0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое многоскоростной асинхронный двигатель

Многоскоростные асинхронные электродвигатели

Развитие технологий, техники, увеличение масштабов производства стало возможно после изобретения электрических станков, конвейеров, машин, значительно облегчающих человеческий труд. Автоматизация промышленных процессов, в свою очередь, позволила увеличить темпы роста производства и, соответственно, потребления. В таких условиях оптимальным вариантом развития является упрощение, сокращение используемого оснащения. Чем больше функций может выполнять один прибор, станок, машина тем меньше места он занимает, тем больше пользы и прибыли приносит своему владельцу. Установка многоскоростных двигателей позволяет избежать необходимости использования дополнительной коробки передач. Многоскоростные электродвигатели позволяют регулировать частоту вращения ступенчато. Изготавливаются на основе обычных двигателей. Используются как приводы агрегатов, нуждающихся в многоступенчатой регулировке частоты вращений. Позволяют варьировать число частот вращений от двух до четырех, в зависимости от разновидности прибора.

Применение данного вида электродвигателей обеспечивает:

  • упрощение конструкции оснащения, дает возможность убрать коробку переключения;
  • повышение КПД, удобства эксплуатации агрегатов;
  • снижение уровня вибрации станка, что значительно повышает качества готовой продукции, обработки;
  • упрощение переключения режимов, системы автоматического управления.

Подразделяются на три вида:

  • двухскоростные – позволяют настроить два режима работы приборов;
  • трехскоростные – соответственно делают доступными три скорости;
  • четырёхскоростные – настройка 4 режимов.

Устройство

Многоскоростные электродвигатели – это обычные односкоростные двигатели, модифицированные особой обмоткой статора, специальным устройством ротора. Чаще всего на статоре устанавливают две независимые друг от друга обмотки. Но также может быть использована схема, при которой одна обмотка создает два разных полюса. В трехскоростных моделях используют не три, а две обмотки, одна из которых дает два режима, а вторая – третий. Для получения четырех режимов необходимо две независимых обмотки, каждая из которых создает два различных полюса, что обеспечивает переключение между четырьмя темпами.

Варианты исполнения

Выпускается в стандартном исполнении, но также может быть выполнен в следующих вариациях:

  • влагозащищенный;
  • взрывозащищённый;
  • с учетом особенностей климатической зоны;
  • с принудительной системой вентиляции/охлаждения;
  • с защитой от капель, брызг;
  • другие индивидуальные параметры.

Сферы применения

Используются в приборах, темп работы которых необходимо изменять под действием различных факторов, параметров материалов, окружающей среды.

  • Для обрабатывающих, режущих станков позволяет переключать режим, ориентируясь на параметры обрабатываемых, разрезаемых материалов: твердости, жесткости, размера и т.д.
  • Для механизмов с разной рабочей и холостой скоростью, обладающих высокой инертностью: лесопильные рамы, подъемники, элеваторы. Многоскоростной двигатель здесь обеспечивает максимальную быстроту вращений во время рабочего процесса и минимальную при запуске, остановке машины.
  • Как привод агрегатов, мощность которых меняется в разное время суток, года, цикла: насосах, транспортерах, погрузочном оборудовании, воздуходувках и т.д.
  • Для механизмов, способных выполнять различные задачи, требующие разной быстроты. Например, нефтяное оборудование, которое при минимальных показателях решает задачу перекачки нефти, а при максимальных – монтажа труб.
  • В механизмах, приборах, агрегатах, регулирование которых зависит от потребляемой мощности, частоты питающей сети или каких-либо других факторов.

Чтобы подобрать оптимальное исполнение многоскоростного двигателя для решения ваших задач, воспользуйтесь бесплатной консультацией нашего технического специалиста. Для быстрого и эффективного подбора оборудования, рекомендуем заранее определить задачи агрегата, условия, в которых он будет установлен и приемлемую стоимость. Чтобы получить консультацию, позвоните по телефону, указанному в контактах, или воспользуйтесь онлайн-формой.

Устройство и принцип работы частотного регулятора

Принцип частотного регулирования основан на зависимости угловой скорости вращения ротора от частоты напряжения на обмотках статора. С появлением IGBT-транзисторов и GTO-тиристоров наибольшее распространение получила схема преобразования частоты на базе широтно-импульсного модулятора.

Такие преобразователи частоты состоят:

  • Из силового выпрямителя с С или LC фильтром для сглаживания пульсаций.
  • Из инвертора на IGBT-транзисторах для преобразования постоянного напряжения в переменное, заданной частоты и амплитуды.
  • Из блока управления для генерации отпирающих силовые транзисторы импульсов.
Читать еще:  Все неисправностях двигателя экотек

Переменное напряжение выпрямляется и преобразуется в постоянное, затем снова инвертируется в переменное. Частота на силовом выходе ПЧ определяется длительностью отпирающих силовые транзисторы импульсов, поступающих со схемы управления.

Такой способ регулирования позволяет изменять частоту и амплитуду напряжения в силовой цепи электродвигателя, а значит управлять скоростью вращения ротора и моментом на валу электрической машины.

Устройство преобразователя частоты.

На рисунке 1 показана структурная схема, иллюстрирующая устройство преобразователя частоты (ПЧ).

Рис.1 Преобразователь частоты

Сетевое питающее напряжение промышленной частоты 50 герц поступает на вход выпрямителя (В), представляющего собой обычную мостовую диодную сборку. На выходе выпрямителя установлен Г — образный LC фильтр, выполняющий функции сглаживания пульсаций, которые присутствуют в выпрямленном напряжении.

Основной частью преобразователя является инвертор (И), осуществляющий преобразование постоянного напряжения в трёхфазную систему напряжений синусоидальной формы с регулируемой частотой и амплитудой. Ключевыми элементами инвертора служат мощные IGBT транзисторы, которые коммутируются сигналами, генерируемыми в системе импульсно — фазового управления. Система управления транзисторами, формирующими выходное напряжение, которое поступает на статор асинхронного двигателя (АД), основана на принципе ШИМ — широтно-импульсной модуляции. Сигнал управления представляет собой чередование импульсов напряжения с изменяемой скважностью.

Примечание. Скважность — это оценочная характеристика периодического импульсного сигнала, рассчитываемая как отношение периода чередования сигнала к длительности импульса. То есть, величина скважности показывает, какую часть периода занимают импульсы. При изменении скважности изменяется соотношение длительностей импульсов и промежутков между ними.

Следует обратить внимание на одну интересную особенность частотных преобразователей. На рисунке 1 показан преобразователь, подключенный к трёхфазной сети. Существуют модели преобразователей, питающихся от однофазной сети, при этом, на выходе инвертора формируется всё та же трёхфазная система. Разница между трёхфазными и однофазными частотными преобразователями заключается только в качестве напряжения на выходе выпрямителя. Трёхфазный выпрямительный мост создаёт меньший уровень пульсаций напряжения, по этой причине, однофазное выпрямление предъявляет повышенные требования к параметрам LC фильтра.

Практическая реализация схемы подключения двухскоростного электродвигателя

На практике мне попадались только схемы на переключателях ПКП-25-2. Это универсальное чудо советской коммутации, у которого может быть миллион возможных сочетаний контактов. Внутри есть кулачок (их тоже несколько вариантов по форме), который можно переставлять.

Это реальная головоломка и ребус, требующий высокой концентрации сознания. Хорошо, что каждый контакт просматривается в небольшую щёлку, и можно посмотреть, когда он замкнут или разомкнут. Кроме того, через эти прорези в корпусе можно чистить контакты.

Количество положений может быть несколько, их количество ограничивается упорами, показанными на фото:

Переключатель пакетный ПКП-25-2

Переключатель ПКП 25. Головоломка на любителя.

Переключатель пакетный ПКП-25-2 – контакты

Устройство и назначение

Электроцепь статора проводит ток, который генерирует магнитное поле. Оно вращает ротор. Таким образом электроэнергия превращается в кинетическую и заставляет работать прочие узлы и механизмы.

Электрические двигатели классифицируют по некоторым другим признакам:

  • электродвигатели общепромышленные;
  • постоянного тока;
  • спецназначения;
  • многоскоростные;
  • с дополняющим устройством (тормозом и пр.);
  • взрывозащищенные (шахтные) и др.

Однофазные асинхронные моторы работают от сети 220 В и 50 Гц, их мощность начинается от 0,12 кВт (это ключевые технические характеристики электродвигателей).

Трехфазные асинхронные устройства более совершенные, надежные, мощные (от 0,18 кВт), простые и при этом доступные. Это самый встречающийся в мире тип электродвигателей – до 90% приходится именно на него. Напряжение у них 220/380 В. Однофазные также гораздо слабее трехфазных с точки зрения способности выдерживать перегрузки, не следует передерживать их на холостом ходу.

Читать еще:  Вариаторный двигатель принцип работы

Кроме того, характеристики электродвигателя могут включать приспособленность к тем или иным условиям эксплуатации, например, есть специальные модели для тропического или холодного климата, высокой влажности, с защитой от пыли, агрессивных химических сред и т.д. Способ монтажа – еще одно качество, которое позволяет выделить устройства в отдельные группы. Подбор электродвигателя, учитывающий специфику приводного механизма, условия работы и окружающей среды, определяет длительность безаварийной работы и надежность системы «двигатель – нагрузка»

Электродвигатели – лифтовые, синхронные, многоскоростные

Лифтовые электродигатели

Двигатели для привода лифтов предназначены для привода лебедок пассажирских, грузовых и грузопассажирских лифтов промышленных, административных и жилых зданий.

Электродвигатели производятся для различных климатических зон, включая тропики и север. Электродвигатели имеют много модификаций по категориями размещения, способу монтажа, климатическому исполнению, электрическим и прочим характеристикам.

Лифты со скоростью передвижения не более 1,4 м/с приводятся в движение лифтовыми асинхронным электродвигателями специального назначения короткозамкнутым ротором трехфазного тока. Такие оборудования являются простыми по устройству и не требуют особого ухода при эксплуатационных работах. Электродвигатель для лифтов состоит из магнитопроводов, которые набраны из листов электрической стали, которые располагаются внутри корпуса.

Статорная обмотка двигателя, которая состоит из изолированных медных проводов, укладывается в пазы магнитопровода. Для прочности на статорную обмотку нанесен изоляционный лак. Ротор асинхронного электродвигателя для лифтовой лебедки имеет цилиндрическую форму и состоит из жестко укрепленного на вал электродвигателя магнитопровода и обмотки.

Цилиндрический магнитопровод ротора набран из изолированных листов электротехнической стали. Вдоль магнитопровода сделаны пазы, в которых размещена роторная обмотка. Вращение ротора происходит в опорных подшипниках качения, которые установлены в переднюю и заднюю крышки. В лифтостроение используют односкоростные или двухскоростные асинхронные лифтовые двигатели.

Синхронный электродвигатель

Синхронным электродвигателем называют синхронную машину, которая работает в режиме двигателя, скорость вращения которой тесно связана с постоянным отношением с частотой сети переменного тока, куда этот аппарат включен. Синхронные машины являются генераторами переменного тока. Синхронные двигатели используются во всех случаях, когда необходим двигатель, который работает при постоянной скорости и для получения регулируемого реактивного тока устанавливают синхронные компенсаторы.

Синхронные электродвигатели широко используются для самых различных видов привода, которые работают с постоянной скоростью: для эксгаустеров, крупных вентиляторов, генераторов постоянного тока, насосов, компрессоров и т.д. Характерной и важной особенностью синхронного электродвигателя по сравнению с асинхронным электродвигателем является то, что есть возможность регулирования реактивного тока у него путем изменения постоянного тока возбуждения.

Асинхронный электродвигатель

Асинхронный электродвигатель – это асинхронная электрическая машина, которая служит для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы такого электродвигателя основан на взаимодействие вращающегося магнитного поля, возникающее при прохождение трехфазного переменного тока по обмотке статора с током, индуктированным полем статора в обмотках ротора и в результате всего того возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля. Асинхронный двигатель является самым распространенным среди двигателей переменного тока.

Многоскоростные электродвигатели

Многоскоростными электродвигателями являются асинхронные электрические машины переменного тока и имеют несколько ступеней частоты вращения. Они могут имеет четыре, три, две частоты вращения, изменяющиеся переключением обмотки на другое число полюсов. Габаритные (присоединительные) размеры многоскоростных асинхронных электрических двигателей полностью соответствует таким же размерам общепромышленных электродвигателей.

Асинхронный многоскоростной электродвигатель является универсальным устройством, нашедшим применение в различных областях хозяйства: деревообрабатывающие и металлорежущие станки; грузовые и пассажирские лифты; приводы вентиляторов и электронасосов и т.д. Многоскоростные электродвигатели применяются для приводов механизмов, которые требуют ступенчатого регулирования частоты вращения.

Электродвигатели для железнодорожного транспорта

Электродвигатели постоянного тока для железнодорожного транспорта используется для отопительных и вентиляционных систем пассажирских вагонов; для масляных и топливных насосов, для вентиляторов маневровых тепловозов; для контролеров и компрессоров электровозов; для компрессоров, которые обеспечивают подъем токоприемников электропоездов и электровозов.

Читать еще:  Влияние глушителя на работу двигателя

Данные электродвигатели предназначены для длительной работы в условиях тропического, морского и умеренного климата. Тяговые двигатели постоянного тока используются для привода колёсных пар пассажирских электровозов, грузовых магистральных электропоездов постоянного тока.

Нахождение начал и концов обмоток

Для асинхронных электродвигателей, работающих на одной скорости, характерно наличие шести контактов для трех обмоток (по одному контакту на начало и конец для каждой из них). Если на моторе указано их предназначение, то можно сразу приступать к подсоединению. Но иногда следы меток стираются, или их нет совсем. Тогда перед подключением необходимо определить пары выводов, а также места, где намотка начинается, а где заканчивается.

Поиск парных клемм

Сначала нужно определить выводы, принадлежащие только одной обмотке. Всего получится три пары. Для этого используйте лампу и соединительные провода:

  1. Ко второму зажиму в сети подсоедините один из выводов. Свободных останется 5;
  2. Включите лампу в сеть через третий зажим;
  3. Второй конец провода соедините с одной из клемм статора;
  4. Если свечения нет, то разъедините их и подключите к другому выводу;
  5. Меняйте соединение лампы со свободными контактами до тех пор, пока не будет замечено накала в лампочке. Как только появился свет, подключенные к сети контакты статора пометьте. Это пара одной из намоток;
  6. Точно так же определите две оставшиеся пары;
  7. Пометьте каждую пару так, чтобы в последующем не приходилось вновь их искать.

Внимание! Во время работы следите, чтобы оголенные выводы намоток не касались друг друга. Иначе пары могут быть определены ошибочно.

Пометка начал обмоток и их концов

Есть два метода:

  • Трансформационный;
  • Подбор фаз.

Внимание! Для краткости: Н – начало, К – конец.

Описание метода трансформации:

  1. В одну пару включите лампу, а две оставшиеся соедините между собой последовательно, после чего подайте напряжение;
  2. Если свечения нет (рисунок б), то намотки были соединены К-Н-Н-К или Н-К-К-Н. Тогда нужно одну из намоток перевернуть, поменяв местами зажимы;
  3. Если появилось свечение (рисунок а), то на месте соединения двух пар можно смело пометить один из выводов концом, а другой – началом;
  4. Чтобы определить Н и К для обмотки, в которую включена лампа, нужно переставить ее на одну из намоток с уже определенными концами (рисунок в).

Описание способа поиска Н и К подбором фаз:

  1. Наугад попробуйте соединить двигатель звездой;
  2. Включите в сеть и следите за его работой. Если он гудит, то контакты одной из намоток поменяйте местами;
  3. Если мотор все равно гудит при работе, то верните контакты на место, но соедините с центром звезды противоположный вывод другой намотки;
  4. Если гудение пропало, то все выводы в центре – концы, а их противоположные стороны – начала. Если еще гудит, то поменяйте местами соединения третьей намотки.

Внимание! Метод подбора фаз подходит только для маломощных моторов до 5 кВт.

Однофазный мотор можно подключить только к однофазной линии. Трехфазный двигатель подходит как для однофазной, так и для трехфазной линии. Причем для однофазного подключения в сеть 127 или 220 Вольт выгодна схема «треугольник», а для линий 220 и 380 Вольт с тремя фазами – «звезда». В зависимости от технических характеристик мотора подключение может выполняться путем комбинаций этих методов.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector