Тяговый асинхронный двигатель ДАТЭ-170-4. Назначение. Устройство. Работа.

Принцип работы асинхронного двигателя, как и любой другой электрической машины, заключается во взаимодействии двух магнитных полей, созданных током в обмотках статора и обмотках ротора.

Обмотка статора, питаемая трехфазным переменным током, создает вращающееся магнитное поле, которое индуктирует ток в обмотке ротора. Возникает магнитное поле ротора. В результате взаимодействия двух магнитных полей в двигателе возникает вращающий момент, направленный в сторону вращения поля статора.

Асинхронная машина состоит из статора, ротора и двух подшипниковых щитов, объединяющих ротор и статор в единую конструкцию.

Статор – неподвижная часть машины – состоит из станины, сердечника и трехфазной обмотки. Ротор – подвижная часть машины – состоит из вала, сердечника и короткозамкнутой обмотки. Обмотка ротора выполнена бесконтактной (она не имеет электрического соединения с внешней цепью).

Все элементы магнитной системы пронизываются переменным магнитным потоком, поэтому сердечники ротора (рис. 3) и статора выполняют из листов электротехнической стали, электрически изолированных один от другого. В результате этого уменьшается вредное действие вихревых токов, возникающих в стали сердечников. Сердечники статора и ротора имеют пазы, в которых располагают проводники соответствующих обмоток. Элементом обмотки статора является

катушки, разбитые на три группы по числу фаз. В каждой группе катушки электрически соединяются, образуя одну фазу обмотки, т. е. отдельную электрическую цепь. В асинхронных двигателях используются два способа соединения фаз обмоток между собой: «звездой» или «треугольником».

Обмотка ротора выполнена в виде «беличьей клетки» из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни обмотки вставляют в пазы ротора без какой-либо изоляции, так как напряжение в короткозамкнутой обмотке

Ротор.

ротора равно нулю.

В медных короткозамыкающих кольцах профрезеровываются прорези в соответствии с размерами прямоугольных стержней. Стержни и кольца припаиваются друг к другу тугоплавкими припоями.

В двигателях мощностью до 100 кВт стержни «беличьей клетки» могут изготавливаться путем заливки расплавленного алюминия под давлением в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями отливают соединяющие их торцевые короткозамыкающие кольца.

На валу ротора располагают вентилятор, который осуществляет принудительную вентиляцию нагретых частей машины (обмоток и сердечников статора и ротора), позволяя получить от двигателя большую мощность. В роторах с литой обмоткой лопасти вентилятора отливают совместно с торцевыми кольцами.

 

Образование вращающего электромагнитного момента в асинхронной электрической машине.

Трехфазный переменный ток, питающий обмотки статора в режиме электродвигателя, создает вращающееся магнитное поле, магнитные силовые линии которого пересекают проводники обмотки неподвижного ротора. На рис. 5 принято вращение магнитного поля по часовой стрелке. По закону электромагнитной индукции в проводниках ротора возникает электродвижущая сила, направление

Рис. 5. Образование вращающего момента.

 

которой определяется правилом правой

руки. В короткозамкнутой обмотке начинает протекать электрический ток. На рис. 5 в левом проводнике направление тока обозначено «х», что означает протекание тока «от наблюдателя» (за плоскость рисунка), в правом проводнике ток протекает в противоположную сторону (обозначено «точкой»). По правилу левой руки

определяется направление действия сил на проводники (обозначены F на рис. 5). Под действием пары сил F возникает вращающий момент, направленный в сторону вращения поля статора и ротор начинает вращение. Таким образом, статорный ток вызывает или индуктирует ток ротора, поэтому очень часто асинхронные машины называют индукционными.

 

Для изменения направления вращения ротора необходимо изменить направление вращения магнитного поля, создаваемого обмотками. Для этого достаточно изменить чередование фаз трехфазного тока.

 

№ 4

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: