Устройство асинхронных двигателей

Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижной – статора и вращающейся – ротора ( рис. 4.1, а и б ).

Рис. 4.1. Статор асинхронного двигателя ( а ) и его обмотка ( б );

1 – корпус ; 2 – обмотка

Асинхронная машина состоит из двух основных частей: статора - неподвижной части машины и вращающегося ротора.

Статор состоит из корпуса 1, в который впрессован сердечник статора, набранный из

листов электротехнической стали, изо­лированной лаком или слоем окалины. В листах сер-

дечника статора выштампованы пазы, в которые уложены ( намотаны ) три фазные обмотки 2, сдвинутые под углом 120º ( рис. 4.1, б ). Эти фазные обмотки соединяют в «звезду» или ;треугольник».

Ротор асинхронного двигателя ( рис.4.2, б ) состоит из стального вала, на кото

рый напрессован сердечник ротора, набранный из из листов электротехнической стали, изо

лированной лаком. В листах сердечника ротора выштампованы пазы, в которых находится обмотка ротора.

.

Рис. 4.2. Ротор короткозамкнутого асинхронного двигателя с медной обмоткой

( а ); с алюминиевой обмоткой ( б )

Различают два вида обмотки ротора:

1. короткозамкнутая;

2. фазная.

В машинах мощностью свыше 100 кВт в пазы ротора укладывают обмотку в виде

беличьего колеса из латунных или медных стержней, которые вставляются в пазы ротора. Концы стержней замыкаются накоротко медными кольцами ( рис. 1.35, а ).

В двигателях до 100кВт беличью клетку изготовляют, заливая пазы ротора расплав-

ленным алюминием под давлением ( рис. 1.35, б ). При этом одновременно отливают и бо-

ковые кольца вместе с вентиляционными лопастями ( крыльями ).

Схема асинхронного двигателя с короткозамкнутой обмоткой на роторе приведена на рис. 4.3, а.

Рис. 4.3. Схемы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ( а ) и фазным ( б ) роторами

Фазная обмотка ротора выполняется из медного провода аналогично трехфаз-

ной обмотке статора, имеет такое же ко­личество полюсов, и соединяется, как прави

ло, звездой ( рис. 4.3 , б ). Начала фаз обмотки присоединяются к контактным коль-

цам ротора Р1, Р2, Р3, по кото­рым скользят неподвижные щетки, имеющие выводы нару-

жу. К этим выводам подключается пусковой или регулировочный реостат.

Для подключения двигателя к питающей сети используется клеммная коробка.

Клеммная коробка асинхронного двигателя отливается из стали или алюминиевого сплава и располагается сверху или сбоку корпуса асинхронного двигателя. Внутри этой коробки находится клеммная колодка, выполненная из изоляционного материала, чаще всего гетинакса.

Клеммная колодка имеет 3 или 6 отверстий, через которые пропущены медные шпильки. К нижним концам шпилек присоединяются выводы обмотки статора, к верхним – 3-жильный питающий кабель.

Если шпилек 3, то двигатель предназначен для включения в сеть с одним, опреде-

ленным значением напряжения, например, 380 В. Обмотка статора такого двигателя при его сборке на заводе собрана в «звезду» или «треугольник», в процессе эксплуатации схе-

ма соединения обмотки не меняется. Двигатель нельзя включать в сеть с иным напряжени

ем ( в данном примере, в сеть с напряжением 220 или 660 В ).

У такого двигателя на бирке ( медной табличке на корпусе двигателя ) указывают

способ соединения обмотки и линейное напряжение, например,

Это означает, что двигатель можно включать только в сеть с линейным напряжени-

ем 220 В, а обмотку надо соединять «треугольником».

Во втором случае двигатель предназначен для включения в сети с двумя разными линейными напряжениями, например, 380 и 220 В.

У такого двигателя на бирке указывают два способа соединения обмотки и два зна-

чения линейного напряжения, например:

Это означает, что при напряжении сети 220 В обмотку надо соединить «треугольни

ком», а при напряжении сети 380 В – «звездой».

Такое переключение необходимо для того, чтобы в каждом случае фазное напряже-

ние обмотки статора было бы одним и тем же, а именно: U = 220 В.

Поясним это на примере.

Пусть имеется электродвигатель, в паспорте которого указано номинальное напря-

жение 380 / 220 В.

При напряжении сети 380 В обмотку соединяют «звездой», тогда фазное напряже-

ние ( т.е. напряжение между началом и концом фазной обмотки ) составит

U = U / = 380 / = 220 В.

При напряжении сети 220 В обмотку соединяют «треугольником», тогда фазное на-

пряжение

U = U = 220 = 220 В.

Таким образом, и при напряжении 380 В, и при напряжении 220 В фазное напряже-

ние составляет 220 В.

Клеммная колодка двигателя с шестью шпильками изображена на рис. 4.4, а.

Рис. 4.4. Клеммная колодка 3-фазного асинхронного двигателя: расположе

ние выводов ( а ); соединение «звездой» ( б ) ; соединение «треугольником» ( в )

Выводы фазных обмоток статора асинхронных двигателей обозначают следующим образом:

Примечание: обозначение выводов буквами С1…С6 действовало до 1985 г. С 1985 г. при-

нята международная система обозначения, в соответствии с которой выводы обмоток обо

значаются буквами U, V, W.

Схему «звезды» или «треугольника» набирают при помощи трёх одинаковых пере-

мычек. Чтобы избежать ошибок при наборе схемы, шпильки в верхнем ряду располагают слева направо в такой последовательности: С1 – С2 – С3, а в нижнем ряду – С6 – С4 – С5

( рис. 4.4, а ).

Тогда при наборе схемы «звезды» перемычки устанавливают в нижнем ряду горизонтально, т.е. соединяют в нулевую точку выводы С6, С4 и С5 ( рис. 4.4, б ).

При наборе схемы «треугольника» перемычки устанавливают вертикально, соеди-

няя такие пары выводов: С1 – С6, С2 – С5 и С3 – С2, т.е конец первой фазы С3 соединяют с началом второй С2, конец второй С5 – с началом третьей С3, и конец третьей С6 с нача-

лом первой С1 ( рис. 4.4, в ).

Питающий кабель как на «звезде», так и «треугольнике» подключают на верхние выводы С1, С2 и С3.

Ниже изображен асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором ( рис. 4.5).

Рис. 4.5. Асинхронный двигатель с короткозамкнутой обмоткой ротора:

1 – обмотка ротора; 2 – сердечник ротора; 3 – сердечник статора; 4 – обмотка ста-

тора; 5 – лопасти вентилятора; 6 – коробка зажимов ( клеммная коробка )