Будова і принцип дії асинхронного двигуна

2.1 Будова і принцип дії асинхронного двигуна

Основними частинами асинхронного двигуна (рис.2.1.) є нерухомий статор і обертовий ротор, які розділені повітряним зазором. Статор складається із станини (або корпуса) з лапами; стального осердя із штампованих, ізольованих один від одного, листів електротехнічної сталі з пазами для укладання обмотки статора; обмотки статора, виготовленої з ізольованого мідного дроту, й укладеного в пази осердя. Обмотка призначена для утворення обертового магнітного поля.

Рис. 2.1 Асинхронний електродвигун з короткозамкненим ротором:

1, 9, 17 — болти, 2 я 23 — шпонки, 3 — вал ротора, 4 и 22 — роликовий і кульковий підшипники, 5,6 — зовнішня и внутрішня кришки підшипника, 7 — стопорне кільце, 8, 21 — підшипникові щити 10 — станина, 11 — статорна обмотка, 12 — осердя статора, 13 — гвинти кріплення осердя до станини, 14 — осердя ротора, 15 — замикаюче кільце, 16 — лопать вентилятора, 18 и 20 вентилятори, 19 — кожух вентилятора

Найпростішим елементом обмотки є виток (рис. 2.2, а). Декілька з'єднаних між собою витків, які містяться у двох пазах і мають спільну ізоляцію паза утворюють секцію (рис. 2.2, б).

Рис. 2.2. Елементи обмоток статора:

а - виток, б — секція.

Сукупність секцій, які належать до однієї фази, називається фазною обмоткою. Виводи фаз обмотки прийнято позначати: С1, С2, С3 — початки і С4, С5, С6 — кінці відповідно першої, другої і третьої фаз. Окремі фази обмотки статора можуть з'єднуватися зіркою або трикутником. На рис. 2.3 наведено схеми з'єднання фаз обмотки статора і відповідні цим з'єднанням перемикання на щитку машини.

Рис. 2.3. Схеми з'єднання фаз обмотки статора

а — зіркою; б — трикутником.

Ротор асинхронного двигуна (рис. 2.4. ) складається з таких частин: стального циліндра, складеного із штампованих, ізольованих один від одного, листів електротехнічної сталі; вала ротора, на якому закріплено стальний циліндр ротора, підшипників, вентилятора. Залежно від типу обмотки ротори поділяються на короткозамкнені та фазні. У пази короткозамкнених роторів укладено стержні із струмопровідного матеріалу, які з торців замикаються кільцями, утворюючи так зване біляче колесо. У пази фазного ротора укладено провідники секцій трифазної обмотки, які з'єднують зіркою.

Трифазний струм, що проходить через обмотку статора асинхронного двигуна, створює обертове магнітне поле, яке перетинає провідники обмотки ротора, індукує в них є. р. с. У провідниках замкненої обмотки протікають струми і₂. При взаємодії цих струмів та обертового магнітного поля виникають електромагнітні сили, які за правилом лівої руки спрямовані в бік обертання поля статора. Ротор починає рухатися в бік руху магнітного поля. Швидкість обертання ротора менша за швидкість обертання магнітного поля. Це можна пояснити так: якщо б ротор обертався із швидкістю поля, то через відсутність відносного руху провідників обмотки ротора та обертового магнітного поля останнє не перетинало б провідників обмотки ротора, у них не індукувалися б е. р. с і небуло б струмів, а це означає, що електромагнітний момент дорівнював би нулю. Отже, обертове магнітне поле і ротор асинхронного двигуна принципово обертаються з різними швидкостями — асинхронно, що і визначило назву машини.

Рис. 2.4. Ротор асинхронного двигуна:

а — обмотка короткозамкненого ротора;

б — схематичне зображення обмоток фазного ротора.

2.2 Експлуатація електродвигунів

Експлуатація електродвигунів складається із слідуючих основних елементів: нагляду, своєчасного виявлення несправностей та їх усунення; профілактичних випробувань; пуску та зупинки.

Перевірка температури нагріву. Під час роботи двигунів перевіряють температуру їх нагріву. У двигунів потужністю до 100квт нагрів статора перевіряють дотиком. Нагрів електродвигунів потужністю більш ніж 100квт контролюють по термометру, встановленому на корпусі статора, або по термоопору, закладеному в обмотку двигуна.

Для контролю за пуском і навантаженням у двигунів потужністю 40квт та вище встановлюють амперметри. На шкалі амперметра червоним підкреслено величину номінального струму електродвигуна плюс 5%.

На зборках або групових щитках, до яких під’єднані електродвигуни, повинні бути вольтметри або сигнальні лампи для контролю наявності напруги.

Двигун слід завжди тримати в чистоті. Усі зайві предмети (ганчірки, куски металу та проводів) необхідно прибрати. Поруч із двигуном не повинно бути займаючихся матеріалів (бензин, олива та ін.) які можуть призвести до пожежі.

Догляд за підшипниками. для нормальної роботи двигуна його підшипники ковзання потрібно тримати у чистоті. Для цього кришки підшипників щільно закривають. Олива, що застосовується для змазування підшипників, не повинна вміщувати кислоту або смолу.

Для нормальної роботи підшипників з кільцевим змащуванням необхідно не менш двох разів за зміну перевіряти обертання кілець і чистоту оливи.

Перед заміною змазки підшипники промивають керосином, продувають повітрям, промивають тією маркою оливи що застосовується для даних підшипників, а після цього заливають свіжу оливу.

Якщо підшипники працюють нормально і не нагріваються, то огляд і заміна оливи здійснюється при чергових ремонтах, а також по мірі необхідності в залежності від стану змащування.

Після зборки підшипникових вузлів перевіряють легкість обертання ротора від руки а потім вмикають електродвигун та обертають його 15 хвилин вхолосту. Якщо стан підшипників нормальний , при прослуховуванні чутний рівномірний гул без стуків та ударів.

Однією з основних причин несправностей підшипників кочення являється їх перегрів.

Надмірний нагрів підшипників може відбуватися в результаті неправильного збирання, тугої посадки зовнішнього кільця підшипника у підшипниковому щиті, а також при відсутності осьового зазору в одному з підшипників, необхідного для компенсації температурного розширення вала при роботі машини. щоб встановити нормальний осьовий зазор, необхідно проточити бортик кришки підшипника або встановити прокладки між його кришкою та корпусом. Іноді в підшипниках виникає ненормальний шум, що супроводжується підвищенням температури. Це може бути результатом поганого відцентрування двигуна, забруднення підшипників, великого зношування окремих деталей (кульок, роликів) та нещільної посадки внутрішнього кільця на вал.

Якщо в підшипники закладено змазки більше ніж потрібно, або її марка не відповідає температурі навколишнього середовища і при цьому ущільнення недостатні, тоді з підшипників при роботі двигуна буде виходити змазка.