Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Как проверить ротор асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором


5 схем проверки электродвигателя мультиметром

Мне часто в последнее время друзья и соседи стали задавать вопрос: как проверить электродвигатель мультиметром? Вот я и решил написать небольшой обзор инструкцию для начинающих электриков.

Сразу замечу, что один мультиметр не позволяет выявить со 100% гарантией все возможные неисправности: мало его функций. Но порядка 90% дефектов им вполне можно найти.

Постарался сделать инструкцию универсальной для всех типов движков переменного тока. Эти же методики при вдумчивом подходе можно использовать в цепях постоянного напряжения.

Содержание статьи

Что следует знать о двигателе перед его проверкой: 2 важных момента

В рамках излагаемой темы достаточно представлять упрощенный принцип работы и особенности конструкции любого двигателя.

Принцип работы: какие электротехнические процессы необходимо хорошо представлять при ремонте

Любой движок состоит из стационарно закрепленного корпуса — статора и вращающегося в нем ротора, который еще называют якорь.

Его круговое движение создается за счет воздействия на него вращающегося магнитного поля статора, формируемого протеканием электрических токов по статорным обмоткам.

Когда обмотки исправны, то по ним текут номинальные расчетные токи, создающие магнитные потоки оптимальной величины.

Если сопротивление прводов или их изоляция нарушена, то создаются токи утечек, коротких замыканий и другие повреждения, влияющие на работу электродвигателя.

Между статором и ротором выполнен минимально возможный зазор. Его могут нарушить:

  • разбитые подшипники;
  • попавшие внутрь механические частицы;
  • неправильная сборка и другие причины.

Когда происходит задевание вращающихся частей о неподвижный корпус, то создается их разрушение и дополнительные механические нагрузки. Все это требует тщательного осмотра, анализа состояния внутренних частей до начала электрических проверок.

Довольно часто не квалифицированный разбор является дополнительной причиной поломок. Пользуйтесь специальным инструментом и съемниками, исключающими повреждения граней валов.

После разборки сразу во время осмотра проверяют люфты, свободный ход подшипников, их чистоту и смазку, правильность посадочных мест.

Кроме этого у коллекторного электродвигателя могут быть сильно изношены пластины или щетки.

Все это необходимо проверять до подачи рабочего напряжения.

Особенности конструкций, влияющие на технологию поиска дефектов

Обычно производитель электрические характеристики указывает на табличке, прикрепленной на корпусе. Этим сведениям стоит верить.

Однако часто во время ремонта или перемотки конструкция статора изменяется, а табличка остается прежняя. Этот вариант следует тоже учитывать.

Для бытовой сети 220 вольт могут использоваться двигатели:

  • коллекторные с щеточным механизмом;
  • асинхронные однофазные;
  • синхронные и асинхронные трехфазные.

В схемах 380 вольт работают трехфазные синхронные и асинхронные электродвигатели.

Все они отличаются по конструкции, но, в силу работы по общим законам электротехники, позволяют использовать одинаковые методики проверок, заключающиеся в замерах электрических характеристик косвенными и прямыми методами.

Как проверить обмотку электродвигателя на статоре: общие рекомендации

Трехфазный статор имеет три встроенные обмотки. Из него выходит шесть проводов. В отдельных конструкциях можно встретить 3 или 4 вывода, когда соединение треугольник или звезда собрано внутри корпуса. Но так делается редко.

Определить принадлежность выведенных концов обмоткам позволяет прозвонка их мультиметром в режиме омметра. Надо просто один щуп поставить на произвольный вывод, а другим — поочередно замерять активное сопротивление на всех остальных.

Пара проводов, на которой будет обнаружено сопротивление в Омах, будет относиться к одной обмотке. Их следует визуально отделить и пометить, например, цифрой 1. Аналогично поступают с другими проводами.

Здесь надо хорошо представлять, что по закону Ома ток в обмотке создается под действием приложенного напряжения, которому противодействует полное сопротивление, а не активное, замеряемое нами.

Учитываем, что обмотки наматываются из одного провода с одинаковым числом витков, создающих равное индуктивное сопротивление. Если провод в процессе работы будет закорочен или оборван, то его активная составляющая, как и полная величина, нарушится.

Межвитковое замыкание тоже сказывается на величине активной составляющей.

Поэтому замеры активного сопротивления обмоток и их сравнение позволяют достоверно судить об исправности статорных цепей, делать вывод, что их целостность не нарушена.

Однофазный асинхронный двигатель: особенности статорных обмоток

Такие модели создаются с двумя обмотками: рабочей и пусковой, как, например, у стиральной машины. Активное сопротивление у рабочей цепочки в подавляющем большинстве случаев всегда меньше.

Поэтому когда из статора выведено всего три конца, то это означает, что между всеми ими надо измерять сопротивление. Результаты трех замеров покажут:

  • меньшая величина — рабочую обмотку;
  • средняя — пусковую;
  • большая — последовательное соединение первых двух.

Как найти начало и конец каждой обмотки

Метод позволяет всего лишь выявить общее направление навивки каждого провода. Но для практической работы электродвигателя этого более чем достаточно.

Статор рассматривается как обычный трансформатор, что в принципе и есть на самом деле: в нем протекают те же процессы.

Для работы потребуется небольшой источник постоянного напряжения (обычная батарейка) и чувствительный вольтметр. Лучше стрелочный. Он более наглядно отображает информацию. На цифровом мультиметре сложно отслеживать смену знака быстро меняющегося импульса.

К одной обмотке подключают вольтметр, а на другую кратковременно подают напряжение от батарейки и сразу его снимают. Оценивают отклонение стрелки.

Если при подаче «плюса» в первую обмотку во второй трансформировался электромагнитный импульс, отклонивший стрелку вправо, а при его отключении наблюдается движение ее влево, то делается вывод, что провода имеют одинаковое направление, когда «+» прибора и источника совпадают.

В противном случае надо переключить вольтметр или батарейку — то есть поменять концы одной из обмоток. Следующая третья цепочка проверяется аналогично.

А далее я просто взял свой рабочий асинхронный движок с мультиметром и показываю на нем фотографиями методику его оценки.

Личный опыт: проверка статорных обмоток асинхронного электродвигателя

Для статьи я использовал свой новый карманный мультиметр Mestek MT102. Заодно продолжаю выявлять недостатки его конструкции, которые уже показал в статье раньше.

Электрические проверки выполнялись на трехфазном двигателе, подключенном в однофазную сеть через конденсаторы по схеме звезды.

Общая оценка состояния изоляции обмоток

Поскольку на клеммных выводах все обмотки уже собраны вместе, то замеры начал с проверки сопротивления их изоляции относительно корпуса. Один щуп стоит на клеммнике сборки нуля, а второй — на гнезде винта крепления крышки. Мой Mestek показал отсутствие утечек.

Другого результата я и не ожидал. Этот способ замера состояния изоляции очень неточный и большинство повреждений он выявить просто не сможет: питания батареек 3 вольта явно недостаточно.

Но все же лучше делать хоть так, чем полностью пренебрегать такой проверкой.

Для полноценного анализа диэлектрического слоя проводников необходимо использовать высокое напряжение, которое вырабатывают мегаомметры. Его величина обычно начинается от 500 вольт и выше. У домашнего мастера таких приборов нет.

Можно обойтись косвенным методом, используя бытовую сеть. Для этого на клеммы обмотки и корпуса подают напряжение 220 вольт через контрольную лампу накаливания мощностью порядка 75 ватт (токоограничивающее сопротивление, исключающее подачу потенциала фазы на замыкание) и последовательно включенный амперметр.

Ожидаемый ток утечки через нормальную изоляцию не превысит микроамперы или их доли, но рассчитывать надо на аварийный режим и начинать замеры на пределах ампер. Измерив ток и напряжение, вычисляют сопротивление изоляции.

Однако такая работа производится под действующим напряжением. Она опасна. Выполнять ее можно только тем работникам, кто имеет хорошие практические навыки электрика, имея минимум третью группу по технике безопасности.

Используя этот способ, учитывайте, что:

  • на корпус движка подается полноценная фаза: он должен располагаться на диэлектрическом основании, не иметь контактов с другими предметами;
  • даже временно собираемая схема требует надежной изоляции всех концов и проводов, прочного крепления всех зажимов;
  • колба лампы может разбиться: ее надо держать в защитном чехле.

Замер активного сопротивления обмоток

Здесь требуется разобрать схему подключения проводов и снять все перемычки. Перевожу мультиметр в режим омметра и определяю активное сопротивление каждой обмотки.

Прибор показал 80, 92 и 88 Ом. В принципе большой разницы нет, а отклонения на несколько Ом я объясняю тем, что крокодил не обеспечивает качественный электрический контакт. Создается разное переходное сопротивление.

Это один из недостатков этого мультиметра. Щуп плохо входит в паз крокодила, да к тому же тонкий металл зажима раздвигается. Мне сразу пришлось его поджимать пассатижами.

Замер сопротивления изоляции между обмотками

Показываю этот принцип потому, что его надо выполнять между каждыми обмотками. Однако вместо омметра нужен мегаомметр или проверяйте, в крайнем случае, бытовым напряжением по описанной мной выше методике.

Мультиметр же может ввести в заблуждение: покажет хорошую изоляцию там, где будут созданы скрытые дефекты.

Как проверить якорь электродвигателя: 4 типа разных конструкций

Роторные обмотки создают магнитное поле, на которое воздействует поле статора. Они тоже должны быть исправны. Иначе энергия вращающегося магнитного поля будет расходоваться впустую.

Обмотки якоря имеют разные конструкции у двигателей с фазным ротором, асинхронным и коллекторным. Это стоит учитывать.

Синхронные модели с фазным ротором

На якоре создаются выводы проводов в виде металлических колец, расположенных с одной стороны вала около подшипника качения.

Провода схемы уже собраны до этих колец, что наносит небольшие особенности на их проверку мультиметром. Отключать их не стоит, однако методика, описанная выше для статора, в принципе подходит и для этой конструкции.

Такой ротор тоже можно условно представить как работающий трансформатор. Требуется только сравнить индивидуальные сопротивления их цепочек и качество изоляции между ними, а также корпусом.

Якорь асинхронного электродвигателя

В большинстве случаев ситуация здесь намного проще, хотя могут быть и проблемы. Дело в том, что такой ротор выполнен формой «беличье колесо» и его сложно повредить: довольно надежная конструкция.

Короткозамкнутые обмотки выполнены из толстых стержней алюминия (редко меди) и прочно запрессованы в таких же втулках. Все это рассчитано на протекание токов коротких замыканий.

Однако на практике происходят различные повреждения даже в надежных устройствах, а их как-то требуется отыскивать и устранять.

Цифровой мультиметр для выявления неисправностей в обмотке «беличье колесо» не потребуется. Здесь нужно иное оборудование, подающее напряжение на короткое замыкание этого якоря и контролирующее магнитное поле вокруг него.

Однако внутренние поломки таких конструкций обычно сопровождаются трещинами на корпусе, а их можно заметить при внимательном внутреннем осмотре.

Кому интересна такая проверка электрическими методами, смотрите видеоролик владельца Viktor Yungblyudt. Он подробно показывает, как определить обрыв стержней подобного ротора, что позволяет в дальнейшем восстановить работоспособность всей конструкции.

Коллекторные электродвигатели: 3 метода анализа обмотки

Принципиальная электрическая схема коллекторного двигателя в упрощенной форме может быть представлена обмотками ротора и статора, подключенными через щеточный механизм.

Схема собранного электродвигателя с коллекторным механизмом и щетками показана на следующей картинке.

Обмотка ротора состоит из частей, последовательно подключенных между собой определенным числом витков на коллекторных пластинах. Они все одной конструкции и поэтому имеют равное активное сопротивление.

Это позволяет проверять их исправность мультиметром в режиме омметра тремя разными методиками.

Самый простой метод измерения

Принцип №1 определения сопротивления между коллекторными пластинами я показываю на фото ниже.

Здесь я допустил одно упрощение, которое в реальной проверке нельзя совершать: поленился извлекать щетки из щеткодежателя, а они создают дополнительные цепочки, способные исказить информацию. Всегда вынимайте их для точного измерения.

Щупы ставятся на соседние ламели. Такое измерение требует точности и усидчивости. На коллекторе необходимо нанести метку краской или фломастером. От нее придется двигаться по кругу, совершая последовательные замеры между всеми очередными пластинами.

Постоянно контролируйте показания прибора. Они все должны быть одинаковыми. Однако сопротивление таких участков маленькое и если омметр недостаточно точно на него реагирует, то можно его очувствить увеличением длины измеряемой цепочки.

Способ №2: диаметральный замер

При этом втором методе потребуется еще большая внимательность и сосредоточенность. Щупы омметра необходимо располагать не на соседние ближайшие пластины, а на диаметрально противоположные.

Другими словами, щупы мультиметра должны попадать на те пластины, которые при работе электродвигателя подключаются щетками. А для этого их потребуется как-то помечать, дабы не запутаться.

Однако даже в этом случае могут встретиться сложности, связанные с точностью замера. Тогда придется использовать третий способ.

Способ №3: косвенный метод сравнения величин маленьких сопротивлений

Для измерения нам потребуется собрать схему, в которую входит:

  • аккумулятор на 12 вольт;
  • мощное сопротивление порядка 20 Ом;
  • мультиметр с концами и соединительные провода.

Следует представлять, что точность измерения увеличивает стабильность созданного источника тока за счет:

  • высокой емкости аккумулятора, обеспечивающей одинаковый уровень напряжения во время работы;
  • повышенная мощность резистора, исключающая его нагрев и отклонение параметров при токах до одного ампера;
  • короткие и толстые соединительные провода.

Один соединительный провод подключают напрямую к клемме аккумулятора и ламели коллектора, а во второй врезают токоограничивающий резистор, исключающий большие токи. Параллельно контактным пластинам садится вольтметр.

Щупами последовательно перебираются очередные пары ламелей на коллекторе и снимаются отсчеты вольтметром.

Поскольку аккумулятором и резистором на короткое время каждого замера мы выдаем одинаковое напряжение, то показания вольтметра будут зависеть только от величины сопротивления цепочки, подключенной к его выводам.

Поэтому при равных показаниях можно делать вывод об отсутствии дефектов в электрической схеме.

При желании можно измерить миллиамперметром величину тока через ламели и по закону Ома, воспользовавшись онлайн калькулятором, посчитать величину активного сопротивления.

Проверка состояния обмоток ротора коллекторного двигателя сильно зависит от класса точности мультиметра в режиме омметра.

Мой цифровой Mestek MT102, несмотря на выявленные в нем недостатки, нормально справляется с этой задачей.

Двигатели постоянного тока

Конструкция их ротора напоминает устройство якоря коллекторного двигателя, а статорные обмотки создаются для работы со схемой включения при параллельном, последовательном или смешанном возбуждении.

Раскрытые выше методики проверок статора и якоря позволяют проверять двигатель постоянного тока, как асинхронный и коллекторный.

Заключительный этап: особенности проверок двигателей под нагрузкой

Нельзя делать заключение об исправности электродвигателя, полагаясь только на показания мультиметра. Необходимо проверить рабочие характеристики под нагрузкой привода, когда ему необходимо совершать номинальную работу, расходуя приложенную мощность.

Включение подачей напряжения на холостой ход и проверка начала вращения ротора, как делают некоторые начинающие электрики, является типичной ошибкой.

Например, владелец очень короткого видео ЧАО Дунайсудоремонт считает, что замерив ток в обмотках, он убедился в готовности отремонтированного движка к дальнейшей эксплуатации.

Однако такое заключение можно дать только после выполнения длительной работы и оценки не только величин токов, но и замера температур статора и ротора, анализа систем теплоотвода.

Не выявленные дефекты неправильной сборки или повреждения отдельных элементов могут повторно вызвать дополнительный ремонт с большими трудозатратами. Если же у вас еще остались вопросы по теме, как проверить электродвигатель мультиметром, то задавайте их в комментариях. Обязательно обсудим.

Ротор с короткозамкнутым ротором - Википедия

Эта статья о асинхронном двигателе. Для вентилятора с короткозамкнутым ротором см. Центробежный вентилятор. Рисунок 1. Короткозамкнутый ротор

Ротор с короткозамкнутым ротором является вращающейся частью обычного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Он состоит из цилиндра из стальных пластин с алюминиевыми или медными проводниками, встроенными в его поверхность. При работе невращающаяся обмотка статора соединена с источником питания переменного тока; переменный ток в статоре создает вращающееся магнитное поле.Обмотка ротора имеет ток, индуцированный в ней полем статора, подобно трансформатору, за исключением того, что ток в роторе изменяется со скоростью вращения поля статора минус физическая скорость вращения. Взаимодействие магнитных полей токов в статоре и роторе создает вращающий момент на роторе.

Регулируя форму стержней в роторе, можно изменить характеристики скорости вращения двигателя, например, для минимизации пускового тока или для увеличения крутящего момента на низкой скорости.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко распространены в промышленности, их размеры составляют от 1 киловатта (1,3 л.с.) до десятков мегаватт (десятки тысяч лошадиных сил). Они просты, прочны и имеют автоматический запуск и поддерживают достаточно постоянную скорость от небольшой нагрузки до полной нагрузки, которая определяется частотой источника питания и количеством полюсов обмотки статора. Обычно используемые в промышленности двигатели обычно имеют стандартные размеры корпуса IEC или NEMA, которые взаимозаменяемы между производителями.Это упрощает применение и замену этих двигателей.

История [править]

Галилео Феррарис описал асинхронную машину с двухфазной обмоткой статора и медной цилиндрической арматурой в 1885 году. В 1888 году Никола Тесла получил патент на двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутой медной обмоткой ротора и фазная обмотка статора. Разработки этого дизайна стали коммерчески важными. В 1889 году Михаил Доливо-Добровольский разработал асинхронный двигатель с обмоткой ротора, а вскоре после этого обмотку ротора клеточного типа.К концу 19-го века асинхронные двигатели были широко применены в растущих системах электрического распределения переменного тока. [1]

Структура [править]

Рисунок 2. Схема белка-клетки (показаны только три расслоения)

Форма ротора двигателя представляет собой цилиндр, установленный на валу. Внутри он содержит продольные токопроводящие стержни (обычно из алюминия или меди), установленные в канавки и соединенные на обоих концах короткими кольцами, образующими клетчатую форму.Название происходит от сходства между этой намоткой колец и стержней и клеткой для белок.

Твердый сердечник ротора состоит из штабелей слоистых электротехнических сталей. На рисунке 3 показан один из многих использованных слоев. Ротор имеет большее число пазов, чем статор, и должен быть нецелым кратным числу пазов статора, чтобы предотвратить магнитную блокировку зубьев ротора и статора в начальный момент. [2]

Роторные стержни могут быть изготовлены из меди или алюминия.Очень распространенная конструкция для небольших двигателей использует отлитый под давлением алюминий, который заливается в ротор после укладки пластин. Более крупные двигатели имеют алюминиевые или медные стержни, которые приварены или спаяны с торцевыми кольцами. Поскольку напряжение, развиваемое в обмотке короткозамкнутого ротора, очень низкое, а ток очень высокий, между планками и роторной сталью отсутствует намеренный изоляционный слой. [3]

Рисунок 3. Расслоения статора и ротора

Обмотки возбуждения в статоре асинхронного двигателя создают вращающееся магнитное поле через ротор.Относительное движение между этим полем и ротором вызывает электрический ток в токопроводящих стержнях. В свою очередь, эти токи по длине в проводниках реагируют с магнитным полем двигателя, создавая силу, действующую на касательную, ортогональную к ротору, что приводит к крутящему моменту для вращения вала. Фактически ротор перемещается с магнитным полем, но с несколько меньшей скоростью вращения. Разница в скорости называется скольжения и увеличивается с нагрузкой.

Проводники часто слегка смещены по длине ротора, чтобы уменьшить шум и сгладить колебания крутящего момента, которые могут возникнуть на некоторых скоростях из-за взаимодействия с полюсными наконечниками статора, обеспечивая в любой момент одинаковую долю Стержень ротора находится под каждым пазом статора.(если этого не сделать, двигатель будет испытывать падение, а затем восстановление крутящего момента, когда каждый стержень проходит через зазор в статоре). Количество стержней на короткозамкнутом каркасе определяет, в какой степени индуцированные токи поступают обратно на катушки статора и отсюда ток через них. Конструкции с наименьшей обратной связью используют простые числа баров.

Железный сердечник служит для переноса магнитного поля через проводники ротора. Поскольку магнитное поле в роторе меняется со временем, сердечник использует конструкцию, аналогичную сердечнику трансформатора, для снижения потерь энергии в сердечнике.Он сделан из тонких слоистых материалов, разделенных лаковой изоляцией, для уменьшения вихревых токов, циркулирующих в сердечнике. Материал представляет собой низкоуглеродистое, но высококремнистое железо с удельным сопротивлением чистого железа, что дополнительно снижает потери на вихревые токи и низкую коэрцитивную силу для уменьшения потерь на гистерезис.

Одна и та же базовая конструкция используется как для однофазных, так и для трехфазных двигателей в широком диапазоне размеров. Роторы для трехфазного двигателя будут иметь разную глубину и форму стержней в соответствии с классификацией конструкции.Как правило, толстые прутки имеют хороший крутящий момент и эффективны при низком скольжении, поскольку они имеют более низкое сопротивление ЭДС. По мере увеличения скольжения скин-эффект начинает уменьшать эффективную глубину и увеличивает сопротивление, что приводит к снижению эффективности, но при этом сохраняет крутящий момент.

Форма и глубина стержней ротора могут использоваться для изменения скоростных характеристик асинхронного двигателя. В состоянии покоя вращающееся магнитное поле с высокой скоростью проходит по стержням ротора, вызывая ток линейной частоты в стержнях ротора.Из-за скин-эффекта индуцированный ток имеет тенденцию течь на внешнем краю обмотки. По мере ускорения двигателя частота скольжения уменьшается, и индуцированный ток течет на больших глубинах в обмотке. Сужая профиль стержней ротора, чтобы изменять их сопротивление на разных глубинах, или создавая двойную короткозамкнутую клетку, с комбинацией ротора с высоким и низким сопротивлением параллельно, двигатель может быть настроен для создания большего или меньшего крутящего момента в состоянии покоя и вблизи. его синхронная скорость. [3]

Практическая демонстрация [править]

Чтобы продемонстрировать, как работает ротор клетки, можно использовать статор однофазного двигателя и медную трубу (в качестве ротора). Если на статор подается достаточная мощность переменного тока, переменное магнитное поле будет вращаться вокруг статора. Если медная труба вставлена ​​внутрь статора, в трубе будет индуцированный ток, и этот ток создаст собственное магнитное поле в трубе. Взаимодействие между вращающимся магнитным полем статора и индуцированным магнитным полем ротора создает крутящий момент и, следовательно, вращение.

Использование в синхронных двигателях [править]

Синхронный двигатель может иметь короткозамкнутую обмотку, встроенную в его ротор, которая используется для увеличения пускового момента двигателя и, следовательно, для уменьшения времени ускорения до синхронной скорости. Обмотка короткозамкнутого каркаса синхронной машины, как правило, будет меньше, чем у индукционной машины аналогичного номинала. Когда ротор вращается с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле статора, ток в обмотках с короткозамкнутым ротором не индуцируется, и обмотки больше не будут влиять на работу синхронного двигателя в установившемся режиме.

Обмотка с короткозамкнутым ротором в некоторых машинах обеспечивает демпфирующий эффект для нагрузки или системных помех, и в этой роли она может быть обозначена как обмотка amortisseur . Большие машины могут иметь только стержни амортизатора на отдельных полюсах, не соединенные между полюсами. Поскольку обмотка короткозамкнутого ротора недостаточно велика, чтобы рассеивать тепло при непрерывной работе, большие синхронные машины часто имеют защитные реле, чтобы определять, когда машина вышла из синхронизации с напряжением питания. [4]

Индукционные генераторы [править]

Трехфазные короткозамкнутые асинхронные двигатели также могут использоваться в качестве генераторов. Для того, чтобы это работало, двигатель должен видеть реактивную нагрузку и должен быть либо подключен к электросети, либо к расположению конденсаторов для обеспечения тока возбуждения. Чтобы двигатель работал как генератор вместо двигателя, ротор должен вращаться быстрее, чем синхронная скорость его статора. Это заставит двигатель генерировать мощность после накопления остаточного магнетизма. Garr M. Jones (ed.), Проект насосной станции, переработанное 3-е издание Elsevier, 2008 ISBN 978-1-85617-513-5, pg. 13-4 ,

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором - Инженерные проекты

Привет, друзья! Надеюсь, у вас все хорошо и все отлично. Я здесь с другой статьей об индукционных двигателях. В этой статье я поделюсь некоторыми базовыми знаниями по асинхронному двигателю с короткозамкнутым ротором. В моей предыдущей статье под названием «3-фазный асинхронный двигатель» я дал краткий обзор этого асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

3-фазный асинхронный двигатель имеет два типа, основанных на конструкции ротора, называемых: асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с обмоточным ротором.Бывший дешевле и широко используется, так как требует меньше обслуживания, чем позже. Во-первых, я собираюсь рассказать вам о структуре асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Затем я расскажу о принципах работы и особенностях асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. В последних разделах я поделюсь некоторыми преимуществами и использованием. Проще говоря, тип 3-фазного асинхронного двигателя, который использует короткозамкнутый ротор, называется короткозамкнутым асинхронным двигателем .

Конструкция асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Все асинхронные двигатели имеют ротор и статор.По сути, именно конструкция ротора отличает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором от асинхронного двигателя с обмоткой. Статор одинаков в обоих типах двигателей. Давайте сначала поговорим о статоре асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором :

статора асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
  • Статор - это то, что является неподвижным двигателем.
  • Это самая внешняя рама, в которой находится ротор.
  • Имеет углубления на внутренней окружности для переноса электрических цепей.Эта схема возбуждается 3-фазным источником питания.
  • Трехфазный контур обмотки расположен на пазах. Эти обмотки находятся на расстоянии 120 градусов друг от друга и соединены в форме звезды или треугольника.
  • Теперь перейдем к конструкции ротора.
Ротор короткозамкнутого асинхронного двигателя
  • Ротор является вращающейся частью двигателя. Содержит цилиндрическое ядро.
  • Сердечник ротора выполнен в виде ламинирования для уменьшения вихревых токов.

  • Ротор короткозамкнутого типа состоит из медных стержней, которые мы называем проводниками.
  • Медные шины или проводники длиннее ротора и закреплены в пазах сердечника ротора.
  • Эти удлиненные проводники закорочены друг с другом медными кольцами с каждой стороны.
  • Также ротор иногда снабжен вентиляторами с каждой стороны для охлаждения.
  • Этот тип конструкции стержней и торцевых колец похож на короткозамкнутую клетку, на которой он назван.
  • Это все о конструкции ротора. Помимо ротора и статора, двигатель также имеет другие детали для поддержки и защиты узла.

Вы также можете прочитать:

Работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

В этом разделе я поделюсь с вами, ребята, работой асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

  • Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, через него начнет течь ток.
  • Этот трехфазный переменный ток вызовет вращение магнитного поля в роторе.
  • Скорость вращения этого магнитного поля можно определить по частоте подачи переменного тока и количеству полюсов.
  • Эта скорость является синхронной скоростью двигателя.
  • Вращающееся магнитное поле статора будет вызывать напряжение в роторе, потому что его линии магнитного потока пересекают ротор. Это индуцированное напряжение будет индуцировать ток в обмотке ротора, и будет генерироваться другое магнитное поле, которое является магнитным полем ротора.

Как вы все знаете, токопроводящий проводник испытывает на себе силу в присутствии магнитного поля. Ротор также будет испытывать силу, которая начнет его вращать.Эта сила будет создавать крутящий момент, и ротор будет вращаться.

Основные характеристики

Теперь я упомяну некоторые важные особенности асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Я буду говорить о скорости, пусковом токе, направлении вращения, скольжении и коэффициенте мощности. Первым в списке стоит скорость.

Скорость

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором обычно работает с постоянной скоростью. Эта скорость синхронная скорость.

Пусковой ток

Такие двигатели требуют больших пусковых токов.Что может привести к колебаниям напряжения.

Направление вращения

Направление вращения этих двигателей можно изменить, если поменять местами две линии электропередач из трех.

скольжения

Как и для других асинхронных двигателей, скольжение определяется как разница в скорости вращения магнитного поля статора и скорости вращения ротора. Скорость вращения магнитного поля называется синхронной скоростью. Скольжение выражается в виде отношения с синхронной скоростью или в процентах.

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности - это отношение фактической мощности к полной мощности. Это выражается в процентах. Коэффициент мощности низкий, когда двигатель работает без нагрузки, и высокий, когда двигатель работает с полной нагрузкой.

Преимущества

В этой части я расскажу вам, ребята, о некоторых преимуществах асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

  • Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором:
    • Недорогой
    • Надежный
    • Прочный
    • Требует меньше обслуживания
  • Из-за конструкции ротора с сепаратором им требуется меньше материала.Таким образом, потери меди уменьшаются.
  • Из-за отсутствия щеток шансы искры уменьшаются.
  • Эти двигатели оснащены вентиляторами, поэтому выделяется меньше тепла.

Теперь я перехожу к последнему сегменту моей статьи, где я расскажу вам об использовании асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Использует

Этот тип двигателя находит свое применение в промышленности из-за его стоимости. Они широко используются в промышленности вместо асинхронного двигателя намоточного типа.Они используются в приложениях, где требуется низкий пусковой момент. Такие двигатели также могут быть использованы в качестве генераторов.

Разница

между скользящим кольцом и асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором с сравнительной таблицей

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является наиболее популярным типом двигателя переменного тока. Он очень часто используется в промышленности, потому что он очень дешевый, надежный, эффективный и надежный. Двигатель с контактным кольцом имеет очень небольшое применение в промышленности. Редко 5% - 10% двигателей с контактным кольцом используются в промышленности, потому что у него есть несколько недостатков, таких как необходимость частого технического обслуживания, высокие потери в меди и т. Д.

Одно из основных отличий между контактным кольцом и электродвигателем с короткозамкнутым ротором заключается в том, что электродвигатель контактного кольца имеет цепь внешнего сопротивления для управления скоростью двигателя. Принимая во внимание, что в двигателе с короткозамкнутым ротором невозможно добавить какую-либо внешнюю цепь, потому что шина двигателя постоянно прорезана в конце кольца. Некоторые другие различия между ними объяснены ниже в сравнительной таблице.

Сравнительная таблица: Скользящее кольцо V / s Squirrel Cage Motor

Сравнительная таблица

Основа для сравнения Двигатель контактного кольца Двигатель короткозамкнутого ротора
Определение Ротор двигателя выполнен в виде контактного кольца. Ротор двигателя является короткозамкнутым.
Ротор Цилиндрический ламинированный сердечник с параллельными пазами и каждый паз состоит из одного стержня. Прорези ротора не параллельны, а перекошены.
Другое название Ротор с фазной намоткой Клеточный двигатель
Строительство Сложное Простое
Сопротивление Добавлен внешний по отношению к ротору Шток ротора постоянно закорочен на конце кольца, поэтому добавить внешнее сопротивление невозможно.
Стартер Может использоваться стартер сопротивления ротора. Стартер с сопротивлением ротора не может быть использован.
Пусковой момент Высокий Низкий
Щетки Настоящее время Отсутствие
Техническое обслуживание Частое техническое обслуживание требуется Меньше технического обслуживания требуется
Медные потери Высокие Низкие
Эффективность Низкая Высокая
Регулирование скорости Возможно Не возможно
Коэффициент мощности Низкий Высокий
Стоимость Дорого Дешево
Пусковой ток Низкий Высокий
Использует Используется в подъемниках, кранах, лифтах, где требуется высокий крутящий момент. Используется в токарных станках, вентиляторах, воздуходувках, прибыльных машинах и т. Д.

Определение двигателя с контактным кольцом

Двигатель, в котором используется обмоточный ротор, известен как асинхронный двигатель с контактным кольцом или двигатель с обмоткой фазы. Он состоит из многослойного цилиндрического сердечника, который имеет полузакрытый паз на внешней периферии и имеет трехфазную изолированную обмотку. Ротор намотан на то же количество полюсов, что и статор.

Три конечных клеммы соединены, образуя звездную точку, а три пусковых клеммы подключены к трем медным контактным кольцам, закрепленным на валу.Вал из мягкой стали пропущен через центр ротора и закреплен на ключе. Назначение вала - отправить механическую энергию.

Определение короткозамкнутого двигателя

Двигатель, в котором используется короткозамкнутый ротор типа клетки, известен как короткозамкнутый двигатель. Конструкция ротора прочная и простая. Ротор двигателя состоит из цилиндрического многослойного сердечника, имеющего полузакрытые круглые пазы и короткое замыкание на каждом конце медным или алюминиевым кольцом, называемым кольцом короткого замыкания.Невозможно добавить какое-либо внешнее сопротивление в роторе цепи.

Прорези ротора не параллельны, а перекошены. Перекос ротора имеет следующие преимущества.

  1. Это уменьшает гудение и, таким образом, обеспечивает тихую работу двигателя.
  2. Перекошенный ротор дает плавные кривые крутящего момента для разных положений ротора.
  3. Уменьшает магнитную блокировку статора и ротора.
  4. Увеличивает сопротивление ротора из-за увеличенной длины проводников ротора.

Ключевые различия между скользящим кольцом и асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором

  1. Двигатель, ротор которого намотан, такого типа двигатель называется асинхронным двигателем с контактным кольцом, тогда как двигатель с короткозамкнутым ротором имеет ротор с короткозамкнутым ротором.
  2. Ротор двигателя с контактным кольцом имеет цилиндрический сердечник с параллельными пазами, и каждая прорезь состоит из каждого стержня. Щель двигателя короткозамкнутого ротора не параллельна друг другу.
  3. Двигатель с контактным кольцом также называется фазно-навитым ротором.Другое название двигателя с короткозамкнутым ротором - двигатель с короткозамкнутым ротором.
  4. Конструкция электродвигателя с контактным кольцом сложна, поскольку он состоит из контактного кольца и щеток, тогда как конструкция электродвигателя с короткозамкнутым ротором проста.
  5. Двигатель с фазовой обмоткой состоит из цепи внешнего сопротивления, тогда как в электродвигателе с короткозамкнутым ротором невозможно добавить какую-либо цепь внешнего сопротивления, потому что их стержни ротора имеют постоянные пазы.
  6. Для запуска двигателя с контактными кольцами используется стартер сопротивления ротора, тогда как для двигателя с контактными кольцами не требуется никакого стартера.
  7. Пусковой крутящий момент электродвигателя с контактными кольцами высокий, тогда как в короткозамкнутом двигателе он низкий.
  8. Стоимость обслуживания двигателя с контактными кольцами высока по сравнению с двигателем с короткозамкнутым ротором, поскольку двигатель с контактными кольцами состоит из щеток и колец.
  9. Потери меди больше в двигателе с контактным кольцом по сравнению с двигателем с короткозамкнутым ротором.
  10. Двигатель контактного кольца имеет щетки для передачи мощности, тогда как двигатель с короткозамкнутым ротором бесщеточный.
  11. Потеря меди в электродвигателе с фазовой обмоткой является высокой по сравнению с электродвигателем с короткозамкнутым ротором.
  12. КПД двигателя с контактными кольцами низок, тогда как у короткозамкнутого двигателя высокая эффективность.
  13. Скорость обмотки фазного двигателя контролируется с помощью резистивной цепи. Невозможно контролировать скорость вращения двигателя с короткозамкнутым ротором.
  14. Двигатель с контактным кольцом имеет низкий коэффициент мощности по сравнению с двигателем с короткозамкнутым ротором.
  15. Стоимость ротора с фазовой намоткой высока, потому что он состоит из щеток. Мотор с короткозамкнутым ротором дешевый.
  16. Пусковой ток ротора с фазовой обмоткой низкий, поскольку он контролируется цепью сопротивления, тогда как он высок в двигателе с короткозамкнутым ротором.
  17. Двигатель с намоткой фазы в основном используется в местах, где требуется высокий пусковой момент, например, подъемник, краны и т. Д. Двигатель с короткозамкнутым ротором используется в бурильной машине, токарном станке и т. Д.

Перегрузочная способность двигателя с контактными кольцами высока по сравнению с короткозамкнутым двигателем и работает плавно при больших нагрузках. Он менее чувствителен и не имеет ненормального нагрева во время запуска.

,

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.