У дома · Измервания · Таблица за изчисление за въздушни двигатели. Въздушни асинхронни двигатели - технически характеристики

Таблица за изчисление за въздушни двигатели. Въздушни асинхронни двигатели - технически характеристики

AC двигател, който използва въртящо се магнитно поле, генерирано от статора, се нарича асинхронен, ако честотата на полето е различна от тази, при която се върти роторът. Трифазните асинхронни електродвигатели са широко използвани. Техните технически характеристики са важни за правилна работа. Те включват механични характеристики и производителност. Първият включва зависимостта на честотата, с която роторът се върти от товара. Връзката между тези количества е обратно пропорционална, т.е. Колкото по-голямо е натоварването, толкова по-ниска е честотата.

В същото време, както се вижда от графиката, в интервала от нула до максималната стойност, с увеличаване на натоварването, честотата намалява незначително. За такъв асинхронен електродвигател казват, че той механични характеристикижилав.


Асинхронните електродвигатели са прости и надеждни за производство, поради което се използват широко.

Има 3 вида асинхронни електродвигателис ротор с катерица:

едно-, дву- и трифазни, а освен тях – и асинхронни с навит ротор.

Монофазни

Първият тип има една намотка на статора, която получава променлив ток. За стартиране на асинхронен двигател се използва допълнителна статорна намотка, свързана за кратко време към мрежата чрез капацитет или индуктивност или съединена накъсо, за да се постигне първоначалното фазово изместване, необходимо за завъртане на ротора.

Без това магнитното поле на статора не би могло да го движи. За такъв двигател, както всеки асинхронен, роторът е направен под формата на цилиндрична сърцевина с алуминиеви канали и лопатки за вентилация. Такъв ротор, наречен "катерица", се нарича катерица.

Асинхронните електродвигатели се монтират в устройства, които не изискват голяма мощност, като малки помпи и вентилатори.


Двуфазен

Вторият тип, т.е. двуфазен - много по-ефективен. Те имат две намотки на статора, които са перпендикулярни една на друга. В този случай към един от тях се подава променлив ток, към другия е свързан фазово изместващ кондензатор, поради което се създава магнитно въртящо се поле.

Имат и ротор с кафезна клетка. Обхватът им на използване е много по-широк в сравнение с първите. Двуфазни машини, захранвани от еднофазна мрежа, се наричат ​​кондензаторни, тъй като трябва да имат фазоизместващ кондензатор.

Три фази

Трифазните намотки имат три намотки на статора, изместването между тях е 120 градуса, така че техните полета се изместват със същото количество, когато са включени. Чрез включване в променлива трифазна мрежаТакъв електродвигател, късо съединение, върти ротора поради възникващото магнитно поле.


Намотките са свързани по една от схемите - "триъгълник" или "звезда". Но втората връзка има по-високо напрежение и е посочена на кутията в две стойности - 127/220 или 220/380. Тези двигатели са незаменими за работата на лебедки, различни машини, кранове и циркулярни машини.


Двигателите с навити ротори имат идентичен статор. Магнитният проводник (заряд) е положен в жлебовете им заедно с три намотки. Но няма ляти алуминиеви пръти, но има пълноценна намотка, която е свързана със „звезда“. Трите му края са изведени върху контактни пръстени, които са монтирани на вала на ротора и изолирани от него.


1 - корпус и щори;

2 – четки;

3 – четкодържатели с четкодържач;

4 - пръст, закрепващ траверса;

5 - изводи от четки;

6 – блок;

7 – изолираща втулка;

8 и 26 – контактни пръстени;

9 и 23 - външни и вътрешни капаци на лагери;

10 – щифт, закрепващ капака на лагера към кутията;

11 – заден лагерен щит;

12 и 15 - намотки на ротора;

13 – държач за намотка;

14 - сърцевина на ротора;

16 и 17 - преден лагерен щит и неговия външен капак;

18 – отвори за вентилация;

19 – легло;

20 - ядро ​​на статора;

21 - шпилки на външния лагерен капак;

22 – превръзка;

21 – лагер;

27 - заключения на намотката на ротора

Можете да свържете двигателя директно или чрез реостат, захранвайки го чрез четки AC напрежение(трифазен) на пръстени. Последният се отнася до най-скъпия трифазен асинхронен електродвигател. Неговите характеристики, по-специално началният въртящ момент, под товар са много по-големи, поради което се монтират в устройства, които стартират под товар: в асансьори, кранове и др.

