ТЭО.18 (09.04.2020)
Преподаватель Жерневская И.Е.
ОП.02 Электротехника и электроника
Тема: Конструкция, принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором. Синхронная и асинхронная частота вращения ротора скольжения.
Домашнее задание:
1. Изучить:
Данилов И. А., Иванов Г. М., Общая электротехника с основами электроники. стр. 169-173;
2. Посмотреть видеоурок «Трехфазные двигатели».
2. Законспектировать и изучить лекцию «Конструкция, принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором. Синхронная и асинхронная частота вращения ротора скольжения».
3. Дать ответы на контрольные вопросы.
4. Подготовить презентацию на одну из тем:
- «Устройство и работа трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором»;
- «Устройство и работа трехфазного асинхронного двигателя с фазным ротором»
Лекция
Тема: Конструкция, принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым и фазным ротором. Синхронная и асинхронная частота вращения ротора скольжения.
План лекции
Общие сведения. Асинхронная частота вращения ротора.
Устройство асинхронного электродвигателя. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым и с фазным ротором
Принцип действия
Достоинства и недостатки асинхронных двигателей
Общие сведения. Асинхронная частота вращения ротора
В нынешнее время, очень трудно представить, как бы существовали все промышленные предприятия, если бы не было асинхронных машин. Эти двигателя установлены практически везде. Даже дома у каждого человека есть такой двигатель. Он может стоять на вашей стиральной машинке, на вентиляторе, на насосной станции, в вытяжке и так далее.
Вообще асинхронный электродвигатель – это колоссальный прорыв в мировой промышленности. Во всём мире их выпускают более 90 процентов от количества всех выпускаемых двигателей.
Асинхронный электродвигатель – это электрическая машина, которая преобразовывает электрическую энергию в механическую. То есть потребляет электрический ток, а взамен дают крутящий момент, с помощью которого можно вращать многие агрегаты.
А само слово «асинхронный» — означает неодновременных или не совпадающий по времени. Потому что у таких двигателей частота вращения ротора немного отстаёт от частоты вращения электромагнитного поля статора. Ещё это отставанием называют – скольжением.
Обозначается это скольжение буквой: S
А вычисляется скольжение по такой формуле:
S = (n1 — n2)/ n1 — 100%, где
n1 – это синхронная частота магнитного поля статора;
n2 – это частота вращения вала.
Устройство асинхронного электродвигателя. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым и с фазным ротором
Двигатель состоит из таких частей:
1 — Статор с обмотками. Или станина внутри которой находится статор с обмотками.
2 — Ротор.
3 — Подшипниковые щиты. На мощных двигателях ещё ставят подшипниковые крышки с уплотнителями.
4 — Подшипники. Могут стоять скольжения или качения, в зависимости от исполнения.
5 — Вентилятор охлаждения. Изготавливается из пластмассы или металла.
6 — Кожух вентилятора. Имеет прорези для подачи воздуха.
7 — Борно или клеммная коробка. Для подключения кабелей.
Это все его основные детали, но в зависимости от вида, типа и исполнения конструкция может немного изменяться.
Асинхронные электродвигателя в основном выпускают двух видов: трёхфазные и однофазные. В свою очередь трёхфазные ещё подразделяются на подвиды: с короткозамкнутым ротором или фазным ротором.
Самые распространённые – это трёхфазные с короткозамкнутым ротором
Статор имеет круглую форму и набирается с листов специальной стали, которые изолированы между собой, и эта собранная конструкция образует сердечник с пазами. В пазы сердечника укладываются обмотки, со специального обмоточного, изолированного лаком провода. Провод это отливают в основном из меди, но также есть и с алюминия. Если двигатель очень мощный, то обмотки делаю шиной. Обмотки укладывают так, чтобы они были сдвинуты относительно друг друга на 120 градусов. Соединяются обмотки статора в звезду или в треугольник.
Ротор бывает короткозамкнутый или фазный.
Короткозамкнутый представляет собой вал, на который надеваются листы, из тоже специальной, стали. Эти наборные листы образую сердечник, в пазы которого заливают расплавленный алюминий. Этот алюминий равномерно растекается по пазам и образует стержни. А по краям эти стержни замыкают алюминиевыми кольцами. Получается своего рода «беличья клетка».
Фазный ротор представляет собой вал с сердечником и тремя обмотками. Одни концы, которых обычно соединяют в звезду, а вторые три конца присоединяют к токосъемным кольцам. А на эти кольца, с помощью щёток подают электрический ток.
Если в цепь фазных обмоток добавить нагрузочный реостат, и при пуске двигателя увеличивать активное сопротивление, то таким способ можно уменьшить большие пусковые токи.
Принцип действия
Когда на обмотки статора подаются электрический ток, то в этих обмотках возникает электрический поток. Как вы помните, из выше написанных слов, фазы у нас смещены относительно друг друга на 120 градусов. И вот этот поток в обмотках начинает вращаться.
И при вращении магнитного потока статора, в обмотках ротора появляется электрический ток, и своё магнитное поле. Два этих магнитных поля начинают взаимодействовать и заставляют вращаться ротор электродвигателя. Это если ротор короткозамкнутый.
По принципу роботы вот посмотрите видео ролик.
Ну а с фазным ротором, по сути, принцип тот же. Напряжение подаётся на статор и на ротор. Появляются два магнитных поля, которые начинают взаимодействовать и вращать ротор.