Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
19 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое многоскоростной асинхронный двигатель

Многоскоростные асинхронные электродвигатели

Развитие технологий, техники, увеличение масштабов производства стало возможно после изобретения электрических станков, конвейеров, машин, значительно облегчающих человеческий труд. Автоматизация промышленных процессов, в свою очередь, позволила увеличить темпы роста производства и, соответственно, потребления. В таких условиях оптимальным вариантом развития является упрощение, сокращение используемого оснащения. Чем больше функций может выполнять один прибор, станок, машина тем меньше места он занимает, тем больше пользы и прибыли приносит своему владельцу. Установка многоскоростных двигателей позволяет избежать необходимости использования дополнительной коробки передач. Многоскоростные электродвигатели позволяют регулировать частоту вращения ступенчато. Изготавливаются на основе обычных двигателей. Используются как приводы агрегатов, нуждающихся в многоступенчатой регулировке частоты вращений. Позволяют варьировать число частот вращений от двух до четырех, в зависимости от разновидности прибора.

Применение данного вида электродвигателей обеспечивает:

  • упрощение конструкции оснащения, дает возможность убрать коробку переключения;
  • повышение КПД, удобства эксплуатации агрегатов;
  • снижение уровня вибрации станка, что значительно повышает качества готовой продукции, обработки;
  • упрощение переключения режимов, системы автоматического управления.

Подразделяются на три вида:

  • двухскоростные – позволяют настроить два режима работы приборов;
  • трехскоростные – соответственно делают доступными три скорости;
  • четырёхскоростные – настройка 4 режимов.

Устройство

Многоскоростные электродвигатели – это обычные односкоростные двигатели, модифицированные особой обмоткой статора, специальным устройством ротора. Чаще всего на статоре устанавливают две независимые друг от друга обмотки. Но также может быть использована схема, при которой одна обмотка создает два разных полюса. В трехскоростных моделях используют не три, а две обмотки, одна из которых дает два режима, а вторая – третий. Для получения четырех режимов необходимо две независимых обмотки, каждая из которых создает два различных полюса, что обеспечивает переключение между четырьмя темпами.

Варианты исполнения

Выпускается в стандартном исполнении, но также может быть выполнен в следующих вариациях:

  • влагозащищенный;
  • взрывозащищённый;
  • с учетом особенностей климатической зоны;
  • с принудительной системой вентиляции/охлаждения;
  • с защитой от капель, брызг;
  • другие индивидуальные параметры.

Сферы применения

Используются в приборах, темп работы которых необходимо изменять под действием различных факторов, параметров материалов, окружающей среды.

  • Для обрабатывающих, режущих станков позволяет переключать режим, ориентируясь на параметры обрабатываемых, разрезаемых материалов: твердости, жесткости, размера и т.д.
  • Для механизмов с разной рабочей и холостой скоростью, обладающих высокой инертностью: лесопильные рамы, подъемники, элеваторы. Многоскоростной двигатель здесь обеспечивает максимальную быстроту вращений во время рабочего процесса и минимальную при запуске, остановке машины.
  • Как привод агрегатов, мощность которых меняется в разное время суток, года, цикла: насосах, транспортерах, погрузочном оборудовании, воздуходувках и т.д.
  • Для механизмов, способных выполнять различные задачи, требующие разной быстроты. Например, нефтяное оборудование, которое при минимальных показателях решает задачу перекачки нефти, а при максимальных – монтажа труб.
  • В механизмах, приборах, агрегатах, регулирование которых зависит от потребляемой мощности, частоты питающей сети или каких-либо других факторов.

Чтобы подобрать оптимальное исполнение многоскоростного двигателя для решения ваших задач, воспользуйтесь бесплатной консультацией нашего технического специалиста. Для быстрого и эффективного подбора оборудования, рекомендуем заранее определить задачи агрегата, условия, в которых он будет установлен и приемлемую стоимость. Чтобы получить консультацию, позвоните по телефону, указанному в контактах, или воспользуйтесь онлайн-формой.

Читать еще:  Будет ли работать перевернутый двигатель

Электродвигатели – лифтовые, синхронные, многоскоростные

Лифтовые электродигатели

Двигатели для привода лифтов предназначены для привода лебедок пассажирских, грузовых и грузопассажирских лифтов промышленных, административных и жилых зданий.

Электродвигатели производятся для различных климатических зон, включая тропики и север. Электродвигатели имеют много модификаций по категориями размещения, способу монтажа, климатическому исполнению, электрическим и прочим характеристикам.

Лифты со скоростью передвижения не более 1,4 м/с приводятся в движение лифтовыми асинхронным электродвигателями специального назначения короткозамкнутым ротором трехфазного тока. Такие оборудования являются простыми по устройству и не требуют особого ухода при эксплуатационных работах. Электродвигатель для лифтов состоит из магнитопроводов, которые набраны из листов электрической стали, которые располагаются внутри корпуса.

Статорная обмотка двигателя, которая состоит из изолированных медных проводов, укладывается в пазы магнитопровода. Для прочности на статорную обмотку нанесен изоляционный лак. Ротор асинхронного электродвигателя для лифтовой лебедки имеет цилиндрическую форму и состоит из жестко укрепленного на вал электродвигателя магнитопровода и обмотки.

Цилиндрический магнитопровод ротора набран из изолированных листов электротехнической стали. Вдоль магнитопровода сделаны пазы, в которых размещена роторная обмотка. Вращение ротора происходит в опорных подшипниках качения, которые установлены в переднюю и заднюю крышки. В лифтостроение используют односкоростные или двухскоростные асинхронные лифтовые двигатели.

Синхронный электродвигатель

Синхронным электродвигателем называют синхронную машину, которая работает в режиме двигателя, скорость вращения которой тесно связана с постоянным отношением с частотой сети переменного тока, куда этот аппарат включен. Синхронные машины являются генераторами переменного тока. Синхронные двигатели используются во всех случаях, когда необходим двигатель, который работает при постоянной скорости и для получения регулируемого реактивного тока устанавливают синхронные компенсаторы.

Синхронные электродвигатели широко используются для самых различных видов привода, которые работают с постоянной скоростью: для эксгаустеров, крупных вентиляторов, генераторов постоянного тока, насосов, компрессоров и т.д. Характерной и важной особенностью синхронного электродвигателя по сравнению с асинхронным электродвигателем является то, что есть возможность регулирования реактивного тока у него путем изменения постоянного тока возбуждения.

Асинхронный электродвигатель

Асинхронный электродвигатель – это асинхронная электрическая машина, которая служит для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы такого электродвигателя основан на взаимодействие вращающегося магнитного поля, возникающее при прохождение трехфазного переменного тока по обмотке статора с током, индуктированным полем статора в обмотках ротора и в результате всего того возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля. Асинхронный двигатель является самым распространенным среди двигателей переменного тока.

Многоскоростные электродвигатели

Многоскоростными электродвигателями являются асинхронные электрические машины переменного тока и имеют несколько ступеней частоты вращения. Они могут имеет четыре, три, две частоты вращения, изменяющиеся переключением обмотки на другое число полюсов. Габаритные (присоединительные) размеры многоскоростных асинхронных электрических двигателей полностью соответствует таким же размерам общепромышленных электродвигателей.

Асинхронный многоскоростной электродвигатель является универсальным устройством, нашедшим применение в различных областях хозяйства: деревообрабатывающие и металлорежущие станки; грузовые и пассажирские лифты; приводы вентиляторов и электронасосов и т.д. Многоскоростные электродвигатели применяются для приводов механизмов, которые требуют ступенчатого регулирования частоты вращения.

Читать еще:  Что такое если парит двигатель

Электродвигатели для железнодорожного транспорта

Электродвигатели постоянного тока для железнодорожного транспорта используется для отопительных и вентиляционных систем пассажирских вагонов; для масляных и топливных насосов, для вентиляторов маневровых тепловозов; для контролеров и компрессоров электровозов; для компрессоров, которые обеспечивают подъем токоприемников электропоездов и электровозов.

Данные электродвигатели предназначены для длительной работы в условиях тропического, морского и умеренного климата. Тяговые двигатели постоянного тока используются для привода колёсных пар пассажирских электровозов, грузовых магистральных электропоездов постоянного тока.

Типы роторов

Типы роторов

Роторная обмотка двигателя асинхронного заложена в пазы на внешней поверхности сердечника. Она бывает короткозамкнутой или фазной.

  • Ротор короткозамкнутый. Обмотка составлена стержнями, замкнутыми между собой накоротко с обоих концов торцевыми кольцами. Тип обмотки называется «беличьей клеткой» из-за сходства по форме с беличьим колесом. У асинхронных двигателей с таким ротором нет наиболее слабого звена электромоторов – подвижных контактов, что существенным образом повышает надёжность и долговечность конструкции.
  • Ротор фазный. Основным недостатком описанного выше асинхронного двигателя является ограниченность пускового момента по величине, обусловленная как раз короткозамкнутостью ротора. Для решения этой проблемы Доливо-Добровольским была разработана конструкция двигателя с асинхронной реализацией и с фазной обмоткой роторной. Количество полюсных пар должно совпадать с таковым у обмотки статорной. Витки соединены по схеме «звезда». На роторном валу установлены изолированные между собой кольца контактные, к которым выведены концы фазных витков. С внешней электролинией кольца двигателя асинхронного соединяются посредством металлографитовых щёток.

Преимущества и недостатки

Асинхронные электродвигатели с КЗ-ротором обладают следующими достоинствами:

  • относительной стабильностью скорости при изменении нагрузки;
  • устойчивостью к кратким механическим перегрузкам;
  • конструктивной простотой;
  • лёгкостью запуска и автоматизации этого процесса;
  • повышенными cos φ и КПД, сравнительно с двигателями асинхронной же конструкции, но с фазным ротором.

К недостаткам же такого асинхронного двигателя относятся:

  • проблемы в организации регулировки скорости вращения;
  • большая величина тока пускового (в 5-10 раз выше номинальной), что приводит к перегрузке питающего асинхронные двигатели источника и скачкам в сети напряжения;
  • низкий cos φ в случае недогрузки и, соответственно, падение полезной мощности.

Исходя из этого, применение асинхронного двигателя с ротором короткозамкнутым предпочтительно там, где в регулировке частоты вращения необходимости нет.

Асинхронные двигатели с ротором фазным имеют такие преимущества:

  • высокий стартовый, вращающий ротор, момент;
  • сохранение числа оборотов при перегрузках;
  • пониженный пусковой ток;
  • возможность плавного пуска в режиме автоматическом;
  • регулируемость в некоторых пределах скорости вращения.

Такие двигатели асинхронные будут оптимальны на тех участках, где скачки тока нежелательны, и в механизмах, требующих переменной скорости вращения привода.

Практическая реализация схемы подключения двухскоростного электродвигателя

На практике мне попадались только схемы на переключателях ПКП-25-2. Это универсальное чудо советской коммутации, у которого может быть миллион возможных сочетаний контактов. Внутри есть кулачок (их тоже несколько вариантов по форме), который можно переставлять.

Это реальная головоломка и ребус, требующий высокой концентрации сознания. Хорошо, что каждый контакт просматривается в небольшую щёлку, и можно посмотреть, когда он замкнут или разомкнут. Кроме того, через эти прорези в корпусе можно чистить контакты.

Количество положений может быть несколько, их количество ограничивается упорами, показанными на фото:

Читать еще:  Что сделать с перегретым двигателем

Переключатель пакетный ПКП-25-2

Переключатель ПКП 25. Головоломка на любителя.

Переключатель пакетный ПКП-25-2 – контакты

Подключение многоскоростных моторов

Если работа асинхронного электродвигателя может иметь несколько режимов, отличающихся по скорости вращения ротора, то говорят, что он многоскоростной. Различают двухскоростной, трехскоростной и четырехскоростной вариант исполнения. Схемы их подключения сложные, но основываются на уже рассмотренных нами способах соединения: «звезда» и «треугольник».

Двухскоростной мотор может подключаться тремя способами:

  1. Треугольник/двойная звезда (на рисунках обозначен буквой «а»). Подходит для подключения электродвигателя, низшая частота вращения которого вдвое меньше высшей частоты (отношение 1 к 2). Схема «треугольник» активна при низких оборотах, а «двойная звезда» — при высоких;
  2. Треугольник/сдвоенная звезда с прибавочной обмоткой (на рисунках буква «б»). Схема хороша для двигателей со следующими отношениями частот: 2 к 3 и 3 к 4;
  3. Тройная звезда/тройная звезда без дополнительной обмотки (на рисунке буква «в»). Схема подходит в тех же случаях, что и треугольник/двойная звезда с использованием дополнительной обмотки.

Подключение трехскоростного асинхронного двигателя отличается лишь тем, что у такого мотора не одна, а две обмотки, которые не зависят друг от друга. Первая подключается так же, как двухскоростной мотор с одной обмоткой по схеме «а». Вторая соединяется звездой. Всего выводов – 9.

У четырехскоростного мотора тоже две независимые друг от друга обмотки. Но в отличие от трехскоростного двигателя подключение каждой обмотки производится по схеме треугольник/сдвоенная звезда.

Как сделать устройство для изменения скорости вращения электродвигателя своими руками

Для регулировки маломощных однофазных АД можно использовать диммеры. Однако этот способ ненадежен и обладает серьезными недостатками: снижением КПД, серьезным перегревом устройства и опасностью повреждения двигателя.

Для надежного и качественного регулирования оборотов электродвигателей на 220В, лучше всего подходит частотное регулирование.

Приведенная ниже схема позволяет собрать частотное устройство для регулировки электромоторов мощностью до 500 Вт. Изменение скорости вращения производится в границах от 1000 до 4000 оборотов в минуту.

Устройство состоит из задающего генератора с изменяемой частотой, состоящего из мультивибратора, собранного на микросхеме К561ЛА7, счетчика на микросхеме К561ИЕ8, полумоста регулятора. Выходной трансформатор Т1 выполняет развязку верхнего и нижнего транзисторов полумоста.

Демпфирующая цепь С4, R7 гасит всплески напряжения опасные для силовых транзисторов VT3, VT4. Выпрямитель, удвоитель напряжения питающей сети, включает в себя диодный мост VD9, с конденсатором фильтра на которых происходит удвоение напряжения питания полумоста.

Напряжение первичной обмотки: 2х12В, вторичной обмотки 12В. Первичная обмотка трансформатора управления ключами, состоит из 120 витков медного провода сечением 0,7мм, с отводом от середины. Вторичная – две обмотки, каждая по 60 витков повода сечением 0,7 мм.

Вторичные обмотки необходимо максимально надежно заизолировать друг от друга, так как разница потенциалов между ними доходит до 640 В. Подключение выходных обмоток к затворам ключей производится в противофазе.

Вот мы и рассмотрели способы регулировки оборотов асинхронных двигателей. Если возникли вопросы, задавайте их в комментариях под статьей!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector