Номинальной мощностью называют полезную механическую мощность на валу двигателя при номинальных значениях тока, напряжения и частоты.
ЛЕКЦИЯ
Технология монтажа электрических двигателей
План лекции:
1. Основные сведения об электродвигателях.
2. Виды конструктивного исполнения электродвигателей.
3. Транспортирование, ревизия и сушка двигателей.
4. Сборка и установка двигателей.
5. Монтаж электродвигателей.
6. Фундаменты электродвигателей.
7. Фундаменты под электродвигатели.
8. Установка двигателей на стенах, колоннах, полах, потолках.
9. Заземляющее устройство электродвигателя.
10. Пробный пуск электродвигателя.
Основные сведения об электродвигателях
Электродвигателем называется машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую. Существует много типов электродвигателей, но наиболее широкое распространение во всех отраслях промышленности, строительстве и сельском хозяйстве получили асинхронные двигатели трехфазного тока.
Электродвигатели характеризуются указанными на его паспорте номинальными данными, к которым относятся: мощность, напряжение, ток статора, кратность пускового тока, коэффициент мощности (cosφ), частота вращения ротора, номинальный вращающий момент.
Номинальной мощностью называют полезную механическую мощность на валу двигателя при номинальных значениях тока, напряжения и частоты.
P = 1,73·U·I·η·cosφ,
где U — междуфазное напряжение сети, В; I— ток, потребляемый электродвигателем, А; η и cosφ— кпд и коэффициент мощности.
Номинальным током называют ток, потребляемый двигателем при номинальных значениях нагрузки, частоты и напряжения.
Пусковым током называют ток, протекающий в период пуска двигателя.
Кратность пускового тока определяется как отношение тока, протекающего в момент пуска, к номинальному току.
Рисунок 3.1 - Основные части асинхронного электродвигателя:
а — статор, б — короткозамкнутый ротор, в — ротор с фазной обмоткой; 1 — станина, 2 — сердечник, 3, 6 — обмотки, 4 — короткозамыкающее кольцо, 5 — лопасти
Коэффициентом мощности цепи называется отношение активной мощности к полной мощности.
Коэффициент полезного действия—это отношение отдаваемой мощности электродвигателя к потребляемой.
Номинальным, вращающим моментом называют момент, развиваемый двигателем при номинальных мощности и частоте вращения.
Асинхронный электродвигатель трехфазного переменного тока состоит из неподвижной части — статора, вращающейся части — ротора и двух подшипниковых щитов с подшипниками, в которых вращается вал ротора.
Статор (рисунок 3.1, а) состоит из станины 1 и сердечника 2 с обмоткой 3. Станина отливается из чугуна или стали, а сердечник набирается из тонких листов электротехнической стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, которые до сборки покрывают с обеих сторон изоляционным лаком. Этим предотвращают образование больших вихревых токов в стали сердечника. Листы сердечника имеют выштампованные фигурные вырезы, которые в собранном пакете образуют пазы, куда укладывается статорная обмотка.
Обмотки статора могут быть однослойные или двухслойные, с полным или укороченным шагом.
Статорную обмотку асинхронного электродвигателя можно соединить звездой или треугольником. Это дает возможность одни и те же двигатели использовать при двух различных напряжениях сети (127/220 или 220/380 В). Так, при соединении обмотки звездой двигатель должен работать при напряжении на зажимах в √3=1,73 раза большем, чем при соединении в треугольник. Если двигатель рассчитан на работу в сети с напряжением 380 В, его статорную обмотку соединяют звездой, а при напряжении сети 220 В — треугольником. Для простоты упомянутых переключений зажимы обмоток статора на щитке двигателя располагают в определенном порядке (рисунок 3.2).
Рисунок 3.2 - Схема выводов обмотки статора:
а — расположение выводов обмотки на щитке двигателя; б — соединение обмотки звездой и треугольником.
Ротор асинхронного электродвигателя состоит из стального вала и закрепленного на валу сердечника с обмотками. Роторы бывают короткозамкнутые и с контактными кольцами.
Пуск электродвигателя с короткозамкнутым ротором производится прямым включением статора на полное напряжение сети без каких-либо пускорегулирующих устройств, вследствие чего сопровождается возникновением больших пусковых токов.
Положительными качествами электродвигателя с короткозамкнутым ротором являются предельная простота их конструкции, эксплуатации и большая надежность в работе. Стоимость короткозамкнутого двигателя значительно ниже, чем двигателя с фазовым ротором, а эксплуатационные показатели — коэффициент мощности (cosφ) и коэффициент полезного действия — более высокие; при автоматическом управлении применяется более простая аппаратура. Отрицательными — резкое увеличение потребления тока (против номинального) при пуске.
Устройство асинхронных электродвигателей
Асинхронные двигатели по своему устройству разделяются на два типа, отличающихся один от другого лишь конструкцией ротора: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазовым ротором, которые называют также двигателями с контактными кольцами.
Устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показано на рисунке 3.3, все части двигателя закрыты (в подшипниковых щитах и станине отсутствуют окна для забора и выброса охлаждающего воздуха). Имеющиеся на замыкающих кольцах ротора вентиляционные лопасти 5 служат для создания циркуляции нагретого воздуха внутри двигателя через его каналы
|
в роторе и в станине и обеспечивают почти равномерный нагрев всех частей двигателя. Выделяемое тепло отводится к стенкам станины, имеющим продольные ребра 9. Наружные поверхности ребер обдуваются холодным воздухом, подаваемым вентилятором 11, отлитым из алюминия. Холодный
воздух засасывается вентилятором че
рез отверстия 12, имеющиеся в защит
ном кожухе 10, выполненном из листо
вой стали. В подшипниковом щите двигателя сделано окно 4 для проверки щупом зазора между сталью сердечника статора 7 и ротора. При резких изменениях температуры внутри закрытого двигателя может конденсироваться влага. Для стока влаги в нижней части корпуса имеется небольшое отверстие.