Что такое асинхронный двигатель и принцип его действия

Осмотр статора и его зазора между ротором

После снятия изоляционной полумуфты требуется замерять зазор между ротором и статором электродвигателя. На основе полученных данных вычисляют среднее расстояние. Отклонения показателей в обе стороны не должны составлять более 10%.

Если же зазор неравномерный, будет наблюдаться одностороннее притяжение ротора к статору. Вал и подшипники будут подвергаться повышенному напряжению. Параллельные ветви и фазы обмотки будут загружены неодинаково. Повысится шум, вибрация. Если это отклонение не устранить вовремя, ротор будет задевать статор. Двигатель выйдет из строя.

Далее осматривается сам корпус статора. Активная сталь должна иметь плотную прессовку. Также мастер должен оценить прочность установки в каналах распорок. Если прессовка недостаточно прочная, листы сердечника начинают вибрировать. Такой процесс приводит к разрушению изоляции между ними. В результате в двигателе определяется местный перегрев самой стали, а также обмотки.

Чтобы увеличить плотность листов стали, мастер должен забить гетинаксовые клинья или подложить кусочки слюды с лаком. Помимо этого при выполнении ремонта двигателя необходимо осматривать и другие механизмы (ротор, подшипники).

Способы торможения двигателей

При торможении противовключением меняются два провода соединяющих трехфазную сеть с обмотками статора, изменяя при этом направление движения магнитного поля машины. При этом наступает режим электромагнитного тормоза. Для динамического торможения обмотка статора отключается от трехфазной сети и включается в сеть постоянного тока. Неподвижное поле статора заставляет ротор быстро останавливаться.

После отключения от сети электродвигатель продолжает движение по инерции. При этом кинетическая энергия расходуется на преодоление всех видов сопротивлений движению. Поэтому скорость электродвигателя через промежуток времени, в течение которого будет израсходована вся кинетическая энергия, становится равной нулю.

Такая остановка электродвигателя при движении по инерции называется свободным выбегом. Многие электродвигатели, работающие в продолжительном режиме или со значительными нагрузками, останавливают путем свободного выбега.

Для защиты двигателя применяют реле контроля напряжения.

Для защиты двигателей от пропадания и перекоса (разницы напряжений) фаз питающего напряжения применяют реле контроля фаз, которые в этих случаях полностью отключают питание (с автоматическим или ручным дальнейшим включением). Возможна установка одного реле на группу двигателей.

Более грубой и универсальной защитой, обязательной по правилам эксплуатации и обычно достаточной при правильно подобранных параметрах, является установка трёхфазных автоматических выключателей (по одному на двигатель), которые отключают питание в случае длительного (до несколько минут) превышения номинального тока по любой из фаз, что является следствием перегрузки двигателя, перекоса или обрыва фаз.

Подготовка провода и пазов

Перемотка статора требует выполнения определенных подготовительных работ. В пазы необходимо вставить новые прокладки изоляции. Их вырезают из электротехнического материала с особыми показателями толщины, диэлектрической прочности и термостойкости. Требуемые параметры изоляционного материала можно установить при помощи справочника. Для этого необходимо знать основные параметры двигателя.

Далее необходимо просчитать необходимое количество витков обмотки и самого провода. Правильный тип обмотки можно определить согласно габаритам статора при помощи специальной справочной информации. Если мастер при размотке запомнил эти параметры, можно пропустить этот этап.

Стоит ли выполнять перемотку самостоятельно?

Ремонтируя статор асинхронного электродвигателя, который чаще всего сегодня применяется в бытовой и промышленной технике, недостаточно опытный мастер может столкнуться с рядом трудностей. В этом случае он может обратиться в сервисные службы, где специалисты за отдельную плату выполнят перемотку в соответствии со всеми правилами.

Обратиться к профессионалам следует в том случае, если у мастера нет даже минимального опыта в проведении ремонтных работ электродвигателя. Если нет достаточного количества времени и желания производить подобную процедуру самостоятельно, также следует доверить перемотку специалистам. В этом случае затраты будут определяться на основе мощности двигателя и количества его оборотов в минуту.

Перемотка электродвигателей, цена которой сегодня установлена сервисными центрами, обойдется около 2-4 тыс. руб. Однако для более мощных двигателей расценки значительно увеличиваются. Процедура может достигать 135 тыс. руб. за перемотку больших промышленных двигателей.

Перемотка статора

Определенного количества знаний и умений потребует перемотка электродвигателей. Цена такой процедуры достаточно высокая. Поэтому многие мастера решаются произвести всю операцию своими руками.

Для этого необходимо подготовить специальные шаблоны. На них будет наматываться катушка. При проведении размотки мастер должен запомнить (или сфотографировать) количество витков в каждой из них. Также требуется произвести замер длины и ширины образованного мотка.

Мастер может приобрести медный провод с точно таким же сечением, какое применялось в двигателе. Электромеханические характеристики изоляционного материала также должны быть идентичными. При желании мастер может задать новые показатели мощности и скорости вращения ротора. Для этого приобретается медный провод с другим сечением и техническими характеристиками.

Определение слова «Ротор» по БСЭ:

Ротор — Ротор (математический)то же, что вихрь векторного поля.

Ротор — в технике , 1) вращаюшаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела (например, ротор Ванкеля двигателя) или отдающие её рабочему телу (например, Р. роторного насоса). Р. двигателей связан с ведущим валом, Р. рабочих машин — с приводным валом. Р. выполняют в виде барабанов, дисков, колёс,2) Вращающаяся часть, как правило, переменного тока машины — обычно цилиндрическое тело с пазами для размещения обмотки (см. Ротор электромашины). 3) В буровых установках Р. служит для вращения колонны бурильных труб в скважине.

Ротор — электромашины, вращающаяся часть электрической машины. Понятие «Р.», как правило, относят к Переменного тока машинам. в Постоянного тока машинах Р. называется якорем. Р. асинхронной машины обычно представляет собой собранное из листовой электротехнической стали цилиндрическое тело с пазами для размещения обмотки. По типу обмотки Р. асинхронных машин разделяют на фазные и короткозамкнутые. Фазный Р. имеет трёхфазную обмотку с тем же числом секций, что и у обмотки статора. секции обычно соединяют в звезду, а концы выводят через контактные кольца и щётки на пусковой реостат. Короткозамкнутый Р. имеет обмотку, образованную металлическими стержнями, замкнутыми с двух сторон.Р. синхронных машин разделяют на явнополюсные и неявнополюсные. Явнополюсный Р. состоит из ярма и прикрепленных к нему полюсов с обмотками возбуждения. Неявнополюсный Р. обычно изготовляется как единое целое из одной стальной поковки, в которой фрезеруют пазы для укладки в них обмотки возбуждения.Лит.: Костенко М. П., Пиотровский Л. М., Электрические машины, 3 изд., ч. 1-2, Л., 1972-73.М. И. Озеров.

Состав

Данные на 29 августа 2018 года
Позиция Имя Год рождения
35 Вр Дмитрий Зорников 1997
33 Вр Александр Пономарёв 2000
Вр Владислав Лизенко 2000
4 Защ Константин Щербаков* 1997
6 Защ Юрий Татаренков* 1999
19 Защ Владислав Рымарь 2000
20 Защ Кирилл Шведов 2000
21 Защ Дмитрий Лаврищев 1998
47 Защ Станислав Верхоглядов* 1999
50 Защ Максим Карпов* 1995
79 Защ Александр Шабичев 1997
89 Защ Даниил Домничев* 1998
93 Защ Виктор Ефимов* 1999
14 ПЗ Никита Арсеньев 1999
Позиция Имя Год рождения
18 ПЗ Олег Николаев* 1998
26 ПЗ Иван Лагутин 1999
55 ПЗ Алексей Сергиенко* 1999
57 ПЗ Илья Насонкин* 1999
76 ПЗ Данила Иванов 2000
93 ПЗ Павел Кобзев 1999
98 ПЗ Сергей Михайлов* 1999
99 ПЗ Николай Кузнецов* 1999
17 Нап Роман Янушковский* 1995
53 Нап Алексей Барцов* 1999
66 Нап Никита Климов* 1997
94 Нап Данила Хахалев* 1997
97 Нап Евгений Чабанов* 1997

* Также находится в заявке основной команды.

Статор и ротор в асинхронных двигателях

Трехфазные асинхронные двигатели имеют свои особенности, ротор и статор в них отличаются от использованных в других типах электродвигателей. Например, ротор может иметь две конструкции: короткозамкнутый и фазный. Рассмотрим особенности строения каждого из них по подробнее. Однако для начала давайте вкратце разберемся, как работает асинхронный двигатель.

READ  Мощные магниты

В статоре создается вращающееся магнитное поле. Оно наводит на роторе индуцируемый ток и тем самым приводит его в движение. Таким образом ротор всегда пытается «догнать» вращающееся магнитное поле.

Необходимо также упомянуть о такой важной особенности асинхронного двигателя, как скольжение ротора. Это явление заключается в разности частот вращения ротора и магнитного поля, создаваемого статором

Объясняется это как раз тем, что ток индуцируется в роторе только при его движении относительно магнитного поля. И если бы частоты вращения были одинаковы, то этого движения бы просто не происходило. В результате ротор пытается «догнать» по оборотам магнитное поле, и если это происходит, то ток в обмотках перестает индуцироваться и ротор замедляется. В этот момент сила, действующая на него, растет, он начинает опять ускоряться. Так и получается эффект стабилизации частоты вращения, за что эти электродвигатели и пользуются большой востребованностью.

Короткозамкнутый ротор

Он также представляет собой конструкцию, состоящую из металлических пластин, выполняющих функцию сердечника. Однако вместо медной обмотки там установлены стержни или пруты, не касающиеся друг друга и накоротко замкнутые между собой металлическими пластинами на торцах. При этом стержни не перпендикулярны пластинам, а направлены под углом. Это делается для уменьшения пульсаций магнитного поля и момента. Таким образом получаются витки, замкнутые накоротко, от сюда и название.

Фазный ротор

Главное отличие фазного ротора от короткозамкнутого заключается в наличии трехфазной обмотки, уложенной в проточки сердечника и соединяющейся в особом коллекторе с тремя кольцами вместо ламелей. Эти обмотки обычно соединяются «звездой». Такие электродвигатели более трудоемки в производстве за счет усложнения конструкции, однако их пусковые токи ниже, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, а также они лучше поддаются регулировке.

Надеемся, что после прочтения данной статьи у вас больше не осталось вопросов о том, что такое ротор и статор электродвигателя и какой у них принцип работы. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассмотрен данный вопрос:

Материалы по теме:

  • Чем отличается постоянный ток от переменного
  • Что такое электрическое поле
  • Как выбрать частотный преобразователь для двигателя

Опубликовано:
17.04.2019
Обновлено: 17.04.2019

Что собой представляет статор

Статор электродвигателя представляет собой неподвижный элемент механизма. Он является магнитоприводом и несущей конструкцией мотора. Двигатель постоянного тока имеет на статоре индуктор, а работающие от переменного тока агрегаты – рабочую обмотку.

Статор состоит из сердечника и станины. Последняя представляет собой корпус литого или сварного производства. Станину чаще всего создают из алюминия или чугуна. Сердечник имеет форму цилиндра. Его изготавливают из электротехнической стали. Листы материала сначала обжигают, а затем изолируют лаком. Внутри сердечника есть пазы. Они предназначены для укладки статорной обмотки. Это необходимо для ослабления вихревых токов. Обмотка статора состоит из ряда соединенных параллельно и изолированных жил.

Сердечник закреплен на станине при помощи стопорных винтов. Это препятствует его проворачиванию.

Завершение обмотки

Статор электродвигателя требует также правильного завершения ремонтных работ. Между мотками необходимо вставить межкатушечные изоляционные прокладки. Они выглядят как полосы из специального материала. Далее необходимо обвязать тыльную часть статора специальной веревкой. Ее продевают крючком через петли.

Формируют лобные части катушки. Ее заливают лаком и сушат при нагреве до 150ºС несколько часов. Проверка осуществляется после полного высыхания двигателя. Перед этим нужно проверить также сопротивление между обмотками и корпусом.

Рассмотрев, что собой представляет статор электродвигателя, а также его особенности, каждый мастер может произвести обслуживание и ремонт подобного оборудования.

Физическая интерпретация

При движении сплошной среды распределение её скоростей (т.е. поле скорости течения жидкости) вблизи точки О задаётся формулой Коши-Гельмгольца:

v(r)=vO+ω×r+∇φ+o(r),{\displaystyle \mathbf {v} (\mathbf {r} )=\mathbf {v} _{O}+\mathbf {\omega } \times \mathbf {r} +\nabla \varphi +o(\mathbf {r} ),}

где ω{\displaystyle \mathbf {\omega } } — вектор углового вращения элемента среды в точке О, а φ{\displaystyle \varphi } — квадратичная форма от координат — потенциал деформации элемента среды.

Таким образом, движение сплошной среды вблизи точки О складывается из поступательного движения (вектор vO{\displaystyle \mathbf {v} _{O}}), вращательного движения (вектор ω×r{\displaystyle \mathbf {\omega } \times \mathbf {r} }) и потенциального движения — деформации (вектор ∇φ{\displaystyle \nabla \varphi }).
Применяя к формуле Коши—Гельмгольца операцию ротора, получим, что в точке О справедливо равенство rot⁡ v=2ω,{\displaystyle \operatorname {rot} ~\mathbf {v} =2\mathbf {\omega } ,} и, следовательно, можно заключить, что когда речь идет о векторном поле, являющемся полем скоростей некоторой среды, ротор этого векторного поля в заданной точке равен удвоенному вектору углового вращения элемента среды с центром в этой точке.

В качестве интуитивного образа, как это описано выше, здесь можно использовать представление о вращении брошенной в поток маленькой пылинки (увлекаемой потоком с собой, без его заметного возмущения) или о вращении помещённого в поток с закреплённой осью маленького (без инерции, вращаемого потоком, заметно не искажая его) колеса с прямыми (не винтовыми) лопастями. Если то или другое при взгляде на него вращается против часовой стрелки, то это означает, что вектор ротора поля скорости потока в данной точке имеет положительную проекцию в направлении на нас.

Устройство (статор и ротор асинхронных двигателей)

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и ротора. Три обмотки размещены в пазах на внутренней стороне сердечника статора асинхронного двигателя. Обмотка же ротора асинхронного двигателя не имеет электрического соединения с сетью и с обмоткой статора. Начало и концы фаз обмоток статора присоединяют к зажимам в коробке выводов по схеме звезда или треугольник.

Основные узлы и части асинхронного двигателя в разобранном виде.

Обмотка короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя выполняется на цилиндре из медных стержней и называется “беличьей клеткой”. Торцевые концы стержней замыкают металлическими кольцами. Пакет ротора набирают из электротехнической стали. В двигателях меньшей мощности стержни заливают алюминием. Фазный ротор и статор имеют трехфазную обмотку. Фазы обмотки соединяют звездой или треугольником и ее свободные концы выводят на изолированные контактные кольца.

Где применяются

Трехфазные электродвигатели — довольно емкое понятие, включающее в себя разные виды по назначению, конструкции, и другим факторам электрических машин, делятся на три большие группы:

  • общепромышленные (в свою очередь имеют очень много различных специальных исполнений на основе стандартной модификации);
  • крановые (делятся по типу ротора: с фазным или короткозамкнутым);
  • взрывозащищенные (тоже подразделяются на два основных типа: нефтехимические и рудничные).

Статор элетродвигателя

Статор — это неподвижный электрический компонент электродвигателя. Он включает в себя несколько обмоток, полярность которых всё время меняется при прохождении через них переменного тока (AC). Таким образом, создаётся комбинированное магнитное поле статора.

Все статоры устанавливаются в раму или корпус. Корпус статора электродвигателей Grundfos для электродвигателей мощностью до 22 кВт чаще всего изготавливается из алюминия, а для электродвигателей с большей мощностью — из чугуна. Сам статор устанавливается в кожухе статора. Он состоит из тонких пластин электротехнической стали, обмотанных изолированным проводом. Сердечник состоит из сотен таких пластин. При подаче питания переменный ток проходит по обмоткам, создавая электромагнитное поле, перпендикулярное проводникам ротора. Переменный ток (AC) вызывает вращение магнитного поля.

Изоляция статора должна соответствовать требованиям IEC 62114, где приведены различные классы защиты (по уровням температуры) и изменения температуры (AT). Электродвигатели Grundfos имеют класс защиты F, а при увеличении температуры — класс B. Grundfos производит 2-полюсные электродвигатели мощностью до 11 кВт и 4-полюсные электродвигатели мощностью до 5,5 кВт. Более мощные электродвигатели Grundfos закупает у других компаний, уровень качества продукции которых соответствует принятым в Grundfos стандартам. Для насосов, в основном, используются статоры с двумя, четырьмя и шестью полюсами, так как частота вращения вала электродвигателя определяет давление и расход насоса. Можно изготовить статор для работы с различными напряжениями, частотами и мощностями на выходе, а также для переменного количества полюсов.

READ  Чем опасен перекос фаз в трехфазной сети и когда он возникает?

История

Выступал во второй и третьей лигах ПФЛ (1992—2000, 2004—2005) и Первенстве КФК/ЛФЛ (2001—2003) годах. В 2005 году после лишения «Ротора» статуса профессионального клуба фактически стал основной командой. В 2006 году место «Ротора-2» во Втором дивизионе было отдано «Ротору».

В 2015 году после ликвидации ГАУ ВО «Футбольный клуб Ротор» на базе колледжа олимпийского резерва была создана новая команда «Ротор-Волгоград», которая стала выступать в первенстве Третьего дивизиона (ЛФЛ) в зоне «Черноземье».

Команда заняла 1-е место в своей зоне ЛФЛ-2015, и на её базе был возрождён «Ротор», который получил право повыситься в классе. Далее в 2016 году команда выступала в ЛФЛ, при этом после того, как летом 2016 года «Ротор» (главная команда) заявился в Первенство ПФЛ-2016/17, получила статус второй команды.

В 2017 году после выхода «Ротора» в Первенство ФНЛ, «Ротор-Волгоград-2» заявлен в Первенство ПФЛ.

Вращение — ротор — электродвигатель

Вращение ротора электродвигателя происходит за счет того, что ток, поступая в обмотку статора, создает вращающееся магнитное поле, которое наводит электродвижущую силу в обмотке ротора, и по ней потечет электроток. При этом образуется магнитное поле ротора, которое будет взаимодействовать с магнитным вращающимся полем статора, в результате чего ротор начнет вращаться.

Скорость вращения ротора электродвигателя с параллельным возбуждением регулируется реостатом, который включается последовательно обмотке возбуждения.

Частота вращения ротора электродвигателя массой 400 кг равна 3000 об / мин. На сколько мм допустимо смещение е главной центральной оси инерции ротора от оси вращения, чтобы динамическая реакция подшипника не превышала значения R — 400 Н, Точка С — центр масс ротора.

При вращении ротора электродвигателя с насаженным на нем эксцентриком создаются колебания корпуса вибратора.

Кинематическая схема резания проволокой.

При вращении ротора электродвигателя расстояние между блоками одного полиспаста увеличивается, а между блоками другого — уменьшается. В результате проволока и рычаг меняют направление движения. Таким образом, в зоне резания движение проволоки возвр атно-поступ ательное.

Изменение направления вращения ротора Электродвигателя ( реверсирование) достигается переключением ( переменой местами) двух из трех питающих его проводов при подключении их к клеммам электродвигателя.

При реверсировании вращения ротора электродвигателя 1 шток 6 движется вправо, втулка 7 поворачивает рычаг 8 на оси, горизонтальное его плечо переместит кулачки 9 от центра и деталь 10 разожмется. Когда достигнута заданная сила зажима детали, правая часть муфты 3, установленная на штоке, преодолевает сопротивление пружины и отжимается вправо, но вследствие трапециевидной формы зубьев проскальзывает.

Изменяя частоту вращения ротора электродвигателя или угол а между преобразователями 8 и 3, можно настраивать необходимое время запаздывания.

Когда скорость вращения ротора электродвигателя близко подойдет к подсинхронной и пусковой, ток спадет до минимума, включается выключатель 2, который закорачивает реакторы. При этом в обмотку электродвигателя теперь подается полное напряжение сети и достигается синхронная скорость вращения.

Схемы пуска асин.

Когда частота вращения ротора электродвигателя будет близка к подсинхронной и пусковой ток спадет до минимума, включится выключатель 2, который закоротит реакторы. При этом в обмотку электродвигателя подается полное напряжение сети и достигается синхронная частота вращения.

Синхронизация гидродвигателей.

Регулирование частоты вращения ротора электродвигателя постоянного тока осуществляется изменением: тока возбуждения двигателя, напряжения, подводимого к двигателю, и сопротивления в цепи якоря. Наиболее широкое применение получили первые два способа регулирования; третий способ применяют редко, так как частота вращения ротора двигателя при этом значительно зависит от колебаний нагрузки.

Для регулирования скорости вращения ротора электродвигателя с последовательным возбуждением включают реостат параллельно обмотке возбуждения.

Виды преобразователей

Почему так важно рассмотреть виды, чтобы понять, чем отличается статор электродвигателя от подвижной его части. Все дело в том, что конструктивных особенностей у электродвижков немало, то же самое касается и генераторов (это преобразователи механической энергии в электрическую, электродвигатели имеют обратную функциональность)

Итак, электрические двигатели делятся на аппараты переменного и постоянного тока. Первые в свою очередь разделяются на синхронные, асинхронные и коллекторные. У первых угловая скорость вращения статора и ротора равны. У вторых два эти показателя неравны. У коллекторных видов в конструкции присутствует так называемый преобразователь частоты и количества фаз механического типа, который носит название коллектор. Отсюда и название агрегата. Именно он напрямую связан с обмотками ротора двигателя и его статора.

Машины постоянного тока на роторе имеют тот же коллектор. Но в случае с генераторами он выполняет функции преобразователя, а в случае с электродвигателями функции инвертора.

Если электрический агрегат – это машина, в которой вращается только ротор, то его название – одномерный. Если в нем вращаются в противоположные стороны сразу два элемента, то этот аппарат носит название двухмерный или биротативный.

Определение

Ротор rota{\displaystyle \operatorname {rot} \,\mathbf {a} } векторного поля a{\displaystyle \mathbf {a} } — есть вектор, проекция которого rotn⁡a{\displaystyle \operatorname {rot} _{\mathbf {n} }\mathbf {a} } на каждое направление n есть предел отношения циркуляции векторного поля по контуру L, являющемуся краем плоской площадки ΔS, перпендикулярной этому направлению, к величине этой площадки (площади), когда размеры площадки стремятся к нулю, а сама площадка стягивается в точку:

rotn⁡a=limΔS→∮L⁡a⋅drΔS{\displaystyle \operatorname {rot} _{\mathbf {n} }\mathbf {a} =\lim _{\Delta S\to 0}{\frac {\oint \limits _{L}\mathbf {a\cdot \,dr} }{\Delta S}}}.

Направление обхода контура выбирается так, чтобы, если смотреть в направлении n{\displaystyle \mathbf {n} }, контур L обходился по часовой стрелке.

Операция, определенная таким образом, существует строго говоря только для векторных полей над трехмерным пространством. Об обобщениях на другие размерности — .

Альтернативным определением может быть непосредственное вычислительное определение дифференциального оператора, сводящееся к

rot⁡a=∇×a,{\displaystyle \operatorname {rot} \mathbf {a} =\nabla \times \mathbf {a} ,}

что может быть записано в конкретных координатах как это показано .

Иногда можно встретиться с таким альтернативным определением

rot a|O=limS→O∮S⁡a×dSV,{\displaystyle \mathrm {rot} \ \mathbf {a} {\Big |}_{O}=\lim _{S\rightarrow O}{\frac {\oint \limits _{S}}{V}},}
где O — точка, в которой определяется ротор поля a,
S — какая-то замкнутая поверхность, содержащая точку O внутри и в пределе стягивающаяся к ней,
dS — вектор элемента этой поверхности, длина которого равна площади элемента поверхности, ортогональный поверхности в данной точке,
знаком ×{\displaystyle \times } обозначено векторное произведение,
V — объем внутри поверхности S.

Это последнее определение таково, что дает сразу вектор ротора, не нуждаясь в определении проекций на три оси отдельно.

Получение вращающегося магнитного поля

При наличии трехфазного тока, то есть системы трех токов, сдвинутых по фазе относительно друг друга на треть периода, очень легко получить вращающееся магнитное поле без механического вращения магнита и без всяких дополнительных устройств.

Вращающееся поле создается трехфазной системой токов, подводимых к обмоткам статора, которые могут быть соединены между собой либо звездой, либо треугольником. Если в такое вращающееся поле поместить металлическое кольцо (или, еще лучше, катушку), то в нем будут индуцироваться токи так же, как если бы кольцо (катушка) вращалось в неподвижном поле.

Соединение звездой и треугольником: асинхронный трехфазный двигатель.

Взаимодействие магнитного поля с этими токами и создает силы, приводящие во вращение кольцо (катушку). В этом заключается основная идея трехфазного двигателя с вращающимся полем, впервые осуществленного М. О. Доливо-Добровольским.

Обмотка статора асинхронного двигателя в виде трех катушек уложена в пазы, расположенные под углом в 120 градусов. Начало и конца катушек обозначаются соответственно буквами A, B, C и X, Y, Z. При подаче на катушки трехфазного напряжения в них установятся токи Ia, Ib, Ic и катушки создадут собственное переменное магнитное поле.

Ток в любой катушке положительный, когда он направлен от начала к ее концу и отрицательный при обратном направлении. Векторы намагничивающей силы совпадают с осями катушек, а их величина определяется значениями токов, направление результирующего вектора совпадает с осью катушки.

READ  Аварийное освещение

Вектор результирующей намагничивающей силы поворачивается на 120 градусов сохраняя величину совпадает с осью соответствующей катушки. Таким образом за период, результирующее магнитное поле статора совершает оборот с неизменной скоростью. Работа трехфазного асинхронного двигателя основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля с токами, наводимыми в проводниках ротора.

Вращающееся поле создается трехфазной системой токов, подводимых к обмоткам статора.

Асинхронные электродвигатели

Чтобы разобраться в понятиях ротора двигателя и его статора, необходимо рассмотреть один из видов электрических преобразовательных машин. Так как асинхронные электродвижки используются чаще всего в производственном оборудовании и бытовой техники, то стоит рассмотреть именно их.

Итак, что собой представляет асинхронный электродвигатель? Это обычно чугунный корпус, в который запрессован магнитопровод. В нем сделаны специальные пазы, куда укладывается обмотка статора, собранная из медной проволоки. Пазы сдвинуты относительно друг друга на 120º, поэтому их всего три. Они же образуют три  фазы.

Ротор в свою очередь – это цилиндр, собранный из стальных листов (сталь штампованная электротехническая), и насажанный на стальной вал, который в свою очередь при сборке электрического движка устанавливается в подшипники. В зависимости от того, как собраны фазные обмотки агрегата, роторы двигателя могут быть фазными или короткозамкнутыми.

  • Фазный ротор – это цилиндр, на котором собраны катушки, сдвинутые относительно друг друга на 120º. При этом в его конструкцию установлены три контактных кольца, которые не соприкасаются ни с валом, ни между собой. К кольцам присоединены с одной стороны концы трех обмоток, а с другой графитовые щетки, которые относительно колец располагаются в скользящем контакте. Пример такой машины – это крановые электродвигатели с фазным ротором.
  • Короткозамкнутый ротор собирается из медных стержней, которые укладываются в пазы. При этом их соединяют специальным кольцом, изготовленном из меди.

Асинхронный электрический двигатель с фазным ротором является обладателем больших размеров и веса. Но у него отличные свойства, касающиеся пусковых и регулировочных моментов. Двигатели, у которых установлен короткозамкнутый ротор, считаются самыми надежными на сегодняшний день. Они просты в конструкции, поэтому и являются дешевыми. Их единственный недостаток – это большой пусковой ток, с которым сегодня борются соединением обмоток статора со звезды на треугольник. То есть, пуск производится при соединении звездой, после набора оборотов производится переключение на треугольник.

Обмотка

Обмотка статора создает магнитное поле вращающегося типа. При этом двигатель может иметь различное число катушек. Они соединяются между собой. Катушки устанавливаются в соответствующих пазах. Такая конструкция может состоять из одного или нескольких витков изолированных проводников.

Обмотка статора может иметь ряд отличий в разных типах моторов. Это в первую очередь касается ее изоляции. На этот параметр влияют величина напряжения при работе, форма и размер паза, предельная температура обмотки, а также ее тип.

Случается, в паз помещается не вся катушка, а только ее одна сторона. В этом случае обмотка называется однослойной. Если в паз установлены сразу две стороны катушки, то конструкция называется двухслойной. Материалом для статорной обмотки чаще всего выбирают медный провод круглого сечения.

Изменение частоты вращения ротора

Параллельные обмотки двух фаз образуют одну пару полюсов сдвинутые в пространстве на 120 градусов. Последовательное соединение обмоток образует две пары полюсов, что дает возможность уменьшить скорость вращения в два раза. Для регулирования скорости вращения ротора изменением частоты тока используют отдельный источник тока или преобразователь энергии с регулируемой частотой, выполненный на тиристорах.

Двигатель развивает в момент пуска довольно значительный вращающий момент, и так как инерция его сравнительно невелика, то частота вращения ротора быстро нарастает и почти сравнивается с частотой вращения поля, так что относительная частота их становится почти равной нулю и ток в роторе быстро спадает.

Для двигателей малой и средней мощности кратковременная перегрузка их при пуске не представляет опасности, при запуске же очень мощных двигателей (десятки и сотни киловатт) применяются специальные пусковые реостаты, ослабляющие ток в обмотке; по мере достижения нормальной частоты вращения ротора эти реостаты постепенно выключают.

По мере того, как возрастает нагрузка двигателя, частота вращения ротора несколько уменьшается, частота вращения поля относительно ротора возрастает, и вместе с тем растут ток в роторе и развиваемый двигателем вращающий момент.

Однако для изменения мощности двигателя от нуля до нормального значения требуется очень небольшое изменение частоты вращения ротора, примерно до 6 % от максимального значения. Таким образом, асинхронный трехфазный двигатель сохраняет почти постоянную частоту вращения ротора при очень широких колебаниях нагрузки.

Регулировать эту частоту в принципе возможно, но соответствующие устройства сложны и неэкономичны и потому на практике применяются очень редко. Если машины, приводимые в действие двигателем, требуют иной частоты вращения, чем этот двигатель дает, то предпочитают применять зубчатые или ременные передачи с различными передаточными числами.

Результаты выступлений

В Первенстве России
Сезон Соревнование Место И В Н П М Тренеры Примечания
1992 Второй лига, 2-я зона 18 42 11 6 25 39-76 Орлов
1993 Второй лига, 2-я зона 3 30 19 5 6 59-25 Марушкин Вылет в Третью лигу
1994 Третья лига, 2-я зона 16 32 5 7 20 34-62 Марушкин
1995 Третья лига, 2-я зона 13 30 8 2 20 52-69 Марушкин
1996 Третья лига, 2-я зона 14 32 7 7 18 37-71
1997 Третья лига, 2-я зона 9 30 12 6 12 44-43 Перешёл во Второй дивизион
1998 Второй дивизион, Поволжье 17 36 8 4 24 49-72 Марушкин
1999 Второй дивизион, Поволжье 15 34 9 6 19 37-63 Марушкин
2000 Второй дивизион, Поволжье 14 34 10 5 19 61-74 Вылет в ЛФЛ
2001 ЛФЛ, 11 22 5 3 14 35-55 Орлов
2002 ЛФЛ, 12 26 6 2 18 31-68
2003 ЛФЛ, 1 26 23 2 1 64-14 Перешёл во Второй дивизион
ЛФЛ, 6 6 1 5 7-11
2004 Второй дивизион, Юг 15 32 6 6 20 42-70 Иванов
2005 Второй дивизион, Юг 3 24 14 3 7 47-27 Никитин, Нененко
ЛФЛ, 5 20 9 3 8 44-31 Иванов, Жабко + Соколов Перешёл в Первенство ПФЛ
2017/2018 ПФЛ, Центр 13 26 3 2 21 19-51 Фролов, Петренко, Файзулин
2018/2019 ПФЛ, Центр Меньщиков
В Кубке России
Сезон И В Н П М Результат
1993/94 2 1 1 3-4
1/64
2004/05 1 1 1-4
1/256
2005/06 3 2 1 5-3
1/64
2017/18 1 1 0-1
1/128

Интуитивный образ

Если v(x,y,z) — поле скорости движения газа (или течения жидкости), то rot v — вектор, пропорциональный вектору угловой скорости очень маленькой и легкой пылинки (или шарика), находящегося в потоке (и увлекаемого движением газа или жидкости; хотя центр шарика можно при желании закрепить, лишь бы он мог вокруг него свободно вращаться).

Конкретно rot v = 2 ω, где ω — эта угловая скорость.

Простую иллюстрацию этого факта — см. ниже.

Эта аналогия может быть проведена вполне строго (). Основное определение через циркуляцию, данное , можно считать эквивалентным полученному таким образом.

Намотка

После проведения всех подготовительных работ производится перемотка статора. В мастерских для этого применяется специальный намоточный станок. В нем установлен счетчик количества витков и специальные колодки. Они придают виткам требуемую форму. В домашних условиях можно создать подобные колодки самостоятельно.

Работу выполняют на столе, покрытом мягкой тканью. Это позволит избежать повреждения изоляционного лака. Моток нужно продеть внутрь статора. Далее укладывают провод в пазы, поддевая их поочередно через специальный зазор.

Направлять провода можно при помощи деревянного инструмента, похожего на тупой нож. После укладки катушечной группы, ее обвязывают и вставляют прокладку. Систему фиксируют при помощи специального колка, который вбивают по всей длине паза. Далее такие же действия производят со следующей катушечной группой.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: