Асинхронний двигун (рис. 1.9) має алюмінієву або литу чавунну станину 10. Обмотка статора 9 укладена в пази сердечника 12 статора. Кінці фаз обмотки через отвір в станині виведені в коробку, яка складається з корпусу 21, перехідного патрубка 22 і кришки 20. Сердечник ротора 13, стягнутий стежнями обмотки і короткозамикаючими кільцями 7, жорстко посаджений на вал 2 двигуна. У короткозамикаючих кільцях виконані пази, в яких кріпляться вантажі 18, призначені для балансування ротора. Вал 2 ротору з шпонкою 3 обертається в двох підшипниках 5 і 19. Кільцеві хвилясті пружини 4 здійснюють вибірку зазорів, створюють попередній натяг підшипників і компенсують теплове подовження валу ротора, а також зменшують шум і вібрації двигуна при роботі. Для кріплення болтами 8 до станини, щити 1 і 16 мають приливи 25.
Для охолодження двигуна на вал 2 насаджений вентилятор 17, закритий кожухом 15, який кріпиться до станини гвинтами 14.
Рисунок 1.9 - Асинхронний закритий двигун з короткозамкненим ротором
Для напряму потоку повітря і збільшення поверхні тепловіддачі на зовнішній поверхні статора є ребра 23. Для охолодження всередині двигуна призначені лопатки 6. Збоку до станини кріпиться паспортна таблиця 24, на якій указується тип двигуна, його заводський номер, завод-виготовлювач, потужність двигуна, частота його обертання, нормальна напруга та інші дані. Для транспортування двигуна передбачений рим-болт 11, а для заземлення - болт 26.
Асинхронний двигун з короткозамкненим ротором є найбільш компактним, надійним і економічним в експлуатації, який зберігає приблизно постійну частоту обертання при змінах навантаження від мінімальної (при холостому ході) до номінальної. При живленні обмотки статора трифазним струмом в двигуні створюється магнітне поле, що обертається, яке перетинає замкнуті обмотки ротора і наводить в них струм.
Струм роторної обмотки взаємодіє з магнітним полем двигуна і в результаті створюється обертаючий момент, який приводить в обертання ротор двигуна в ту ж сторону, в яку обертається магнітне поле.
Якщо частоти обертання ротора і магнітного поля рівні, то магнітне поле не перетинає обмотку ротора і в ній не виникає струм, обертаючий момент при цьому відсутній. Тому частота обертання ротора завжди менше частоти обертання магнітного поля.
Оскільки магнітне поле двигуна при зміні навантаження в досить широких межах залишається постійним, то збільшення обертаючого моменту, повинне відбуватися цілісно в результаті збільшення струму в обмотці ротора. Щоб швидкість перетину магнітних ліній збільшилася, ротор при збільшенні навантаження повинен обертатися повільніше. Частота обертання і струм ротора змінюються автоматично.
Частоту обертання (об/хв) магнітного поля, що обертається, називають синхронною частотою обертання і визначають по формулі:
(1.1)
де - частота живлячого струму;
- число пар полюсів.
Відношення різниці
частоти обертання магнітного
поля і частоти
обертання ротора до
частоти обертання поля
називають ковзанням і
визначають
за формулою:
(1.2)
Двигуни з
частотою обертання ротора що відрізняється від
синхронної частоти обертання магнітного поля
називають
асинхронними. Частота обертання ротора (об/хв) асинхронних електродвигунів
визначається залежністю:
(1.3)
Отже, частота обертання асинхронного двигуна може змінюватися при зміні частоти живлячого струму, ковзання і числа пар полюсів. У верстатобудуванні поширено регулювання частоти обертання асинхронного двигуна зміною числа пар полюсів. Таке регулювання буває двох- і трьохступенчатим.
Момент (Н/м) на валу двигуна,
кутова швидкість
(1/с) обертання його валу, частота
(об/хв) обертання валу
двигуна і механічна потужність
(Вт),
що розвивається двигуном, зв'язані наступною залежністю:
(1.4)
де
Механічна
характеристика трифазного асинхронного короткозамкненого двигуна показана на рис. 1.10
(крива
1). При пуску двигуна, ковзання . Якщо у електродвигуна
повністю відсутній будь-який опір його обертанню, то
. Таке обертання
називають ідеальним холостим ходом. Таким чином, при наростанні швидкості
обертання від
до
ковзання змінюється
від 1 до 0. Частина характеристики, замкнена
в межах від
до
, відповідає режиму
роботи двигуна.
У реальних умовах при
холостому ході є опір обертанню ротора (викликане тертям в підшипниках, опором
повітря обертанню вентилятора та
ін.), внаслідок чого і з'являється
ковзання. Критичний момент
визначає
перевантажувальну здатність електродвигуна, якій відповідає критичне ковзання
.
Частина характеристики,
замкнена в межах від до
, є робочою частиною
механічної характеристики. У цій області, де момент двигуна мало залежить від
частоти його обертання, працюють всі асинхронні двигуни приводу верстатів.
У тій частині характеристики де електроприводи верстатів не працюють, цю ділянку вони проходять тільки в процесі пуску.
Найбільша потужність, з
якою може працювати двигун в нормальному для нього режимі, а також момент,
частота
обертання двигуна і
ковзання, які відповідають допустимому струму, називають номінальними.
У вітчизняних
електродвигунів відношення критичного моменту до номінального
У перший момент пуску
двигуна, коли ротор ще нерухомий (), електродвигун
розвиває початковий пусковий момент
.
Відношення
У довідниках зазвичай
наводяться наступні технічні дані асинхронних двигунів: номінальна потужність
на валу (кВт);
Рисунок 1.10 - Механічні характеристики асинхронного двигуна
номінальна частота обертання
(об/хв);
синхронна частота обертання
(об/хв)
і відношення
і
. У електродвигуна з
фазним ротором активний опір ланцюгу
ротора можна змінювати, вводять в цей ланцюг реостат,
при цьому критичне ковзання
змінюватиметься
пропорційно активному опору ланцюгу ротора. Робоча частина механічної
характеристики отримує при цьому більший нахил. Критичний момент
не залежить від
активного опору в ланцюзі ротора і залишається постійним.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.