Изготовление двигателей асинхронных – Асинхронные электродвигатели подбор по характеристикам и продажа

Содержание

Асинхронный двигатель: конструкция, применение, принцип работы

Содержание:

  1. Где применяются
  2. Устройство асинхронного двигателя
  3. Принцип работы
  4. Что такое скольжение
  5. Видео

Среди устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую, несомненным лидером является трехфазный асинхронный двигатель – простой и надежный в эксплуатации агрегат. Благодаря своим качествам, он получил широкое применение в промышленности и других областях, где используются механизмы. Название двигателя связано с основным принципом его работы. У этих устройств магнитное поле статора вращается с частотой, превышающей частоту вращения ротора. Работа агрегата осуществляется от сети переменного тока.

Где применяются

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.

Данный тип электродвигателей может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от количества питающих фаз. В случае необходимости и при соблюдении определенных условий, трехфазный агрегат может питаться и работать от однофазной сети. Эти устройства применяются не только в промышленности, но и в бытовых условиях, а также на садовых участках или домашних мастерских. Однофазные двигатели обеспечивают работу и вращение вентиляторов, стиральных машин, небольших станков, водяных насосов и электроинструмента.

Для нормального действия асинхронного агрегата необходимо выбирать наиболее рациональную схему управления. Трехфазный двигатель будет работать в однофазном режиме при условии правильного расчета конденсаторов, выбора типа и сечения проводов, аппаратуры защиты и управления.

Устройство асинхронного двигателя

Понятие асинхронный означает не совпадающий по времени, неодновременный. В связи с этим, ротор такого двигателя вращается с частотой, меньшей чем частота вращения электромагнитного поля статора.

Подобное отставание называется скольжением и обозначается символом S в формуле, применяемой для расчетов:

  • S = (n1 – n2)/n1 – 100%, где n1 является синхронной частотой магнитного поля статора, а n2 – частотой вращения вала.

Конструктивно, стандартный асинхронный электродвигатель включает в себя следующие элементы и детали:

  • Статор с обмотками. Эту функцию также может выполнять станина, внутри которой помещается статор с обмотками.
  • Короткозамкнутый ротор. Если используется фазный – он может называться якорем или коллектором.
  • Подшипники различного типа – качения или скольжения. На двигателях повышенной мощности в передней части установлены крышки для подшипников с уплотнениями.
  • Металлический или пластмассовый охлаждающий вентилятор, помещенный в кожух с прорезями для подачи воздуха.
  • Подключение кабелей осуществляется с помощью клеммной коробки.

Данные конструктивные элементы могут незначительно изменяться, в зависимости от модификации электродвигателя.

Как уже отмечалось, асинхронные двигатели бывают трехфазными или однофазными. Первый вариант, в свою очередь, выпускается с короткозамкнутым или фазным ротором. Наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, поэтому их следует рассмотреть более подробно.

Статор обладает круглой формой и собирается из специальных стальных листов, изолированных между собой. В результате, конструктивно образуется сердечник с пазами, в которые укладываются обмотки. Для этих целей используется обмоточный медный провод, изолированный лаком. В мощных агрегатах обмотки делаются в виде шины. При укладке они сдвигаются между собой на 120 градусов. Соединение осуществляется по схеме звезды или треугольника.

Конструкция самого короткозамкнутого ротора изготавливается в виде вала с надетыми на него стальными листами. Этот набор листов образует сердечник с пазами, заливаемые расплавленным алюминием. Равномерно растекаясь по пазам, алюминий образует стержни, края которых замыкают алюминиевые кольца.

Фазный ротор состоит из вала с сердечником и трех обмоток. С одного конца они соединяются звездой, а с другого – соединяются с токосъемными кольцами, на которые с помощью щеток подается электрический ток. Во время запуска образуется большой пусковой ток асинхронного двигателя. Его можно уменьшить путем добавления к фазным обмоткам нагрузочного реостата.

Принцип работы

Устройство и конструктивные особенности асинхронного двигателя определяют и принцип действия данного агрегата. Когда на обмотку статора подается напряжение, в ней образуется магнитное поле. Такая подача напряжения приводит к изменениям магнитного потока и всего магнитного поля статора. Измененные магнитные потоки поступают к ротору, приводят его в действие, после чего он начинает вращаться. Для того чтобы статор и ротор работали асинхронно, требуется, чтобы значения напряжения и магнитного потока были равны переменному току, используемому в качестве источника питания.

Сам двигатель работает следующим образом:

  • Вращающееся магнитное поле воздействует на короткозамкнутую обмотку, специально приспособленную для вращения.
  • Поле пересекает проводники роторной обмотки, индуктируя в них электродвижущую силу.
  • Под воздействием силы в проводниках ротора начнется течение электрического тока, взаимодействующего с вращающимся магнитным полем. Это приводит к появлению электромагнитных сил, воздействующих на обмотку ротора.
  • В сумме, действия приложенных сил вызывают появление вращающего момента, приводящего во вращение ротор в направлении магнитного поля.

Величина индуктированной ЭДС зависит от частоты пересечения проводников вращающимся магнитным полем. То есть, чем выше разница между n1 и n2, тем больше будет величина ЭДС. Ротор будет вращаться с частотой n2, которая всегда будет отставать от синхронной частоты поля статора n1. Эта разница между обеими частотами и будет частотой скольжения ∆n= n1- n2. Данное неравенство является необходимым условием появления электромагнитного вращающегося момента в асинхронном двигателе. Поэтому агрегат так и называется, поскольку вращение ротора происходит несинхронно с полем статора.

Что такое скольжение

Понятие скольжения представляет собой отношение частоты вращения к частоте поля. Данная величина S берется в процентном отношении от частоты вращения магнитного поля. В соответствии с формулой, рассмотренной ранее, частота вращения ротора, определяемая с помощью скольжения составит: n2 = n1 x (1 – S).

Ротор асинхронного двигателя вращается в том же направлении, что и его магнитное поле. В свою очередь, направление вращения поля зависит от последовательности фаз трехфазной сети. Изменить направление вращения ротора возможно за счет изменения направления вращения поля, создаваемого статором. В этом случае изменяется порядок поступления импульсов тока к отдельным обмоткам. В случае необходимости может быть задано вращение по часовой или против часовой стрелки.

Важным моментом считается пуск асинхронного двигателя, при котором происходит пересечение обмотки ротора вращающимся магнитным полем. В результате, индуктируется большая ЭДС, создающая высокий пусковой ток. Подобное состояние компенсируется специальной нагрузкой, снижающей скорость вращения ротора.

electric-220.ru

1.3 Типовой технологический процесс изготовления трёхфазного асинхронного двигателя. Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

Похожие главы из других работ:

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

1. Технологический процесс, конструктивные особенности и принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

1.1 Принцип действия трёхфазного асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель отличается простотой конструкции и несложностью обслуживания. Как и любая машина переменного тока, асинхронный двигатель состоит из двух основных частей — ротора и статора. Статором называется неподвижная часть машины…

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

1.2 Конструктивные особенности трёхфазного асинхронного двигателя

Асинхронные машины получили наиболее широкое применение в современных электрических установках и являются самым распространенным видом бесколлекторных машин переменного тока…

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

2. Технологический процесс изготовления статора трёхфазного асинхронного двигателя

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

2.1 Конструктивные особенности статора трёхфазного асинхронного двигателя

По своей конструкции рассматриваемый в этом курсовом проекте асинхронный двигатель состоит из двух основных частей, разделенных воздушным зазором: статора и ротора. Статор (рисунок 2.1) состоит из корпуса (1) и сердечника с трёхфазной обмоткой (2)…

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

2.2 Последовательность технологических операций изготовления статора трёхфазного асинхронного двигателя

Необходимо разработать последовательность технологических операций для изготовления статора трёхфазного асинхронного, что является очень ответственным этапом проектирования, но сначала дадим определения на основные понятия и термины…

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

2.2.3 Сборка статора трёхфазного асинхронного двигателя

Прежде чем производить укладку катушек, необходимо к этому подготовить статор. В процессе хранения на статоре электродвигателя скапливается пыль, которая может послужить причиной пробоя изоляции…

Изготовление статора трёхфазного асинхронного двигателя

4. Контроль и испытания статора трёхфазного асинхронного двигателя

В данном курсовом проекте на каждом этапе изготовления либо части машины, либо его непосредственной сборки, каждая операция предъявляется на проверку ОТК, так как если в последующих стадиях производства обнаружится брак…

Использование p и np контрольных карт при процессе изготовления карамели

1.2 Технологический процесс изготовления карамели

Карамель представляет собой сахарное кондитерское изделие твердой консистенции, изготовленное из карамельной массы с начинкой или без нее. Карамельную массу готовят увариванием сахара и крахмальной патоки в соотношении 2 : 1…

Объемная штамповка и обработка металлов резанием

1.4 Технологический процесс изготовления

Общий технологический процесс изготовления поковок горячей объемной штамповкой состоит обычно из следующих этапов: отрезки проката на мерные заготовки; нагрева; штамповки; обрезки заусенца и пробивки пленок; правки; термической…

Процесс производства рабочей лопатки турбины ТНА ЖРД РД-180

1.3 Технологический процесс изготовления лопатки

Данный технологический процесс изготовления рабочей лопатки турбины ТНА отличается от ранее применяемого техпроцесса: во-первых, применением в качестве заготовки отливки, подвергнутой горячему изостатическом прессованию…

Система технического обслуживания и ремонта винтового конвейера

2.9.4 Технологический процесс изготовления детали

Выбираем материал вала: сталь 45. Выбираем заготовку цилиндрической формы и обрабатываем её до нужных размеров. 005 Заготовительная. Выбираем заготовку цилиндрической формы, производим промеры размеров…

Технологический процесс изготовления корпусной мебели

3. Технологический процесс изготовления мебели

Технологический процесс изготовления ригеля сварного

1.4 Технологический процесс изготовления изделия

Технология изготовления изделия включает в себя следующие технологические операции: Правка проката: 1. Правку осуществлять созданием местной пластической деформации в холодном состоянии…

Технологический процесс изготовления шкафа-купе

2.1.4 Технологический процесс изготовления изделия

Составление деталировки по сборочным чертежам шкафа. Разработка чертежей деталей. Знаком (*) отмечены стороны деталей, которые необходимо оклеить кромкой. Знак (*) ставим напротив размера соответствующей стороны…

prod.bobrodobro.ru

принцип работы, устройство и конструкция

Жизнь в наше время невозможно представить без электрических двигателей. Широкое применение нашли эти агрегаты не только в промышленности, но и в быту — ведь электроприборы, которые призваны облегчить жизнь человека, в 95% случаев не обходятся без применения электродвигателей. И если даже сильно постараться, то представить себе жизнь без них вряд ли удастся.

Хотя первый опытный асинхронный двигатель был произведен Николой Тесла еще в конце 1880-х годов, в то время распространения он так и не получил ввиду слишком больших потерь электроэнергии при его работе. Да и показатели того двигателя в момент запуска были очень низкими.

Что же представляет собой асинхронный двигатель? По своей сути это устройство, преобразующее электрический ток в механическую энергию посредством магнитных полей, которые вращают ротор внутри статора. При этом частота вращения магнитных полей, которые создаются на обмотках статора, не равна тому же параметру сердечника. Именно поэтому они названы «двигатели асинхронные», т.е. «неодновременного вращения».

Что же касается видов этих агрегатов, то их различают несколько, но об этом чуть позже. Для начала имеет смысл разобрать достоинства и недостатки подобных двигателей, т.е. самого распространенного из них вида — устройства с короткозамкнутым ротором, обозначаемым как АДКЗ (асинхронный двигатель короткозамкнутого типа).

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в разборе

Достоинства и недостатки

В первую очередь асинхронные электродвигатели достаточно просты в части устройства и изготовления, что не может не влиять на их стоимость, ведь в частности из-за невысокой цены этот мотор завоевал большую популярность среди покупателей. Так же важную роль играет и надежность АД, и их экономичность в области эксплуатационных затрат — они практически не требуют обслуживания. Конечно, это не говорит о том, что асинхронный электродвигатель можно установить и совсем забыть о периодических ревизиях, но все же их требуется достаточно мало, схема его достаточно неприхотлива.

Ну и конечно не стоит забывать о том, что для включения в сеть, т.е. для запуска и эксплуатации, не требуется каких-либо дополнительных устройств, таких как разнообразные преобразователи и т.п.

Но, при такой простоте и невысокой стоимости, естественно, не обошлось и без недостатков, которые нельзя назвать мелкими. Из них можно выделить следующие:

  • сравнительно небольшой пусковой момент;
  • значительные пусковые токи, а значит и энергозатраты при включении;
  • довольно низкий коэффициент полезного действия;
  • необходимую точность скорости довольно тяжело отрегулировать;
  • у асинхронного двигателя, имеющего короткозамкнутый привод (при включении в трехфазную сеть 50 Гц), скорость вращения не превышает 3000 об/мин;
  • большая зависимость крутящего момента от напряжения сети. К примеру, при понижении входного тока в 2 раза, скорость крутящего момента может упасть в 4 раза.

Но все вышеперечисленное относится только к моторам, имеющим строение на основе короткозамкнутого ротора, производство двигателей которыми не ограничивается. Попробуем рассмотреть более подробно асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, а также другие типы подобных агрегатов, которые представлены на прилавках магазинов электротехники.

Короткозамкнутый ротор

АДКЗ

Ротор асинхронного двигателя, обмотка которого короткозамкнута, так же называют и «беличьим колесом» по причине того, что она похожа на цилиндрическую сетку, прутья которой замыкаются посредством двух колец с одного и другого торца.

Структура, как ротора, так и асинхронного статора является зубчатой. В АД небольших мощностей обмотка изготавливается простейшим способом — алюминиевый сплав в расплавленном состоянии заливается в углубления на роторе. Тем же способом, одновременно, заливаются и оба кольца, замыкающие «колесо», а также торцевой синхронизатор, осуществляющий вентиляционное охлаждение агрегата, т.е. с его помощью обеспечивается нормальная рабочая температура. При необходимости изготовления более мощных двигателей вместо алюминиевого сплава используют медь.

Асинхронные двигатели переменного тока с т.н. «двойной беличьей клеткой» для модернизации пусковой характеристики в настоящее время практически ушли в прошлое. Сейчас применяется схема, при которой пазы для проводников делаются глубже, причем внутренняя часть каждого из них имеет большее сечение, нежели внешняя. В результате подобной технологии изготовления ротора увеличивается пусковой момент и уменьшается ток, за счет более сильного активного сопротивления обмотки.

Области применения АДКЗ довольно обширны. К тому же, в последние годы все больше начали применяться частотные преобразователи, при помощи которых стало возможно плавное наращивание скорости, вследствие чего достигается больший пусковой момент и снижение тока, тем самым увеличивается коэффициент полезного действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Так же очень интересна схема исполнения АДКЗ, в которой используется возможность изменения числа пар обмоток статора. Принцип работы асинхронного двигателя подразумевает, что подобным действием возможно изменение скорости его вращения.

На сегодняшний день подобные конструкции двигателей, несмотря на их недостатки, являются наиболее распространенными и востребованными. А вот остальные виды асинхронных двигателей уже более узконаправленны, и их применение не так значительно.

Фазный ротор

Массивный ротор в АД

Короткозамкнутый двигатель, принцип работы которого заключается в отсутствии обмотки как таковой. Ротор здесь состоит целиком из стали и одновременно является и проводником, и магнитопроводом. Вихревые токи, инициирующиеся вращающимся магнитным полем, взаимодействуют с потоками, создаваемыми статором, посредством чего и создается крутящий момент. Попробуем разобрать, какие же плюсы и минусы имеются у этих асинхронных двигателей.

Из преимуществ можно отметить низкую стоимость и простоту изготовления, довольно высокую механическую прочность (что очень важно для агрегатов с высокими скоростями вращения), а также наличие высокого пускового момента. Но при этом есть очень существенный недостаток —довольно большие энергопотери ротора при работе.

Интересны также и некоторые особенности, которые имеют подобные асинхронные двигатели, — это пологая механическая характеристика и сильный нагрев агрегата, независимо от нагрузки, что является довольно существенным минусом по причине резкого падения коэффициента полезного действия. Получается, что основная энергия тратится на нагрев, т.е. выработку тепла.

Конечно, разрабатываются и улучшения для подобных типов двигателей, такие как омеднение роторов или добавление с торцов колец из меди, но помогает подобная модернизация незначительно.

Также сюда можно отнести и пустотелые стальные роторы, которые изготавливаются для работы с меньшим нагревом.

Фазный ротор в асинхронном двигателе

Действия магнитных полей в статоре

Подобное устройство асинхронного электродвигателя является более сложным, т.к. их роторы имеют трехфазную обмотку, которая соединяется в «звезду». Подобные двигатели обладают возможностью плавной регулировки скорости, причем диапазон вращения достаточно широк. Внешняя цепь соединяется с вращающимся валом посредством специальных щеток, которые могут быть графитовыми или медно-графитовыми. Обмотка ротора выполняется из меди.

Подобный асинхронный электродвигатель подходит для использования с инверторами, реостатами для изменения скорости вращения и даже может работать в качестве синхронного двигателя при подаче на него прямого напряжения.

Возможности, которые имеют асинхронные двигатели с фазным ротором, довольно широки, но сложность при их изготовлении, а также довольно высокая стоимость не дали подобным устройствам более широкого распространения.

Двигатель Шраге-Рихтера

Этот тип является трехфазным коллекторным асинхронным двигателем, при этом питание на него поступает через ротор. Таким образом, подобные агрегаты называют также обращенными.

Асинхронный электродвигатель, у которого подобная схема, уже стал историей и практического применения на сегодняшний день не имеет.

Скорость вращения в них регулировалась специальным штурвалом, который перемещал щетки, в результате чего изменялась индуктивность. Подобная система довольно экономично изменяет скорость вращения ротора, но более подробно на таких агрегатах останавливаться не стоит.

Куда интереснее понять устройство асинхронного двигателя и принцип его работы.

Устройство и принцип действия

Как уже говорилось ранее, конструкция асинхронного двигателя достаточно проста — это ротор, или вращающаяся часть, и статор — неподвижная обмотка, внутри которой и создаются электромагнитные импульсы. Снаружи статор может иметь цельную либо сваренную оболочку из чугуна, алюминия, или его сплава, которая работает как радиатор охлаждения в процессе эксплуатации.

Асинхронный двигатель в разрезе

Принцип действия АД таков: напряжение, поступая на обмотки, создает магнитное поле. И т.к. угол сдвига фаз в асинхронном двигателе составляет 120 градусов, то поле, вырабатываемое ими, является вращающимся. Оно-то и создает крутящий момент, проходя через обмотки ротора. По сути, смысл работы тот же, что и у синхронных агрегатов, но тут не требуется создания на статоре дополнительного поля в виде магнитов.

Подключение асинхронных двигателей

Разобравшись, каков же принцип действия АД, можно переходить к подключению.

Существует две разновидности подключения асинхронного двигателя к сети 380 В, хотя от этого принцип его действия не меняется. Это может быть «звезда» либо «треугольник». Сейчас имеет смысл разобрать каждый из этих видов подробнее.

Подключение «звездой» происходит следующим образом: напряжение по фазным проводам подается к началу, а каждая обмотка асинхронного двигателя концом соединена с началом следующей таким образом, что создается некое подобие треугольника.

Нулевой провод при подключении трехфазных двигателей не требуется, им вполне хватает защитного заземления корпуса.

Подключение «звездой» немного отличается от предыдущего. Здесь концы всех обмоток соединены вместе, а напряжение подается также на начало. Интересно, что при подобном подключении в месте соединения всех трех обмоток по причине разности потенциалов возникает так называемый «технический ноль». Подобное физическое явление можно наблюдать и в жилах высоковольтного провода, где ноль находится точно по центру, в то время как по проводнику течет ток высокого напряжения.

Схемы подключений в «треугольник» и «звезда»

Есть ли альтернатива

Уже не секрет, что устройство трехфазного асинхронного двигателя предполагает затраты большого количества электроэнергии на вырабатывание тепла, а значит и коэффициент его полезного действия достаточно низок. Но на сегодняшний день альтернативы подобным агрегатам нет, а потому продолжается их использование, как в промышленности, так и в быту.

Конечно, с появлением инверторов, КПД их значительно возрос. Сейчас двигатели инверторного типа прекрасно работают в стиральных машинах, холодильниках и прочей технике, позволяя получить максимум результата при меньшем расходе электроэнергии.

Возможно, в будущем и появится что-то новое, что сможет заменить асинхронные двигатели, но пока это остается единственным в своем роде агрегатом, без которого различные производства невозможны. Именно этим и объясняется его востребованность и распространенность.

Похожие статьи:

domelectrik.ru

Применение асинхронных электродвигателей в промышленности | Полезные статьи

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).

Рисунок 1. Классический пример трехфазного асинхронного электродвигателя — двигатель серии АИР 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, в лифтах, насосах, бытовых приборах и т.д.

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.

 

Основные виды и некоторые характеристики электродвигателя асинхронного однофазного и трехфазного

Сегодня самыми востребованными в разных отраслях промышленности и любого производства являются следующие виды машин:

  • общепромышленные — применяются на производстве и в агропромышленном секторе;
  • взрывозащищенные — предназначены для использования в отраслях промышленности взрывоопасной: химическая, добыча нефти, газовая и угледобывающая промышленность;
  • электродвигатели крановые, подходящие для работы в составе любых поворотных и крановых механизмов.

Рисунок 2. Двигатель с фазным ротором — крановый серии МТF. Электродвигатели прочно вошли в современную промышленность. От их надежности и качества зависит все производство. Не важно, стиральная машина или ткацкий станок, складское оборудование или система вентиляции — работа многих машин невозможна без исправной работы электромотора. В этой связи важно не просто купить электродвигатель, например у надежного поставщика, но и неукоснительно соблюдать все указанные в сопроводительных документах условия эксплуатации. Для северного сурового климата, к примеру, требуются специальные двигатели, которые имеют встроенную температурную защиту. Кроме того, следует регулярно производить осмотры с необходимым и своевременным ремонтом.

 

cable.ru

Как самостоятельно сделать генератор из асинхронного двигателя?

Генератор асинхронного или индукционного типа представляет собой особую разновидность устройств, использующую переменный ток и имеющую способность воспроизведения электроэнергии. Главной особенностью является совершение довольно быстрых поворотов, которые делает ротор, по скорости вращения этого элемента он в значительной степени превосходит синхронную разновидность.

Одним из главных преимуществ является возможность использования данного устройства без существенных преобразований схемы или длительного настраивания.

Однофазную разновидность индукционного генератора можно подключить путем подачи на него необходимого напряжения, для этого потребуется подсоединение его к источнику питания. Однако, ряд моделей производит самовозбуждение, эта способность позволяет им функционировать в режиме, независимом от каких-либо внешних источников.

Осуществляется это благодаря последовательному приведению конденсаторов в рабочее состояние.

Схема генератора из асинхронного двигателя

схема генератора на базе асинхронного двигателя

В фактически любой машине электрического типа, сконструированной по типу генератора, имеются 2 разные активные обмотки, без которых невозможно функционирование устройства:

  1. Обмотка возбуждения, которая находится на специальном якоре.
  2. Статорная обмотка, которая отвечает за образование электрического тока, данный процесс происходит внутри нее.

Для того, чтобы наглядно представить и точнее понять все процессы, происходящие во время функционирования генератора, наиболее оптимальным вариантом будет подробнее рассмотреть схему его работы:

  1. Напряжение, которое подается от аккумулятора или любого иного источника, создает магнитное поле в якорной обмотке.
  2. Вращение элементов устройства вместе с магнитным полем можно реализовать разными способами, в том числе и вручную.
  3. Магнитное поле, вращающееся с определенной скоростью, порождает электромагнитную индукцию, благодаря чему в обмотке появляется электрический ток.
  4. Подавляющее большинство используемых на сегодняшний день схем не имеет возможностей для обеспечения якорной обмотки напряжением, это связано с наличием в конструкции короткозамкнутого ротора. Поэтому, вне зависимости от скорости и времени вращения вала, питающие клеммы устройства все равно будут обесточены.

При переделывании двигателя в генератор, самостоятельное создание движущегося магнитного поля является одним из основных и обязательных условий.

Устройство генератора

Перед тем, как предпринимать какие-либо действия по переделыванию асинхронного двигателя в генератор, необходимо понять устройство данной машины, которое выглядит следующим образом:

  1. Статор, который оснащен сетевой обмоткой с 3 фазами, размещенной по его рабочей поверхности.
  2. Обмотка организована таким образом, что напоминает по своей форме звезду: 3 начальных элемента соединяются между собой, а 3 противоположных стороны соединены с контактными кольцами, которые не имеют никаких точек соприкосновений между собой.
  3. Контактные кольца имеют надежный крепеж к валу ротора.
  4. В конструкции имеются специальные щетки, которые не совершают никаких самостоятельных движений, но способствуют включению реостата с тремя фазами. Это позволяет осуществлять изменение параметров сопротивления обмотки, находящейся на роторе.
  5. Нередко, во внутреннем устройстве присутствует такой элемент, как автоматический короткозамыкатель, необходимый для того, чтобы закоротить обмотку и остановить реостат, находящийся в рабочем состоянии.
  6. Еще одним дополнительным элементом устройства генератора может являться специальное приспособление, которое разводит щетки и контактные кольца в тот момент, когда они проходят стадию замыкания. Подобная мера способствует значительному уменьшению потерь, отводимых на трение.

Изготовление генератора из двигателя

Фактически, любой асинхронный электродвигатель можно собственными руками переделать в устройство, функционирующее по типу генератора, который затем допускается использовать в быту. Для этой цели может подойти даже двигатель, взятый из стиральной машинки старого образца или любого иного бытового оборудования.

Чтобы данный процесс был благополучно реализован, рекомендуется придерживаться следующего алгоритма действий:

  1. Снять слой сердечника двигателя, благодаря чему будет образовано углубление в его структуре. Осуществить это можно на токарном станке, рекомендуется снять 2 мм. по всему сердечнику и проделать дополнительные отверстия с глубиной около 5 мм.
  2. Снять размеры с полученного ротора, после чего из жестяного материала изготовить шаблон в виде полосы, который будет соответствовать габаритам устройства.
  3. Установить в образовавшемся свободном пространстве неодимовые магниты, которые необходимо заранее приобрести. На каждый полюс потребуется не менее 8 магнитных элементов.
  4. Фиксацию магнитов можно осуществить при помощи универсального суперклея, но необходимо учитывать, что при приближении к поверхности ротора они будут менять свое положение, поэтому их необходимо крепко удерживать руками пока каждый элемент не приклеится. Дополнительно рекомендуется использовать во время этого процесса защитные очки, чтобы избежать попадания брызг клея в глаза.
  5. Обернуть ротор обычной бумагой и скотчем, который потребуется для ее фиксации.
  6. Торцовую часть ротора залепить пластилином, что обеспечит герметизацию устройства.
  7. После совершенных действий необходимо произвести обработку свободных полостей, между магнитными элементами. Для этого оставшееся между магнитами свободное пространство необходимо залить эпоксидной смолой. Удобнее всего будет прорезать специальное отверстие в оболочке, преобразовать его в горлышко и залепить границы при помощи пластилина. Внутрь можно заливать смолу.
  8. Дождаться полного застывания залитой смолы, после чего защитную бумажную оболочку можно устранить.
  9. Ротор необходимо зафиксировать при помощи станка или тисков, чтобы можно было провести его обработку, которая заключается в шлифовании поверхности. Для этих целей можно использовать наждачную бумагу со средним параметром зернистости.
  10. Определить состояние и предназначение проводов, выходящих из двигателя. Двое должны вести к рабочей обмотке, остальные можно обрезать, чтобы не запутаться в дальнейшем.
  11. Иногда процесс вращения осуществляется довольно плохо, чаще всего причиной являются старые износившиеся и тугие подшипники, в таком случае их можно заменить новыми.
  12. Выпрямитель для генератора можно собрать из специальных кремниевых диодов, которые предназначены именно для этих целей. Такж,е потребуется контроллер для зарядки, подходят фактически все современные модели.

После совершения всех названных действий, процесс можно считать завершенным, асинхронный двигатель был преобразован в генератор такого же типа.

Оценка уровня эффективности – выгодно ли это?

Генерация электрического тока электродвигателем вполне реальна и реализуема на практике, основной вопрос заключается в том, насколько это выгодно?

Сравнение осуществляется в первую очередь с синхронной разновидностью аналогичного устройства, в котором отсутствует электрическая цепь возбуждения, но несмотря на этот факт, его устройство и конструкция не являются более простыми.

Обуславливается это наличием конденсаторной батареи, являющейся крайне сложным в техническом плане элементом, который отсутствует у асинхронного генератора.

Основное преимущество асинхронного устройства заключается в том, что имеющиеся в наличии конденсаторы не требуют какого-либо обслуживания, поскольку вся энергия передается от магнитного поля ротора и тока, который вырабатывается в ходе функционирования генератора.

Создаваемый во время работы электрический ток фактически не имеет высших гармоник, что является еще одним значимым преимуществом.

Иных плюсов, кроме названных, асинхронные устройства не имеют, но зато обладают рядом существенных недостатков:

  1. В ходе их функционирования отсутствует возможность по обеспечению номинальных промышленных параметров электрического тока, который вырабатывается генератором.
  2. Высокая степень чувствительности даже к малейшим перепадам параметров рабочих нагрузок.
  3. При превышении параметров допустимых нагрузок на генератор, будет зафиксирована нехватка электричества, после чего подзарядка станет невозможной и процесс генерации будет остановлен. Для устранения этого недостатка, часто используют батареи со значительной емкостью, которые имеют особенность изменять свой объем в зависимости от величины оказываемых нагрузок.

Электрический ток, который вырабатывается асинхронным генератором, подвержен частым изменениям, природа которых неизвестна, она носит случайный характер и никак не объясняется научными доводами.

Невозможность учета и соответствующей компенсации таких изменений объясняет то факт, что подобные устройства не обрели популярность и не получили особого распространения в наиболее серьезных отраслях промышленности или бытовых делах.

Функционирование асинхронного двигателя как генератора

В соответствии с принципами, по которым функционируют все подобные машины, работа асинхронного двигателя после преобразования в генератор происходит следующим образом:

  1. После подключения конденсаторов к зажимам, на обмотке статоров происходит ряд процессов. В частности, в обмотке начинается движение опережающего тока, который создает эффект намагничивания.
  2. Только при соответствии конденсаторов параметрам необходимой емкости, происходит самовозбуждение устройства. Это способствует возникновению симметричной системы напряжения с 3 фазами на статорной обмотке.
  3. Значение итогового напряжения будет зависеть от технических возможностей используемой машины, а также от возможностей используемых конденсаторов.

Благодаря описанным действиям происходит процесс преобразования асинхронного двигателя короткозамкнутого типа в генератор с подобными характеристиками.

Применение

В быту и на производстве такие генераторы широко применяются в различных сферах и областях, но наиболее востребованы они для выполнения следующих функций:

  1. Использование в качестве двигателей для ветряных электростанций, это одна из наиболее популярных функций. Многие люди самостоятельно изготавливают асинхронные генераторы для задействования их в этих целях.
  2. Работа в качестве ГЭС с небольшой выработкой.
  3. Обеспечение питанием и электроэнергией городской квартиры, частного загородного дома или отдельного бытового оборудования.
  4. Выполнение основных функций сварочного генератора.
  5. Бесперебойное оснащение переменным током отдельных потребителей.

Советы по изготовлению и эксплуатации

Необходимо обладать определенными навыками и знаниями не только по изготовлению, но и по эксплуатации подобных машин, помочь в этом могут следующие советы:

  1. Любая разновидность асинхронных генераторов вне зависимости от сферы, в которой они применяются, является опасным устройством, по этой причине рекомендуется провести его изоляцию.
  2. В процессе изготовления устройства необходимо продумать монтаж измерительных приборов, поскольку потребуется получение данных о его функционировании и рабочих параметрах.
  3. Наличие специальных кнопок, с помощью которых можно управлять устройством, в значительной степени облегчает процесс эксплуатации.
  4. Заземление является обязательным требованием, которое необходимо реализовать до момента эксплуатации генератора.
  5. Во время работы, КПД асинхронного устройства может периодически снижаться на 30-50%, побороть возникновение этой проблемы не представляется возможным, поскольку этот процесс является неотъемлемой частью преобразования энергии.

slarkenergy.ru

Как сделать генератор из асинхронного двигателя

Изготовление собственными силами альтернативного источника электроэнергии, из двигателя от электрической бытовой техники просто и доступно. Важно разобраться в принципе действия и подобрать необходимые детали и оборудование.

Виды и описание асинхронного двигателя

Асинхронный генератор, производящий электроэнергию, представляет собой индукционный прибор переменного тока. Обеспечивая быстрое вращение ротора, мотор практически без изменений настроек и схемы, вырабатывает электричество.

Виды двигателя:

  1. Короткозамкнутый – содержит неподвижный статор и вращающийся ротор, движение которого основано на работе подшипников, прикрепленных к двигателю. Изолированные стальные сердечники, в пазы неподвижного статорного сердечника проложен провод, в пазах роторного установлена обмотка. Перемычки-кольца замыкают обмотку ротора. Путем преобразования механических движений создается электрический ток. Преимущество данного вида двигателя – долговечность и надежность.
  2. Фазный – составляющие такие же, как и у предыдущего вида мотора, только концы обмотки крепятся к кольцам вала. Проходящие по ним щетки, соединяют провода с реостатом. Использование этого вид генератора ограничено низким уровнем надежности, несмотря на то, что прибор дорогостоящий и ему нужен специализированный сервис.

Технологические особенности

При создании самостоятельно генератора важно совместить генератор с заземлением оборудования, если будет работать автономно, то обязательно подключить заземление. Если устройство выполняет функцию резерва, предусмотреть его автоматическое отключение при возобновлении подачи напряжения. Для этого устанавливается рубильник или автоматическая система запасного отключения, срабатывающая одновременно с исчезновением напряжения или с его восстановлением. 380  В применяются в крайнем случае, по необходимости.

При подключении к системе потребителей с повышенной мощностью необходимо не допустить перегрузку генератора. Поэтому нужно распределить равномерно потребителей по фазам. Уровень безопасности гарантирован при показателе не более 1/3 нагрузки на 1 фазу.

Таблица конденсаторных емкостей

            Номинальная выходная

мощность генератора в кВт

                   Предположительная

емкость в мкФ

                                 2                                    60
                                3,5                                   100
                                5                                   138
                                7                                   182
                                10                                   245
                                15                                   342

 

Принцип работы

В основе работы двигателя использован метод обратимости электрических агрегатов. При отключении двигателя от сети или небольших показателях вращения, производя принудительное вращение ротора, с заданной скоростью, магнитное поле, пересекая обмотку ротора, индуцирует ЭДС.

В обмотке ротора, благодаря влиянию ЭДС, появляется электрический ток. Подключив конденсаторную батарею, с необходимыми параметрами, по обмоткам ротора пойдет емкостный ток, намагничивающего характера.  Подбор емкости конденсаторов, имеет огромное значение для самовозбуждения генератора и формирование напряжения.

Конструкция асинхронного двигателя, как генератора влияет на показатель мощности выхода, в противном случае, происходит перегрев всей конфигурации, влекущий за собой большие потери. Поэтому конденсаторы должны быть подключены ступенчато, в зависимости от нагрузки определяется необходимое количество конденсаторов.

Область применения

Асинхронный генератор имеет довольно широкое как промышленное, так и частное применение. Чаще всего однофазный агрегат, подключают к электрической сети, но принцип последовательного включения конденсаторов, производит самостоятельное самовозбуждение генератора. В данном случае устройство работает автономно. Области применения:

  • в качестве двигателей в ветровых электростанциях;
  • в сварочном (инверторном) генераторе;
  • для автономного питания общественных зданий и квартир;
  • обеспечения бесперебойной подачи эклектического тока, при форс-мажорных отключениях напряжения сети;

Как сделать самостоятельно

Для того, сделать самостоятельно асинхронный генератор, нужно подготовить все необходимые инструменты и детали. Выполнив все необходимые пункты сборки, рекомендуется дополнить установку понижающим трансформатором. Поскольку агрегат, имеющий короткозамкнутый ротор, способен производить достаточно высокое напряжение. Следовательно, трансформатор, понижая напряжение, на выходе даст необходимый показатель – 220В.

Как генератор с невысокой мощностью, возможно применение однофазного двигателя от домашней бытовой установки, то есть от насоса, стиральной машинки и прочее. В данном случае необходимо мотор подключить параллельно обмотке, так же как и в двухопорном двигателе. Можно применить в электродвигателе в конденсаторах сдвиг фазы, как один из доступных способов переделки двигателя в асинхронный генератор.

В этом способе нужно предварительно увеличить показатель мощность конденсаторов. Это упрощенный вариант генератора, его применяют для модемов и лампочек. Изменив схему, можно использовать его для подачи питания электрической печке или обогревателю, прибор будет полностью автономен. Таким же образом можно сделать аналогичный генератор, используя постоянные магниты.

Необходимые инструменты

Для создания самостоятельно своими силами, генератора нужны следующие исходные материалы и оборудование:

  • асинхронный двигатель;
  • индикатор измерения тахометр;
  • емкость для конденсаторов;
  • конденсаторы;
  • инструменты и доступ к сети;

Изготовление

Основные этапы процесса, как сделать генератор из асинхронного двигателя своими руками:

  1. Настройку генератора произвести таким образом, чтобы скорость двигателя была значительно меньше скорости ротора. Нужно завести мотор и подключить его к электрической сети, используя тахогенератор вычислить скорость вращения агрегата.
  2. Добавить к вычисленным параметрам тахометра 10%. Следовательно, при параметрах 1200 оборотов в минуту, в генераторе будет 1320 в минуту.
  3. Затем нужно подобрать емкость применяемых конденсаторов, которые аналогичны между собой.
  4. Емкость не должна быть очень большой, иначе в процессе работы генератор нагреется.
  5. Конденсаторы должны обеспечивать рассчитанную выше скорость вращения. Важным пунктом их установки является обязательная их изоляция специальными покрытиями и предельная концентрация внимания.

Несовершенство агрегата и его преимущества

Преимущества генератора, состоят в том, что собирается он быстро, нет необходимости разбирать мотор и перематывать обмотку. Возможно осуществление вращения гидро или ветряной турбиной. Одним из главных положительных качеств является то, что применяется без использования электричества, в местах его отсутствия.

Недостатки данного способа в сложности достижения максимального показателя мощности. К тому же сложность еще заключена в проблематичности расчетов необходимой емкости конденсаторов, для их установки.

Генератор, сделанный своими руками, может работать так же от дизельного топлива, бензина или газа. Агрегат позволяет не только существенно сэкономить потребление электричества, но и зарекомендовал себя как альтернативный вариант поставки энергии при форс-мажорных обстоятельствах.

techsad.com

Ротор асинхронного двигателя и способ его изготовления

 

1. Ротор асинхронного двигателя, содержагций сердечник с открытыми пазами, в которых размещены короткозамкнутая обмотка с короткозамыкающими кольцами и элемент для закрытия паза из ферромагнитного материала , отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических характеристик и упрощения технологии изготовления,короткозамкнутая обмот ка снабжена радигшьными ребрами расположенными вдоль оси симметрии паза до наружной поверхности ротора, а элемент для закрытия паза выполнен в виде секторов, установленных между ребрами обмотки. 2.Ротор по п. 1, отличающийся тем, что ребра короткозамкнутой обмотки соединены с короткозамыкающими кольцами. 3.Способ изготовления ротора асинхронного двигателя, включающий , изготовление сердечника с открытыми пазами, размещение в пазах короткозамкнутой обмотки и,элементов для закрытия паза из ферромагнитного материала, термообработку и механическую обработку, отличающийс я тем, что, с целью упрощения тех-g е нологии изготовления, элементы для (Л закрытия паза выполняют газотермическим , например плазменным, напылением. 4. Способ по п. 3, отличающий с я тем, что термообработку для медной обмотки проводят в ере- g де водорода или в вакууме при 820-900С в течение 2-3 ч. to ic KD а

СОЮЗ CGBETCHHX СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5Ц Н 02 К 3/08; Н 02 К 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H ABTOPCH0IVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

820-900 С в течение 2-3 ч. (217 3255899/24-07 (22) 26.02.81 (46) 07.06.83. Бюл. Р 21 (72) В.A.ÈãíàToâ, К.Я.Вильданов и В.В.Домбровский (53) 621.313.44 (088.8 ) (56) 1. «Электричество», 1973, 9 7, с. 61.

2 ° Авторское свидетельство СССР

Р 311338, кл. Н 02 К 3/08, 1965. (54) РОТОР АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ И

СПОСОБ ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ. (57) 1. Ротор асинхронного двигателя, содержащий сердечник с открытыми пазами, в которых размещены короткозамкнутая обмотка с короткозамыкающими кольцами и элемент для закрытия паза из ферромагнитного материала, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических характеристик и упрощения технологии изготовления, короткозамкнутая обмотка снабжена радиальными ребрами, расположенными вдоль оси симметрии

ÄÄSUÄÄ I 022261 А паза до наружной поверхности ротора, а элемент для закрытия паза выполнен в виде секторов, установленных между ребрами обмотки.

2. Ротор по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что ребра короткозамкнутой обмотки соединены с короткозамыкающими кольцами.

3. Способ изготовления ротора асийхронного двигателя, включающий изготовление сердечника с открытыми пазами, размещение в пазах короткозамкнутой обмотки и элементов для закрытия паза из ферромагнитного материала, термообработку и механическую обработку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения тех-Я нологии изготовления, элементы для закрытия паза выполняют гаэотермичес- ф/ ким, например плазменным, напылением. Ут

4 Способ по и 3 о т л и ч а- С

-ю шийся тем, что термообработку для медной обмотки проводят в сре-Я де водорода или в вакууме при

1022261

Изобретение относится к конструкции электрических машин и технологии их изготовления и может быть использовано в электротехнической промышленности.

Известен ротор асинхронного двигателя, содержащий сердечник .с открытыми пазами, в который укладывают готовую обмотку, а затем выполняют части зубцовой зоны из порошковых ферромагнитиков, магнитодиэлек- 10 триков, чем обеспечивают ротору необходимые конструктивные параметры, позволяющие несколько снизить потери и улучшить механическую характеристику электродвигателя (11.

К недостаткам данного ротора относятся невеликие энергетические характеристики, так как магнитная проницаемость магнитодиэлектриков на два порядка меньше магнитной

20 проницаемости стали сердечника.

Известен также способ изготовления ротора, согласно которому сначала выполняют сердечник ротора с открытыми пазами любым известным способом, например штамповкой стального листа и последующей шихтовкой штампованных пластин и закреплением в пакете, затем в открытые пазы сердечника устанавливают готовую обмотку, после чего на поверхность зубцо» З0 вой зоны наносят равномерный слой жидкого магнитодиэлектрика и производят его термоотверждение. В качестве ферромагнетика обычно используют порошковое железо, а в качестве изо- 35 лирующей связки — .различные смолы, клен или лаки ° Указанный при этом ,,слой закрепляет обмотки в пазах и ,представляет собой части зубцовой зоны и магнитные -шунты одновремен- 40 но (1).

Недостатком указанного способа является сложная технология ротора.

Наиболее близкими к предлагаемым являются ротор асинхронного торцово- 45 го двигателя и способ его изготовления, согласно которому сердечник и обмотка выполнена методами порошковой металлургии.

Ротор содержит. сердечник с откры- 50 тими пазами, в котором размещена короткозамкнутая обмотка с короткозамыкающими кольцами и элементы для закрытия паза из ферромагнитного материала. 55

Способ изготовления ротора асин» хронного двигателя включает изготовление сердечника с открытыми пазами, размещение в пазах короткозамкнутой обмотки и элементов для закрытия паза из ферромагнитного материала, термообработку и механическую обработку 1 2 J.

Недостатками известного ротора являются низкие энергетические харак 5 теристики и сложная технология изготовления.

Выполнени полузакрытых пазов в роторе ограничено известными недостатками методов порошковой металлургии, трудностью получения иэделий сложных не плоскопараллельных форм, получения одинаковой плотности в различных сечениях протяжного изделия малой толщины, а также необхо,цимостью применения высоких давлений прессования для реализации за,цанной плотности. Другим недостатком является проведение спекания в два этапа: спекание сердечника при „=1000-1300 С и спекание сердечнйка с выполненной обмоткой.при пониженной температуре (450 С), что усложняет технологию изготовления и снижает качество обмотки, в связи с тем, что процесс спекания порошковой обмотки проходит интенсивно при температурах, близких к температуре плавления спекаемых порошковых материалов. При низких температурах спекания процесс протекает медленно и удельное сопротивление обмотки оказывается повышенным, что снижает. значение момента и смещает его максимум в область больших скольжений. Указанные факторы ухудшают энер. гетические показатели двигателя и усложняют технологию изготовления.

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей и упрощение технологии изготовления ротора, Поставленная цель достигается тем, что в роторе асинхронного двигателя, содержащем сердечник с открытыми пазами, в которых размещены короткозамкнутая обмотка с короткозамыкающими кольцами и элемент для закрытия паза из ферромагнитного материала, короткозамкнутая обмотка снабжена радиальными ребрами, расположенными вдоль оси симметрии паза до наружной поверхности ротора, а элемент для закрытия паза выполнен в виде секторов, установленных между ребрами обмотки, Кроме того, ребра короткозамкнутой обмотки соединены с короткозамыкающими кольцами.

При -этом согласно способу изготовления ротора асинхронного двигателя,, включающему изготовление сердечника с открытыми пазами, размещение в пазах короткозамкнугой обмотки и элементов для закрытия паза из ферромагнитного матерйала, термообработку и механическую обработку, элементы для закрытия паза выполнены:газотермическим, например плазменным, напылением.

Кроме тогог термообработку для медной обмотки проводят в среде водорода или в вакууме при 820-900 С в течение 2-3 ч.

-1022261

На фиг. 1 показан предлагаемый ротор, торцовой вариант, на фиг, 2 то же, линейный вариант, на фиг. 3 то же, цилиндрический вариант, на фиг. 4 — разрез A-A на фиг. 1.

Ротор асинхронного двигателя состоит из сердечника 1 -с зубцами 2, содержащими активные части 3, кото-:рые выполнены над прилегающими пазами, в которых размещена короткозамкнутая обмотка-, снабженнная ребром 4.

Ротор работает следующим образом.

Магнитное поле,статора индуктирует через. воздушный зазор в активные части 3 зубцовой зоны и зубцы 2 ротора магнитный поток, который замыкается в сердечнике ротора. В результате этого .в короткозамкнутой обмотке при условии изменения магнитного потока в пространстве и/или

— во времени наводится электрический ток, который взаимодействует с индуктированным магнитным ыолем в сердечнике, зубцах 2 и активных частях 3. В результате того, что активные части расположены над прилегающими пазами, в которых размещ» на обмотка с ребром 4, магнитная индукция от зубца 2 сердечника до оси обмотки снижается монотонно, не приводя к образованию высших гармоник, при этом ребро 4 обмотки служит . немагнитной перегородкой между смежными зубцами, что ограничивает рассеяние магнитного потока через ак- 35 тивные части 3 от зубца к зубцу.

В результате уменьшения амплитуд выс. ших гармоник и их интерференции с гармониками индуктора снижаются.потери в роторе и улучшается механичес-40 кая характеристика электродвигателя.

Способ изготовления ротора асин-. хронного двигателя включает основные операции: изготовление сердечника с обмоткой, что наиболее целесообраз- 45 но изготовлять совместно методами порошковой металлургии, и плазменное напыление элементов закрытия паза иэ ферромагнитного материала.

Однако возможно раздельное изготовление сердечника или обмотки: штам- -5О повкой, резанием из проката, холодным выдавливанием и т. и. Целесообразно при этом производить Формовку ребра обмотки непосредственно при прессовании порошковой обмотки, вы- 55 давливании или травлении.

На поверхности зубцовой зоны сердечника 1 с обмоткой, включающей— стороны короткозамыкающих колец в пазовой плоскости, плазменным напы- о лением наносят слой ферромагнитного матерйала. Для этого в область сопла плаэмотрона подают порошок железа, :легированный кремнием и алюминием, и напыляют им, например, при следующем режиме: в качестве плазмообразующего и транспортирующего порошка газов используют аргон при давлении 350 кПа, ток плазмотрона 350А, напряжение на плазмотроне .30-35 В. Фракционный состав наносимого порошка выбирают по диаметру частиц а диапазоне

0,04-0,1 мм. При напылении сердечника с обмоткой их устанавливают в рабочем органе приводного механизма, которым задают ему циклическое перемещение относительно плаэмотрона, например вращательное перемещение вокруг оси ротора торцовой или циклической формы, и ведут напыление, перемещая плазмотрон вдоль зубцовой эоны. После получения покрытия достаточной толщины, при котором -ребра обмотки заглубляются в нем на

1-2 мм, процесс напыления прекращают

{фиг. 2).

Затем производят термообработку ротора при 820-900ОС в течение 2-3 ч в среде водорода или в вакуум.:. Указанная температура обеспечив т получение эффективного контакта между частицами меди порошковой обмотки и лежит в области нулевого знач чия константы равновесия реакции восста-. новления окиси железа, что позволяет получить обмотку с высокой электропроводностью, а также огранинивает рост проводимости спеченного сердечИнка за счет ограничения процесса восстановления изолирующей фазы (FzO) .

После спекания производят механическую обработку эубцовой зоны резанием. точением или шлифованием для снятия избытка напыленного материала и отккрытия пазов по ребрам 4 обмотки.

Преимуществом поедлагаемого ротора является простота технологии его изготовления, позволяющая выполнить без применения больших давлений уплотнения и полузакрытые пазы роторов различной конструкции (фиг.1-3) с равной плотностью в любой части покрытия., Значение. укаэанной плотности достигает 0,85-0,90 от плот ности наносимых материалов, что дает возможность получать магнитные проницаемости напыленной зоны, соизмеримые с проницаемостью и выполненные прессованием порошков в пресс-форме давлением 600-1000. МПа..

В то же время увеличивается рабочая площадь полюсов на 25-40% за счет активного использования пазовой области зубцовой зоны.

Изобретение позволяет повысить энергетические характеристики и технологию изготовления роторов асинхронных двигателей.

1022261

4Ъа У

Составитель A. Линева

Техред A.Âàáèíåö КоРректор A Дзятко

Редактор M. Рачкулинец

Заказ 4060/46

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 (

    

findpatent.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.