Устройство трехфазного асинхронного двигателя
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Как и другие электрические машины, трехфазный асинхронный двигатель (ТАД) состоит их двух основных частей – статора и ротора.

Устройство статора

Статор – неподвижная часть двигателя состоит из станины 1, сердечника 2, обмоток 3 (рис. 5.1, а), подшипниковых щитов, закрывающих машину с торцов и клеммой коробки, куда выводятся начала и концы обмоток и куда подключается питающая двигатель сеть.

а)                                         б)

Рис.22.1. Статор асинхронного двигателя (а) и размещение обмоток в пазах (б)

 

Станина выполняется литой из чугуна, стали, алюминия или сплавов легких металлов для маломощных двигателей. Для лучшего охлаждения внешняя поверхность станины иногда выполняется ребристой.

Станина является основой для всей машины, и к ней крепятся все остальные элементы. Чаще в верхней части станины делается круговое цилиндрическое отверстие, в которое вставляется сердечник и ротор. Для уменьшения вихревых токов сердечник статора (магнитопровод) набирается из отштампованных кольцеобразных листов электротехнической стали толщиной 0,35...0,5 мм. В машинах большой мощности листы с обеих сторон покрываются изоляционным лаком (оксидной пленкой). В маломощных двигателях они ничем не покрываются, так как образующиеся на поверхности окислы являются достаточной изоляцией от вихревых токов. На внутренней поверхности листов делаются отверстия, которые в сердечнике образуют пазы. Собранные и скрепленные листы образуют пакет сердечника статора, который запрессовывается в станину.

В пазы сердечника укладываются обмотки статора, чаще всего выполненные из медных изолированных проводов. Число обмоток у трехфазных машин делается кратным трем, следовательно, минимальное

число обмоток – три. Каждая обмотка состоит из катушек (секций), число которых может быть от одной до нескольких. Катушки состоят из витков. Виток состоит из двух или нескольких параллельных проводников 1 и 2, которые размещаются в пазах, находящихся друг от друга на расстоянии шага обмотки -у (рис. 22.1, б). Шаг обмотки примерно равен полюсному делению t, которое примерно равно длине дуги, соответствующей одному полюсу статора [6].

t= ,

где D – внутренний диаметр сердечника статора;

       p – число пар полюсов.

Полюсное деление также можно выразить в угловых градусах, а именно a°=180/р. Провода витков, уложенных в пазы соединяются между собою на торцах сердечника полностью закрывая его. Каждая обмотка занимает вполне определенное количество пазов. Начала фазных обмоток также сдвинуты между собой примерно на угол по дуге окружности g°=120°/р. Начало и конец каждой обмотки маркируется и обозначается. Например, начала трех обмоток обозначается буквами А, В, С и они в клеммной коробке крепятся к клеммам С1, С2, С3 (рис. 22.2). Концы этих обмоток соответственно Х, У, Z и крепятся к клеммам С4, С5, С6. Обмотки соединяются в звезду или треугольник.

Схема соединения зависит от номинального напряжения, на которое рассчитаны обмотки и от напряжения питающей сети. Обычно на шильде двигателя указывается напряжение, на которое рассчитаны обмотки, например, Y/D 380V/220V. Это означает, сто если в сети линейное напряжение UЛ=220 В, то соединять обмотки необходимо в треугольник (рис. 5.2, а).

 

Рис.22.2. Клеммная коробка ТАД при включении обмоток по схеме: а – треугольник, б – звезда.

Если же UЛ=380 В, то обмотки необходимо соединить в звезду (рис. 5.2, б). Однако, в любом случае, на каждой обмотке будет Uном=UФ=220 В.

Устройство ротора

Ротор состоит из сердечника с обмотками и вала (рис. 22.3). Вал ротора вращается в подшипниках, расположенных в подшипниковых щитах. Сердечник ротора 3, также как и статора, выполнен из листов электротехнической стали для уменьшения влияния на работу вихревых токов. В листах этих выполняются пазы закрытого или полузакрытого типа для размещения проводников обмотки ротора. В зависимости от конструкции обмотки ротора различают силовые асинхронные двигатели с короткозамкнутыми и фазными роторами.

а)                                      б)

Рис. 22.3. Короткозамкнутые роторы асинхронного двигателя:
а– с медной, б– с алюминиевой обмоткой

У двигателя с короткозамкнутым ротором продольные проводники обмотки 2 на торцах замкнуты накоротко 1 (рис. 22.3), образуя простую конструкцию ротора, электрически не связанного с внешними устройствами. Такой ротор, предложенный Доливо – Добровольским в 1891 году, называется беличьей клеткой или беличьим колесом. Обмотка ротора и короткозамыкающие кольца выполняются из меди или алюминия.

 

 

       Рис.5.4. Схема включения обмотки фазного ротора

Для улучшения пусковых характеристик ТАД и регулирования скорости вращения делаются фазные роторы, у которых три обмотки соединяются звездой (рис. 22.4). Выводы обмоток А, В, С соединяются с кольцами 1, закрепленными на валу двигателя. К кольцам прижимаются неподвижные щетки 2, соединенные с реостатами RА, RВ, RС. При пуске двигателя, для уменьшения пусковых токов ротора и статора и увеличения момента вращения, реостаты полностью вводятся, т.е. делается большое сопротивление в цепи обмоток ротора. После запуска двигателя сопротивления реостатов уменьшаются до нуля, т.е. опять делается ротор короткозамкнутым. Конструкция фазного ротора показана на рис. 22.5.

Рис.22.5. Конструкция фазного ротора


Дата: 2019-04-23, просмотров: 306.