полной нагрузке. Эти двигатели иногда взаимозаменяемы с двигателями класса А, особенно когда требуется пониженное пусковое напряжение.

Двигатели

класса C имеют высокий пусковой крутящий момент и низкий пусковой ток благодаря конструкции ротора с двойной клеткой. Из-за этого улучшения они дороже, чем двигатели классов A и B, но также обладают способностью выдерживать высокие пусковые крутящие моменты, такие как те, которые встречаются в нагруженных насосах, компрессорах, дробилках и т. д. Их скольжение также обычно составляет менее 5%.

Двигатели

класса D обладают самым высоким пусковым моментом, низким пусковым током и большим проскальзыванием при полной нагрузке (от 5% до 20% в зависимости от применения). Их крутящий момент возникает при гораздо более низкой скорости, чем у двигателей других классов, что можно увидеть, сравнивая расположение пиков каждой кривой на рисунке 2. Высокое сопротивление ротора, которое делает двигатели класса D такими прочными, также является причиной более низкого пикового крутящего момента. скорости, что иногда приводит к возникновению пикового крутящего момента при нулевой скорости (100% проскальзывание). Общие области применения двигателей класса D включают бульдозеры, литейные машины, штамповочные прессы и т. д.

Применение и критерии выбора

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором

являются популярным выбором в промышленности, отчасти из-за их низкой стоимости, простоты обслуживания, высокой эффективности, хорошей терморегуляции 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 упрощают выбор правильного двигателя, требуя только рабочие характеристики проекта.

Так, например, если кузнечное предприятие создает новый силовой молот, который должен наносить быстрые и сильные удары, им следует изучить двигатели класса D, поскольку они обеспечивают чрезвычайно высокий пусковой крутящий момент. Точно так же, если двигатель необходим для простого вентилятора HVAC, отлично подойдут двигатели классов A и B. Определите необходимые крутящий момент, скорость и напряжение для работы, и на рынке обязательно появится подходящая беличья клетка.

Резюме

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 поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть сведения о конкретных продуктах.

Источники:

1. https://geosci.uchicago.edu
2. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnet/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

Другие товары для двигателей

• Все о бесщеточных двигателях постоянного тока — что это такое и как они работают
• Все о двигателях с постоянными магнитами — что это такое и как они работают
• Все о двигателях постоянного тока с обмоткой серии — что это такое и как они работают
• Все о шунтирующих двигателях постоянного тока — что это такое и как они работают
• Все о шаговых двигателях — что это такое и как они работают

Шаговые двигатели

• и серводвигатели — в чем разница?
• Все о контроллерах двигателей переменного тока — что это такое и как они работают
• Синхронные двигатели и асинхронные двигатели — в чем разница?

Бесщеточные двигатели

• и щеточные двигатели — в чем разница?
• Кто изобрел паровой двигатель? Урок промышленной истории
• Все о двигателях с электронным управлением — что это такое и как они работают

Двигатели постоянного тока

• и серводвигатели — в чем разница?

Шаговые двигатели

• и двигатели постоянного тока — в чем разница?
• Все о контроллерах серводвигателей — что это такое и как они работают
• Что такое трехфазный двигатель и как он работает?
• ECM Motors и PSC Motors — в чем разница?
• Все о устройствах плавного пуска двигателей: что это такое и как они работают
• Все о контроллерах двигателей постоянного тока — что это такое и как они работают
• Основы тестирования двигателя (и ротора)
• Что такое штамповка двигателя и как это работает?
• Все о двигателях с дробной мощностью

Больше из Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

Пуск трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

ЦЕЛИ

• указать назначение линейного магнитного пускового выключателя.

• описать базовую конструкцию и принцип работы
стартер.

• укажите номиналы максимальных размеров предохранителей, необходимых для обеспечения
пусковая защита двигателей различных групп кодовой маркировки.

• опишите, что подразумевается под работающей защитой от перегрузки.

• начертите схему соединений для прямого магнитного пускателя
с возможностью реверса.

Двигатели переменного тока не требуют сложной пусковой аппаратуры.
которые должны использоваться с двигателями постоянного тока. Самый трехфазный, короткозамкнутый
асинхронные двигатели мощностью до 10 лошадиных сил подключаются напрямую
при полном линейном напряжении. В некоторых случаях двигатели с номиналом выше
более 10 лошадиных сил также могут быть подключены напрямую через всю линию
Напряжение. Пуск через линию обычно осуществляется с помощью магнитного
пусковой выключатель, управляемый с кнопочной станции.

Электрик регулярно вызывается для установки и обслуживания магнитных
пускатели двигателей. Поэтому электрик должен хорошо знать
соединения, работа и устранение неисправностей этих пускателей.
Национальный электротехнический кодекс (NEC) предоставляет информацию о запуске и работе.
защита от перегрузки для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Комплексный
изучение управления двигателем рассматривается в другом месте на этом веб-сайте.

ПОПЕРЕЧНЫЙ МАГНИТНЫЙ СТАРТЕР

В простейшем пусковом устройстве трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором
подключается к полному напряжению сети для работы в одном направлении
вращение. Магнитный переключатель, используемый для запуска, имеет три тяжелых контакта,
один вспомогательный контакт, три реле перегрузки двигателя и рабочая катушка.
Магнитный переключатель называется пускателем двигателя, если он имеет защиту от перегрузки.
В более старых пускателях двигателей, уже находящихся в эксплуатации, могло использоваться два реле перегрузки.
В соответствии с Национальным электротехническим кодексом теперь требуются три реле перегрузки.
в новых установках.

Схема подключения типичного магнитного пускателя с прямым подключением показана на 1 А. Три тяжелых контакта находятся в трех линейных проводах.
питание мотора. Вспомогательный контакт действует как герметизирующая цепь вокруг
нормально разомкнутая кнопка пуска при работающем двигателе. Как результат,
реле остается под напряжением после того, как кнопка пуска будет отпущена. Четверка
контакты поперечного магнитного пускателя управляются магнитным
катушка стартера, управляемая с кнопочного поста, как показано на 1
Б.

илл. 2А показана типичная кнопочная станция. Две кнопки размещены
в штампованном стальном ящике. Кнопка пуска нормально разомкнута, а кнопка останова
кнопка нормально замкнута, как показано на схеме (2 B).

ПУСКОВАЯ ЗАЩИТА (ЗАЩИТА ОТВОДНОЙ ЦЕПИ)

В fgr1A разъединитель с номиналом двигателя установлен перед
магнитный пускатель. Аварийный выключатель представляет собой трехполюсный однопозиционный закрытый
выключатель. Он имеет быстродействующую пружину и управляется снаружи.
Выключатель цепи двигателя содержит три плавких предохранителя, которые служат
пусковая защита двигателя. Эти предохранители должны иметь достаточную
способность справляться с пусковым скачком тока на двигателе. Предохранители
защитить установку от возможного повреждения в результате неисправности
проводка или неисправность в обмотках двигателя. Эта комбинация может быть доступна
в одном корпусе (3). (См. статью 430 NEC.)

Вкратце Национальный электротехнический кодекс дает следующую информацию
по пусковой защите асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

1. Предохранители максимального размера, разрешенные для защиты двигателей, имеют номинал 300
процентов тока полной нагрузки двигателя для предохранителей без замедления срабатывания и 175 процентов для предохранителей с замедлением срабатывания.

ПРИМЕЧАНИЕ. Если требуемый размер предохранителя определяется путем применения заданных процентов
не соответствует типоразмерам имеющихся предохранителей, и если
указанная защита от перегрузки по току недостаточна для обработки
пусковой ток двигателя, затем следующий больший номинал предохранителя
может быть использовано. Ни в коем случае размер предохранителя не может превышать 400 процентов полной нагрузки.
ток двигателя для предохранителей без замедления срабатывания и 225 процентов от полной нагрузки
ток предохранителей с задержкой срабатывания. (См. Национальный электротехнический кодекс.)

ил. 1A: Схема подключения тонкодисперсного магнитного
стартер.

ил. 1B: Элементарная схема цепи управления для
стартер

ил. 2A: Станция управления старт-стоп общего назначения.

ил. 2B: Кнопочная станция и схема подключения.

ил. 3 : Комбинированный пускатель с разъединителем с предохранителем

Система маркировки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором была разработана компанией
Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA). Обратите внимание, что
предохранители, используемые для защиты двигателей с различными буквенными обозначениями
варьируется от 150 до 300 процентов от номинального тока полной нагрузки,
Таблица NEC 430-152. Разница заключается в бросках пускового тока и обусловлена ​​различиями в конструкции и конструкции ротора.

Роторы имеют разные характеристики. больной 4 шоу
различные типы конструкции ротора и соответствующие кодовые буквы.
Также указано применение двигателей с этими кодовыми буквами.
конструкция ротора влияет на величину тока, необходимого для производства
магнитное поле ротора. Кодовая буква А имеет высокий пусковой момент и относительно
низкий пусковой ток. Таблица кодовой книги 430-7(b) укажет, что
кодовая буква Двигатель будет иметь меньше кВА с заторможенным ротором, чем другие
моторы. Этот расчет указывает на меньший пусковой ток для
одинаковое напряжение для кодового двигателя. Диаграмма в 4 дает некоторые общие
категории двигателей. от А, В до Е, от F до V.

Магнитный пускатель переменного тока показан на рисунке 5. Пускатель состоит из
силовые контакты, которые используются для размыкания и замыкания цепи двигателя.
Когда переменный ток подается на магнитную катушку, магнит замыкает контакты и соединяет питание сети с питанием двигателя. Помимо подключения
сетевое питание, магнитный пускатель имеет дополнительный блок внизу
обеспечить работу защиты от перегрузок. Подробную информацию см. в разделе 16.
работу магнитного пускателя.

Пример 1 . Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
маркировка заводской таблички кодовой буквой F рассчитана на мощность 5 л. с., 230 вольт. Согласно
в соответствии с Национальным электротехническим кодексом, этот двигатель имеет ток полной нагрузки на
клемма 15,2 ампера. Пусковая защита не должна превышать 300
процент номинального тока для двигателей с короткозамкнутым ротором без выдержки времени
предохранители. Таким образом, пусковая защита составляет 15,2 х 3 = 45,6 ампер.

больной. 4 Различные типы пластин ротора:

Этот тип двигателя имеет высокоомный ротор с небольшими стержнями.
поверхность ротора. Двигатель th2s имеет высокий пусковой крутящий момент и низкий пусковой
текущий. Применение : ножницы по металлу. Штамповочные прессы и металл
чертежное оборудование

Этот тип двигателя имеет ротор с высоким реактивным сопротивлением и низким сопротивлением.

Этот двигатель имеет относительно низкий пусковой ток и только удовлетворительный пуск.
крутящий момент. Он имеет более крупные проводники глубоко в железе ротора. Приложения :
мотор-генераторные установки, вентиляторы, воздуходувки, центробежные насосы или любое другое применение
где не требуется высокий пусковой крутящий момент.

Этот тип двигателя имеет относительно низкоомное и низкоиндуктивное реактивное сопротивление.
ротор. Этот двигатель имеет высокий пусковой ток и достаточный пусковой момент.
Он имеет большие проводники вблизи поверхности ротора.

Применение : мотор-генераторные установки, вентиляторы, воздуходувки, центробежные
насосы или любые приложения, где не требуется высокий пусковой крутящий момент.

ил. 5: A) Магнитный пускатель включает в себя контактор и защиту от перегрузки.
раздел. B) Пускатель двигателя переменного тока с реверсивным магнитом. Элементарная диаграмма
стартера показан на 8 ниже.

Поскольку предохранитель на 45,6 ампер не может быть получен (см. раздел 240-6 NEC),
следует использовать следующий больший размер предохранителя (50 ампер). Для ответвления двигателя
защиты, ток двигателя указан в соответствующей таблице Национального
Следует использовать электрические нормы. Ток полной нагрузки, как указано на
паспортная табличка двигателя, для этой цели не используется.

ЗАЩИТА ОТ ПЕРЕГРУЗКИ

Многие пускатели электродвигателей, установленные в США, используют пускатели теплового типа.
перегрузочная сборка. Узел обычно располагается под контактором и прикрепляется непосредственно к магнитному контактору. Контроль перегрузки
система предназначена для измерения количества тока, протекающего к двигателю
через контактор. Это делается путем подключения термодатчиков, называемых
нагреватели последовательно с током двигателя. Нагреватели рассчитаны на производство
определенное количество тепла с заданным током через них. Они есть
откалиброван, чтобы вызвать размыкание термовыключателя при длительном
нагревать. Нагрев вызван слишком большим током, подаваемым на двигатель, что указывает на
двигатель заклинило или работает слишком тяжело и перегружено. Термальный
датчики различаются, как показано на рисунке 6. Датчики нагревателя с
изображены соответствующие реле отключения-перегрузки. Национальный электротехнический кодекс
требует использования трех устройств защиты от тепловой перегрузки в качестве защиты от перегрузки.
Хотя для новых установок требуется три реле перегрузки, электрик
будет работать на многих старых установках, которые имеют только два реле перегрузки.
Они были установлены до того, как стали требоваться три реле перегрузки.
эффективный. Блок реле перегрузки может состоять из трех отдельных блоков,
или общий блок, содержащий три нагревателя и только один выключатель
контактный блок, реагирующий от любого из нагревателей.

Эти нагревательные элементы изготавливаются из специального сплава. Ток двигателя
через эти блоки вызывает выделение тепла. В одном типе небольшая биметаллическая
полоса расположена рядом с каждым из двух блоков отопителя. При перегрузке
на двигателе продолжается в течение примерно одной-двух минут,
чрезмерное тепло, выделяемое нагревательными элементами, вызывает биметаллическую
полосы для расширения. Поскольку каждая биметаллическая полоса расширяется, это вызывает нормальное
замкнутые контакты в цепи управления размыкаются. Основная катушка реле
обесточивается и отключает двигатель, размыкая главный и вспомогательный
контакты. Плавление сплава над нагрузками (припойные ванны) также широко используются.
Тепло, выделяемое при перегрузке, плавит припой и освобождает храповик.
который размыкает контакты цепи управления. Предусмотрено множество стартеров двигателей.
с электронным реле перегрузки. Датчики на самом деле являются трансформаторами тока.
которые измеряют точный ток, протекающий к двигателю, и обеспечивают
сигнал отключения на магнитный пускатель, если ток слишком велик для слишком
длинный.

ил. 6 Тепловые реле перегрузки. Показан биметаллический диск,
Стиль плавления сплава и биметаллическая полоса. НАГРЕВАТЕЛЬ: БИМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ДИСКОВЫЙ, ПЛАВИЛЬНЫЙ
СПЛАВ, ПЛАВИЛЬНЫЙ СПЛАВ

Прежде чем двигатель может быть перезапущен на кнопочной станции, перегрузка
контакты в цепи управления должны остыть перед повторным замыканием
(перезагрузить). При нажатии кнопки сброса в магнитном пускателе
контакты перегрузки в цепи управления сбрасываются в нормально замкнутое положение
позиция. Затем двигателем можно управлять с кнопочной станции.

Национальный электротехнический кодекс требует, чтобы работающая защита от перегрузки
в каждой фазе должен быть рассчитан не более чем на 125 % тока полной нагрузки.
номинал для двигателей, на которые маркируется превышение температуры не более
40 градусов Цельсия (см. статью 430 NEC, часть C).

Пример 2. Использование номинального тока полной нагрузки двигателя, указанного на паспортной табличке.
данные, определить работу максимальной токовой защиты для трехфазного, 5-л.с.,
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором 230 вольт с номинальным током полной нагрузки
14,5 ампер и повышение температуры до 40 градусов Цельсия. Бег
защита от перегрузки по току составляет 14,5 х 1,25 = 18,1 ампер.

Для этого двигателя предусмотрены блоки защиты от перегрузки нагревателя, рассчитанные на срабатывание при токе 18,5 ампер.
требуется для магнитного пускателя. Где реле перегрузки так выбрано
недостаточно для запуска этого двигателя, следующее реле перегрузки большего размера
допускается, но не более 140 % от тока полной нагрузки двигателя.
рейтинг. Фактические токи двигателя, указанные на паспортной табличке, используются для определения
защита груза.

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ КОНТАКТЫ

В дополнение к стандартным контактам пускатель может быть снабжен внешним
прикрепленные вспомогательные контакты, иногда называемые электрическими блокировками (7). Эти вспомогательные контакты могут использоваться в дополнение к удерживающим
контакты цепи, а также главные или силовые контакты, которые несут двигатель
текущий. Вспомогательные контакты рассчитаны только на токи цепи управления.
0-15 ампер, а не токи двигателя. Доступны версии с
нормально разомкнутые или нормально замкнутые контакты. Среди множества приложений,
вспомогательные контакты используются для:

• управлять другими магнитными устройствами, где требуется последовательность операций.

• электрически предотвращать подачу питания на другой контроллер в
одновременно (например, при обратном пуске), называемом блокировкой.

• замыкание и размыкание цепей индикаторных или сигнальных устройств, таких как пилотный
огни, звонки или другие сигналы.

Вспомогательные контакты упакованы в виде набора и могут быть легко добавлены в
поле.

ПРОХОДНОЙ СТАРТЕР ДВИГАТЕЛЯ С РЕВЕРСИВНОЙ ВОЗМОЖНОСТЬЮ

Направление вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором должно быть изменено на обратное
для некоторых промышленных применений. Чтобы изменить направление вращения
трехфазных двигателей поменяйте местами любые два из трех проводов линии.

ил. 7: Выключатель электрических блокировок (вспомогательных контактов)
контрольные лампы в этой цепи.

ил. 8 представляет собой элементарную электрическую схему пускателя двигателя, имеющую
возможность реверса. Когда три контакта обратного питания замкнуты,
последовательность фаз на клеммах двигателя отличается от той, когда
три контакта питания вперед замкнуты. Две линии ведут кормление
к двигателю меняются местами, когда замыкаются три контакта обратной мощности.

Цепь управления имеет кнопочный пост с кнопками «Вперед», «Назад» и «Стоп». Цепь управления требует механического и электрического
система блокировки, обеспечиваемая кнопками. Электрическая блокировка
означает, что если одно из устройств в цепи управления находится под напряжением,
цепь ко второму устройству разомкнута и не может быть замкнута, пока первое
устройство отключено. Механические блокировки показаны пунктирными линиями.
в 8 используются между катушками прямого и обратного хода и кнопками.

Обратите внимание на 8, что при нажатии кнопки вперед она ломается.
контакт с выводами 4 и 5, размыкая цепь катушки обратного хода, и замыкает
контакт между клеммными контактами, чтобы разомкнуться. Так как кнопка реверса
нажатой дальше, он замыкает контакт между клеммами 5 и 6 и возбуждает катушку R. Все реверсивные контакты теперь замкнуты, и двигатель вращается.
в обратном направлении. Если нажата кнопка остановки, контакт между
клеммы 3 и 4 разомкнуты, цепь управления разомкнута, и
двигатель отключен от трехфазного источника. Национальная электрическая
Кодовые требования для пуска и работы защиты от перегрузки, которые применимы
к пускателю двигателя через линию также относятся к этому типу пускателя двигателя.

ill 8 и 9 на самом деле являются одним и тем же контроллером двигателя. больной
8 изображена элементарная схема. Он имеет схему управления в
схематический стиль, который показывает электрическую взаимосвязь компонентов.
Под схемой показан силовой контакт магнитного пускателя и электрические взаимосвязи компонентов управления двигателем. больной
9 показаны те же компоненты, но в приблизительном физическом расположении.
компонентов. Этот стиль оттаивания называется электрической схемой. Много
электрики считают, что проще подключить панель по электрической схеме
поскольку он показывает физическое местоположение, а также общую маршрутизацию проводов. Многие электрики
легче найти неисправность по схеме или элементарной диаграмме,
так как он более четко показывает электрическую последовательность операций. Это важно
что вы умеете читать оба вида рисунков и умеете переводить
от одного к другому.

ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ РЕВЕРСИРОВАНИЯ БАРАБАНА

Переключатель реверса барабана (10А) может использоваться для изменения направления
вращения асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Двигатель запускается в прямом направлении перемещением рукоятки
переключатель реверса барабана из положения «выключено» в положение «вперед» (F).
Соединения для этого барабанного контроллера как в прямом, так и в обратном направлении
положения показаны на 11. В переднем положении переключатель
соединяет линию 1 с клеммой двигателя 1, линию 2 с клеммой двигателя 2 и линию
3 к клемме двигателя 3.

Для изменения направления вращения ручка переключателя барабана перемещается
в обратное (R) положение. В обратном положении линия 1 все еще подключена
к клемме двигателя 1. Однако линия 2 теперь подключена к клемме двигателя.
3, а линия 3 подключена к клемме двигателя 2. Когда ручка
переключатель барабана переведен в положение «выключено», все три линейных вывода отсоединены
от мотора.

ил. 9 : Панель или электрическая схема поперечного магнитного
стартер с возможностью реверса.

ил. 10 A) Переключатель реверсивного барабана B) Бакелитовая секция
барабанный переключатель C) Бакелитовая секция со снятой крышкой.

ил. 11 Соединения для реверсивного переключателя барабана. Влево, обратно-вправо,
вперед.

ОБЗОР

Многие двигатели с короткозамкнутым ротором запускаются с помощью пускателей.
Двигатель и параллельная цепь должны иметь защиту от короткого замыкания, такую ​​как
как предохранители или автоматические выключатели. Двигатель также должен иметь защиту от перегрузок.
защита. Эта защита обычно находится со стартером и находится в
форма нагревателей тепловой перегрузки и связанного с ними реле перегрузки.
Реле перегрузки предназначено для размыкания цепи управления двигателем.
стартер в случае длительной перегрузки двигателя. Моторы могут быть
автоматически управляется с помощью магнитного пускателя или может
ручное управление с помощью контроллера барабанного типа. В любом
В этом случае трехфазный двигатель можно поменять местами, поменяв местами два трехпроводных
подключения к двигателю.

ОБЗОР / ВИКТОРИНА :

1. Для чего нужна пусковая защита трехфазного двигателя?

2. Какова цель защиты от перегрузки для трехфазной сети?
двигатель?

3. Что означает буквенная маркировка короткозамкнутой индукции
моторы?

4. Перечислите некоторые промышленные применения индукционных катушек с короткозамкнутым ротором.
двигатели с условным обозначением класса А. __________

5. Перечислите некоторые промышленные применения для индукции с короткозамкнутым ротором.
двигатели с классификацией кодовых букв от B до E. _______

6. Перечислите некоторые промышленные применения индукционных катушек с короткозамкнутым ротором.
двигатели с классификацией кодовых букв от F до V. _________

7. Трехфазный двигатель (кодовая буква J) имеет номинальный ток полной нагрузки.