Здравствуйте, уважаемые читатели и посетители сайта «Заметки электрика».
Буквально перед этими выходными у меня вышел из строя асинхронный двигатель АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт), установленный в приводе переключения ступеней РПН силового трансформатора.
Причиной его выхода из строя стало межвитковое замыкание обмотки. Такая ситуация случается крайне редко, но все таки иногда случается. Условия эксплуатации дают о себе знать — повышенное содержание угольной пыли. Может дело даже не в условиях эксплуатации, а в поставляемом некачественном проводе для ремонта двигателя.
Опять задел тему некачественного производства кабельной и проводниковой продукции, поэтому напомню Вам еще раз как правильно купить кабель или провод в магазине, а также как самостоятельно определить сечение провода по его диаметру.
Ну, раз мне предстояло разбирать сгоревший электродвигатель, то я решил заодно написать статью об асинхронном двигателе (АД), его применении и устройстве.
Применение и назначение АД
В последнее время асинхронные двигатели очень широко применяются, как в промышленности в виде электрических приводов дымососов, шаровых мельниц, транспортеров, насосов, дробилок, сверлильных и наждачных станков, так и в быту. Перечислить все области применения просто невозможно.
А почему они так широко применяются?
Да потому что они имеют ряд достоинств по сравнению с другими электрическими машинами, например, обладают высокой надежностью, простотой обслуживания и не менее важное, они могут работать непосредственно от сети переменного напряжения.
Устройство асинхронного двигателя (АД)
А теперь перейдем к устройству асинхронного двигателя на примере АОЛ 22-4 мощностью 400 (Вт).
Я уже говорил чуть выше, что асинхронный двигатель АОЛ 22-4 устанавливается в приводе переключающего устройства РПН силового трансформатора (17 ступеней). Вот так выглядит сам привод.
Питание двигателя осуществляется от сети с изолированной нейтралью с линейным напряжением 220 (В).
Кстати, этот двигатель специально был переделан под наши нужды.
Поэтому на его бирке Вы увидите обозначение, вместо 220/380 (В), 220/380 (В) (зачеркнуто на бирке 380 и треугольник), т.е. его обмотки перемотаны на напряжение 127 (В).
Поэтому при линейном напряжении 220 (В) обмотки статора мы соединяем в звезду. Хотя в принципе мы и не собираем. Я попросил у мастера обмоточного отделения после ремонта собирать звезду внутри двигателя и выводить на колодку (клемму) всего 3 вывода, вместо 6.
Переходите по ссылке и читайте более подробно про соединение обмоток статора в схему звезды или треугольника.
Итак, поехали дальше.
Асинхронный двигатель (АД) состоит из двух частей, разделенных между собою воздушным зазором. Первая часть – это неподвижный статор, а вторая часть – это подвижный или вращающийся ротор.
Что статор, что ротор состоят из сердечника и обмотки. Но обмотка статора является первичной обмоткой, т.е. включается в сеть, а обмотка ротора является вторичной. Более подробно об этом Вы сможете прочитать в статье про принцип действия асинхронного электродвигателя.
Конструктивно они делятся на 2 разновидности:
- АД с короткозамкнутым ротором
- АД с фазным ротором
Мой сгоревший двигатель марки АОЛ 22-4, как Вы уже догадались, относится именно к асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором.
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Статор у такого двигателя состоит из:
- корпуса со станиной
- сердечника
- трехфазной обмотки
Сам корпус чаще всего изготавливают, либо из алюминиевого сплава, либо из чугуна. В моем примере АОЛ 22-4 имеет алюминиевый корпус с алюминиевой станиной.
Сердечник статора выполняется шихтованным, т.е. набирается из тонких листов электротехнической стали, покрытыми изоляционным лаком. Толщина этих листов составляет примерно от 0,35 до 0,5 (мм). Так сделано с целью уменьшения вихревых токов, появляющихся во время перемагничивания «железа» сердечника под действием вращающегося магнитного поля.
С внутренней стороны сердечника статора асинхронного двигателя находятся продольные пазы, в которые укладывается обмотка.
Обмотка может быть, как однослойная, так и многослойная.
Часть обмотки, которая расположена в пазах, называется пазовой.
Пазовые части обмоток за пределами сердечника (с торца) соединяются с лобовыми частями обмоток.
Это все, что касается статора. Теперь перейдем к тому, как устроен ротор. Как я уже говорил выше, ротор – это вращающаяся часть асинхронного двигателя. Состоит он из вала и сердечника с короткозамкнутой обмоткой.
Кстати, короткозамкнутую обмотку асинхронного двигателя еще называют «беличьем колесом».
Обмотка короткозамкнутого ротора состоит из ряда алюминиевых или медных (реже) стержней, которые расположены в пазах сердечника ротора. Эти стержни с двух сторон замыкаются короткозамыкающими кольцами.
Сердечник ротора, как и сердечник статора, имеет шихтованную конструкцию, но листы из электротехнической стали у него покрыты не лаком, а тонкой пленкой окисла. Этого вполне достаточно для ограничения вихревых токов малой величины из-за не частого перемагничивания сердечника.
В большинстве случаях короткозамкнутую обмотку ротора АД выполняют с помощью заливки собранного сердечника расплавленным алюминиевым сплавом. При этом одновременно отливаются и короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопатки.
Вал короткозамкнутого ротора вращается на двух подшипниках качения (их видно на рисунке выше), которые расположены в подшипниковых щитах.
Несколько слов расскажу Вам об охлаждении асинхронного двигателя.
Охлаждение асинхронных двигателей мощностью до 15 (кВт) происходит методом обдува наружной поверхности двигателя с помощью центробежного вентилятора. Сам вентилятор прикрыт защитным кожухом с отверстиями для забора воздуха.
Фото другого типа двигателя.
Охлаждение асинхронных двигателей мощностью более 15 (кВт), помимо вышеописанного способа, выполняется с внутренней вентиляцией. В подшипниковых щитах есть специальные отверстия, их называют «жалюзи», через которые воздух с помощью вентилятора проходит сквозь внутреннюю полость двигателя. В таком случае воздух пронизывает нагретые части обмоток и сердечника, что приводит к более эффективному охлаждению.
Также асинхронные двигатели для увеличения площади охлаждения могут иметь поверхность из продольных ребер.
Для защиты людей от поражения электрическим током асинхронный двигатель необходимо заземлять. Для этого имеются специальные болты (винты) для заземления. Обычно один болт (винт) находится на корпусе двигателя.
А другой в клеммной колодке.
АД с короткозамкнутым ротором имеет один существенный недостаток в виде ограниченного пускового момента из-за короткозамкнутых стержней, что нельзя сказать об АД с фазным ротором.
Асинхронный двигатель с фазным ротором
Конструкция статора асинхронного двигателя с фазным ротором аналогична конструкции статора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.
А вот по конструктивному исполнению ротора есть большая разница.
Ротор такого двигателя имеет усложненную конструкцию. На его валу закреплен шихтованный сердечник с трехфазной обмоткой. Начала обмоток соединяют звездой, а их концы соединяют к контактным кольцам. Эти кольца тоже расположены на валу ротора и изолированы от вала и между собой.
Для осуществления контакта с обмоткой вращающегося ротора на каждое кольцо предусмотрено две металлографитовые щетки. Щетка находится в щеткодержателе, который снабжен пружинами для обеспечения необходимой силы прижатия щетки к контактному кольцу.
Таким образом, трехфазная обмотка ротора соединяется с внешним пусковым реостатом, создающим в цепи ротора добавочное сопротивление.
Зачем это нужно, Вы узнаете из следующих статей раздела «Электродвигатели». Подписывайтесь на получение уведомлений о выходе новых статей на сайте. Форма подписки находится в правой колонке сайта и внизу статьи.
Несколько слов о бирке
На корпусе каждого двигателя установлена пластина со следующими техническими данными:
- тип двигателя (например, АОЛ 22-4 или АИР71А4)
- наименование страны и завода-изготовителя
- год выпуска
- номинальная полезная мощность на валу
- номинальный напряжение (ток)
- схема соединения обмоток (Y/?)
- коэффициент мощности
- номинальная частота вращения (об/мин)
- кпд
- режим работы (например, S1)
Пример пластины асинхронного двигателя смотрите на фото ниже:
Асинхронный двигатель. Что лучше?
Если сравнить асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором, то можно сделать следующий вывод.
Электродвигатель с фазным ротором имеет более сложную конструкцию, требует больше времени на обслуживание и менее надежен по сравнению с электродвигателем с короткозамкнутым ротором. Но самое главное его достоинство – это лучшие пусковые и регулировочные свойства.
В следующих статьях читайте про: (список будет пополняться по мере написания статей)
- Принцип работы асинхронного двигателя
- Определение начала и конца обмоток электродвигателя
- Соединение звездой и треугольником обмоток асинхронного двигателя
- Схема подключения магнитного пускателя (нереверсивного)
- Схема подключения магнитного пускателя (нереверсивного) с тепловыми реле
- Реверс двигателя
- Схема реверса асинхронного двигателя с КЗ ротором
- Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети
- Подключение однофазного двигателя
- Реверс однофазного двигателя
P.S. На этом статью на тему асинхронный двигатель, его устройство и применение я завершаю. Спасибо за внимание.
Похожие статьи:
- Реверс электродвигателя
- Ограничитель мощности ОМ-110
- Курс электротехники
- Назначение и классификация промежуточных реле
- Указатель низкого напряжения
- Почему мигает энергосберегающая лампа?
Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:
Твитнуть
Источник: //zametkielectrika.ru/asinxronnyj-dvigatel/