Тези електродвигатели са доста широко разпространени в производството и в ежедневието, тъй като са по-ефективни от двигателите, работещи от двуфазна мрежа.

Ако електродвигателят има статор - неподвижен възел и подвижен ротор, разделени от слой въздух, т.е. механично не взаимодейства, но скоростта на ротора и магнитно полене са еднакви, нарича се асинхронен електродвигател. Устройството и принципът на работа са описани по-долу.

Статорът съдържа три намотки с магнитна сърцевина вътре. Самият статор е сглобен от плочи от електрическа стомана. Те са разположени под ъгъл от 120 градуса един спрямо друг и са фиксирани в жлебовете на неподвижния статор. Конструкцията на ротора лежи върху лагери. За вентилация е предвидено работно колело.

Видео: Електрически двигател

Поради факта, че има забавяне между честотата, с която се върти роторът и магнитното поле, т.е. първият изглежда наваксва полето, но не може да направи това поради по-ниската скорост на въртене, нарича се асинхронен електродвигател. Принципът на действие е да индуцира токове от ротора, който създава собствено поле, което от своя страна взаимодейства с магнитното поле на статора, карайки ротора да се движи.

Скоростта на въртене на вала може да се променя с помощта на регулатор на скоростта на асинхронен двигател, т.е. метод за промяна на неговото регулиране чрез промяна на фазовото напрежение или използване на модулация на ширината на импулса.

Като регулатор на скоростта на въртене на електродвигателя може да се използва инвертор (регулатор на напрежението-стабилизатор на напрежение), който ще действа като източник на енергия. Захранващото напрежение след регулатора ще се променя в съответствие със скоростта на въртене.


Електрическите двигатели могат да бъдат многоскоростни, т.е. предназначени за механизми, които изискват стъпаловидно регулиране на скоростта. Техните маркировки съдържат следните символи: AOL, AO2, 4A и др. Схемата на свързване е в паспорта или е показана на клемната кутия.

Важна характеристика на двускоростните е възможността за работа в два режима. Те са маркирани (вътрешни): AMX, AD, AIR, 5AM, AIRHM. За да изберете внесен двускоростен двигател, трябва точно да посочите данните в таблицата, налична на корпуса.

Предимства

Основното предимство е:

  • Опростена конструкция на електродвигателя, липса на бързо износващи се части (няма комутаторна група) и допълнително триене (същата причина).
  • Не са необходими допълнителни преустройства за захранване, тъй като се захранва директно от трифазна индустриална мрежа.
  • Малкият брой части прави двигателя много надежден.
  • Животът му е впечатляващ.
  • Лесно се поддържа и ремонтира.

Разбира се, има и недостатъци.

Те включват:

  • малък начален въртящ момент, поради което обхватът на приложението му е ограничен;
  • значителни консумирани стартови токове, понякога надвишаващи допустимите стойности в захранващата система;
  • високата консумация на енергия е реактивна, намалявайки механичната мощност.

Има две опции за свързване, които осигуряват работата на асинхронен електродвигател - схема на свързване "звезда" и "триъгълник".

звезда

Използва се за трифазна верига, чиято стойност мрежово напрежениее 380 волта. Характеристика на звездната връзка е, че краищата на намотките трябва да бъдат свързани в една точка: C4, C5 и C6 (U2, V2 и W2). Началата на намотките: C1, C2 и C3 (U1, V1 и W1), са свързани към проводници A, B и C (L1, L2 и L3) чрез превключващо оборудване.

Напрежението между началата съответства на 380 волта, а в местата, където фазовите проводници са свързани към намотките - 220V.

Връзката на асинхронен електродвигател при 220 е обозначена с Y. За да се предпази електродвигателят от претоварване, в точката, където се свързват намотките, е свързана неутрала.

Такава връзка не позволява електрически мотор, който е пригоден да работи от 380 волта, да постигне пълна мощност, тъй като напрежението на намотката е само 220V. Но предпазва от текущи претоварвания, което прави старта плавен.

Като погледнете клемната кутия, е лесно да разберете схемата на свързване. Ако има джъмпер, свързващ 3 щифта, тогава се използва „звезда“.

Триъгълник

Ако краищата на намотките са свързани с началото на предишните, тогава това е „триъгълник“.

от стари маркировки C4 е свързан към щифт C2, след това C5 към C3 и C6 към C1. В новата версия на маркировката изглежда така: свържете U2 и V1, V2 и W1, W2 и U1. Напрежението между намотките е 380 V. Но не е необходима връзка с неутрала или „работна нула“. Особеностите на тази връзка са големи стойностипускови токове, които са опасни за окабеляването.


На практика понякога се използва комбинирана връзка, т.е. По време на стартиране и ускорение се използва „звезда“, а по-късно се използва „триъгълник“, т.е. работен режим.

Клемната кутия, или по-точно три джъмпера между клемите, ще помогне да се определи, че за свързване е използвана верига "триъгълник".


Относно преобразуването на енергия

Енергията, подадена към намотките на статора, се преобразува от асинхронен електродвигател в енергия на въртене на ротора, т.е. механичен. Но количеството мощност на изхода и входа е различно, тъй като част от него се губи от вихрови токове и хистерезис, от триене и нагряване.

Тя се разсейва под формата на генерирана топлина, поради което е необходим вентилатор за охлаждане. Въпреки това, ефективността на асинхронните електродвигатели в широк диапазон от натоварвания е висока и достига 90% и 96% за много мощни.

Предимства на трифазна система

Основното предимство на трифазните двигатели в сравнение с еднофазните и двуфазните двигатели се счита за ефективност. В този случай има три проводника за предаване на енергия и относителното изместване на токовете в тях е 120 градуса. Стойността на амплитудите и честотите със синусоидална ЕМП е еднаква при различни фази.


Важно:При всяка връзка, зависима от напрежението, краищата на намотките могат да бъдат свързани вътре в двигателя (три проводника, излизащи от него) или изведени навън (6 проводника).

Какви опции има за електрически двигатели?

Наличието на буквата "U" в маркировката показва, че предназначението на електродвигателя е да работи в умерен климат, където годишните температури са в диапазона от + 40 градуса до 40 градуса. За тропически климат трябва да се маркира с "T".

Това означава, че двигателят работи нормално в температурен диапазон от +50 до -10. За морския климат обозначението съдържа "OM", за всички райони, с изключение на много студените - "O" (+35 - 10 градуса). И накрая, за райони с много студен климат - „UHL“, което означава нормална работа при температури от плюс 40 до минус шестдесет градуса.

Електрическите двигатели също са разделени на специални версии. Ако видите буквата "C", това означава, че двигателят е с високо приплъзване. Ако "P" - с високо начален въртящ момент, “K” - с навит ротор, с “E” - електромагнитна вградена спирачка.

Освен това те са:

  • на монтажните лапи, разположени на основата на корпуса и с отвори, предназначени за закрепване. Подобни двигатели се използват в дървообработващи машини и компресори, в електрически машини с ремъчна предавка и др.;
  • във фланцово изпълнение, т.е. Фланците на тялото имат отвори за закрепване към скоростната кутия. Често се използва в електрически помпи, бетонобъркачки и други устройства;
  • комбинирани, т.е. с фланци и крака. Те се наричат ​​универсални, защото могат да бъдат прикрепени към всяко оборудване.

Синхронни и асинхронни електродвигатели или разликите между тях

Освен асинхронните има и синхронни двигатели, които се различават от първите по това, че честотата на въртящия се ротор съответства на тази на магнитното поле. Основните му елементи са индуктор, разположен на ротора, и арматура, разположена на статора. Те са разделени, като асинхронни, въздушна междина. Те функционират като електродвигател или генератор.

В първата версия устройството работи благодарение на взаимодействието на магнитното поле, създадено на арматурата, с полето на полюсите на индуктора. Функционирането в генераторен режим се осигурява от електромагнитна индукция, причинена от въртяща се арматура в магнитното поле, образувано в намотката.

Полето взаимодейства с фазите на намотката на статора на свой ред, образувайки електродвижеща сила. По конструкция синхронните двигатели са по-сложни от асинхронните.


Заключение:При синхронните електродвигатели скоростта на ротора е еднаква с честотата на магнитното поле, докато при асинхронните двигатели те са различни.

Тези характеристики определят използването на първия, когато е необходима мощност от 100 kW или повече, а втория в случаите до 100 kW.

Видео: Асинхронен двигател Модел и принцип на действие.

Серия от асинхронни електродвигатели AI - асинхронни електродвигатели Interelectro (фиг. 1) е създадена от екип от специалисти от страните-участнички в Interelectro. На фиг. За сравнение, Фигура 2 показва размерите на асинхронните електродвигатели от серията A, A2, 4A, AI. Серията AI предоставя основен дизайн, както и модификации и специализирани дизайни. Електродвигателите от серията AI имат диапазон от мощности от 0,025 до 400 kW и диапазон на височини на оста на въртене от 45 до 355 mm.

В електродвигателите от серията AI са приети две опции за свързване на мощностни серии и височини на оста на въртене: P и C (съответно серията електродвигатели се наричат ​​AIR и AIS).

Първият вариант съответства на връзката, приета преди това в СССР, вторият - на стандартите SENE-LEC/CENELEK (документ 2B/64). Стандартите SENELEC/CENELEK са стандартите на Европейския електротехнически комитет за стандартизация, които регулират свързването на мощностните серии и инсталационните размери.

Те се ръководят от почти всички европейски и американски компании, разположени в чужбина. Следователно за вътрешния пазар електродвигателите от серията AI имат версия P (AIR), за износ - версия C (AIS). При опция P (серия AIR), мощността на електродвигателите на една и съща височина на оста на въртене обикновено е една стъпка по-висока от мощността при опция C (серия AIS).



Ориз. 1. AI серия електрически мотор с навит ротор

Ориз. 2. Сравнение на размерите на серии A, A2, 4A и AI(Първата унифицирана серия от асинхронни двигатели с общо предназначение A, AO е усвоен през 1949 г. През 1961 г. е усвоена втората унифицирана серия електродвигатели A2, AO2. От 1975 г. е заменен от серия 4A, 4AN).

В серията AI се приемат три вида обозначения: основни, основни и пълни. Основното обозначение е комбинация от символни елементи, които определят серията, нейната мощност, скорост на въртене (серийно обозначение, възможност за свързване на мощността към монтажните размери, височина на оста на въртене, монтажен размер по дължината на рамката и дължината на магнитната верига на статора, брой полюси), например: AIR200 MB (серия AI, връзка според опция P, височина на оста на въртене 200 mm, дължина на корпуса според монтажните размери M, брой на полюсите 6).

Основното обозначение е комбинация от основното обозначение на електродвигателя с обозначението на типа защита и охлаждане, електрическа и структурна модификация, специализиран дизайн и дизайн според условията заобикаляща среда, например: AIRBS100M4NPT2 (AIR100M4 - основно обозначение, B - затворена версия с естествено охлаждане без издухване, C - с повишено приплъзване, N - нисък шум, P - с повишена точност на монтажните размери, T - за тропически климат, 2 - разположение категория).

Пълно обозначение - комбинация от основното обозначение с допълнителни електрически и характеристики на дизайна, например: AIRBS100M4NPT2 220/380 V, 60IM218I, KZ-N-3, F-100, (AIRBS100M4NPT2 - основно обозначение, 220/380 V - напрежение, 60 - мрежова честота, IM2181 - версия според метода на инсталиране и при края на вала, KZ-N-3 - дизайн на изходното устройство и брой фитинги, F100 - дизайн на фланцовия панел).



Обозначението може да използва букви от руската и латинската азбука. Конструкцията според типа защита и охлаждане има следните обозначения: затворен с външен въздушен поток на корпуса с вграден вентилатор - не е посочен, затворен с естествено охлаждане - B (V), защитен - N (N), отворен - L (L), вграден - V ( V), затворен, вентилиран - P (P), с прикачен вентилатор от отделен електродвигател - F (F).

Електрическата модификация има следните обозначения: с повишено приплъзване - C (C), с повишен начален въртящ момент - P (R), с регулируема скорост - X (X), с навит ротор - K (K), монофазен с работен кондензатор - E (E), монофазен с пусков и работещ кондензатор - UE (YE), за краткотраен режим на работа - KR (KR).

Височината на оста на въртене се обозначава с числа от 45 до 355 mm (45, 50, 56.63, 71, 80. 90. 100, 112, 132, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355 mm ).

Монтажният размер по дължината на рамката и сърцевината на статора се обозначава с буквите на латинската азбука: дължината на първото ядро ​​е A, дължината на второто ядро ​​е B, дължината на третото ядро ​​е C, дължината на първото легло е S, втората дължина на леглото е M, дължината на третото легло е L, първата дължината на леглото с ядро ​​от първата дължина е SA, първата дължина на леглото с ядро ​​от втората дължина е SB, третата дължина на леглото с ядро ​​от първа дължина е LA, третата дължина на леглото с ядра от втора дължина е LB.

Броят на полюсите се обозначава с цифри: 2.4, 6, 8, 10, 12; двускоростни електродвигатели - 4/2, 6/4, 8/4, 8/6; трискоростни електродвигатели - 6/4/2, 8/6/4, 8/4/2.

Модификациите на дизайна имат следните обозначения: с температурна защита - B (V), ниско ниво на шум - N (N), с повишена точност на монтажните размери - P (P), с висока точност на монтажните размери - P2 (P2), с вградена -във електромагнитна спирачка- НЕЯ).

Статорните ядра на електродвигатели с височина на осите на въртене 45 - 132 mm се закрепват чрез заваряване, а с височини на осите на въртене 160 - 355 mm - със скоби. Ядрото на статора на електродвигателите от серията AI е сглобено от 0,5 mm дебелина, нелегирано, леко и умерено легирано с електроизолационно лаково покритие.



Статорната намотка на електродвигателите с височини на осите на въртене 45 - 250 mm е свободна, изработена от кръгъл проводник и е поставена в полузатворени статорни гнезда. За електродвигатели с височини на осите на въртене 280 - 355 mm статорната намотка е направена от твърди намотки от правоъгълен проводник, които са положени в полуотворени процепи на статора.

Намотката на статора на електродвигатели с височина на осите на въртене 45-132 mm е еднослойна, концентрична или за двуполюсни електродвигатели - клатеща се. Електродвигателите с височина на осите на въртене 160 -250 mm се изработват с едно- или двуслойна намотка. За електродвигатели с височини на осите на въртене 45 - 63 mm е възприета изолационна система с топлоустойчивост клас B, с височини на осите на въртене 71 - 250 mm - класове B и F, с височини на осите на въртене 280 - 355 mm - клас F.

Намотките на късо съединение на роторите на електродвигателите от всички височини на оста на въртене се извършват чрез запълване на сърцевината на ротора с алуминий. В същото време се отливат късосъединителни пръстени с вентилационни лопатки, а за някои височини на оста на въртене - с щифтове за закрепване на балансиращи тежести. За да се намали магнитният шум и да се намалят допълнителните моменти, роторните жлебове на електродвигателите с няколко височини на оста на въртене са направени със скосяване на едно зъбно деление.

Електрическите двигатели с всички височини на осите на въртене имат търкалящи лагери. Електродвигателите от серията AIR и AIS се произвеждат в два вида дизайнлагерни възли: първият - общоприет, вторият - с устройство за извършване и подмяна на смазване. За намаляване на шума и вибрациите в лагерните възли на електродвигатели с височини на осите на въртене 45 - 132 mm се използват пружинни шайби за осигуряване на аксиален натиск върху лагерите.

Електрически двигатели AIR - осн спецификации

Асинхронните електродвигатели за обща промишлена употреба се използват широко в индустрии като машиностроенето, селско стопанство, строителство, в дървообработващи предприятия, във вентилационни системи, на тягови механизми - конвейери, асансьори, кулокранове - те се използват за завършване помпено оборудване, хладилни и вакуумни агрегати. Двигателите, принадлежащи към тази група, се произвеждат в съответствие със стандартите, приети както сред руските (GOST R 51689), така и международните стандарти за приборостроене (DIN42673/DIN42677) и се използват при ремонта и разработването на чуждестранно и местно оборудване. Пълната продуктова гама включва асинхронни двигатели с височина на вала от 56 до 315 mm.

Общопромишлените електрически двигатели съставляват широка гама от технологични и опции за дизайнекзекуция. В допълнение към традиционните модификации, като многоскоростна, фреоново-маслоустойчива, с повишено приплъзване, предавка, с вградена спирачка, монофазна, е възможно да се сглобят редица високоспециализирани агрегати. Такива машини ще бъдат оборудвани със специални устройства и ще работят в условия на прагови температури, влажност и прах. Серията общопромишлени двигатели покрива широк диапазон на мощност - от 0,06 до 315 kW. Устройствата се произвеждат както от чугун, а именно: рамката и панелите са отлети от чугун, така и от алуминий – тук само рамката е отлята от алуминиева сплав. Такива електродвигатели са предназначени за работа с напрежение 220V, 380V и 660V. Честота променлив токможе да бъде в два режима - 50Hz и 60Hz. Двигателите са с високи степени на защита от проникване на влага и прах - IP 44, IP 54, IP 55.

Всеки продукт, изработен в специфичен дизайнерска характеристика, се обозначава с характерни маркировки, които разкриват същността на състава и предназначението на двигателя. Кодът за изпълнение на метода на инсталиране се състои от латинските букви IM, последвани от четири цифри. Например: IM 1081, IM 3182, с:

Първата цифра показва метода на проектиране и може да приема следните стойности:
„1“, което означава конструкция, монтирана на крака с носещи щитове;
“2” - на краката с лагерни щитове, с фланец на лагерния щит;
“3” - без крака, с фланец на лагерния щит, с основен фланец.

Втората и третата цифра кодират методите за монтиране на двигателя;

Четвърто - дизайнът на края на вала на двигателя:
“0” - без края на вала;
“1” - с един цилиндричен край на вала;
“2” - с два цилиндрични края.

По-долу е преписът символ, чиято структура се формира по схемата AIХ XXX ХХХ Х ХХ, където:

A - асинхронен тип;
I - унифицирана серия (т.е. Interelectro);
X - съответствие на мощността с инсталационните размери (P - съгласно PC 3031-71, C - съгласно CENELEK);
X – тук може да има както P (с повишен стартов момент), така и C (с повишено приплъзване);
XXX - размери, измерени в милиметри;
X - размер по дължина на леглото (S, M, L);
X е дължината на сърцевината на статора (A, B, липсата на буква означава първата дължина);
X - брой полюси (2, 4, 6, 8, 10);
X - символи за допълнителна модификация на уреда: C - земеделски, B - с вградена температурна защита, X2 - химически устойчив, P - с повишена точност на монтажните размери;
XX – препоръчителен климат (Умерен, Тропичен, HL - студен) и категория на настаняване (1, 2, 3, 4, 5).