13.12. Коллекторный двигатель переменного тока

13. 12. Коллекторный двигатель переменного тока

Безколлекторные асинхронные и синхронные двигатели при многих положительных качествах имеют существенные недостатки. Они не допускают плавного и экономичного регулирования вращения. Этот пробел частично восполняют коллекторные двигатели переменного тока. Коллекторные двигатели бывают однофазными и трехфазными. Ротор однофазного коллекторного двигателя выполнен в виде цилиндра с фазными обмотками, статор – явнополюсный. Так как обмотка полюсов статора, подключаемая к сети переменного тока, создает пульсирующее магнитное поле, то все элементы магнитной цепи машины набираются из отдельных листов электротехнической стали.

Рис. 13. 1 7 Схема подключения однофазного коллекторного двигателя переменного тока:

ОВ – обмотка возбуждения; Я₁ – Я₂ обмотка якоря (ротора)

 

Вращающий момент в однофазном коллекторном двигателе рис. 13. 17 создается взаимодействием токов в обмотке ротора с магнитным потоком полюсов. Коллекторные двигатели могут работать как от сети переменного тока, так и от сети постоянного тока. Это обстоятельство послужило для присвоения им наименования универсальных коллекторных двигателей. Коллекторные двигатели широко применяются для привода стиральных машин, швейных машин, пылесосов, электроинструмента и т. д.

 

 

Лекция 14. Конструкция и принцип действия асинхронных машин

 переменного тока

14. 1. История создания и область применения асинхронных двигателей

Электрические машины делятся на две большие категории: генераторы, которые служат для преоб­разования механической энергии в электрическую, и двигатели, которые преобразуют электрическую энергию в механическую.

 Машины переменного тока, в свою очередь, делятся на асинхронные и синхрон­ные. Асинхронная машина была изобретена М. О. Доливо-Добровольским еще в 1888 г., но до настоя­щего времени сохранила свои основные черты. Статор асинхронной машины создает вращаю­щееся магнитное поле, а ротор вращается с меньшей скоростью, т. е. асинхронно. Увеличение нагрузки двигателя вызывает уменьшение скорости вращения ротора. Асинхронные машины используются главным об­разом как двигатели. За прошедшие годы асинхронные двигатели нашли широкое применение в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства. Их используют в электроприводе металлорежущих станков, подъемно-транспортных машин, транспортеров, насосов, вентиляторов. Маломощные двигатели используются в устройствах автоматики. Широкое применение асинхронных двигателей объясняется их достоинствами по сравнению с другими двигателями: простота конструкции и невысокая стоимость, высокая надежность, возможность работы непосредственно от сети переменного тока, простота обслуживания.

14. 2. Принцип работы и устройство трехфазной асинхронной машины

Принцип работы асинхронных двигателей осно­ван на опыте Араго. Если под горизонтально подве­шенным на нити диском из проводящего немагнит­ного материала (например, из меди) поместить вра­щающийся подковообразный магнит, то диск начнет вращаться в ту же сторону, что и магнит.

Это явление объясняется следующим образом. Вращающееся магнитное поле, создаваемое магнитом, индуцирует в диске замкнутые вихревые токи. Эти вихревые токи, в соответствии с законом Ампера, вза­имодействуют с вращающимся магнитным полем, благодаря чему создается вращающий момент. Диск начинает вращаться в ту же сторону, что и поле, при­чем по мере увеличения скорости диска, скорость диска относительно поля уменьшается, что приводит к уменьшению величины индукционных токов в дис­ке и вращающего момента. Диск начинает приоста­навливаться и скорость диска относительно поля уве­личивается, что приводит к увеличению величины ин­дукционных токов в диске и вращающего момента. В конце концов, установится равновесие, при котором диск будет вращаться с некоторой постоянной ско­ростью, которая меньше скорости вращения магнит­ного поля, т. е. вращение диска будет асинхронным.

Это явление асинхронного вращения диска из проводящего немагнитного материала во вращаю­щемся магнитном поле и положено в основу устрой­ства асинхронных двигателей.

Основные части машины: неподвижная называется статор, подвижная – ротор. Сердечник статора набирается из листовой электротехнической стали и запрессовывается в станину. На рис. 14. 1 показан сердечник статора в сборе. Станина (1) выполняется литой, из немагнитного материала. Чаще всего станину выполняют из чугуна или алюминия. На внутренней поверхности листов (2), из которых выполняется сердечник статора, имеются пазы, в которые закладывается трехфазная обмотка (3). Обмотка статора выполняется в основном из изолированного медного провода круглого или прямоугольного сечения, реже – из алюминия. В простейшем случае обмотка статора состоит из трех секций, сдвинутых в пространстве друг отно­сительно друга на 120". В этом случае создается двух­полюсное вращающееся магнитное поле. Для созда­ния четырехполюсного вращающегося магнитного поля необходимо число секций обмотки увеличить до 6 и т. д. Начала и концы обмоток статора трехфаз­ного асинхронного двигателя выводятся на щиток корпуса (рис. 14. 2 а), закреплённый на станине

 Обмотка статора состоит из трех отдельных частей, называемых фазами. Начала фаз обозначаются буквами с₁, с₂, с₃, концы – с₄, с₅, с₆.

Рис. 14. 1

 

Обмотка статора может быть соединена по схеме на звезду (рис. 14. 2, б) или треугольник (рис. 14. 2, в). Выбор схемы соединения обмотки статора зависит от линейного напряжения сети и паспортных данных двигателя. В паспорте трехфазного двигателя задаются линейные напряжения сети и схема соединения обмотки статора. Например, 380/220, Y/∆. Данный двигатель можно включать в сеть с Uл = 380В по схеме звезда или в сеть с Uл =220В – по схеме треугольник. Основное назначение обмотки статора – создание в машине вращающего магнитного поля.

⇐ Предыдущая43444546474849505152Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: