ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 49
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Содержание
Лист
| Введение | 4 |
| 1. Теоретическая часть | 6 |
| 6 |
| 7 |
| 8 |
| 12 |
| 16 |
| 20 |
| 24 |
| Заключение | 25 |
| Список использованных источников | 26 |
| | |
Введение
Агрегат, преобразующий электрическую энергию в механическую, называется электродвигателем. Эти машины могут применяться в бытовой технике (маломощные асинхронные двигатели) и в промышленности (краны и лебедки общепромышленного значения и прочее).
Наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные электродвигатели — они используются во всех сферах народного хозяйства (станки и оборудование, автоматика, телемеханика и т. д.).
На сегодняшний день именно этот тип электрических машин наиболее распространен. Объясняется это простотой эксплуатации, надежностью этих машин, небольшим весом и удачными габаритными размерами.
Электродвигатель с короткозамкнутым ротором используется в электроприводах разных станков (металлообрабатывающих, грузоподъемных, ткацких, деревообрабатывающих), в вентиляторах, землеройных машинах, бытовых приборах.
Электродвигатель асинхронный с короткозамкнутым ротором позволяет значительно снизить энергопотребление оборудованием, которое он питает, обеспечить высокий уровень его надежности, увеличить срок службы. Совокупность этих характеристик, как правило, сразу положительно отражается на модернизации всего производства.
Асинхронный двигатель представлен на рисунке 1.
Рисунок 1 – Асинхронный двигатель
1. Теоретическая часть
1.1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
Асинхронный двигатель – электрическая машина, работающая в двигательном режиме, у которой частота вращения ротора не равна частоте вращения магнитного поля статора и зависит также от нагрузки. Основа работы электродвигателя – преобразование электрической энергии в механическую. Трехфазный асинхронный электродвигатель был разработан и впервые создан в 1889 году русским ученым-электротехником М.О. Доливо-Добровольским. Совместно с разработкой двигателя Михаил Осипович разработал и осуществил впервые в мире в 1891 году систему передачи трехфазного тока на расстояние.
Асинхронные двигатели активно используются во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства. Они потребляют примерно 70% всей энергии, предназначенной для преобразования электричества во вращательное или поступательное движение. Асинхронные двигатели зарекомендовали себя наиболее эффективными в качестве электрической тяги, без которой не обходятся многие технологические операции. Асинхронные двигатели обладают множеством положительных качеств. Простая конструкция позволяет изготавливать наиболее дешевые и надежные устройства. Минимальные расходы по эксплуатации обеспечиваются отсутствием скользящего узла токосъема, что одновременно повышает и надежность агрегата.
1.2. Конструкция асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель состоит из трех основных частей – ротор, статор и корпус. Основные части электродвигателя представлены на рисунке 2.
Рисунок 2 – Основные части асинхронного двигателя
1.3. Статор асинхронного двигателя
Статор асинхронного двигателя представляет из себя сердечник, состоящий из пластин электротехнической стали и содержащий в себе медные обмотки, которые определенным образом уложены в пазах статора.
Конструкция статора асинхронного двигателя представлена на рисунках 3-8.
Рисунок 3 – Конструкция статора асинхронного двигателя
Как было упомянуто, сердечник статора состоит из пластин, которые изолированы друг от друга. С внутренней стороны статора есть пазы.
Рисунок 4 – Конструкция статора асинхронного двигателя
В эти пазы укладывается изоляция.
Рисунок 5 – Конструкция статора асинхронного двигателя
Далее в эти пазы наматывается медный лакированный провод определенным образом, который представляет из себя обмотки статора.
Рисунок 6 – Конструкция статора асинхронного двигателя
Асинхронный двигатель имеет три связки медных проводов.
Рисунок 7 – Конструкция статора асинхронного двигателя
Медные провода определенным образом уложены в пазы статора под углом 120 градусов относительно друг друга.
Рисунок 8 – Конструкция статора асинхронного двигателя
Все 6 концов обмоточных проводов выведены в клеммную коробку, которая находится на корпусе двигателя.
Клеммная коробка представлена на рисунке 9.
Рисунок 9 – Клеммная коробка
Статор двигателя, а точнее, размеры сердечника, количество катушек в каждой обмотке и толщина моточного провода из которого намотаны катушки определяют основные параметры двигателя. Например, от числа катушек в каждой обмотке зависит номинальное число оборотов двигателя, а от толщины провода, которым они намотаны, зависит номинальная мощность двигателя. Количество обмоток для трехфазного асинхронного двигателя всегда равно трем. А вот количество катушек в каждой из этих обмоток разное. Катушки могут наматывать в один или два провода. Учитывая, что номинальное число оборотов двигателя обратно пропорционально номинальной нагрузке, можно смело сказать, что скорость вращения вала асинхронного двигателя будет уменьшаться при увеличении нагрузки. Если при работе двигателя начнут уменьшаться его обороты из-за роста нагрузки, то не остановка этого процесса может привести к полной остановке двигателя. Двигатель начнет сильно гудеть, вал ротора не будет крутиться – возникнет сильный нагрев катушек, с последующим разрушением изоляции моточного провода, что приведет к короткому замыканию и возгоранию обмоток.
1.4. Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя
Конструкция обмотки ротора очень похожа на беличью клетку. Она состоит из алюминиевых стержней, концы которых замыкают короткозамыкающие кольца. В двигателях большой мощности в качестве короткозамкнутых обмоток ротора можно увидеть применение медных стержней. У этого металла низкое удельное сопротивление, но он дороже алюминия. К тому же медь быстрее плавится, а это не желательно, так как вихревые токи могут сильно нагревать сердечник.
Конструктивно стержни расположены поверх сердечников ротора, которые состоят из трансформаторной стали. При изготовлении роторов сердечники монтируют на валу, а проводники обмотки впрессовывают (заливают) в пазы магнитопровода. При этом нет необходимости в изоляции пазов сердечника.
Конструкция короткозамкнутого ротора представлен на рисунках 10-15.
Рисунок 10 – Конструкция короткозамкнутого ротора
Самая главная часть – это вал.
Рисунок 11 – Конструкция короткозамкнутого ротора
На вал ротора с двух сторон надеваются подшипники, которые крепятся к передней и задней крышкам и центруют ротор ровно посередине статора.
Рисунок 12 – Конструкция короткозамкнутого ротора
Далее идет сердечник, набранный из листов специальной электротехнической стали, которые изолированы друг от друга.
Рисунок 13 – Конструкция короткозамкнутого ротора
В пазы сердечника вставляются медные и алюминиевые стержни.
Рисунок 14 – Конструкция короткозамкнутого ротора
Затем стрежни замыкаются на кольцо с обеих сторон, образуя так называемую «беличью клетку».
Рисунок 15 – Конструкция короткозамкнутого ротора
1.5. Сборка асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
После ремонта отдельных частей двигателя необходимо произвести его сборку. Рассмотрим основные операции сборки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором малой и средней мощности.
1. Нагревают шарикоподшипник и насаживают его на вал. При посадке подшипников качения на вал обычно предварительно нагревают его до 80–90 0С в масляной ванне, которая в общем случае состоит из резервуара, в который опускается корзина с решетчатым дном, и нагревательных элементов, уложенных в керамическую плиту. Для контроля температуры масла установки используется термометр. Корзина имеет откидную крышку, через которую в корзину кладут нагреваемые подшипники. Для уменьшения потерь тепла ванна имеет теплоизоляцию из асбеста. При подогревании подшипников в ванне следят за показаниями термометра, так как при температуре более 130 0С может воспламениться трансформаторное масло.
Однако нагревание подшипников в масляной ванне имеет ряд недостатков:
1. масляные ванны имеют большие габариты;
2. требуется постоянный контроль за чистотой масла, чтобы подшипники не загрязнялись;
3. подшипники нагреваются долго и неравномерно;
4. этот способ пожароопасен.
Приспособление для индукционного нагрева подшипников при посадке на вал двигателя представлено на рисунке 16.
Рисунок 16 - Приспособление для индукционного нагрева подшипников при посадке на вал двигателя
Метод индукционного нагревания подшипников качения не имеет таких недостатков. Аппарат индукционного нагрева (рисунок 16) состоит из плиты 1 и кольцеподобного разъемного сердечника 3, набранного из листов трансформаторной стали. Один сектор сердечника закреплен на латунном шарнире 4 и откидывается при установке подшипника 2 для нагревания в аппарате. Сердечник аппарата можно изготовить, использовав сердечники поврежденных трансформаторов тока. На нижнюю часть сердечника намотана первичная обмотка 6 с отпайками на 100, 150 и 200 витков. Концы обмотки выведены к зажимам 5. Вторичной обмоткой аппарата служат кольца подшипника.
Питание на первичную обмотку подается от стандартного переносного трансформатора напряжением 380–220/36–12 В и мощностью 250 Вт. При прохождении по первичной обмотке ток индуцируется в кольцах подшипника и нагревает их до 80–90