www.chms.ru - вывоз мусора в Балашихе 

Динамо-машины  Нагревание и охлаждение 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92

широкое применение на заводах, фабриках, в сельском хозяйстве, на строительных работах, для вспомогательных механизмов электрических станций. Особенно много требуется трехфазных двигателей мощностью от 0,4 до 100 кет. Такие двигатели массового применения электромашиностроительными заводами СССР выпускаются ежегодно на миллионы киловатт. Большое количество двигателей выпускается также на мощности свыше 100 кет.

Однофазные асинхронные двигатели в настоящее время выполняются, как правило, в виде малых машин обычно на мощности не свыше 0,5 кет.

Обмотки статора и ротора асинхронных машин между собой электрически не связаны; между ними существует только магнитная (трансформаторная) связь, называемая также индуктивной, что дало повод назвать асинхронные машины индукционными. Однако это наззание в Советском Союзе почти не применяется.

Обмотка статора обычно является первичной обмоткой при работе машины двигателем, так как к ней в этом случае подводится электрическая энергия. Токи обмотки статора совместно с токами обмотки ротора создают 3 двигателе вращающееся магнитное поле. Обмотка ротора при этом служит в качестве вторичной. Токи, наведенные в ней вращающимся полем, взаимодействуя с ним, создают электромагнитные силы, заставляющие ро-1ор вращаться.

Асинхронные двигатели выполняются или с короткозамкнутой обмоткой иа роторе, или с обмоткой на роторе . (юбычно трехфазной), соединенной с контактными кольцами. В соответствии с этим различают короткозам-кнутые двигатели и двигатели с контактными кольцами. Последние условно называются также двигателями с фазным ротором.

На щитке асинхронного двигателя указываются следующие номинальные величины его:

1) мощность (на валу), кет или ет;

2) линейное напряжение обмотки статора, в;

3) линейный ток, а;

4) частота тока, гц;

5) скорость вращения ротора (число оборотов в минуту);

6) коэффициент полезного действия;

7) коэффициент мощности (коси- нус угла сдвига фаз между напряжением и током фазы обмотки статора);

8) напряжение на контактндэгх кольцах (при неподвижном роторе) и ток обмотки ротора (при номинальном режиме) для двигателя с контактными кольцами.

Кроме того, на щитке указываются схема соединений обмотки статора, режим работы (продолжительный, кратковременный или повторно-кратковременный), для которого предназначен двигатель, и полный вес его в килограммах.

3-2. Устройство и основные элементы конструкции

Основны.ми частями машины являются статор и ротор. Их сердечники собираются из листов электротехнической стали (рис. 3-1), которые до сборки обычно покрываются с обеих сторон специальным лаком. Тем самым предотвращается образование больших вихревых токов в стали сердечников. Иногда для небольших двигателей их сердечники собирают из листов без покрытия последних лаком, так как окалина на внешних поверхностях листов создает достаточную изоляцию между ними.

На рис. 3-1 показаны листы, из которых собираются статор и ротор машин небольшой и средней мощностей. Они обычно штампуются при по.мощи штампа, позволяющего одни.м ударом получить необходимую форму листа со всеми отверстиями. Отверстия на внутренней окружности листов стато-


Рнс. 3-1. Листы сердечников статора (/) и ротора (2).




Рис. 3-2. Асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором в разобранном виде, о -статор: б -ротор: в -подшипникопые щиты: г - вентилятор; д-отверстия для вчода и вухода охлаждающего воздухе: е - коробка. прик[)ыза!ощая зажимы.

ра и на внешней окружности листов ротора после сборки их образуют пазы статора н ротора, в которые закладываются проводники обмоток;

На рнс. 3-2 и 3-3 показаны в разобранном виде двигатели - коротко-замкнутый и с контактными кольцами.

Сердечник статора помещается в корпусе, который служит его внешней частью. Сердечник ротора укрепляется непосредственно на валу двигателя или на втулке (в форме крестовины), надетой на вал двигателя.

Вал вращается в подшипниках, укрепленных в боковых щитах, называемых подшипниковыми щитами. Машины мощностью до 500-600 кет (иногда и выше) снабжаются подшипниками качения (шариковыми и роликовыми), при большей мощности -


Рис. 3-3. Асинхронный двигатель с контактными кольцами в разобранном виде, в-статор; в -ротор; в -подшнпинковые щнты; г -вентилятор: д-отвертстия д.1я входа п выхода охлаждающего во raquo;духа; е -коробка, прикрывающая зажимы; ж -коитвктные ко.1ьца; з -щеткодержатели и щетки.


Рис. 3-4. Асинхронный двигачель большой мощности со стояковыми подшипниками.

подшипниками скольжения. При внешнем диаметре сердечника статора свыше 1 м обычно применяют стояковые подшипники (рис. 3-4).

Подшипниковые щиты прикрепляются к корпусу статора при помощи болтов или шпилек. Щиты и корпус статора обычно выполняются литыми из чугуна. Для малых машин их часто выполняют литыми из сплава с большим содержанием алюминия, что уменьшает вес машины.

3-3. Обмотки статора и ротора и наведение в них э. д. с.

Обмотки и сердечники статора и ротора являются основными частями электрической машины. Они и создают в ней условия для электромагнитных процессов, протекающих при преобразовании электрической энергии в механическую или при обратном преобразовании.

Рассмотрим вначале обмотки статора. Они одинаковы как у асинхронных, так и у синхронных машин. Обмотки состоят из витков, заложенных в пазы статора и соединенных между собой по особым правилам.

а) Электродвижущая сила витка. На рис. 3-5,а показаны статор и один виток его обмотки. Стороны витка, уложенные в пазы, представляют собой его активные части. Часть витка, находящаяся вне пазов статора, называется лобовой частью или лобовым соединением.

Пусть внутри статора вращается электромагнит или постоянный магнит с двумя полюсами. При этом мы получаем вращающееся поле; его индукционные линии показаны только в воз-




Рис. 3-5. Статор с одним витком и наведение э. д. с. в витке.

душном зазоре между статором и ротором. Примем это поле синусоидальным, т. е. будем считать, что кривая распределения индукции В (ее нормальной составляющей) в воздушном зазоре вдоль внутренней окружности статора представляет собой синусоиду (рис. 3-5,6).

Поле, близкое к синусоидальному, удается получить, выбрав надлежащим образом форму очертания полюсного наконечника.

При вращении поля в проводниках будут наводиться э. д. с, направления которых для выбранного момента времени найдем по правилу правой руки, учитывая направление перемещения проводника относительно поля. Очевидно, эти э. д. с. при постоянной скорости вращения будут изменяться во времени синусоидально. Поэтому мы их можем изобразить временными векторами Ё и Е . Электродвижущие силы и Е сдвинуты по фазе на 180 deg;. Такому сдвигу соответствует расстояние между проводниками, равное полюсному делению т. Полюсным делением называется расстояние между осями соседних полюсов, взятое по внутренней окружности статора.

Электродвижущая сила витка равна векторной разности э. д. с. проводников: .. ..

так как при образовании витка стороны его соединяются встречно - конец одного проводника соединяется с концом другого проводника. При прямом

соединении проводников, показанном на рис. 3-5,6 пунктиром, э. д. с. витка была бы равна векторной сумме э. д. с. проводников, т. е. в данном случае была бы равна нулю.

Ширина витка взята равной т. Она Определяет шаг обмотки, который обозначается через у. Обмотки, состоящие из таких витков (при у = г), называются диаметральными или обмотками с полным шагом. Обмотки с витками, ширина которых меньше полюсного деления (у lt;х), называются хордовыми или обмотками с укороченным шагом.

Максимальная э. д. с, наведенная в проводнике, равна:

(3-1)

где Я -:

максимальная индукция в воздушном зазоре, в-сек/см ; I - активная длина проводника, см;

V - скорость ПОЛЯ относительно проводника, см/сек. Частота наведенной в проводнике э. д. с. при двух полюсах равна:

где п - скорость вращения, об/мин.

При числе полюсов, равном 2р, частота будет в р раз больше:

(3-2)

так как в этом случае за один оборот ротора мимо проводника пройдут р северных и р южных полюсов.



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92