Беличья клетка ротора: Обмотки типа бельчьей клетки

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором более дешевый в производстве, надежен в эксплуатации, имеет жесткую механическую характеристику, т. е. при изменении нагрузки от нуля до номинальной частота вращения машины уменьшается всего на 2—5%.

К недостаткам этих двигателей относятся трудность осуществления плавного регулирования частоты вращения в широких пределах, сравнительно небольшой пусковой момент, а также большие пусковые токи, в 5—7 раз превышающие номинальный.

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором представлен на рис. 5.

Асинхронный электродвигатель имеет неподвижную часть — статор, на котором расположена обмотка 1, создающая вращающееся магнитное поле, и подвижную часть — ротор, в котором создается электромагнитный момент, приводящий во вращение сам ротор и исполнительный механизм.

Рис. 5. Асинхронный короткозамкнутый двигатель серии 4А со способом защиты IP44. Стрелками показана схема движения охлаждающего воздуха: I — обмотка статора; 2 — сердечник статора; 3 — сердечник ротора; 4 — обмотка ротора

Сердечники статора 2 и ротора 3 набираются из изолированных листов электротехнической стали обычно толщиной 0,5 мм. Изоляция листов статора — лаковая пленка, ротора — окалина, образующаяся в процессе прокатки. Листы статора и ротора имеют пазы, в которых размещаются обмотки статора 1 и ротора 4.

Короткозамкнутая обмотка ротора (рис. 7) обычно выполняется литой из алюминиевого сплава. В процессе заливки образуются как стержни (проводники) обмотки, расположенные в пазах, так и замыкающие их накоротко кольца, расположенные вне сердечника ротора.

Кольца могут быть снабжены вентиляционными лопатками для улучшения вентиляции двигателя и теплоотвода от обмотки ротора. Отсутствие изоляции обмотки ротора обеспечивает хороший отвод тепла от обмотки к сердечнику.

Рис. 7. Литая алюминиевая беличья клетка ротора короткозамкнутого асинхронного двигателя (с короткозамыкающим кольцом и вентиляционными лопатками)

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором имеет ряд конструктивных исполнений по форме пазов на роторе (рис. 8). Форма пазов ротора выбирается в зависимости от требований к пусковым характеристикам двигателя. Наиболее рациональными для пазов ротора с одной клеткой являются трапецеидальные овальные пазы II, III, V (рис. 8). Ротор называется глубокопазным, если высота паза ротора превышает глубину проникновения магнитного поля (для обмоток из алюминия двигателей промышленной частотой 50 Гц эта глубина равна 15 мм). В тех случаях, когда требуются большие значения пускового момента, применяется ротор с двойной клеткой (пазы VII—IX на рис. 8), причем пазы VIII в этом случае могут чередоваться (

рис. 8).

Пазы, как видно из рис. 8, могут быть закрытыми (III, V) или полузакрытыми. Короткозамыкающие кольца в случае литых двойных клеток выполняются общими для обеих клеток. В ряде случаев обмотка двухклеточного двигателя выполняется из цветных металлов на основе меди. Тогда внешняя обмотка изготавливается из латуни или специальной бронзы, благодаря чему обеспечивается относительно большое ее активное сопротивление. Эта обмотка выполняет функции пусковой в  асинхронном двигателе.

Другая обмотка ротора — внутренняя — изготовляется из меди с минимальным активным сопротивлением. Она выполняет функции основной рабочей обмотки двигателя. Обе обмотки могут иметь круглые пазы IX (рис. 8), однако внутренняя обмотка в ряде случаев выполняется прямоугольной или овальной формы VII (рис. 8). Короткозамыкающие торцевые кольца для обеих обмоток обычно изготовляются из меди.

Существуют другие модификации пазов ротора (бутылочного и трапецеидального профиля), однако описанные выше являются наиболее характерными для асинхронных двигателей.

Рис. 8. Пазы короткозамкнутых роторов с одной клеткой (I—VI) и с двойной клеткой (VII—IX)

Различные неисправности трехфазных асинхронных двигателей | Эксплуатация электрических машин и аппаратуры | Архивы

Страница 50 из 74

Повреждение одного или нескольких стержней беличьей клетки короткозамкнутого ротора.

В настоящее время указанная неисправность встречается относительно часто в роторах, залитых алюминием под давлением.
При работе двигателя с поврежденными роторными стержнями скорость вращения ротора с одинаковой нагрузкой будет меньше, чем в таком же двигателе с исправным ротором. В отдельных случаях двигатель с поврежденными стержнями ротора может вообще не развернуться до рабочей скорости вращения ротора даже при малой нагрузке. При значительном количестве поврежденных стержней ротор загруженного двигателя останавливается, двигатель терпит аварию, если он не отключается от сети действием защиты. Во всех случаях двигатель с поврежденными роторными стержнями, работающий под нагрузкой, потребляет из сети повышенный ток и перегревается больше исправного двигателя.

Иногда наблюдается выход из строя роторных стержней, сделанных из латуни или меди. Такие явления чаще всего бывают при внезапном заклинивании приводного механизма или при пуске двигателя, приводящего во вращение неисправные механизмы с большими маховиками.
Если при эксплуатации двигателя появятся признаки неисправности беличьей клетки ротора, необходимо двигатель разобрать и проверить роторные стержни. Рекомендуется проверять целость стержней при профилактических ремонтах двигателя.

Рис. 112. Проверка целости стержней короткозамкнутого ротора:1 — электромагнит переменного тока; 2 — проверяемый ротор; 3 — лист электрокартона со стальными опилками.

Проверять исправность беличьей клетки ротора лучше всего электромагнитом переменного тока и листом электрокартона с чугунными или стальными опилками.
Ротор ставят в раздвижной электромагнит, как показано на рисунке 112.

В обмотку электромагнита включают ток, переменным магнитным потоком наводится э. д. с. во всех роторных стержнях, ток протекает только по целым стержням. На поверхность ротора накладывают лист электрокартона со стальными опилками.
Вдоль целых роторных стержней опилки рассыпаются, на них действует магнитное поле стержней с током. Если стержни поврежденные, опилки не рассыпаются.

Обрыв одной фазы ротора двигателя с контактными кольцами.

При обрыве одной фазы в роторной цепи двигателей с контактными кольцами возникает так называемый эффект Гёргеса — при работе двигателя скорость ротора снижается примерно в два раза, статорный ток резко возрастает до опасных пределов; при пуске двигателя скорость ротора не превышает половины номинальной.

Статорный ток большой.
Этот эффект возникает независимо от того, где произошел обрыв: в обмотке ротора, в щеточном аппарате или в реостате. Для выявления неисправности необходимо отсоединить реостат от роторной цепи и поочередно проверить целость цепей ротора, щеточного аппарата и реостата контрольной лампой. Сначала надо проверить целость обмотки ротора, касаясь концами контрольной лампы поочередно первого и второго, второго и третьего, первого и третьего колец.

Рис. 113. Проверка целости обмотки фазового ротора:
1 — ротор; 2 — контактные кольца.

Так же проверяют надежность контактов щеток с кольцами и целость проводников, соединяющих щетки с клеммником ротора, и реостат. Каждая из трех проверок должна быть сделана при всех положениях переключателя реостата. Если проверяемая цепь исправна, лампа горит Схема проверки целости обмотки показана на рисунке 113.

Обрыв одной фазы сети, питающей статор.

Если обрыв произошел во время работы двигателя и нагрузка его не превышает половины номинальной, двигатель продолжает работать с несколько большим потреблением энергии из сети, скорость его понижается незначительно. При больших нагрузках двигатель останавливается, обмотка выходит из строя, если нет надлежащей защиты. Двигатель после остановки не может быть запущен даже на холостом ходу, так как вместо вращающегося магнитного поля при трех фазах есть пульсирующее магнитное поле. Обрыв одной из фаз питающей сети чаще всего бывает вследствие перегорания одной из плавких вставок, защищающих двигатель. При подозрении на обрыв одной из фаз сети следует двигатель остановить и пустить его вновь на холостом ходу. Если фаза оборвана, двигатель гудит и не разворачивается.
Найти отсутствующую фазу легче токоизмерительными клещами. Для определения такой фазы достаточно двигатель включить на короткое время и быстро измерить ток во всех фазах. В оборванной фазе тока не будет.

Отсутствующие фазы можно проверить и контрольной лампой. Для этого питающие провода отсоединяют от двигателя и ставят под напряжение, трижды подключают один из концов лампы поочередно к каждому проводу, а другой — к корпусу двигателя. На поврежденном проводе лампа гореть не будет. Если трансформатор, питающий данную электроустановку, с изолированной нейтралью, лампу следует включить между линейными проводами первым и вторым, вторым и третьим, первым и третьим. Лампа будет гореть из трех включений только один раз на целых проводах.
При проверках напряжение лампы должно соответствовать

Рис. 114. Работа асинхронного электродвигателя по схеме открытого треугольника. Показания амперметра А2 в 1,73 раза больше показаний амперметров А1 и А3.
напряжению сети: в первом случае фазному, во втором линейному.

Внутренний обрыв одной фазы обмотки статора.

При соединении обмотки звездой внутренний обрыв одной фазы дает такие же результаты, как при обрыве одной фазы питающей сети. Соединяя обмотку статора треугольником, внутренний обрыв одной фазы трудно заметить сразу. В этом случае обмотки двух целых фаз двигателя окажутся подключенными к сети по схеме открытого треугольника, как показано на рисунке 114. Током, протекающим по обмотке статора, создается вращающееся магнитное поле, и двигатель хорошо берет с места, развивает нормальную скорость. Во время работы под нагрузкой двигатель потребляет из сети повышенный ток: две фазы статора, оставшиеся в работе, перегреваются. Двигатель потребляет из сети больше энергии, чем в нормальном режиме, и в отдельных случаях может развить момент, близкий к номинальному при сильном перегреве двух работающих фаз. Нередко обмотка двигателя полностью выходит из строя при работе двигателя по схеме открытого треугольника. Указанную неисправность можно определить, измерив линейный ток в фазах работающего двигателя. Ток в одной из фаз при открытом треугольнике примерно в 1,7 раза больше тока двух других фаз.

Витковое замыкание в обмотке статора.

При таком замыкании двигатель сильно гудит, величина тока во всех фазах неодинакова, если двигатель под нагрузкой, ротор вращается с пониженной скоростью. Через некоторое время после возникновения виткового замыкания двигатель дымит, появляется характерный запах горящей изоляции.

Витковое и междуфазное замыкание в обмотке ротора двигателя с контактными кольцами.

При таком замыкании обмотка ротора перегревается, ток в фазах статора колеблется, обмотка статора нагревается больше обычного, при пуске и работе с сопротивлением роторной цепи обмотка ротора дымит.
Если замкнутых витков много, ротор без нагрузки разворачивается даже при разомкнутых кольцах, а под нагрузкой двигатель долго разворачивается и сильно нагревается.
При междуфазном замыкании в обмотке ротора двигатель разворачивается при разомкнутых кольцах чаще всего до половинной скорости, а по обмотке статора протекает колеблющийся ток, который может быть больше номинального значения.

Неисправности щеточного аппарата в двигателях с контактными кольцами.

Эти неисправности внешне в конечном счете приводят к искрению щеток, иногда происходит пробой изоляции между кольцами в процессе пуска двигателя, так как напряжение между кольцами в этот момент имеет максимальное значение.
При эксплуатации щетки искрят чаще из-за ослабления щеточных пружин. Усилие, с которым пружина прижимает щетку к кольцу, можно определить динамометром. Ориентировочная величина усилия в килограммах должна соответствовать подсчитанной по формуле:
F = 0,255 [кГ],
где 0,25 — удельное давление на меднографитную щетку, кГ/см2;
S — площадь щетки, см2.
Повышенное давление на щетку также вызывает искрение, щетки перегреваются от повышенного трения. При замене сносившихся щеток новыми следует поставить щетки той же марки, в противном случае может появиться искрение. Новые щетки должны свободно двигаться в обойме щеткодержателя. Перед пуском двигателя щетки надо пришлифовать к кольцам.
Контактные кольца должны быть цилиндрическими, без биения. При биении колец щетки перемещаются в обоймах щеткодержателей, если биения нет, щетки неподвижны. Искрение щеток может
быть из-за слабого крепления колеи, из-за неровной контактной поверхности колец.
В процессе работы двигателя щеточный аппарат загрязняется меднографитовой пылью, а иногда и смазкой от ближайшего подшипника. Все это обусловит появление искрения и перекрытия щеточного аппарата дугой.

Отклонение напряжения питающей сети от номинального значения.

Напряжение сельских электрических сетей колеблется в значительных пределах, официально узаконено отклонение напряжения на ±7,5% от номинального. Однако эти отклонения бывают значительно больше. При повышенном напряжении сети активная сталь машины равномерно перегревается даже при отсутствии нагрузки, двигатель потребляет из сети повышенный намагничивающий ток. При значительных повышениях напряжения изоляция обмотки статора разрушается вследствие перегрева ее от высокой температуры активной стали и большой величины намагничивающего тока. Эксплуатировать электродвигатели при повышенных напряжениях не рекомендуется.
При пониженном напряжении сети активная сталь машины не перегревается, а обмотки перегреваются, так как двигатель потребляет повышенный ток при поминальной нагрузке. В случае понижения напряжения необходимо уменьшить нагрузку на двигатель, чтобы он потреблял из сети номинальный ток. При значительных уменьшениях напряжения затрудняется пуск двигателя — резко уменьшается его пусковой момент. При длительных понижениях напряжения сети его следует повысить перестановкой анцапф силового трансформатора. Понижение напряжения возможно также из-за недостаточного сечения линии электропередачи. В этом случае повысить напряжение можно, увеличив сечение линии или заменив марки проводов (например, вместо алюминиевых медные такого же сечения). При замене сечения или марки проводов следует учитывать механическую прочность опор линии электропередач, если новые провода тяжелее старых.

Неравномерный воздушный зазор между активной сталью ротора и статора.

Это может возникнуть вследствие износа замков подшипниковых щитов, слабой посадки подшипников в щиты, прогиба вала и т. д. При неравномерном воздушном зазоре активная сталь вращающегося ротора задевает за активную сталь статора, что вызывает межлистовые замыкания стали. В отдельных случаях обмотки двигателя выходят из строя, так как зубья активной стали статора могут сдвинуться, из-за чего возникнет витковое, или междуфазное, замыкание в обмотке статора. При неравномерном воздушном зазоре некоторые двигатели запускают из какого-нибудь одного определенного положения ротора.

Местные перегревы активной стали статора.

В отдельных случаях эта активная сталь неравномерно нагревается, что вредно отражается на изоляции обмотки. Отдельные места активной стали нагреваются из-за отсутствия изоляции между листами.
Межлистовые замыкания появляются тогда, когда ротор задевает статор или при наличии оплавлений активной стали вследствие витковых или междуфазных замыканий в обмотке статора. Обнаружить межлистовые замыкания можно при разборке двигателя.

Повышенная вибрация двигателя.

В условиях эксплуатации повышенная вибрация двигателя происходит из-за неправильной центровки его с приводным механизмом или ослабления крепления двигателя к фундаментной плите. Значительно реже в двигателе возникает вибрация, потому что не сбалансирован ротор. Эксплуатация двигателя с повышенной вибрацией недопустима.

Перегрузка двигателя.

Если двигатель перегружен, то при номинальном напряжении сети ток в фазах двигателя превышает номинальное значение, скорость ротора несколько ниже паспортной, обмотки двигателя равномерно перегреваются. При значительных перегрузках обмотки выходят из строя в короткий срок. В случае перегрузки двигателя необходимо немедленно уменьшить нагрузку до такой величины, чтобы ток в фазах не превышал паспортного значения.

Преимущества двигателей с короткозамкнутым ротором

Как вы знаете, асинхронные электродвигатели имеют трехфазную обмотку (три отдельные обмотки) статора, которая может формировать разное количество пар магнитных полюсов в зависимости от своей конструкции, что влияет в свою очередь на номинальные обороты двигателя при номинальной частоте питающего трехфазного напряжения. При этом роторы двигателей данного типа могут отличаться, и у асинхронных двигателей они бывают короткозамкнутыми или фазными. Чем отличается короткозамкнутый ротор от фазного ротора — об этом и пойдет речь в данной статье.

Короткозамкнутый ротор

Представления о явлении электромагнитной индукции подскажут нам, что произойдет с замкнутым витком проводника, помещенным во вращающееся магнитное поле, подобное магнитному полю статора асинхронного двигателя. Если поместить такой виток внутри статора, то когда ток на обмотку статора будет подан, в витке будет индуцироваться ЭДС, и появится ток, то есть картина примет вид: виток с током в магнитном поле. Тогда на такой виток (замкнутый контур) станет действовать пара сил Ампера, и виток начнет поворачиваться вслед за движением магнитного потока.

Так и работает асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, только вместо витка на его роторе расположены медные или алюминиевые стержни, замкнутые накоротко между собой кольцами с торцов сердечника ротора. Ротор с такими короткозамкнутыми стержнями и называют короткозамкнутым или ротором типа «беличья клетка» поскольку расположенные на роторе стержни напоминают беличье колесо.

Проходящий по обмоткам статора переменный ток, порождающий вращающееся магнитное поле, наводит ток в замкнутых контурах «беличьей клетки», и весь ротор приходит во вращение, поскольку в каждый момент времени разные пары стержней ротора будут иметь различные индуцируемые токи: какие-то стержни — большие токи, какие-то — меньшие, в зависимости от положения тех или иных стержней относительно поля. И моменты никогда не будут уравновешивать ротор, поэтому он и будет вращаться, пока по обмоткам статора течет переменный ток.

К тому же стержни «беличьей клетки» немного наклонены по отношению к оси вращения — они не параллельны валу. Наклон сделан для того, чтобы момент вращения сохранялся постоянным и не пульсировал, кроме того наклон стержней позволяет снизить действие высших гармоник индуцируемых в стержнях ЭДС. Будь стержни без наклона — магнитное поле в роторе пульсировало бы.

Скольжение s

Для асинхронных двигателей всегда характерно скольжение s, возникающее из-за того, что синхронная частота вращающегося магнитного поля n1 статора выше реальной частоты вращения ротора n2.

Скольжение возникает потому, что индуцируемая в стержнях ЭДС может иметь место только при движении стержней относительно магнитного поля, то есть ротор всегда вынужден хоть немного, но отставать по скорости от магнитного поля статора. Величина скольжения равна s = (n1-n2)/n1.

Если бы ротор вращался с синхронной частотой магнитного поля статора, то в стержнях ротора не индуцировался бы ток, и ротор бы просто не стал вращаться. Поэтому ротор в асинхронном двигателе никогда не достигает синхронной частоты вращения магнитного поля статора, и всегда хоть чуть-чуть (даже если нагрузка на валу критически мала), но отстает по частоте вращения от частоты синхронной.

Скольжение s измеряется в процентах, и на холостом ходу практически приближается к 0, когда момент противодействия со стороны ротора почти отсутствует. При коротком замыкании (ротор застопорен) скольжение равно 1.

Вообще скольжение у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором зависит от нагрузки и измеряется в процентах. Номинальное скольжение — это скольжение при номинальной механической нагрузке на валу в условиях, когда напряжение питания соответствует номиналу двигателя.

Другие статьи про асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором на Электрик Инфо:

Фазный ротор

Асинхронные двигатели с фазным ротором, в отличие от асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, имеют на роторе полноценную трехфазную обмотку. Подобно тому, как на статоре уложена трехфазная обмотка, так же и в пазах фазного ротора уложена трехфазная обмотка.

Выводы обмотки фазного ротора присоединены к контактным кольцам, насаженным на вал, и изолированным друг от друга и от вала. Обмотка фазного ротора состоит из трех частей — каждая на свою фазу — которые чаще всего соединены по схеме «звезда».

К обмотке ротора через контактные кольца и щетки присоединяется регулировочный реостат. Краны и лифты, например, пускаются под нагрузкой, и здесь необходимо развивать существенный рабочий момент. Невзирая на усложненность конструкции, асинхронные двигатели с фазным ротором обладают лучшими регулировочными возможностями касательно рабочего момента на валу, чем асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, которым требуется промышленный частотный преобразователь.

Обмотка статора асинхронного двигателя с фазным ротором выполняется аналогично тому, как и на статорах асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, и аналогичным путем создает, в зависимости от количества катушек (три, шесть, девять или более катушек), два, четыре и т. д. полюсов. Катушки статора сдвинуты между собой на 120, 60, 40 и т. д. градусов. При этом на фазном роторе делается столько же полюсов, сколько и на статоре.

Регулируя ток в обмотках ротора, регулируют рабочий момент двигателя и величину скольжения. Когда регулировочный реостат полностью выведен, то для уменьшения износа щеток и колец их закорачивают при помощи специального приспособления для подъема щеток.

Асинхронные двигатели подразделяются на два вида, одни имеют короткозамкнутый ротор, вторые – фазный. Большинство используемых электрических двигателей являются асинхронными, имеющими короткозамкнутый ротор. Их широкое применение в первую очередь обуславливается простотой в обслуживании, эксплуатации, простотой конструкции, низкой стоимостью и высокой надежностью. Что касается недостатков, то такие модели имеют малый пусковой и большой спусковой ток, чувствительны к изменениям параметров в сети, для плавного регулирования скорости понадобиться преобразователь частоты.

Помимо этого асинхронные двигатели из сети потребляют реактивную мощность. Предел их применения определяется мощностью системы электроснабжения определенного предприятия. Большинство пусковых токов при малой мощности системы могут создавать значительные понижения напряжения.

При использовании двигателей с фазным ротором можно снизить пусковой ток, тем самым увеличить пусковой момент, благодаря введению пусковых реостатов в цепь ротора. Правда, из-за усложненной конструкции и увеличения стоимости применение данных электродвигателей ограничено. В основном их применяют как приводы механизмов с тяжелыми пусковыми условиями. Чтобы уменьшить пусковые токи асинхронного двигателя, который имеет короткозамкнутый ротор, необходимо использовать преобразователь частоты или устройство с плавным пуском.

Системы, которые имеют ступенчатое изменение скорости, такие как лифты, лучше всего работают на многоскоростных асинхронных двигателях. Механизмы, которые требуют остановку на некоторое время и фиксацию вала при исчезновении напряжения питания, работают на асинхронных двигателях с электромагнитным тормозом, такие как лебедки или металлообрабатывающие станки.

Асинхронным двигателям трудно найти замену. Асинхронным считается мотор, работающий от переменного тока, в котором обороты ротора, не совпадают с оборотами магнитного поля, инициирующего ток в обмотке статора.

Общее описание

У асинхронной машины по сравнению с машиной постоянного тока полюса не явно выражены, т. е. это неявнополюсная магнитная система. Чтобы уменьшить вихревые токи, статорный сердечник набран из изолированных штампованных стальных листов 0,35-0,5 мм в толщину, закрепленных в стальном остове. Пазы статора заполнены обмоткой из медного провода. Обмотки статорных фаз могут соединяться в «звезду» или «треугольник», для этого их входы и выходы располагаются на специальном изолированном от корпуса щитке. Это создает массу удобств, поскольку есть возможность подводить к обмоткам статора напряжение разной величины. Ротор в асинхронной машине, как и охватываемая деталь, состоит из электротехнических стальных листов, а в пазы заложена обмотка. В функции от исполнения ротора асинхронных моторов машины бывают короткозамкнутыми и фазными. Не изолированная обмотка из меди короткозамкнутого ротора в виде стержней укладывается в его пазах. Торцы стержней соединяют медные кольца. Обмотка такого типа названа «беличьей клеткой». Иногда вместо нее пользуются отлитым узлом вращения. Из асинхронных машин с фазным ротором (наличие контактных колец) состоят мощные приводы. Также ими создается большое усилие в момент трогания с нуля. С этой целью в их обмотки включается реостат пуска. В мощных машинах между ротором и статором зазор составляет 1-1,5 мм, в моторах малой мощности он и того меньше. Вал опирается на подшипники, установленные в крышках.

Принцип работы

Движущей силой в асинхронной машине является магнитное поле вращения. Как это работает, можно рассмотреть на следующем примере. При вращении П-образного магнита, между полюсами которого расположен свободно вращающийся металлический цилиндр, поле магнита, вращаясь, будет пересекать ротор посредством своих силовых линий. Внутри ротора при этом наведутся токи Фуко и магнитное поле. Эти поля, взаимодействуя друг с другом, начнут крутить ротор. Магнит и, создаваемое им поле, будут вращаться синхронно, а обороты цилиндра отставать (асинхронность). Отсюда и пошло наименование асинхронной машины. Запаздывание вращения ротора по отношению к магнитному полю, есть скольжение.
В данном примере источником циркуляции магнитного поля и ротора является приводимый во вращение постоянный магнит. Понятно, что это еще не есть электродвигатель, в котором циркулирующее магнитное поле должно создаваться электрическим током, и приводить во вращение ротор. Эту задачу удалось решить М. О. Доливо-Добровольскому, который для этого воспользовался трехфазным током. Сердечник кольцевого вида из железа (статор) имеет полюса, расположенные по кругу через 120о, на которые намотаны 3 обмотки сети 3-х фазного тока. В сердечнике расположен цилиндр из металла – прообраз ротора электромотора. Соединив обмотки в «звезду» или «треугольник», и подав на них 3-х фазный ток, общему магнитному полю, созданному полюсами, придается вращение. За один цикл изменения тока, протекающего в обмотках, магнитный поток также совершит поворот на 360о и инициирует вращение цилиндра, а это и есть асинхронная машина.Если вторую обмотку заменить третьей, то произойдет реверс магнитного поля. То же самое будет, если заменить ток второй фазы на третью. Это значит, реверс магнитного потока возможен, если переключить 2 любые фазы.
Таково устройство асинхронной машины, статор которой имеет 3 обмотки. В ней обороты 2-х полюсного магнитного поля совпадают с количеством циклов изменения тока за равное время. Если статор содержит по кругу 6 обмоток, то инициируется 4-х полюсное магнитное поле, если девять – 6-ти полюсное вращающееся поле. В случае частоты 3-х фазного тока 50 Герц, обороты поля будут при:
– 2-х полюсном статоре – 50 об/сек;
– 4-х полюсном – 25 об/сек;
– 6-ти полюсном – 17 об/сек.
Ротор машины будет немного отставать по отношению к магнитному потоку. В случае холостого хода изделия несовпадение составит 3%, под нагрузкой – 6%.

Преимущества и недостатки

В общей массе электромашин асинхронных с короткозамкнутым ротором – большинство. Это связано с простым устройством, обслуживанием и эксплуатацией при высокой надежности и низкой стоимости. Также обороты такого двигателя в условиях переменной нагрузки остаются почти постоянными.Рассматриваемым асинхронным машинам не нужны щетки и кольца контакта, т. к. ток идет прямо на стационарную 3-х фазную статорную обмотку, что очень удобно в применении и делают их почти универсальными. Если между нагрузкой на двигатель и скоростью нет связи, и не требуется регулировка оборотов, то двигатель можно включать в любую сеть напрямую. Только при его включении в однофазную сеть потребуется пусковой фазосдвигающий конденсатор.
У этих устройств есть и минусы:
– необходимость большого пускового тока;
– малая величина пускового момента;
– резкая реакция на изменяющие параметры сети;
– для управления скоростью не обойтись без преобразователя частоты;
– потребление реактивной мощности из сети.
Данные электромашины имеют своим пределом мощность системы электроснабжения конкретного предприятия, т. к. большие пусковые токи при малой мощности системы «садят» напряжение. Также они обладают низким мощностным коэффициентом, особенно когда нагрузка малая или включен холостой ход, что плохо для электрической системы в целом. На предприятиях это вызывает заметные потери, поэтому везде применяются системы для поддержания реактивной мощности, для чего коллинеарно обмоткам электродвигателя, подключают компенсирующие конденсаторы. Меньшим пусковым током и увеличенным пусковым моментом обладают асинхронные машины с фазным ротором с пусковыми реостатами в их цепи. Однако это усложняет конструкцию и увеличивает стоимость.

Сферы применения

Без асинхронных машин с короткозамкнутым ротором не может обойтись ни промышленность, ни транспорт, ни быт и др. Они используются практически везде. Это и электроприводы дымососов, подъемных кранов, шаровых мельниц, насосов, лебедок, дробилок, станков, бытовой техники. При необходимости ступенчатого изменения скорости (в тех же лифтах) пользуются многоскоростными асинхронными двигателями. Где требуется быстро остановиться и зафиксировать вал, когда исчезает напряжение, не обойтись без асинхронных двигателей с электромагнитным стопором (станки, лебедки). Асинхронные двигатели с большой величиной скольжения хорошо справляются с повторно-кратковременными режимами и при пульсации нагрузки.Широкое применение находится и линейным асинхронным двигателям из-за простого производства и хорошей надежности. Однофазными машинами оборудуются небольшие устройства (бытовые вентиляторы, мини-помпы и др.).
Наиболее эффективны 2-х фазные асинхронные машины, когда их питание идет от однофазной сети переменного тока. Другое их название – конденсаторные двигатели, поскольку без фазосдвигающего конденсатора они не могут работать.Трехфазные электромашины устанавливаются на станочное оборудование, тали, пилорамы, строительные краны и др. У 3-х фазных асинхронных машин с фазным ротором цена выше, чем у машин с короткозамкнутым ротором, но их пусковые нагрузочные моменты намного больше. Поэтому эти двигатели составляют привода на лифтах и подъемных кранах, т. е. там, где требуется запуск в условиях нагрузки.

Трехфазные асинхронные взрывозащищенные двигатели INNOVARI

Трехфазные асинхронные электродвигатели INNOVARI OD представляют собой серию асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором взрывозащищенного исполнения. Электродвигатели предназначены для питания от трехфазной сети напряжения 220/380/660 В, 50 Гц, исполнение электродвигателей по взрывозащите 1Exd IIC T4. Исполнение корпуса по виду защиты “d” исключает инициирование взрывных процессов во взрывоопасной среде. Контактная коробка для электрических присоединений двигателя выполнена по виду защиты “e”, исключающему искрообразование. При этом использованы специальные взрывобезопасные гермовводы для электрических проводов. Конструктивно электродвигатели выполнены в вариантах фланцевого присоединения типов В5, В14, B34, B35 и на лапах В3. Обмотка статора разных исполнений двигателей может быть 2-х и 4-х полюсной, с синхронными скоростями соответственно 3000/1500 об/мин.  Выбрать и купить трехфазный электродвигатель INNOVARI вы можете в интернет-магазине … Модельный ряд взрывозащищенных трехфазных асинхронных двигателей INNOVARI Основные модели и электромеханические характеристики взрывозащищенных трехфазных асинхронных двигателей INNOVARI: n — номинальная скорость двигателя при питании от промышленной сети; Р – номинальная механическая мощность на валу двигателя; Мn – номинальный момент на валу двигателя; In- номинальный ток статора при номинальном моменте; Jo – момент инерции маховых масс двигателя. Технические характеристики взрывозащищенных трехфазных асинхронных двигателей INNOVARI Исполнение по взрывозащите 1ExdIICT4 Защита по газу С — самая высокая из возможных Максимальная температура поверхности двигателя 135°C Режим работы S1 (продолжительный) от сети переменного тока 50Гц, с трёхфазным напряжением 380В (220В, 660В) Возможно переключение схем «звезда «Y» / «треугольник «Δ» Степень защиты корпуса – IP66 Температура окружающей среды -40…+60°C Монтажные исполнения B3, B14, B5, B34, B35 Габаритные размеры Сопутствующие товары к асинхронным двигателям Применение взрывозащищенных трехфазных асинхронных двигателей INNOVARI Трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором INNOVARI OD предназначены для применения в промышленных электрических приводах малой и средней мощности в установках и помещениях с взрывоопасной средой. Область применения: устройства промышленной автоматики, манипуляторы, электроинструмент, станки и обрабатывающие центры, транспортировочные устройства и конвейеры, вентиляторы, насосы, компрессоры и т.п. в нефтегазовой, нефтехимической, химической промышленности и на транспорте. Преимущества применения трехфазных асинхронных взрывозащищенных двигателей INNOVARI: высокая степень взрывозащищенности; высокое качество изготовления и надежность в эксплуатации; удобное присоединение к редуктору и электрический монтаж; двигатели оптимизированы для работы с преобразователем частоты. Принцип работы взрывозащищенных трехфазных асинхронных двигателей INNOVARI Магнитная система трехфазного асинхронного электродвигателя состоит из сердечников статора и ротора, выполняемых из листов электротехнической стали. Сердечник статора фиксируется в станине двигателя, которая неподвижно закрепляется на фундаменте. Сердечник ротора насаживается на вал двигателя, опирающийся на подшипники, расположенные в станине. В пазах статора размещается трехфазная многополюсная обмотка, питаемая от трехфазного источника напряжения. В пазах ротора располагается короткозамкнутая обмотка типа беличьей клетки. Между статором и ротором имеется небольшой воздушный зазор. Трехфазная обмотка статора создает в воздушном зазоре вращающееся магнитное поле, скорость вращения которого принято называть синхронной. Бегущий магнитный поток, пересекая витки обмотки ротора, индуцирует в них электродвижущую силу и электрический ток, частота и величина которого зависит от разности скоростей – синхронной и механической скорости вращения ротора. В результате взаимодействия тока ротора с магнитным потоком, пронизывающим обмотку ротора, возникает электромагнитный момент, заставляющий ротор вращаться и приводить в движение нагрузку двигателя – трансмиссию и рабочий механизм. При этом скорость вращения ротора всегда остается меньше синхронной, поскольку при достижении ротором синхронной скорости в его обмотке прекращается индуцирование ЭДС и протекание тока. Исчезает электромагнитный вращающий момент.  Сертификаты Сертификат соответствия Техническому Регламенту ТС 012/2011 «О безопасности оборудования для работы во взрывоопасных средах»

г. Москва, ул. Красноярская, дом 1, корпус 1 г. Москва, ул. Красноярская, дом 1, корпус 1 Новости 11 05.21 Качественное управление электродвигателями 07 05.21 Конкурс — викторина «День радио» 05 05.21 Уровень вещества под надежным контролем 30 04.21 Работаем с 4 по 7 мая 29 04.21 PL – яркие, надежные, универсальные

Линия WGM — BT/AT — (Закрытый) — Ротор типа «беличья клетка»

Охлаждение двигателя осуществляется посредством «слоя воды», циркулирующего между пакетом стартора и каркасом, тем самым обеспечивается более эффективный теплообмен. Таким образом, каркасы и пространство для установки могут быть меньше. Эта система идеально подходит для использования с переменной скоростью, так как тепловая эффективность остается высокой даже при низких скоростях, а также в тех случаях, когда размер мотора является критическим фактором.
Двигатели WGM могут быть использованы в различных отраслях промышленности, особенно для приведения в действие машин, требующих постоянного крутящего момента даже на низких оборотах.

 

 

Характеристики:

• Мощность: до 3,150 kW.
• Каркасы: от 315 до 560 (IEC).
• Напряжение: от 690 V до 6.600 V.
• Полярность: от 2 до 8 полюсов.
• Частота: 50 или 60 Hz.
• Класс изоляции: F или H.
• Коэффициент обслуживания: 1,0 или 1,15.
• Конструктивная форма: B3, V1.
• Степень защиты: IP55.
• Охлаждение: IC71W.
• Каркас из литого железа.
• Фланец задний, электрически изолированный для каркасов свыше 450 (включительно).
• Фланец задний изолированный и заземляющая щетка в оси для двигателей, приводимых в действие с помощью частотного инвертора, независимо от каркаса.
• PT100 — 2 за фазу и 1 за фланец.
• Тепловое сопротивление.
• Терминалы заземления в каркасе и основная коробка включения.
• Идентификационная карта из нержавеющей стали.
• Трубы.

Выборочные детали:

• PT100 — вход и выход воды.
• Ключ потока — вход и выход воды.
• Детектор утечки воды.
• Фланец задний изолированный и заземляющая щетка в оси.

Особенности:

• Каркас спаян из стали.
• Двигатель, пригодный для морских сертификаций: ABS, Lloyd’s Register, DNV и BV.

 

Двигатели с литым медным ротором: шпагат между ценой и эффективностью

Российские потребители ориентируются только на стоимость электродвигателей, забывая о стоимости жизненного цикла

Медная паяная клетка ротора использовалась при изготовлении асинхронных двигателей большую часть прошлого века, прежде чем уступила место литой алюминиевой. В конце ХХ века, когда парадигма проектирования «экономия материалов» изменилась на парадигму «экономия электроэнергии и медленно восполняемых ресурсов», об использовании меди задумались вновь, и появилась технология литого медного ротора. Один из производителей литых медных роторов – французская компания Favi утверждает, что двигатели с такими роторами имеют повышенный КПД: на 4,3 % при замене обычной алюминиевой клетки на медную и на 6,5% — при оптимизированном роторе (для асинхронного двигателя мощностью 3кВт) [1].

Энергосберегающие двигатели серии DRN (0,75 кВт–225 кВт) компании SEW Eurodrive с литым медным ротором имеют класс энергоффективности IE3 и способны сэкономить до 40% электроэнергии по сравнению со стандартными моторами

Интересная научная информация представлена профессором Richard E. Defay, сотрудником Ассоциации содействия развитию промышленности медных сплавов (CDA), в докладе A Comparative Efficiency Analysis of a 7.5 HP Copper Rotor Motor and Three Permanent Magnet Motors на знаменитой регулярной конференции по энергоэффективым двигателям и приводам EEMODS 2015 [2]. Сопоставлялся двигатель с медным ротором и три двигателя с постоянными магнитами при работе от преобразователя частоты. Регулирование проводилось в диапазоне моментов 0,25÷1,1 Мн и диапазоне скоростей 0,55 ÷ 1,0 Nн. Сравнение энергоэффективности системы электропривода в целом, включая ПЧ, показало в большинстве режимов преимущества двигателя с медным ротором. Автор доклада акцентирует внимание, что двигатели приобретались через обычные коммерческие каналы. Стоимость двигателя с медным ротором + ПЧ составляла от 30 до 70 % стоимости СДПМ+ПЧ. Казалось бы, такая информация должна привлечь внимание создателей двигателей, однако в России сегодня технология литого медного ротора практически не используется. Почему? Этот вопрос мы адресовали экспертам.

Сергей Попов, «ПЭМЗ»

Алюминиевая литая клетка пока не вытеснена медной (сварной или паяной) ввиду ее большей технологичности для серийного и крупносерийного производства общепромышленных АД. Медные литые, сварные либо паяные беличьи клетки применяют в основном в АД специальных исполнений — например, тяговых.

Владимир Прахт, УрФУ

Двигатель с литой медной клеткой будет дороже, а КПД будет выше. Однако в России все еще слишком дешевое электричество, традиционно энергосбережением мало кто занимается, и стоимость жизненного цикла никто в расчет не принимает. Об энергосбережении много говорят на конференциях, но когда начальник или менеджер по закупкам принимает решение что-то купить, то вопрос цены (установочной стоимости) двигателя чаще всего является определяющим. Поэтому в большинстве случаев покупают самые дешевые двигатели с низким КПД.

КМ: Насколько сложна технология изготовления ротора с литой медной клеткой и способны ли российские литейщики производить сплав с низким содержанием кислорода (300-600 ppm) и бороться с пористостью?

Сергей Попов, «ПЭМЗ»

Возможной причиной относительно слабого распространения технологии литья медных роторов является экономическая нецелесообразность её внедрения ввиду малого количества заказов на специальные АД. Так, по нашим сведениям, потребность в тяговых АД для электротранспорта составляет около 100 штук в месяц.

Владимир Прахт, УрФУ

Безусловно, изготовление таких двигателей означает дополнительные технологические сложности. Но если будет потребность и возникнет запрос от индустрии, то литейщики вместе с наукой решат эту задачу. Вопрос только – как быстро? В крайнем случае производители электродвигателей могут купить готовое зарубежное оборудование и освоить технологию. Но стоит ли в эту технологию вкладываться сейчас российскому производителю электродвигателей?! В нашей стране даже двигатели класса энергоэффективности IE2 покупают мало, так как они чуть дороже, чем двигатели IE1. Сколько энергии (денег) будет теряться в двигателе с низким КПД, у нас почти никто не учитывает. Принимают решения чаще всего люди, для которых самое главное – это низкая цена (установочная стоимость) двигателя… Но потом при эксплуатации двигателя с низким КПД придется платить намного больше за электроэнергию.

На российском рынке уже есть асинхронные двигатели класса энергоэффективности IE4 [3, 8] . Спросите у производителя: сколько они продали их в России в 2018 году?! Думаю, в лучшем случае несколько штук. Наша научная группа проектирует частотно-регулируемые синхронные реактивные двигатели без магнитов класса энергоэффективности IE5 [4] (самый высокий энергоэффективности) в соответствии со стандартом IEC 60034-30-2, которые ниже по себестоимости производства, чем асинхронные двигатели. Но даже дешевые и надежные двигатели с высоким КПД никому не нужны на российском рынке. То, что востребовано в Европе, США, Китае и т. д., – у нас не нужно.

Полагаю, пока в России не будет законодательного регулирования в области энергосбережения по электродвигателям, как в Евросоюзе, США, КНР и других странах — то есть запрет ставить двигатели низких классов, — ничего не изменится. Цены на электричество и на другие энергоносители для промышленности тоже следует постепенно поднимать. Только такие комплексные меры создадут реальный спрос на энергоэффективные двигатели. Все мы много раз слышали такие правильные слова: «Для обеспечения конкурентоспособности продукции российского производства необходимо снижать энергоемкость» [9]. Однако идут годы, а ничего не меняется, эта фраза будет еще долго актуальной: «Энергоемкость ВВП развитых стран в 2-3 раза ниже, чем в России…» [9]. Полезно изучить опыт европейцев, в частности Швейцарии [5]: 62.5% продаваемых там двигателей в 2017 году — это IE3. К сожалению, в России большинство продаваемых двигателей — это IE1.

Распределение электродвигателей, проданных в Швейцарии в 2017 году, по классам эффективности (0.75 — 375 кВт, 2—, 4—, 6-полюсов)

КМ: В 2011 году китайцы создали 30 кВт асинхронный двигатель с литым медным короткозамкнутым ротором, 2р=6 и КПД 94,3%. Насколько эффективна эта разработка в настоящее время? Как можно оценить эти параметры?

Сергей Попов, «ПЭМЗ»

Оценить китайский АД с литым медным короткозамкнутым ротором по представленным параметрам невозможно ввиду отсутствия важнейших показателей, в том числе массогабаритных, а также сведений по технологии изготовления пакетов статора и ротора.

Андрей Кобелев, «НИПТИЭМ»

Соотношение мощности и числа полюсов говорит о том, что это двигатель класса IE4 (суперприемиум) по IEC 60030-30-1. Считается, что это предельный уровень энергоэффективности для асинхронной машины данного габарита. Поэтому и в настоящее время эта разработка весьма современна. Для более точного анализа желательно знать габариты и показатели по кратности пускового момента и тока.

Владимир Прахт, УрФУ

Для 30 кВт 2р=6 это величина КПД соответствует классу энергоэффективности IE4. Но ротор большого габарита технологически сложно заливать даже алюминием. Равномерно ли залили китайские производители медь? Сколько это стоило в сравнении с литой алюминиевой клеткой? В целом китайцы молодцы, что занимаются энергоэффективными двигателями. Но рынок Китая очень конкурентный, цена тут тоже очень важна. Иногда двигатель высокого класса энергоэффективности производитель делает в пяти экземплярах, чтобы показывать на выставках, писать в каталогах красивые слова и чтобы о нем говорили в прессе. Сколько этих двигателей китайцы производят в год? Смотрим каталог серийно производимых асинхронных двигателей: 30 кВт, 2р=6 и КПД 94,2% [6]. Судя по всему, можно делать асинхронный двигатель IE4 без медного ротора. За счет чего подняли КПД? Вероятно, увеличили габариты, применили улучшенные материалы и оптимизировали конструкцию. Но как это повлияло на стоимость асинхронного двигателя в сравнении с IE3? Насколько стоимость асинхронного двигателя с медным литым ротором отличается от машины с алюминиевым литым ротором? Все зависит от того, сколько тысяч штук в год производится. Вопрос сложный.

КМ: Насколько же стоимость асинхронного двигателя с медным литым ротором отличается от машины с алюминиевой клеткой?

Андрей Кобелев, «НИПТИЭМ»

Для простоты заменяем ротор, залитый алюминием, на ротор, залитый медью. Все остальное остается без изменения. По нашим оценкам, себестоимость активных частей возрастет при этом примерно в полтора раза, а себестоимость двигателя в целом — на 20 ÷ 25%. Двигатель с медным ротором имеет энергоэффективность примерно на класс выше. Рыночная стоимость двигателя старшей (на один класс) энергоэффективности как раз выше на 20-25 %.

Сергей Попов, «ПЭМЗ»

Применение ротора с медной литой беличьей клеткой несколько улучшит надёжность и технологичность АД по сравнению с паяным и сварным ротором ввиду отсутствия риска потери контакта в местах сварки и пайки и отсутствия этих технологических операций. Однако в процессе литья могут возникнуть пористость и даже воздушные пузырьки. Поэтому необходимо применение специального оборудования, оснастки и, желательно, безлюдной технологии.

КМ: Необходима ли оптимизация конструкции асинхронного двигателя под медный литой ротор?

Андрей Кобелев, «НИПТИЭМ»

Если говорить об общепромышленном двигателе, то желательно пересмотреть форму пазов ротора с целью снижения пускового тока и увеличения пускового момента. Если речь идет о двигателе, спроектированном специально для работы от ПЧ, то изначально в таких моторах минимизируется активное и индуктивное сопротивления ротора без оглядки на пусковые свойства. Поэтому оптимизация ротора здесь не требуется.

Владимир Прахт, УрФУ

Да, но в России этим надо заниматься лет через 25. А сейчас необходимо оптимизировать асинхронный двигатель с алюминиевой беличьей клеткой, а также на уровне законодательства ввести в России запрет на установку в новую технику двигателей с эффективностью ниже класса IE3.

Сергей Попов, «ПЭМЗ»

Оптимизация конструкции АД под литой медный ротор, по нашему мнению, несколько улучшит показатели изделия. Но для этого необходимо проведение соответствующих НИР и ОКР.

КМ: Компания SEW Eurodrive сообщает о снижении скольжения в двигателях с медным ротором. Какие еще параметры изменяются в результате использования этой инновации (вес, габариты, крутящий момент, температурный режим и т.п.) и как это сказывается на их эксплуатации?

Андрей Кобелев, «НИПТИЭМ»

Часть ответов на этот вопрос дана раньше. Так, если залить ротор вместо алюминия медным сплавом (не меняя ничего более), то уменьшится активное сопротивление ротора, и, как следствие, снизится пусковой момент и возрастет пусковой ток. Энергоэффективность станет ориентировочно на 1 класс выше, уменьшится перегрев, и, следовательно, увеличится сервис-фактор. Масса мотора, естественно, возрастет.

Сергей Попов, «ПЭМЗ»

В АД с медным ротором скольжение всегда ниже, чем у аналогичных двигателей с алюминиевым ротором, КПД, соответственно, выше ввиду меньшей величины активного сопротивления его беличьей клетки.

КМ: Как влияет установка медного литого ротора на продолжительность жизненного цикла двигателя?

Андрей Кобелев, «НИПТИЭМ»

Снижение перегрева обмоток приведет к росту долговечности двигателя, и, следовательно, к увеличению продолжительности его жизненного цикла.

КМ: В каких габаритах технология литого медного ротора имеет наибольшие преимущества?

Андрей Кобелев, «НИПТИЭМ»

Поскольку в старших габаритах относительная доля потерь в стали увеличивается, лучшие качества применения ротора с медной клеткой проявляются в младших и средних габаритах 80-180 мм. Это если говорить об общепроме. В специальных исполнениях обсуждаемые машины хороши в H-compact исполнении. Напомним также, что электродвигатель для электромобиля Tesla — это асинхронный двигатель с ротором, содержащим литую медную клетку.

КМ: Первые машины с литым ротором создавались для использования в гибридной мобильной автотехнике спецназначения. Где их используют сегодня и в каких применениях они имеют наибольшие перспективы?

Владимир Прахт, УрФУ

Некоторые зарубежные производители автопогрузчиков используют литой медный ротор. Производитель электромобилей Tesla ранее делал высокоскоростной асинхронный двигатель с медным ротором. В высокоскоростных асинхронных двигателях высокая удельная мощность, там сложно отводить тепло от ротора, поэтому применение медной беличьей клетки оправдано. В высокоскоростных компрессорах, турбонаддуве и т. д. тоже широко используют асинхронный двигатель с медным ротором. Тем, кто хочет ознакомиться с темой более подробно, рекомендую прочитать статью коллег из Ноттингемского университета [7].

Список источников:

1. http://www.favi.com/en/copper-rotor-industry/
2. https://e3p.jrc.ec.europa.eu/publications/9th-international-conferenceenergy-efficiency-motor-driven-systemseemods15
3. https://www.weg.net/catalog/weg/RS/en/Electric-Motors/Low-Voltage-IEC-Motors/General-Purpose-ODP-TEFC/Cast-Iron-TEFC-General-Purpose/W22—Cast-Iron-TEFC-General-Purpose/W22-IE4/c/EU_MT_LV_IEC_3PHASE_TEFC_W22_IE4
4. https://ieeexplore.ieee.org/document/8743425
5. http://www.topmotors.ch/sites/default/files/2019-06/E_MR_Topmotors_Market_Report_2018.pdf
6. https://www.weg.net/catalog/weg/RS/en/Electric-Motors/Low-Voltage-IEC-Motors/General-Purpose-ODP-TEFC/Cast-Iron-TEFC-General-Purpose/W22—Cast-Iron-TEFC-General-Purpose/W22-IE4/W22-IE4-30-kW-6P-225S-M-3Ph-400-690-460-V-50-Hz-IC411—TEFC—B3T/p/12774310
7. https://www.mdpi.com/1996-1073/12/12/2431
8. https://w3.siemens.com/drives/global/en/motor/low-voltage-motor/efficiency-standards/ie4-super-premium-efficiency/pages/ie4-super-premium-efficiency.aspx
9. http://www.energetik-ltd.ru/statii/statii8/energoemkost_vvp_rossii

%d0%b1%d0%b5%d0%bb%d0%b8%d1%87%d1%8c%d1%8f%20%d0%ba%d0%bb%d0%b5%d1%82%d0%ba%d0%b0 — с русского на все языки

Все языкиАбхазскийАдыгейскийАфрикаансАйнский языкАканАлтайскийАрагонскийАрабскийАстурийскийАймараАзербайджанскийБашкирскийБагобоБелорусскийБолгарскийТибетскийБурятскийКаталанскийЧеченскийШорскийЧерокиШайенскогоКриЧешскийКрымскотатарскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧувашскийВаллийскийДатскийНемецкийДолганскийГреческийАнглийскийЭсперантоИспанскийЭстонскийБаскскийЭвенкийскийПерсидскийФинскийФарерскийФранцузскийИрландскийГэльскийГуараниКлингонскийЭльзасскийИвритХиндиХорватскийВерхнелужицкийГаитянскийВенгерскийАрмянскийИндонезийскийИнупиакИнгушскийИсландскийИтальянскийЯпонскийГрузинскийКарачаевскийЧеркесскийКазахскийКхмерскийКорейскийКумыкскийКурдскийКомиКиргизскийЛатинскийЛюксембургскийСефардскийЛингалаЛитовскийЛатышскийМаньчжурскийМикенскийМокшанскийМаориМарийскийМакедонскийКомиМонгольскийМалайскийМайяЭрзянскийНидерландскийНорвежскийНауатльОрокскийНогайскийОсетинскийОсманскийПенджабскийПалиПольскийПапьяментоДревнерусский языкПортугальскийКечуаКвеньяРумынский, МолдавскийАрумынскийРусскийСанскритСеверносаамскийЯкутскийСловацкийСловенскийАлбанскийСербскийШведскийСуахилиШумерскийСилезскийТофаларскийТаджикскийТайскийТуркменскийТагальскийТурецкийТатарскийТувинскийТвиУдмурдскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийУзбекскийВьетнамскийВепсскийВарайскийЮпийскийИдишЙорубаКитайский

 

Все языкиАнглийскийНемецкийНорвежскийКитайскийИвритФранцузскийУкраинскийИтальянскийПортугальскийВенгерскийТурецкийПольскийДатскийЛатинскийИспанскийСловенскийГреческийЛатышскийФинскийПерсидскийНидерландскийШведскийЯпонскийЭстонскийТаджикскийАрабскийКазахскийТатарскийЧеченскийКарачаевскийСловацкийБелорусскийЧешскийАрмянскийАзербайджанскийУзбекскийШорскийРусскийЭсперантоКрымскотатарскийСуахилиЛитовскийТайскийОсетинскийАдыгейскийЯкутскийАйнский языкЦерковнославянский (Старославянский)ИсландскийИндонезийскийАварскийМонгольскийИдишИнгушскийЭрзянскийКорейскийИжорскийМарийскийМокшанскийУдмурдскийВодскийВепсскийАлтайскийЧувашскийКумыкскийТуркменскийУйгурскийУрумскийЭвенкийскийБашкирскийБаскский

(PDF) Оценка возможности обнаружения сломанных стержней ротора для асинхронных двигателей с двойным короткозамкнутым ротором

усилия в академических кругах по анализу и разработке

усовершенствованных алгоритмов обнаружения сломанных стержней [11] — [12]. Тем не менее,

большая часть работы сосредоточена на анализе и обнаружении одиночных отказов ротора с сепаратором

, и только несколько публикаций в литературе

исследуют обнаружение сломанного стержня для роторов с двойной сепаратором [9] — [10],

[13].В [9] — [10] показано, что в двухконтурных асинхронных двигателях с обрывом стержней

в любой клетке имеются значительные межблочные токи

, что делает обнаружение обрыва стержня нечувствительным, особенно для изготовленных роторов. В [13] выведена модель устойчивого состояния

для анализа отказов внутренних и внешних стержней, а метод

для различения сломанных внутренних / внешних стержней представлен

. Авторы обращаются к проблеме обнаружения отказов внешней клетки

в установившемся режиме на основе теоретического анализа своей модели

и предлагают импеданс обратной последовательности в качестве

средства обнаружения отказов внешней клетки.Однако практичность

еще предстоит проверить экспериментально при реальной работе двигателя

.

Видно, что внешняя обойма роторов с двойной обоймой

уязвима к отказу; однако поиск в литературе показывает, что

не было выполнено много работы по анализу или обнаружению

неисправностей внешней обоймы. В этой статье оценивается возможность обнаружения

отказов стержней ротора для асинхронных двигателей с двойной обоймой

для нескольких типов изготовленных конструкций ротора с двойной обоймой из медных стержней

с использованием имеющихся в продаже методов испытания стержней ротора

, широко используемых в этой области.Методы обнаружения неисправности ротора

, предложенные в литературе, но не часто используемые в области

, исключены из этого исследования.

II. МОДЕЛИРОВАНИЕ И АНАЛИЗ ДВУХБЛОКИРОВОЧНОЙ КЛЕТКИ

ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

В роторе с двойной клеткой можно использовать одно (общее) концевое кольцо

, чтобы закоротить как внутреннюю, так и внешнюю клетки, или два отдельных концевых кольца

(отдельные). использоваться для каждого комплекта клетки. Все литые под давлением алюминиевые роторы

построены с общими концевыми кольцами, но в роторах

наиболее изготовленных медных стержней обычно используются физические отдельные концевые кольца

[13].Хотя общее концевое кольцо

выгодно с точки зрения стоимости производства, конструкция с отдельным концевым кольцом

имеет более высокий пусковой крутящий момент из-за большего значения Rr

(более высокое удельное сопротивление и более тонкое концевое кольцо) [16]. Эта конструкция

также менее восприимчива к поломке стержня, поскольку независимое тепловое расширение и сжатие

двух сепараторов и концевых колец

прикладывает меньшее термомеханическое напряжение к выступам стержня

и кольцевым соединениям конца стержня на наружной стороне. клетка [3], [15].

Электрическая эквивалентная схема двухклеточных асинхронных двигателей

с общими концевыми кольцами может быть получена, как показано на рис.

3 [3], [7], [14] — [16]. В схеме нижние индексы i, o и er

представляют внутреннюю клетку, внешнюю клетку и концевое кольцо ротора,

соответственно, а Xlr, io представляет индуктивность взаимного рассеяния

между внутренней и внешней клетками. Xlr, i, Xlr, o представляют собой

индуктивностей рассеяния внутренней и внешней клетки минус

индуктивностей взаимного рассеяния Xlr, io.Значение Xlr, o очень мало

и обычно предполагается равным нулю, поскольку большая часть потока утечки внешнего стержня

связывает внутренний стержень тракта с низким сопротивлением, а

вносит вклад в Xlr, io, как можно увидеть на рис. Утечка на концевом кольце

Xlr, er также очень мала, и во многих случаях ею пренебрегают,

, особенно для изготовленных роторов из-за физического разделения

между концевым кольцом и сердечником ротора. Для конструкции с отдельным концевым кольцом

импеданс концевого кольца, показанный на рис.3 входит в состав

соответствующих внутренних и внешних сопротивлений клетки.

Сопротивление внешней обоймы, Rr, o, больше, чем у

, внутренней обоймы, Rr, i, из-за меньшей площади поперечного сечения (рис.

1) и поскольку она обычно изготавливается из латуни. или бронза (для изготовленных роторов

), которая имеет более высокое удельное сопротивление, чем медь [3] — [4], [15].

Индуктивность рассеяния внутренней клетки, Xlr, i, больше, чем

,

индуктивности внешней клетки, Xlr, i, поскольку она менее плотно связана со статором

и поскольку поток рассеяния внутреннего стержня пересекает низкое сопротивление

путь между двумя стержнями (рис.1). Во время запуска двигателя

, когда скольжение велико (s≈1), большое значение Xlr, i заставляет

большую часть тока ротора, Ir, быть в высокоомной внешней клетке

. Это позволяет двигателям с двойной обоймой иметь превосходные пусковые характеристики

с высоким пусковым моментом при низком пусковом токе

. При работе в установившемся режиме при малом скольжении (s≈0) влияние

Xlr, i и Xlr, o незначительно, а Ir остается в основном на внутренней планке с низким сопротивлением

, как можно предсказать из рис.1

и 3, что обеспечивает высокую эффективность работы. Увеличение

Xlr приводит к снижению крутящего момента и коэффициента мощности, а

в некоторой степени снижает эффективность. Кроме того, тепловая нагрузка

на внешнюю клетку во время запуска и увеличенное количество стержней ротора

увеличивают вероятность отказа ротора.

Однако большие значения Rr, o и Xlr, i преувеличивают эффект глубокого бара

и приводят к высокому пусковому крутящему моменту и устойчивому состоянию.

КПД почти такой же высокий, как у ротора с глубоким стержнем.

Показаны параметры двигателя 440V-32A, 25 л.с., NEMA C

, двухклеточный асинхронный двигатель с общими концевыми кольцами.

Рис. 3. Представление электрической эквивалентной схемы ротора с двойным беличьим сепаратором

с общим концевым кольцом

Таблица I. Параметры двигателя с двойным сепаратором и общим торцевым кольцом мощностью 25 л.с. [14]

Рис. 4. Ток ротора во внутренней и внешней планке ротора с двойным сепаратором как функция

Plant Engineering | Как провести полевые испытания трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором

Томас Х.Бишоп, П. 8 сентября 2020 г.

Эффективная и надежная работа критически важных электродвигателей является приоритетом для специалистов по техническому обслуживанию, которым поручено поддерживать производство на оптимальном уровне, избегая при этом дорогостоящих, неожиданных остановов. Помимо планового технического обслуживания, для этого необходимо регулярно проверять и тестировать критически важные двигатели. Основное внимание в этой статье уделяется диагностическому электрическому тестированию установленных трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором, интерпретации результатов и ключевым моментам физического осмотра.Большинство этих испытаний и проверок также применимы к трехфазным двигателям с фазным ротором, а также к асинхронным и синхронным генераторам.

Инспекция и испытания

Помимо визуального осмотра, автономная оценка состояния и диагностические тесты для трехфазных двигателей с короткозамкнутым ротором обычно включают испытания на сопротивление изоляции (IR), индекс поляризации (PI) или коэффициент диэлектрического поглощения (DAR). В зависимости от условий эксплуатации и наличия испытательного оборудования, автономные испытания и осмотр могут также включать испытания на сопротивление выводов и пульсации, отбор проб смазочного масла для анализа и проверку на мягкость опоры, биение выходного вала и выравнивание двигателя с приводным оборудованием.

Осмотр. Объем визуального осмотра зависит от типа кожуха двигателя. Если внутренняя часть двигателя недоступна (например, нет съемных крышек), внимательно осмотрите его внешние поверхности на предмет износа, трещин, сломанного или отсутствующего оборудования. Пункты, которые необходимо проверить, включают раму, ножки, клеммную коробку, крышки вентиляторов, вентиляторы охлаждения, выходной вал и муфту или другие компоненты, установленные на валу.

Если внутренняя часть двигателя доступна, можно проверить обмотки и другие внутренние компоненты на предмет дефектов или повреждений, включая воздушный зазор между ротором и статором (см. Рисунок 1).Бороскоп и зеркала на удлинительных стержнях могут исследовать углубленные области, такие как внутренняя часть ротора и пространство между сердечником статора и рамой, чтобы проверить наличие мусора, загрязнений, заблокированных вентиляционных каналов, трещин сварных швов или неплотного прилегания сердечника ротора к валу.

Рисунок 1: Катушка статора повреждена коротким замыканием или пусковым током. Предоставлено: EASA

.

Регистрируйте все повреждения и дефекты, удаляйте мусор и загрязнения и выполняйте любое техническое обслуживание или ремонт, требующие немедленного внимания.При необходимости запланируйте несущественное обслуживание или ремонт для следующего регулярного отключения.

Испытания сопротивления изоляции. ИК-тест — это хорошо известный метод оценки изоляции заземления всех типов обмоток двигателя (см. Рисунок 2). Он состоит из подачи испытательного напряжения и измерения сопротивления обмотки относительно земли через одну минуту. Показания ИК-излучения чувствительны к температуре, поэтому, чтобы они были достоверными, их следует скорректировать до стандартной температуры 40 ° C (см. Таблицу 1).

Таблица 1: Рекомендуемые минимальные значения сопротивления изоляции при 40 ° C (все значения в МОм) Предоставлено: EASA

PI является расширением ИК-теста и рассчитывается путем деления ИК-показания за 10 минут на значение МОм за одну минуту. Рекомендуемое минимальное значение PI для обмоток класса B (130 ° C) и выше составляет 2,0, а для обмоток класса A (105 ° C) — 1,5. Обмотки с более низким значением PI обычно непригодны для обслуживания. Если значение IR превышает 5000 МОм, согласно IEEE Std.43 и IEC Std. 60034-27-4, значение PI не имеет смысла, и тест PI не требуется.

Тест PI наиболее полезен для обмоток катушек статора (катушек, сделанных из прямоугольной или квадратной проволоки). Это может не иметь смысла для обмоток со случайной намоткой (катушки из круглого провода), потому что зарядный ток, поглощаемый обмоткой, спадает в течение первой минуты или около того приложенного напряжения. Для этих обмоток более полезен DAR с общим выбором показаний ИК-излучения, снятых через 30 секунд и 60 секунд в соответствии со стандартом IEC.60034-27-4.

Рисунок 2: Проверка сопротивления изоляции обмоток статора двигателя. Предоставлено: EASA

.

Проверка сопротивления свинца. Путем сравнения фаз или цепей в обмотке тест на сопротивление между выводами позволяет обнаружить соединения с высоким сопротивлением в соединениях обмотки и выводов. Согласно CSA C392 и ANSI / EASA AR100 предел несимметрии сопротивления для случайных обмоток должен составлять 2% от среднего значения и 1% от среднего для обмоток катушки формы.

Испытание на импульсные перенапряжения. Испытание на импульсные перенапряжения может обнаруживать межвитковые, межвитковые или межфазные короткие замыкания. Распространенной проблемой при импульсных испытаниях собранного двигателя является «сцепление ротора» — магнитное взаимодействие между ротором с короткозамкнутым ротором и обмоткой статора, которое может создавать двойную кривую напряжения, видимую на экране импульсного тестера или осциллографа. Поворот ротора на несколько механических градусов приведет к слиянию следов, если только обмотка не имеет неисправности или другого дефекта (например, несбалансированные цепи обмотки). Выполняйте импульсное испытание только в том случае, если обмотка имеет приемлемое значение IR и, если применимо, приемлемое значение PI.

Испытание на биение вала. Механические испытания включают испытание на биение выходного вала, при котором используется циферблатный индикатор для измерения смещения вала на конце вала (если возможно) или рядом с муфтой за один оборот. Стандарт NEMA MG 1 (NEMA Std. MG 1) допускает общее указанное биение (TIR) ​​до 0,003 дюйма (0,08 миллиметра) для валов диаметром от 1,625 дюйма до 6 500 дюймов (41–165 миллиметров). Более строгий, но более простой критерий — ограничить биение не более 0.001 дюйм (0,025 мм) для 2-полюсных двигателей, 0,002 дюйма (0,051 мм) для 4-полюсных двигателей и 0,003 дюйма (0,076 мм) для двигателей с шестью или более полюсами.

Моторные испытания онлайн

Оперативные (текущие) тесты различаются в зависимости от типа машины (например, индукционная, с короткозамкнутым ротором, синхронная, с фазным ротором). Если двигатель может работать безопасно, это может включать в себя измерение пускового (пускового) тока, линейных напряжений и небаланса напряжений. На больших двигателях или двигателях с частотно-регулируемым приводом (VFD) также важно проверять токи на валу.

Тест пускового тока. Строго говоря, бросок тока — это асимметричное смещение постоянного тока, которое происходит в первом или нескольких циклах после подачи питания на двигатель переменного тока (см. Рисунок 3). Согласно NEMA Std. MG 1, пусковой ток может быть в 1,8–2,8 раза больше тока заторможенного ротора, что обычно в 6–8 раз превышает ток полной нагрузки. Следовательно, он может быть в 22 раза (2,8 x 8) раз больше тока полной нагрузки. Для двигателя с более высоким, чем обычно, током с заторможенным ротором, он может быть достаточно высоким для отключения автоматических выключателей.При проведении измерений, если амперметр не может измерять мгновенный пусковой (пиковый) ток, он будет показывать только установившийся ток заторможенного ротора.

Рисунок 3: Асимметричное смещение пускового тока электродвигателя. Предоставлено: EASA

.

Тест линейного напряжения. Линейное напряжение должно быть в пределах 10% от номинального напряжения двигателя в соответствии с NEMA Std. MG 1 и в пределах 5% по IEC Std. 60034-1 (10% при ограниченной продолжительности и частоте появления).Слишком высокое напряжение может увеличить нагрев магнитного сердечника двигателя, а слишком низкое напряжение может снизить его крутящий момент (см. Таблицу 2). Эмпирического правила для оценки того, будет ли повышенное напряжение увеличивать или уменьшать ток двигателя, а также пониженное напряжение, не существует.

Таблица 2: Примеры того, как изменение напряжения в сети влияет на температуру и КПД. Предоставлено: EASA

.

Испытание несимметричного напряжения. Другой фактор, связанный с напряжением, — это несимметричное напряжение.Согласно NEMA Std. MG 1, двигатель следует снизить, если несимметрия напряжения превышает 1% — требование, которое часто путают с допуском на изменение напряжения (см. Рисунок 4). Коммунальные предприятия часто ограничивают несимметрию напряжения для подаваемой энергии до 3%, что, согласно NEMA Std. MG 1 потребует снижения мощности на 12%. Поскольку это часто непрактично, многие двигатели в конечном итоге работают при несимметричном напряжении с пониженным выходным крутящим моментом и повышенным током. Более высокий ток особенно важен, потому что NEMA Std.MG 1 сообщает, что несимметрия тока с нагрузкой может быть в 6-10 раз больше, чем несимметрия напряжения в процентах. Применяя это правило к 3% несимметрии напряжения, несимметрия тока может составлять от 18% до 30%.

Рис. 4: Снижение номинальных характеристик при несимметрии напряжения согласно NEMA Std. MG 1. Предоставлено EASA

.

Нагрев — это функция потерь мощности в обмотке; в частности, ток, возведенный в квадрат, умноженный на сопротивление (I ² R). При 3% асимметрии напряжений наибольшая токовая «ветвь» обмотки может иметь примерно на 18% больше нагрева из-за связанной с этим несимметрии токов.Дополнительный нагрев оценивается путем вычисления удвоенного квадрата небаланса напряжений, в данном случае:

2 x 3 ² = 18%

Тепловое сканирование обмоток, если оно доступно, может регистрировать фактические температуры, возникающие в результате несбалансированного напряжения и тока.

Инфракрасное термографическое сканирование внешней части двигателя также может выявить области аномального нагрева (см. Рисунок 5). Хотя не существует конкретных температурных стандартов для внешней поверхности («оболочки») электродвигателей, сравнение температуры поверхности электродвигателя с идентичными номинальными значениями при одинаковых или аналогичных условиях нагрузки может выявить аномальный нагрев.

Рисунок 5: Двигатель, приводящий в движение нагнетатель. Нормальное изображение слева, тепловое изображение справа. Предоставлено: EASA

.

Испытания на токи вала. Большие двигатели и двигатели, питаемые частотно-регулируемыми приводами (ЧРП), следует проверять на токи вала (см. Рисунок 6), даже если нет подозрений. Например, в больших двигателях асимметрия магнитной цепи из-за сегментированных пластин может индуцировать токи на валу. Точно так же частотно-регулируемые приводы могут связывать ротор и статор посредством емкостной связи, создавая циркулирующие токи «вала», которые могут вызвать преждевременный выход из строя подшипников.

Полевые испытания необходимы для обнаружения подшипниковых токов от частотно-регулируемых приводов и некоторых других причин. Прямое измерение тока в этом случае нецелесообразно, поскольку для этого потребуется намотать трансформатор тока на вал внутри двигателя, то есть между подшипниками. В качестве альтернативы можно измерить напряжение от рамы к валу, чтобы определить, достаточно ли его для определения повреждающих токов вала.

Способ измерения напряжения на валу в полевых условиях — прикрепить один вывод вольтметра истинного среднеквадратичного значения (RMS) к раме (пресс-масленка — хорошее место), а другой — к валу с помощью щеточки. устройство (e.g., тонкий медный провод, такой как щеточный шунт) для перетаскивания вала и измерения напряжения. Непосредственное измерение напряжения на валу с помощью измерительного провода не рекомендуется, поскольку обычно он не поддерживает непрерывный контакт.

Рис. 6. Пути тока через вал электродвигателя. Предоставлено: EASA

.

Если измеренное напряжение превышает 100 милливольт переменного тока для подшипников качения или 200 милливольт переменного тока для подшипников скольжения, вероятно, присутствуют токи, вызывающие повреждение вала. Еще один критерий NEMA Std.MG 1 говорит, что токи повреждения вала могут существовать, если измеренное напряжение между противоположными концами вала превышает 300 милливольт переменного тока.

Заключительные мысли

Полевые испытания и проверка двигателей — важная часть обслуживания основных и часто ответственных машин. Если вы потратите время на то, чтобы узнать о надлежащих тестах и ​​процедурах, а также о том, как их применять, вы сможете повысить надежность и сократить расходы.

Узнайте больше о EASA, контент-партнере CFE Media.

Двигатель с короткозамкнутым ротором | электрическаялегкость.com

Двигатели с короткозамкнутым ротором — это наиболее часто используемые асинхронные двигатели, но их главный недостаток — низкий пусковой момент из-за низкого сопротивления ротора. (Пусковой момент прямо пропорционален сопротивлению ротора). Но увеличение сопротивления ротора для улучшения пускового момента не рекомендуется, так как это снизит эффективность двигателя (из-за больших потерь в меди). Нельзя даже добавить внешнее сопротивление для запуска целей, так как стержни ротора постоянно закорочены (конструкция ротора с короткозамкнутым ротором находится здесь).Эти недостатки устраняются двигателем с двойной короткозамкнутой клеткой , который имеет высокий пусковой крутящий момент без ущерба для эффективности.

Конструкция ротора с двойным короткозамкнутым ротором

Поперечное сечение ротора с двойной беличьей клеткой

Ротор двигателя с двойной короткозамкнутой клеткой имеет две независимые обоймы на одном роторе. На рисунке слева показано поперечное сечение ротора с двойным короткозамкнутым ротором.

Шины с высоким сопротивлением и низким реактивным сопротивлением помещаются во внешнюю клетку, а стержни с низким сопротивлением и высоким реактивным сопротивлением помещаются во внутреннюю клетку. Внешняя клетка имеет высокое «отношение реактивного сопротивления к сопротивлению», тогда как внутренняя клетка имеет низкое «отношение реактивного сопротивления к сопротивлению».

Работа мотора с двойным короткозамкнутым ротором

При запуске двигателя частота наведенной ЭДС высока из-за большого скольжения (скольжение = частота ЭДС ротора / частота питания). Следовательно, реактивное сопротивление внутренней клетки (2πfL, где f = частота ЭДС ротора) будет очень высоким, увеличивая его полное сопротивление.Следовательно, при запуске большая часть тока проходит через внешнюю клетку, несмотря на ее большое сопротивление (поскольку полное сопротивление ниже, чем внутренняя клетка). Это не повлияет на внешнюю клетку из-за ее низкого реактивного сопротивления. А из-за большого сопротивления внешней обоймы пусковой момент будет большим.

По мере увеличения скорости двигателя скольжение уменьшается, и, следовательно, частота ротора уменьшается. В этом случае реактивное сопротивление внутренней клетки будет низким, и большая часть тока будет проходить через внутреннюю клетку, имеющую низкое сопротивление.Следовательно, дает хорошую эффективность.
Когда двигатель с двойной обоймой работает на нормальной скорости, частота ЭДС ротора настолько мала, что реактивным сопротивлением обеих обойм можно пренебречь. При параллельном соединении двух обойм суммарное сопротивление ниже.
Характеристики крутящего момента двигателя с короткозамкнутым ротором для обеих клеток показаны на рисунке ниже.

Автотрансформатор пуск ротора с короткозамкнутым ротором Асинхронный двигатель.

Автоматический пуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором с помощью трансформатора используется для обеспечения безопасного пуска асинхронного двигателя за счет снижения пускового пускового тока в асинхронном двигателе.Запуск асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором через автоматический трансформатор работает по принципу пониженного напряжения на клеммах статора, то есть понижает напряжение питания на статоре. Таким образом, напряжение выборочно преобразуется в низкое во время подачи заявления, а затем восстанавливается нормальное напряжение, когда двигатель работает нормально.

Принцип действия автотрансформатора

Снижение напряжения питания достигается с помощью автотрансформатора с фиксированным ответвлением или более дорогого автотрансформатора с несколькими ответвлениями, или даже с помощью трансформатора переменного напряжения.

Во время пуска с автотрансформатором двигатель подключается к одному отводу автотрансформатора (выключатель только магнитный замкнут, KA замкнут, KY замкнут), что снижает сетевое напряжение на коэффициент «k» и втягивает двигатель. ток, уменьшенный во столько же раз по сравнению с током, который мог бы поглотить двигатель при непосредственном питании с полным номинальным напряжением.

В результате ток в первичной обмотке трансформатора и, следовательно, в линии должен быть уменьшен на k2.Вследствие снижения напряжения на коэффициент k, пусковой момент также уменьшается на k2 по сравнению с запуском при полном напряжении. Когда двигатель достигает примерно от 80% до 90% своей установившейся скорости, контактор KY размыкается, и на двигатель продолжает подаваться пониженное напряжение за счет индуктивности обмоток автотрансформатора. В этот момент контактор KL замыкается, а контактор KA размыкается, так что двигатель питается напрямую от сети.

Запуск с автоматическими трансформерами считается довольно дорогостоящим, безусловно, более дорогостоящим, чем запуск Y / Δ, и применяется к двигателям с короткозамкнутым ротором средней / высокой мощности с высокой инерцией.

автоматический пуск трансформатора асинхронного двигателя ротора с короткозамкнутым ротором

Дополнительная литература

ротор с беличьей клеткой — португальский перевод — язык

Трехфазный […] двигатель с короткозамкнутым ротором wi t h ротор с короткозамкнутым ротором B a si c модель KN7 lvmotors.com	Motor tr if sico co m ротор e m gaiola de esquilo V erso d e base KN7 lvmotors.com
Поскольку двигатели KBF fea tu r e с короткозамкнутым ротором , y ou также могут использовать […] это недорогой и надежный двигатель для кранов и ходовых […] приложений для скорости движения до 63 м / мин. demagcranes.com	Desde que o s motores t ipo KBF […] так минусы tr udos co mo rotores de gaiola , este tip o econmico […] e robusto de motor tambm pode […] используется для управления и перемещения для скорости 63 м / мин. demagcranes.com.br
Преобразователи частоты SK 200E — устройства для промышленных и коммерческих предприятий, работающие от трехфазного тока […] асинхронные двигатели wi t h роторы с короткозамкнутым ротором . www2.nord.com	Os Variadores de Frequncia SK 200E so aparelhos […] destinados a instalaes industrialriais e comerciais, para a operao de motores […] trifsicos as s ncron os co m ротор e m cur to-ci rc uito. www2.nord.com
из предлагаемых нами услуг: перемотка трехфазной […] двигатели индукционные ty p e с короткозамкнутым ротором a n d of wi nd e d amarillaschiclayo.net	серверов обслуживания: Rewind […] trifsico de in du o gaiola d e esquilo rotor do mot or e fe rida. amarillaschiclayo.net
(2) Оба t h e ротор a n d статор o u r C м или изготовлены из силикона […] Сталь с низкими потерями. secmotor.com	(2) Tanto o estat или e ротор d на osso motor CA наконечник o gaiola d e esquilo fe6 де ао […] делать силикон, que apresenta baixa perda. secmotor.com.pt
Общая черта между […] синхронный двигатель nd беличья клетка i n du ction двигатель […] скорость двигателя определяется […] количество пар полюсов и частота сети. secmotor.com	Uma caracterstica comum entre motor sncrono e […] мотор i ndu или ipo gaiola de esquilo qu e a v el ocidade […] сделать двигатель детерминированным pelo nmero […] de pares de plos e freqncia da linha. secmotor.com.pt
Помимо трехфазного взрыва […] электродвигателей, мы также можем […] производить двигатель постоянного тока или s , беличья клетка A C m otors, синхронные […] двигателей и электрогенераторов и др. secmotor.com	Мотоциклы Alm de trs prova de exploso fase […] eltricos, podemos tambm produzir […] моторы DC , mot ore s A C gaiola, mot ore s sn cr onos e […] geradores eltricos, e muito mais. secmotor.com.pt
Это обеспечивает o u r беличья клетка A C m otors с высокой жесткостью […] и малый вес. secmotor.com	Isso proporciona aos […] noss os motores C A t ipo gaiola de esquilo c om alta ri gidez […] e leveza. secmotor.com.pt
Двигатель ‘означает электрический односкоростной, […] трехфазный 50 Гц или 50/60 H z , беличья клетка i n du ction двигатель, который eur-lex.europa.eu	Двигатель, um motor elctrico trifsico de […] velocidade f ix a, do ti po gaiola de esquilo , que fun ci ona [… частота 50 или 50/60 Гц и очередь eur-lex.europa.eu
Сквозная вставка di n g клетка b a rs в t h e от , вибрация n o f клетка b a rs , вызванная […] электромагнитная сила и центробежная сила исключены. secmotor.com	Atravs da […] encravar b ar ras d e gaiola n a ranhu ra do ротор , a vi бюстгальтер o ar das das b ar das b e gaiola c ausad o pela fora […] eletromagntica e […] a fora centrfuga excludedado. secmotor.com.pt
Согласно двигателю […] начальные условия, t h e сепаратор ротора b a RS может быть изготовлен из […] либо из меди, либо из медного сплава. secmotor.com	De acordo com as condies de arranque de […] двигатель, as barr as de gaiola de ротор po de se r feita […] de liga de cobre ou cobre. secmotor.com.pt
В общем, o u r беличья клетка A C m otor позволяет непрерывно […] холодный старт на два раза или горячий старт на один раз. secmotor.com	Эм гераль, о […] nosso mo до r CA наконечник o gaiola d e esquilo на клещ qu e arranque […] a frio contnuo por duas vezes ou arranque a quente por uma vez. secmotor.com.pt
Проведено теоретическое исследование производительности […] методы оценки для трех фаз […] асинхронные машины wi t h сепаратор ротора , f ro m испытания в установившемся режиме […] Состояние , чтобы вычислить […] крутящий момент, создаваемый на валу без его прямого измерения, то есть только на основе измерений электрических величин в статоре (напряжение, ток, активная мощность и сопротивление обмотки), а также скорости вращения. www-ext.lnec.pt	Foi feito um Estudo Terico de Avaliao de […] desempenho de mquinas assncronas […] trifsi ca s de ротор em gaiola, a par tir de ensaios […] em mode estacionrio, por forma […] a calcular o binrio produzido no veio sem medio directa deste e apenas a partir de medies de grandezas elctricas no estator (tenses, tensidades de corrente, potncia activa e resistncia) и da velocidade do rotor da mquina elctrica. www-ext.lnec.pt
В свете этого, o u r беличья клетка A C m otors широко […] используется на международном рынке, включая такие страны, как Китай, […] США, Италия, Бразилия, Россия, Индия, Судан и др. secmotor.com	luz destes, os […] nosso s motores C A ti po gaiola de esquilo so amp la mente […] utilizados no mercado internacional, включая […] pases como China, Estados Unidos, Itlia, Brasil, Russia, India e Sudo, e muito mais. secmotor.com.pt
Следующее опишет для вас более подробно […] информация о o u r беличья клетка A C m otors. secmotor.com	Подробная информация по более подробной информации […] nossos m ot ores CA tip o gaiola d e esquilo . secmotor.com.pt
O u r беличья клетка A C m otors могут использоваться для управления различными […] универсальной техники. secmotor.com	Noss os motores C A ti po gaiola de esquilo p ode ser us ado para […] Conduzir Uma Variedade de Mquinas de Uso-Geral. secmotor.com.pt
Методы охлаждения o u r беличья клетка A C m otor включают четыре […] типов, а именно IC01, IC81W, IC611 и IC616. secmotor.com	Os mtodos de resfriamento do […] nosso moto r CA t ipo gaiola de esquilo , включая ui q ua tro tipos, […] сабля, IC01, IC81W, IC611 и IC616. secmotor.com.pt
Беличья клетка м o от до r в коротком замыкании (TEFC), закрытая конструкция с внешней вентиляцией. lowara.ru	Motor co m rotor e m curto circuito (TEFC), carcaa em alumnio, do tipo fechado com ventao externa. lowara.com
Эта конструкция также эффективно […] предотвращает поломку стержней сепаратора и продлевает срок службы. secmotor.com	Este design tambm Impede eficazmente a ruptura […] das bar ra s da gaiola e pr ol onga a vida til dos nossos motores C A tip o gaiola de esquilo. secmotor.com.pt
Stan da r d беличья клетка i n du ction моторы […] предназначены для односкоростной работы. leroy-somer.com	O s motores assncronos st andards foram […] Concebidos Para Funcionamento em velocidade nica. leroy-somer.com
В июле 2004 г., […] первый высокий объем ta g e беличья клетка a s yn хронический двигатель […] SEC Electric Machinery Company. secmotor.com	Em Julho de 2004, o primeiro de […] мотор as scro no de gaiola de esquilo de alt a vol ta gem de […] EC Electric Machinery Company foi produzido. secmotor.com.pt
Электроэнергия, которую может генерировать ветрогенератор, будет зависеть от […] скорость поворота т ч e ротор a n d размер турбины. ecoconceitos.com.br	Eletricidade que um gerador elico pode gerar depender da […] velocidade d e rota o do rotor e do t aman ho da turbina. ecoconceitos.com.br
Правильное использование подшипников редуктора снижает […] вибрация в t h e ротор b l ad es и башня. корпоратив.lanxess.com	O uso correto dos rolamentos de redutor reduz a […] вибра o nas l mina s do ротор e na tor re . Corporate.lanxess.com
Запрещается руление воздушного судна на рабочей площади . […] аэродром, или i t s ротор m u st не может быть повернут под […] Мощность , если только человек на […] контролей имеет соответствующую квалификацию. eur-lex.europa.eu	A rolagem das aeronaves no deve […] efectuar-se na rea ​​de movimento de um […] aerdromo , nem os s eu s rotores d ev em e star a trabalhar […] sem uma pessoa адекватная квалификация aos comandos. eur-lex.europa.eu
(d) Неконтролируемый отказ, значительное превышение скорости или неспособность контролировать скорость любого высокоскоростного вращающегося компонента (например: вспомогательная силовая установка, воздушный стартер, машина с воздушным циклом, турбинный двигатель, винт r o r ротор ) . eur-lex.europa.eu	d) Авария, не контролирующая избыточную скорость движения, повышающая квалификационный компонент, вращающийся по грандиозной скорости (пример: группа вспомогательных, арранкадор пневмико, мкина де цикло пневмико, моторная турбина а ар) евро.europa.eu

Ротор с короткозамкнутым ротором от 14 до 40, 1000 рупий / штука Запасные части для погружного насоса Mahi

Ротор с короткозамкнутым ротором от 14 до 40, 1000 рупий / штука Запасные части для погружного насоса Mahi | ID: 15027401497

Спецификация продукта

Мощность (Вт или л.с.)	1-20 л.с.
Фаза	Однофазный
Напряжение двигателя	440 В
Скорость 14304

Описание продукта

Мы — успешная организация, которая приобрела имя и известность в предоставлении клиентам ротора с беличьей клеткой , .

Заинтересовал этот товар? Получите последнюю цену у продавца

Связаться с продавцом

Изображение продукта

---

О компании

Год основания 2016

Юридический статус Фирмы Физическое лицо — Собственник

Характер бизнеса Оптовик

Количество сотрудников До 10 человек

Годовой оборот50 лакх — 1 крор

Участник IndiaMART с января 2017 г.

GST23BZBPD0364D1Z6

Основанная в 2016 году, Mahi Submersible Pump Spares занимается оптовой продажей, продажей и , предоставляя машин, таких как погружной насос , погружной кабель, самовсасывающий насос, обмоточный провод, втулку двигателя, промышленное оборудование. Услуги по установке ротора, ступенчатого корпуса, погружного насоса и многое другое.Предлагаемый диапазон оборудования полностью соответствует заветным требованиям и потребностям наших клиентов, которых мы наняли в нашем офисе.

Вернуться к началу 1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

1

Есть потребность?
Получите лучшую цену

Чем асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором отличаются от двигателей с контактным кольцом?

Чем асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором отличаются от двигателей с контактным кольцом?

Дата: 2018-11-14 17:04:05

Асинхронные двигатели

подразделяются на асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом в зависимости от типа используемых в них двигателей.Однако на потребительском рынке преобладают асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором.

Двигатель с короткозамкнутым ротором:

Он имеет прочную и несложную конструкцию, состоящую из ротора с многослойным сердечником (цилиндрическим) с полукруглыми пазами. На каждом конце имеется короткое замыкание с помощью медного или алюминиевого кольца или закорачивающего кольца. Двигатели с короткозамкнутым ротором характеризуются отсутствием внешнего сопротивления, подключенного к ротору.

Преимущества перекоса ротора:

Пазы ротора в двигателе с короткозамкнутым ротором перекошены, преимущества чего следующие:

.Это уменьшает магнитный гул, тем самым сохраняя бесшумность двигателя.

. Скошенный ротор обеспечивает плавные кривые крутящего момента для всех положений ротора.

.Это предотвращает зазубрины, т. Е. Тенденцию к блокировке ротора и статора.

. Это приводит к высокому коэффициенту трансформации между ротором и статором.

. Сопротивление ротора увеличено.

электродвигатель с контактным кольцом:

Электродвигатель с фазным ротором также известен как электродвигатель с фазной обмоткой.Двигатель с контактным кольцом поставляется с ламинированными цилиндрическими сердечниками и полузамкнутыми пазами на границе для включения трехфазных обмоток. Ротор намотан на то же количество полюсов, что и в статоре, и свободный конец этих обмоток соединен с тремя изолированными контактными кольцами, закрепленными на валу. Угольные щетки касаются контактных колец с помощью узла контактных колец. Эти щетки подключены к внешнему реостату.

Важные различия между асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором и контактным кольцом:

.Внешнее сопротивление: ключевое различие между электродвигателями с контактным кольцом и короткозамкнутым ротором заключается в том, что электродвигатель с контактным кольцом содержит внешнее сопротивление, которое увеличивает сопротивление ротора и, следовательно, пусковой момент в нем. Однако двигатель с короткозамкнутым ротором не может содержать никакой цепи дополнительного сопротивления, потому что стержень имеет постоянные пазы.

.Ротор: двигатель с короткозамкнутым ротором имеет ротор с короткозамкнутым ротором с перекошенными пазами, тогда как двигатель с контактным кольцом поставляется с ротором намотанного типа с параллельными пазами, каждая из которых содержит один стержень.

. Конструкция: двигатель с контактным кольцом имеет сложную конструкцию из-за использования контактных колец и щеток, тогда как двигатели с короткозамкнутым ротором имеют простую конструкцию.

.Пускатель: Стартер с сопротивлением ротора можно использовать в электродвигателе с контактным кольцом, но не в электродвигателе с короткозамкнутым ротором.

. Пусковой момент: двигателю с контактным кольцом требуется высокий пусковой момент в отличие от двигателя с короткозамкнутым ротором.

. Потери меди: потери меди в двигателе с короткозамкнутым ротором ниже, чем в двигателе с контактным кольцом.

.Эффективность: двигатели с контактным кольцом имеют более низкий КПД, чем двигатель с короткозамкнутым ротором.

.Управление скоростью: в двигателе с контактным кольцом возможно регулирование скорости с помощью цепи внешнего сопротивления. Однако управление скоростью двигателя с короткозамкнутым ротором невозможно.

. Техническое обслуживание: Стоимость технического обслуживания электродвигателя с контактным кольцом высока, поскольку он содержит щетки.

. Использование: Двигатели с контактным кольцом используются в местах, требующих высокого пускового момента. С другой стороны, двигатели с короткозамкнутым ротором используются в токарных станках, вентиляторах, воздуходувках и т. Д.

Справочные детали Количество контактных колец, как показано ниже ：
О компании Moflon — Руководство
MG119F серии Фланцевое контактное кольцо статора Контактное кольцо
Цена | Онлайн-запрос
Компания MOFLON улучшила ключевые параметры контактного кольца
Контактное кольцо для контактного кольца видеонаблюдения CCD
Беспроводные контактные кольца, непрерывное вращение на 360, неограниченное число оборотов в минуту

Другое
： Pri: фундаментальные проблемы, возникающие при разработке контактных колец Следующий рабочий механизм электродвигателя с контактными кольцами
Другое:
Обсуждение отдельных контактных колец
Сравнение вращающихся электрических соединителей и электрических контактных колец
Важность контактных колец в установках с интенсивным инвестированием
Как Беспроводные контактные кольца работают без физического подключения?
Обсуждение контактной системы и датчика с контактным кольцом
Важность контактного кольца со сквозным отверстием по сравнению с контактным кольцом других форм

.