Электрические машины делятся на две большие категории:
1. Генераторы, которые служат для преобразования механической энергии в электрическую энергию.
2. Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую энергию.
Двигатели переменного тока делятся на асинхронные и синхронные.
Асинхронным называется двигатель, одна из обмоток которого обмотка статора, подключается к источнику переменного тока, а другая обмотка, обмотка ротора выполняется короткозамкнутой (в виде беличьей клетки) или фазной, выводы которой подключаются к контактным кольцам. Статор асинхронного двигателя создает вращающееся магнитное поле, а ротор вращается с меньшей скоростью, т.е. асинхронно. Увеличение нагрузки двигателя вызывает уменьшение скорости вращения ротора.
В синхронном двигателе скорость вращения ротора совпадает со скоростью вращения магнитного поля статора и не зависит от нагрузки двигателя.
Все электрические двигатели могут служить, как двигателями, так и генераторами. Электрические машины являются основными потребителями электрической энергии.
Асинхронные электродвигатели
Асинхронные электродвигатели (АД) наиболее распространены, дешевле по стоимости, просты по устройству, неприхотливы в эксплуатации. Основной недостаток – практически не регулируемая частота вращения. Бывают одно и много фазными. Основные их элементы – статор (неподвижная часть), которая создает магнитное поле, и ротор (вращающаяся часть). Применяются для привода рабочих машин различного назначения (насосы, деревообрабатывающие станки, дробилки и т.д.). Выпускаются на мощности от 0,2 до 200 кВт и более.
Устройство асинхронного двигателя:
1. Статор с рабочими обмотками.
2. Вентилятор на валу ротора.
3. Ротор.
4. Щиты с подшипниками для вала ротора.
В общем случае обмотка статора состоит из трех секций, сдвинутых относительно друг друга на 120 градусов. В этом случае создается двухполюсное магнитное поле. Для создания четырехполюсного магнитного поля надо увеличить число секций обмотки до 6 и т.д. Начала и концы обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя выводятся на щиток корпуса. Ротор асинхронного двигателя представляет собой сердечник, собранный из стальных пластин.
Соединение звездой обмоток асинхронного электродвигателя
А, B, C — начала обмоток
X, Y, Z — концы обмоток
Концы статорных обмоток x, y, z соединяются в одну точку, к началам обмоток А, B, C подключаются линейные провода. Сопротивление между концами обмоток и любым из линейных поводов — начала обмоток, должно иметь какую-то величину. Также сопротивление между корпусом и началами обмоток должно иметь какую-то величину.
Соединение треугольником обмоток асинхронного электродвигателя
А, B, C — начала обмоток
X, Y, Z — концы обмоток
Конец X первой обмотки соединен с началом B второй обмотки, конец Y второй обмотки с началом C третьей обмотки, конец Z третьей обмотки с началом А первой.
Работа асинхронного электродвигателя
После монтажа нового двигателя вместе с новым механизмом или после замены двигателя производится его подготовка к включению с целью выявления неисправностей при монтаже не только двигателя, но и электрического и механического оборудования.
При подготовке двигателей к работе производится:
1. Внешний осмотр.
2. Проверка схемы соединения обмоток.
3. Измерение сопротивления изоляции.
4. Пробный пуск двигателя.
5, Проверка работы двигателя на холостом ходу и под нагрузкой.
Проверка схемы соединения обмоток двигателя
Большинство двигателей в коробках зажимов имеют шесть выводов, соответствующих началам и концам фазных обмоток.
Обычно выводы всех фаз обмотки статора расположены в коробке зажимов (рис. а). Такое расположение дает возможность получить соединение фазных обмоток статора звездой при соединении горизонтально перемычками нижних зажимов (рис. б) и треугольником при соединении вертикальных пар зажимов (рис. в).
В некоторых двигателях обмотки фаз статора соединены звездой и в коробке зажимов находятся только выводы С1, С2 и С3.
Следует учесть, что выводные концы обмоток фаз двигателя одеваются на шпильки и прижимаются гайками, которые могут быть слабо затянуты, поэтому нужно проверять их крепление пошатыванием. При слабом креплении нужно отсоединить подводящие провода и перемычки и затянуть гайки крепления.
Пробный пуск двигателя
Электродвигатель включают на 2-3 секунды и проверяют:
1. Направление вращения двигателя.
2. Работу вращающихся частей двигателя и вращающихся и движущихся частей
механизма.
3. Действие пусковой аппаратуры.
При любых признаках неисправности электрической или механической части двигатель останавливают и неисправности устраняют.
Нужное направление вращения двигателя бывает на нем обозначено стрелкой. Нужно также помнить, что при правильном направлении вращения колес двигателей их лопатки загнуты в обратную сторону относительно направления вращения.
Для изменения вращения двигателя надо отсоединить от зажимов два провода, подводящих напряжение к двигателю, поменять их местами и снова присоединить. Обычно это делается на выходе магнитного пускателя. Кратковременное включение повторяют 2—3 раза, увеличивая продолжительность включения.
При написании статьи использовалась часть материалов из книги Синдеева Ю.Г.
«Электротехника с основами электроники».