+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Схемы обмоток фазных роторов | Обмотчик электрических машин

Страница 35 из 84

ГЛАВА VIII
СТЕРЖНЕВЫЕ ОБМОТКИ РОТОРОВ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕМ
§ 35. СХЕМЫ ОБМОТОК ФАЗНЫХ РОТОРОВ
Обмотки фазных роторов асинхронных двигателей мощностью более 70—80 кВт, как правило, выполняют стержневыми.

В фазных роторах современных асинхронных двигателей почти всегда применяют двухслойные волновые обмотки, так как в двухслойных обмотках лобовые части изгибаются меньше, чем в однослойных, а в волновых обмотках меньше межгрупповых соединений, чем в петлевых той же полюсности.
Закономерность соединения схемы стержневых волновых обмоток рассмотрим на конкретном примере. Составим схему волновой стержневой обмотки трехфазного ротора с Z2= 24 и = 4. На рис. 101, а показаны 24 пары линии пазов, в которых располагаются стержни верхнего (сплошные линии) и нижнего (пунктирные линии) слоев обмотки. Разметим пазы так же, как в схемах двухслойных обмоток статора, т. е. распределим все пазы по полюсным делениям и обозначим фазы обмотки. Полюсное деление ротора содержит
Z2/(2p) = 24/4 = 6 пазовых делений.

Рис. 101. Построение схемы стержневой волновой обмотки фазного ротора:

а —распределение пазов по фазам, б — соединение стержней первой половины фазы, в — последовательность соединения стержней

Число пазов на полюс и фазу q2 = Z2/2pm = 24/(4-3) = 2. Для всех стержней фазы А отметим стрелками направление мгновенных значений токов. Оно меняется при переходе от одного полюсного деления к другому. Построение схемы обмотки начнем, приняв за начало фазы А верхний стержень, лежащий в первом пазу (рис. 101,6). Одновременно с вычерчиванием схемы обмотки будем заполнять таблицу соединений с указанием номеров пазов и последовательности шагов, как показано на рис. 101, в. Обмотку выполняют с диаметральным шагом (для нашей схемы у=τ2=6 пазовым делением). Обмотка двухслойная, поэтому верхний стержень, лежащий в первом пазу, должен быть соединен с нижним стержнем, лежащим в (1 +

у) = (1 + 6) = 7 пазу. Следующим шагом нижний стержень 7-го паза соединяется с верхним стержнем, лежащим в (7+6) = 13 пазу. Проделав таким образом 2р — 1 = 4 — 1 = 3 шага из 1в в 7н, из 7н в 13 в, из 13в в 19н, убедимся, что при следующем таком же шаге стержень, лежащий в нижнем слое 19-го паза, должен быть соединен со стержнем, взятым за начало фазы, лежащим в верхнем слое 1-го паза, т. е. обмотка замкнется сама на себя. Чтобы этого не произошло, следующий шаг изменяют на одно зубцовое деление — укорачивают или удлиняют, т. е. делают его равным + 1) или (у — 1). Чаще применяют укороченный шаг, так как он приводит к некоторой экономии меди.
Первый обход обмотки по всей окружности ротора завершается укороченным (или удлиненным) шагом, после чего соединение продолжают в той же последовательности с диаметральными шагами, изменяя их в конце каждого из обходов. После 2 таких обходов (в нашем случае после двух обходов, так как
q2
= 2) укорачивать последний шаг уже нельзя, так как это приведет к соединению обмотки фазы А со стержнями соседней фазы (18н + 6 — 1 = 23в — принадлежит фазе В). К этому моменту уже соединена половина всех стержней фазы А ив каждом пазу этой фазы находится только по одному стержню: верхнему или нижнему (см. рис. 101, б). Для заполнения оставшихся после первых q2 обходов половин пазов фазы последний стержень, на котором закончился обход (на нашей схеме — нижний стержень 18-го паза), соединяют перемычкой со стержнем, занимающим такое же положение в пазу на расстоянии шага в направлении обхода. В нашем примере нижний стержень 18-го паза соединяется с нижним стержнем 24-го (18 + 6) паза. Дальнейшие соединения продолжают в той же последовательности, но в направлении, обратном принятому первоначально. После обходов в обратном направлении построение схемы одной фазы обмотки заканчивается. Схема соединения фазы
А
изображена на рис. 102, а всех фаз обмотки ротора — на рис. 103. По схеме рис. 103 можно проследить основные закономерности, характерные для стержневых волновых обмоток роторов. Начала фаз располагаются в 1, 9 и 17-м пазах, т. е. через 2q2p = 2x2x2 = 8 зубцовых делений. Такое расстояние между началами фаз обеспечивает и электрическую и геометрическую симметрии обмотки.


Рис. 102. Схема соединения стержней одной фазы волновой обмотки ротора (а) и последовательность их соединения (б)

Электрический угол между началами фаз кратен 120° (он равен 2р-60° = 2х2х60 = 240 эл. град), а геометрический угол равен 120°, т. е. начала фаз расположены симметрично по окружности ротора.
Каждая фаза обмотки имеет только одну перемычку между катушечными группами независимо от числа полюсов машины. Напомним, что в петлевых обмотках таких перемычек будет

(2р — 1) в каждой фазе (см., например, рис. 28). В этом ясно видно преимущество волновых обмоток, особенно для многополюсных машин. Так, например, в каждой фазе петлевой обмотки с 2р = 12 будет по 11 перемычек между катушечными группами, а в фазе стержневой волновой — только одна.
При симметрично выбранных началах фаз обмотки также симметрично по окружности ротора располагаются концы фаз (Р4 — в 7-м, Р5 — в 15-м, Р6 — в 23-м пазах) и перемычки между катушечными группами, что облегчает балансировку ротора после укладки обмотки. В большинстве случаев обмотка ротора соединяется в звезду. Начала фаз обмотки ротора (Р1, Р2, Р3) соединяются с контактными кольцами, а концы фаз (Р4, Р5, Р6) — между собой кольцевой перемычкой.


Рис. 103. Схема стержневой волновой обмотки ротора с укороченными переходами с Z= 24, 2р=4

Как мы уже знаем, обмотка может быть выполнена и с удлиненными шагами в конце каждого обхода. Ее схема строится так же, как и схема на рис. 103, но в конце обхода выполняется удлиненный шаг, равный (у+1). Из-за увеличения шага несколько удлиняются лобовые части стержней, соединенных с перемычками, а у выводных стержней возникают дополнительные перекрещивания в лобовых частях.
Иногда стержневую волновую обмотку ротора делают с различными переходными шагами: при обходе первой ветви до перемычки с удлиненными, а после перемычки — с укороченными.
Рис. 104. Схема фазы стержневой волновой обмотки ротора с переходным стержнем с Z=36, 2р= 4 (а) и последовательность соединений стержней (б)


Встречаются также схемы обмоток фазных роторов, выполненные без перемычек (рис. 104). В таких обмотках на месте последнего при прямом обходе стержня, который в обычных схемах соединяется с перемычкой, устанавливают изогнутый переходный стержень (паз

26 на рис. 104). Половина этого стержня 1 (рис. 105) располагается в нижней, а другая половина — в верхней части паза. Обе лобовые части переходного стержня отгибаются в одну и ту же сторону, и направление обхода соединения обмоток после переходного стержня меняется на обратное, так же как и после перемычки. В таких схемах выводные концы последних стержней всех фаз располагаются на противоположной от начал фаз стороне ротора. Соединение стержней в них более удобно, чем в схемах с перемычками, однако обмоточные работы усложняются в связи с необходимостью добавочного закрепления переходных стержней. Свободные части пазов, в которых расположены переходные стержни, заполняются либо текстолитовыми прокладками 2, либо отрезками изолированной медной шины того же размера, что и стержни обмотки, как показано на рис. 105.
Стержневую волновую обмотку делают с одной или реже с двумя параллельными ветвями. Выполнение большего числа параллельных ветвей из-за дополнительных соединений в лобовых частях технологически трудно и в практике применяется редко. Для получения двух параллельных ветвей перемычку между половинами фаз убирают и каждую половину обмотки соединяют с начальными и конечными выводами фаз (рис. 106).

Рис. 105. Переходной стержень в пазу ротора
Рис. 106. Соединение фаз обмотки ротора в две параллельные ветви


Чтобы начала фаз в обмотке ротора располагались по окружности ротора симметрично, между ними должно заключаться 2q2p пазов. Такое симметричное расположение возможно во всех роторах, число полюсов которых не кратно трем. В двигателях с числом, кратным трем (2

р=6, 12 и т. д.), симметричное положение выводов приходится нарушать, так как через 2q2p пазов в них располагаются стержни одной и той же фазы. Начала фаз в обмотках роторов таких машин выбирают через 2q2(p — 1) пазовых делений.

Ротор схемы — Справочник химика 21

    Принцип действия и устройство. По принципу действия осевой компрессор подобен осевому насосу. Главное направление движения газа— вдоль оси вращения, траектории частиц газового потока расположены на цилиндрических или слегка конических поверхностях. Устройство осевого компрессора показано на рис. 15.5. Ступень компрессора состоит из двух рядов (венцов) лопастей ротора и статора. Во входном направляющем аппарате перед первой ступенью поток закручивается в ту же сторону, что и в направляющих аппаратах ступеней. Из последнего спрямляющего аппарата поток выходит в осевом направлении. Вместе с объемом сжимаемого газа уменьшается высота лопастей в венцах. В первых ступенях отношение диаметра втулки к диаметру корпуса обычно бывает = 0,5- -0,7, а в последних ступенях 0.7-т-0,9. Применяют преимущественно две схемы проточной части а) с постоянным диаметром корпуса. б) с постоянным диаметром ротора. Схема а позволяет снизить число ступеней, так как при прочих равных условиях средний диаметр проточной части в этой схеме больше, чем в схеме б, и, следовательно, мощность каждой ступени выше. Поэтому схему а применяют там, где в особенности необходимо уменьшить габариты и массу машины. Схема б удобна и проста для изготовления, и поэтому она более приемлема для компрессоров стационарных установок. 
[c.192]

    Схема такой центрифуги для разделения эмульсий представлена на рис. 15. 13. Смесь вводится в ротор снизу через сопло, струя отражается от отбойного диска 6 к стенкам ротора. Вставленная в ротор крыльчатка, состоящая из трех склепанных в центре радиальных лопастей, препятствует жидкости отставать при вращении от скорости вращения ротора. Схема устройства головки 4 ротора, обеспечивающая выход разделенных жидкостей в сборные коробки 7 а 8, представлена более подробно на рис. 15. 14. Ротор центрифуги 
[c.372]

    При включении ЦЭ в схему действующей установки необходимо учитывать напор, создаваемый центробеже ой силой в любой точке ротора ввод сырья и фенола в ЦЭ можно сравнить с попыткой закачки продукта в выкидную зону центробежного насоса. Так, давление нэ входящих линиях должно быть достаточно высоким, чтобы преодолеть перепад центробежного давления и трение продукта в каналах ротора. Схема обвязки позволяла испытывать ЦЭ как самостоятельно, так и последовательно с экстракционной колонной. На первом этапе испытаний было установлено, что ЦЭ при самостоятельной работе обеспечивает очистку в две теоретические ступени экстракции, т.е. по эффективности два ЦЭ, включенных последовательно, соответствуют одной экстракционной колонне диаметром 3 м и высотой 20 м. Результаты очистки дистиллятов Ш /350- 20°С/ и ГУ / 00 500°С/ масляных фракций приведены в табл. 8. 

[c.49]

    При вращении эксцентрично расположенного ротора (схема III) лопатки, образующие звездочку ротора, будут то погружаться в водяное кольцо, то выходить из него, причем впадины между лопатками периодически будут заполняться водой и освобождаться от нее. Таким образом, вода будет играть роль плунжера, производящего за половину оборота ротора разрежение, а за вторую половину оборота нагнетание. [c.247]

    Экспериментальное изучение проводилось на установке, описанной авторами ранее [8], с прозрачным ротором, схема которого представлена на рис. 2. 

[c.63]

    На козлах монтируются две балансировочные головки, на которые укладывается ротор. Схема балансировочной головки приведена на рис. 332. [c.750]

    В настоящем сообщении описано проведенное авторами исследование массообмена в условиях ректификации под атмосферным давлением смесей этанол — вода и метанол — вода в роторном лопастном ректификаторе с обогреваемым корпусом и охлаждаемым ротором. Схема ректификатора представлена на рис. 1. [c.109]

    В процессе сгущения суспензий выделяемый осадок в виде концентрата непрерывно отводится от ротора, схема которого представлена на рис. 2-1, г, д. Концентрат удаляется через сопла, расположенные либо на периферии ротора (рис. 2-1,г), либо приближенные к оси вращения (рис. 2-1, д), сообщающиеся с шламовым пространством посредством наклонных каналов. В ряде конструкций концентрат, выходящий из сопел, поступает в вспомогательную полость ротора, откуда удаляется под давлением по напорной трубке. В современных высокопроизводительных сепараторах-сгустителях на периферии тарелок расположены отверстия, через которые в пакет тарелок поступает весь объем суспензии (рис. 2-1,г), либо часть ее (рис. 2-1,д). В последнем случае между тарелкодержателем и основанием ротора предусмотрена кольцевая щель, через которую другая часть суспензии направляется в шламовое пространство перед поступлением ее в пакет тарелок. [c.44]

    Колонны с лопастным ротором. Схема такого аппарата конструкции швейцарской фирмы Лува [49] показана на рис. 1У-19, а. В этом аппарате ротор имеет вертикальные лопасти, причем между лопастями и пленкой жидкости остается зазор, так что лопасти перемешивают только газ. Такой аппарат имеет ряд недостатков, связанных с необходимостью сохранения малого зазора, что усложняет и удорожает изготовление аппарата, особенно при больших диаметрах. Более прост аппарат ГИАП [50], изображенный на рис. 1У-19, б. В этом аппарате жидкость подается в полый вал и, вытекая через отверстия в вале под действием центробежной силы, стекает по поверхности волнистых лопастей и далее разбрызгивается на неподвижную стенку аппарата. Аппарат ГИАП имеет большой зазор (10 мм) между стенкой и лопастями и обеспечивает равномерное распределение жидкости. [c.324]

    Согласно определению 1, О — и Ох — циклические группы, следовательно по (2.5) также циклическая группа. Это значит, что каждый последующий акт совмещения прорезей ротора и статора есть не что иное, как поворот и-угольника на некоторый угол вокруг общего центра с 2 — и 25-угольниками, или, что то же а) конфигурация и-угольника для данного соотношения чисел 2г и Zs остается неизменной и б) схема совмещений — циклическая. [c.68]

    Теперь обратимся к выводу основного уравнения схем совмещения прорезей ротора и статора и предварим это некоторыми определениями. [c.70]

    Уравнение (2.17) является искомым основным уравнением схем совмещений, которое способно описать все геометрические взаимодействия перфораций ротора и статора ГА-техники. [c.74]

    Определение 7. Схемы, в которых многоугольник совмещений вращается в направлении вращения ротора, называются схемами со спутным импульсом (ССИ). [c.74]

    Задача конструктивного расчета схемы совмещений — выяснить тип схемы, которая будет иметь место при заданных 2, и 25, поверочного — определить соотношение чисел прорезей в роторе и статоре для организации определенной схемы совмещения. [c.79]

    Конструктивный расчет. Входными данными в расчет являются тип заданной схемы совмещений, число прорезей в образующей ротора, число одновременно совпадающих прорезей. Теоремы 9 и 10 служат теоретической базой конструктивного расчета. Приемы этого расчета будут показаны на ряде примеров. [c.81]

    СОИ. Электрическая схема стенда собиралась так, чтобы при замыкании части контактов в цепи проходил ток в 0,1 А, а при замыкании другой группы контактов в цепи проходил ток в 0,05 А. При частоте вращения ротора 2,5 об/мин это обеспечило последовательное замыкание конкретной группы контактов через каждые 2 с, а каждое последующее замыкание следовало друг за другом через каждую секунду. Было найдено, что через каждые 2 с возникает импульс максимального тока, а два последующих импульса были вдвое меньше. Подставив значения со в формулы (2.34) и (2.35), получим = 0,5 кГц и ( = кГц, что совпадает с экспериментом. Таким образом, при СОИ происходят два периодических процесса 1) совпадение четырех из восьми контактов с периодом в 2 с и 2) последовательное совпадение двух групп контактов с периодом в 1 с, что служит наглядным подтверждением полученных выше теоретических выводов. Кроме того, обнаружено, что = 1 (контакт 2), = 2, — 1 = 7 (контакт 8), откуда + [(и — i)Zs/n = 7, что подтверждает вывод леммы 3 и = ( , — га)/2, = 1 = [(2,(2, — 1) — n) /Zs = 10 А = [((ДГ — + 1)/ — 1)] = 2, что подтверждает выводы теоремы 14. [c.88]

    В итоге оказалось, что принципиальная множественность числа возможных вариантов совмещений элементов перфораций модулятора сводится к четырем схемам. Отметим, что других просто нет. Это схемы СНИ, СОИ, СПИ и ССИ. Результатом построения теории следует считать, во-первых, алгоритм конструктивного расчета схем совмещений — определение соотношения числа перфораций в роторе и статоре модулятора в зависимости от заданной конфигурации совмещений во-вторых, определение конфигурации совмещений в зависимости от соотношения числа элементов перфорации в модуляторе — алгоритм поверочного расчета и, в-третьих, однозначное определение частотных параметров генерируемого поля АГВ и закрытие многолетних дискуссий по этому вопросу. [c.89]

    Г. Ритмические схемы для К = 2 (К — число пар ротор-статор )  [c.92]

    На рис. 72 показана схема герметичного горизонтального электронасоса типа ЦНГ-69. В корпусе I расположено рабочее колесо 2, насаженное на вал 5, на котором также находится ротор электродвигателя 7. Вал электронасоса вращается в двух подшипниках скольжения 3 и 8. Для охлаждения электродвигателя, насоса, подшипников и пят 4 служит жидкость, перекачиваемая по внутренней системе охлаждения (фильтр и змеевик холодильника 6), а также смазка. Для защиты пакета ротора и статора с [c.249]

    На рис. 137 показана схема работы н индикаторная диаграмма сухого ротационного компрессора со скользящими лопатками. Машина состоит из цилиндрического корпуса 4 и эксцентрично расположенного в нем ротора 3. Ротор имеет пазы [c.251]

    Они имеют быстроходную мешалку (частота вращения 100—150 с- ), соосно связанную с ротором асинхронного двигателя. Из-за высокой частоты вращения и верхнего расположения подшипника большой вылет вала недопустим, поэтому мешалку 2 располагают в верхней части аппарата. Принята циркуляционная схема перемешивания. Пропеллерная мешалка расположена внутри направляющего аппарата, изготовленного в виде длинной трубы 3. Мешалка 2, приводимая в движение приводом /, создает значительные осевые потоки, благодаря которым жидкость проходит сначала внутри трубы, а затем в кольцевом пространстве между трубой и корпусом аппарата. Данные аппараты применяют, для гидрирования, ал-килирования и других процессов, при высоком давле- [c.247]

    В центробежных машинах химических производств роторы обычно устанавливают на валах консольно. Для определения критических скоростей в этом случае следует принять расчетную схему балки с консольным закреплением массивного тела (см. рис. 3.11) и использовать аналитический или какой-либо численный метод, например метод начальных параметров. [c.78]

    Рассмотрим расчетную схему привода маятниковой центрифуги. Исходная схема (рис., 3.25, ) состоит пз следующих элементов электродвигателя 1, упругой муфты 2, ведущего 3 и ведомого 4 шкивов, соединенных клиноременной передачей, и ротора 5. Считая, что моменты инерции ротора электродвигателя, полумуфт, шкивов и ротора (/,, J.2, /з-, /з, J и /5) известны, выбрав в качестве звена приведения вал ротора центрифуги, найдем [c.87]

    Роторные прессы разделяются па револьверные (с периодическим поворотом ротора па определенный угол) и ротационные (с непрерывным вращением ротора). Схема действия револьверного пресса-автомата, выпускаемого фирмой Tavannes (Швейцария), дана на рис. IV.43, а. Вследствие периодического вращения ротора пресс-формы последовательно перемещаются в позиции 7—X. Материал загружают в бункер 1, из которого он попадает в дозировочную зону между пуансонами 2 ш 4. Под действием привода пуансоны перемещаются влево, при этом заключенная между пуансонами доза материала высыпается в лоток 5 и загружается в прессформу 6. При наличии двух-, трех- или пятигнездной прессформы соответственно увеличивается количество пар пуансонов таблетирующего устройства и количество загрузочных лотков. [c.163]

    Второй машиной может быть также одноякорный преобразователь, дающий ток для двигателя постоянного токл, непосредственно соединенного с первой машиной (каскадные схемы К ре мера) затем, второй машиной может быть непосредственно соединенный коллекторный двигатель трехфазного токае регулирующим трансформатором или наконец жестко соединенная компенсированная коллекторная машина С возбуждением со стороны ротора — схема 2 табл. 25 (стр. 842). Действие такого агрегата зависит от взаимного расположения (векторов) напряжения коллекторной машины и э. д. с. скольжения асинхронного двигателя. [c.837]

    Для предотвращения разгона предусматривают систему защиты, автоматически прекращающую подачу газа в турбодетандер. Для этого непосредствено перед подводящим патрубком турбодетандера (рис. 1Х-38) устанавливают отсечной клапан с воздушным сервоприводом, на который подается импульс при исчезновении напряжения на клеммах электрогенератора или превышении заданного числа оборотов ротора. Схема системы защиты от разгона с подачей импульса при исчезновении напряжения на клеммах электрогенератора изображена на рис. 1Х-39. Эту схему применяют при турбодетандерах средней мощности ее основными элементами являются отсечной клапан 1, золотниковый воздухораспределитель 2 и электромагнитный выключатель 3. Последний подключают к сети после линейного контактора 4. При полном исчезновении напряжения электромагнитный выключатель при помощи воздухораспределителя воздействует на сервопривод. В результате отсечной клапан закрывается и доступ газа в турбо-детанлер прекращается. [c.409]

    На рис. 1.3 предложена схема формирования классификационной структуры одного из типов ГА-техники — кавитатора . Его основная функция (мерон) — генерировать поток кавитационных пузырьков. Структурно он обязательно содержит пару ротор-статор с попеременно перекрывающимися прорезями (таксон) с таким их численным соотношением, что некоторое время ротор находится в запертом состоянии (подтаксон). Имя аппарата суть аббревиатура его понятия. И, наконец, в схеме показано, что тематически аппарат принадлежит к классу оборудования химической промышленности. Из схемы видно, что в ее правой части отражена функциональная сторона аппарата, а в левой — структура аппарата и путь обеспечения функций аппарата структурными особенностями. [c.18]

    Определение 8. Схемы, для которых характерно вращение многоугольника совмеш/ений в направленгш, противоположном вращению ротора, называются схемами с противонаправленным импульсом (СПИ). [c.74]

    Подставив (2.23) в (2.17), можно получить основное уравнение схем совмещения в угловой мере Nsas = ф. В этой форме данное уравнение позволяет анализировать динамику изменения номеров прорезей ротора и статора по мере вращения ротора, т. е. прогнозировать, какие именно прорези совпадут при повороте ротора на угол ф, 2ф,. .., йф 1 к 2я/ф. Поэтому последнее уравнение логично записать в виде = кц>. [c.78]

    В отсутствие дефектов в деталях ротор проверяют иа токарном станке иа биение. В табл. 21 приведены величин ,i иомпиальпого и максимально допустимого биепия отдельп1.1х деталей па собранном роторе. Для примера па рис.. ]9 показана схема проверки па биение ротора иасоса 5НГ-5х2. [c.107]

    В последние годы в Японии, ФРГ, США освоено промышленное производство автомобильных двигателей внутреннего сгорания с принципиально новой кинематической схемой (планетарным движением поршня — ротора) — роторно-поршневых дв,игателей (РПД). [c.32]

    При расчете ротора центрифуги предварительно принимают определенную расчетную схему. При этом, особенно для сложной конструкции барабана, допускают ряд упрощений, как это будет показано ниже. Следует отметить, что изменения, вносимые ири упрощении, должны идти в запас прочности конструкции. Например, ири таких упрощениях, как замена плавного перехода на резкое изменение формы в месте стыка днища с обечайкой или допущение абсолютной жесткости стуиицы, упрощается расчет и не снижается запас прочности. [c.271]

    Рассмотрим сущность и порядок расчета на примере наиболее простой конструкции ротора, расчетная схема которого приведена на рис. 231. Ротор представляет собой 6apa6air, состоящий из цилиндрической обечайки /, плоского днища 2, запорного кольца 3. [c.271]

    Расчет критической угловой скорости вала центрифуги. Устойчивая работа вала нарушается при приближении его скорости к критической. При этом увеличивается прогиб вала. На рис. 232 приведена схема вала для наиболее типичного случая консольного закреилепия ротора центрифуги. Вал центрифуги совершает двойное вращательное движение. Кроме вращательного движения около собственной изогнутой оси, вал совершает вращательное [c.274]

    Осадительная центрифуга, показанная па рис. 185, имеет ци-линдроконпческий ротор 2, который приводится во вращение от электродвигателя через клиноременную передачу. Вращение к шнеку 3 от ротора 2 передается через планетарный редуктор /. Суспензия поступает по центральной трубе в барабан шнека и через отверстия в барабане подается в сре, ииою его часть. Осадок перемещается шнеком к узкому концу ротора и удаляется через штуцер 5. Осветленная сусиензпя центробежной силой перемещается к ншрокон части ротора и удаляется через штуцер 4 в его торцовой стенке. Высота слоя суспензии регу. 1и[)уется пластинками, закрывающими отверстия, через которые удаляется осветленная суспензия. Кинематическая схема данной шнековой центрифуги. показана на рис. 186. [c.195]

    В заключение необходимо отметить, что установленные закономерности позволяют при конструировании машин, в зависимости от поставленных задач, целенаправленно выбирать или изменять параметры колеблюш,ейся системы для достижения определенного эффекта. Например, при проектировании центробежных машин с быстровра-ш,ающимися роторами предпочтительны гибкие валы это определяет выбор типа опор, схемы расположения ротора по отношению к ним и т. п. Следует, однако, иметь в виду, что при расчете критических скоростей приходится схематизировать реальные конструкции пренебрегать в отдельных случаях массой каких-либо элементов, заменять конические участки валов ступенчатыми, детали сложных конфигураций, установленные па валах, представлять в виде комбинации простых тел. Не всегда удается учесть податливость опор и несу-ш,их конструкций, трение в опорах. Все это вносит погрешности в расчет критических скоростей. [c.81]

    При составлении расчетной схемы обычно валы, муфты и ременные передачи считают абсолютно упругими элементами, пе имеющими массы. Закрепленные на валах детали (роторы, шкивы, зубчатые колеса, валки, диски) рассматривают как абсолютно жесткие диски. В простейших случаях диссииативные потери, т. о. влияние сил трения, ие учитывают. [c.87]

    Конструкция ротора определяется технологическими, экономическими, монтажными требованиями, а также необходимостью увязки ее с остальными узлами и деталями центрифуги. Каждый элемент ротора находится иод действием нескольких на рузок. Точн ЫЙ расчет ротора трудоемок, поэтому для определения напряжений в элементах ротора используют приближенные методы по упрощенным расчетным схемам, которые содержат допущения, нап])авлен-ные в запас прочности конструкции. [c.351]

    Расчет роторов центрифуг на прочность. На рис. 11.23 приведена угфощеиная схема распределения нагрузок от центробежных [c.351]


Обмотка фазных роторов выполняется всыпными и стержневыми. Всыпные обмотки — петлевые трехфазные двухслойные равнокатушечные обмотки с укороченным шагом, аналогичные всыпным обмоткам статора. Соединение обмоток — звезда. Роторы со всыпными обмотками проектируются обычно так, чтобы линейное напряжение было равно примерно 380 В.

К достоинствам всыпных обмоток на роторе относятся: повышение напряжения ротора до напряжения статора и соответствующее уменьшение тока ротора, а следовательно, уменьшение размеров контактно-щеточного узла, улучшение работы пуско-регулирующей аппаратуры; возможность уменьшения числа пазов ротора и соответствующее уменьшение расхода изоляционных материалов; возможность механизации укладки обмотки фазного ротора.

Всыпные обмотки фазных роторов применяются для двигателей мощностью до 50 кВт. Пазы обычно трапецеидальные или грушевидные полузакрытые, как показано на рис. 10, а, б.

Стержневые обмотки фазных роторов — двухслойные волновые. Они образуются стержнями из прямоугольной медной проволоки, уложенными в прямоугольные полузакрытые пазы ротора. В каждый паз укладываются два стержня (рис. 10, в), предварительно изолированных.

Рис. 10. Пазы фазных роторов

По форме катушек обмотки фазных роторов подразделяются на петлевые и волновые. В петлевой обмотке (рис. 11) совершаются движения петлеобразной формы, а в волновой обмотке (рис. 12) —движения волнообразной формы при обходе каждой фазы. Статорные обмотки двигателей напряжением до 0,66 кВ общепромышленного применения выполняются только петлевыми. В лобовых частях стержни отогнуты (рис. 12) так, что два стержня образуют секцию волновой обмотки. Шаг обмотки со стороны контактных колец (со стороны выводов обмотки) называется передним уп или у1, а с противоположной стороны—задним y3 или у2. Сумма y1+y2 составляет двойное полюсное деление 2τ . Пример такой обмотки приведен на рис. 12, где у12=9, у12=18, 2τ = 18.

Рис. 11. Развернутая схема двухслойной петлевой обмотки: z1=48; 2р=8; у1=5; τ=6; β=5/6

При целом числе пазов на полюс и фазу сначала выполняют q обходов в одну сторону, соединяют между собой два нижних стержня (перемычка на рис. 12) и делают q обходов в обратную сторону. Так образуется каждая обмотка фазы ротора.

Рис. 12. Развернутая схема двухслойной волновой обмотки: z2=36; 2р=4; у12=9; τ=9

В последнее время применяется волновая обмотка фазных роторов, которая не требует специальных перемычек для промежуточных соединений при осуществлении поворота обхода, как это было в предыдущем случае. Поворот осуществляется для каждой обмотки фазы с помощью косорасположенного стержня, переходящего из одного слоя паза в другой. Некоторое искажение поля в этом случае не оказывает существенного влияния на работу асинхронного двигателя.

Стержневые обмотки применяются для двигателей средней и большой мощности при напряжении на контактных кольцах 250— 500 В. Эти обмотки более трудоемки в изготовлении, чем   всыпные,    из-за    наличия   большого   числа   паек  и  большого  объема  ручных  работ.

Асинхронные электродвигатели: схема, принцип работы и устройство

Асинхронный электродвигатель – это электрический агрегат с вращающимся ротором. Скорость вращения ротора отличается от скорости, с которой вращается магнитное поле статора. Это – одна из важных особенностей работы агрегата, так как если скорости выровняются, то магнитное поле не будет наводить в роторе ток и действие силы на роторную часть прекратится. Именно поэтому двигатель называется асинхронным (у синхронного показатели скоростного вращения совпадают). 

В данной статье мы сфокусируемся на том, что представляет собой схема работы такого двигателя и – самое главное, насколько она эффективна при его эксплуатации.

Устройство и принцип действия

Ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле. Это поле наводит в роторе ток, который начинает взаимодействовать с магнитным полем таким образом, что ротор начинает вращаться в ту же сторону, что и магнитное поле.

Относительная разность скоростей вращения ротора и частоты переменного магнитного поля называется скольжением. В установившемся режиме скольжение невелико: 1-8% в зависимости от мощности.

Асинхронный двигатель

Подробнее о принципах работы асинхронного электродвигателя – в частности, на примере агрегата трехфазного тока, вы можете прочесть здесь, на сайте, в одном из наших материалов. Далее же мы разберем, какие бывают разновидности асинхронных электрических машин.

Виды асинхронных двигателей

Можно выделить 3 базовых типа асинхронных электродвигателей:

  • 1-фазный – с короткозамкнутым ротором
  • 3-х фазный – с короткозамкнутым ротором
  • 3-х фазный – с фазным ротором

Схема устройства асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

То есть, двигатели классифицируются по количеству фаз (1 и 3) и по типу ротора – с короткозамкнутым и с фазным. При этом число фаз с установленным типом ротора никак не взаимосвязано.

Ещё одна разновидность – асинхронный двигатель с массивным ротором. Ротор сделан целиком из ферромагнитного материала и фактически представляет собой стальной цилиндр, играющий роль как магнитопровода, так и проводника (вместо обмотки). Такой вид двигателя очень прочный и обладает высоким пусковым моментом, однако в роторе могут возникать большие потери энергии, а сам он может сильно нагреваться.

Какой ротор лучше, фазный или короткозамкнутый?

Преимущества короткозамкнутого:

  • Более-менее постоянная скорость вне зависимости от разных нагрузок
  • Допустимость кратковременных механических перегрузок
  • Простая конструкция, легкость пуска и автоматизации
  • Более высокие cos φ (коэффициент мощности) и КПД, чем у электродвигателей с фазным ротором

Недостатки:

  • Трудности в регулировании скорости вращения
  • Большой пусковой ток
  • Низкий мощностной коэффициент при недогрузках

Преимущества фазного:

  • Высокий начальный вращающий момент
  • Допустимость кратковременных механических перегрузок
  • Более-менее постоянная скорость при разных перегрузках
  • Меньший пусковой ток, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором
  • Возможность использования автоматических пусковых устройств

Недостатки:

  • Большие габариты
  • Коэффициент мощности и КПД ниже, чем у электродвигателей с короткозамкнутым ротором

Какой двигатель лучше выбрать?

Асинхронный или коллекторный? Синхронный или асинхронный? Сказать однозначно, что определенный тип двигателя лучше, точно нельзя. В пользу асинхронных моделей говорят их следующие преимущества.

  • Относительно небольшая стоимость
  • Низкие эксплуатационные затраты
  • Отсутствие необходимости в преобразователях при включении в сеть (только для нагрузок, не нуждающихся в регулировании скорости)
  • Отсутствие потребности в дополнительном источнике питания – в отличие от синхронных аналогов

Тем не менее, у асинхроников есть недостатки. А именно:

  • Малый пусковой момент
  • Высокий пусковой ток
  • Отсутствие возможности регулировки скорости при подключении к сети
  • Ограничение максимальной скорости частотой сети
  • Высокая зависимость электромагнитного момента от напряжения питающей сети
  • Низкий мощностной коэффициент – в отличие от синхронных агрегатов

Тем не менее, все перечисленные недостатки можно устранить, если питать асинхронный двигатель от статического частотного преобразователя. Кроме того, если соблюдать правила эксплуатации и не перегружать агрегаты, то они исправно прослужат длительный срок.

Но даже несмотря на то, что синхронные машины обладают довольно конкурентными преимуществами, большинство двигателей сегодня – именно асинхронные. Промышленность, сельское хозяйство, ЖКХ и многие другие отрасли используют именно их за счет высокого КПД. Но коэффициент полезного действия может значительно снижаться за счет таких параметров, как:

  • Высокий пусковой ток
  • Слабый пусковой момент
  • Рассинхрон между механическим моментом на валу привода и механической нагрузкой (это провоцирует высокий рост силы тока и избыточные нагрузки при запуске, а также снижение КПД при пониженной нагрузке)
  • Невозможность точной регулировки скорости работы прибора

Другими факторами, от которых зависит КПД асинхронного электродвигателя, являются:

  • степень загрузки двигателя по отношению к номинальной
  • конструкция и модель
  • степень износа
  • отклонение напряжения в сети от номинального.

Как избежать снижения КПД?

  • Обеспечение стабильного уровня загрузки – не ниже 75%
  • Увеличение мощностного коэффициента
  • Регулировать напряжение и частоту подаваемого тока

Для этого используются:

  • Частотные преобразователи – они плавно изменяют скорость вращения двигателя путем изменения частоты питающего напряжения
  • Устройства плавного пуска – они ограничивают скорость нарастания пускового тока и его предельное значение, как одни из факторов, из-за которых падает КПД

Итак, асинхронный двигатель имеет довольно широкую область использования и применяется во многих хозяйственных и производственных сферах деятельности. У нас, в компании РУСЭЛТ, представлен широкий выбор электродвигателей данного типа, приобрести который вы можете по ценам, которые ощутимо выгоднее, чем у конкурентов.


Силовые схемы роторов — Энциклопедия по машиностроению XXL

На рис. 65 показаны силовые схемы роторов турбин с наборными лопатками. Цельнокованый ротор 1 невыгоден по. массе. Несколько лучше  [c.134]
Рис. 65. Силовые схемы роторов турбин

На рис. 80 показаны силовые схемы роторов турбин с наборными лопатками.  [c.137]

Силовая схема ротора включает в себя силовые детали роторов компрессора и турбины, узлы их соединения, приводы агрегатов, а в случае ТВД — и вращающиеся детали редуктора.  [c.32]

Силовые схемы роторов  [c.32]

Силовые схемы роторов отличаются способом соединения дисков ступеней компрессора и турбины между собой, числом и расположением опор, способом соединения роторов турбины и компрессора для передачи крутящего момента и осевых сил, способом фиксации осевого положения роторов, исключающего смещение их и нарушение осевых и радиальных зазоров между элементами ротора и корпуса двигателя.  [c.32]

Рассмотреть разновидности силовых схем роторов и корпусов двигателей и виды крепления двигателей на самолете,  [c.50]

Во-первых, на наш взгляд, из-за освоения конструкций нелинейных демпферов критических режимов возникает возможность их значительного облегчения и удешевления. Действительно, применяя нелинейный демпфер в опорах, можно создать конструкцию с облегченным ротором типа свободного волчка , работающего на закритическом режиме. У этого ротора будут заметно ниже требования и к соосности подшипников. Это обстоятельство, соединенное с уменьшением веса ротора, приводит к тому, что и силовую схему двигателя можно выполнить также менее жесткой, например, в виде подкрепленных оболочек, а не в виде литого массивного картера, как это часто делается сейчас.  [c.114]

Кольцевые камеры сгорания конструктивно компактны, хорошо вписываются в габариты установки, имеют минимальные габариты и вес. Их корпуса легко включаются (в качестве каркасов) в силовую схему установки. Просто решается вопрос уплотнения камеры, что особенно важно при высоких давлениях. Однако камеры сгорания кольцевого типа имеют и ряд недостатков. Нанример, трудно заменить поврежденные элементы камеры, осуществить подходы к узлу соединения ротора и т. д. Поэтому в мощных ПГТУ дополнительные форсажные камеры сгорания целесообразно выполнять трубчато-кольцевыми,аналогично основным камерам сгорания ГТУ.  [c.62]


Из анализа этого выражения видно, что рабочее усилие, развиваемое толкателем, определяется не только выбранными размерами и весами вращающихся элементов рычажной системы толкателя и частотой вращения ротора двигателя, но и положением, занимаемым элементами рычажной системы (углами а и Р). Нерациональность силовой схемы рычажных толкателей становится ясной при рассмотрении действия сил. Так от результирующей центробежной силы Рц рычага ОА в шарнирах О я А возникают усилия Рф и Рдд (влиянием веса рычага пренебрегаем). Все эти три силы, действующие на рычаг О А, пересекаются в одной точке. Полезной частью силы Р является только вертикальная составляющая усилия Рцо — усилие Рц , участвующее в создании рабочего усилия толкателя. Из силового многоугольника (рис. 2.41, б) видно, что усилие Рц значительно меньше центробежной силы Рд.  [c.117]

В книге изложены основные положения промышленной электроники, касающиеся работы тиристоров и построенных на их базе силовых схем преобразователей. Рассмотрены следующие схемы работы электроприводов переменного тока со статистическими преобразователями с частотным управлением при помощи преобразователей частоты со звеном постоянного тока и с непосредственной связью, электроприводы с вентильными двигателями, с тиристорными регуляторами напряжения, схемы асинхронного вентильного каскада, а также импульсного управления в цепи статора и ротора асинхронного двигателя.  [c.240]

Силовая схема с несущим только внешним корпусом камеры сгорания (рис. 2.2, б). Эта схема применяется в газогенераторах при коротком и жестком двухопорном роторе, при высокой температуре перед турбиной и коротких лопатках соплового аппарата турбины и последней ступени компрессора. Отмеченные особенности не позволяют осуществить силовые радиальные связи между корпусами камеры. Внутренний корпус имеет связи с внешним только в передней части. Эти связи передают на внешний корпус инерционные и газодинамические силы лишь внутреннего корпуса.  [c.35]

Силовая схема этого двигателя несмотря на высокое значение а также наличие узла редуктора 5 между турбиной низкого давления 16 и вентилятором 1 предельно упрощена. Этому способствовало применение высоконапорных ступеней (в частности, последней ступени 13 компрессора высокого давления центробежного типа). Так, вал 11, соединяющий турбину низкого давления (ТНД) с редуктором 5, выполнен двухопорным (6 и 18), ротор вентилятора I и компрессора низкого давления (КНД) 4 опирается на один радиально-упорный подшипник 3 и шестерню внутреннего зацепления 5 редуктора. Ротор 12 газогенератора двухопорный, задняя опора — роликовый подшипник 17, опирающийся на вал ТНД в непосредственной близости от его задней опоры 18.  [c.548]

Силовая схема этого двигателя предельно проста. Ротор вентилятора 5 и турбины низкого давления (ТНД) 15 — составной трехопорный.  [c.552]

На рис. 12.13 показана схема двухвальной установки с двухкратным охлаждением воздуха и одним промежуточным подводом теплоты. На свободном валу ротор ТВД приводит во вращение роторы компрессоров среднего и низкого давлений КСД и КНД. На силовом валу ротор турбины ТНД вращает роторы КВД и генератора электрического тока.  [c.381]

Рнс. 3. Схема сил на консольном роторе от воздействия а — силовой б — моментной составляющих  [c.72]

На люльку аксиально-поршневого насоса с регулируемой подачей действует система сил, обусловленная конструктивной схемой. Часть сил и моментов воспринимается подшипниками люльки. Другая часть силовых воздействий нагружает штоки сервоцилиндров, при помощи которых осуществляется силовое управление люлькой насоса (рис. 1), Здесь — давление нагнетания Рве — давление всасывания ф — угол поворота ротора насоса. Люлька удерживается в заданном положении,или движется по определенному закону, задаваемому извне в результате работы следящей системы с позиционной обратной связью.  [c.150]

Краевой эффект оказывает значительное влияние на напряженное состояние обечайки, поэтому в расчетных схемах необходимо учитывать силовые факторы, передающиеся обечайке от сопряженных с ней элементов ротора.  [c.108]

К числу наиболее характерных представителей класса машин, где влияние поля сил, параллельных оси ротора, может сказываться особенно заметно, принадлежат ультрацентрифуги. В этих машинах колебания роторной системы происходят в поле сил тяжести. Весьма гибкий вертикальный вал с упруго податливыми опорами и тяжелой массой на конце служит почти идеальной реализацией схемы, в которой проявляются указанные действия поля сил тяжести и силовых факторов, обусловленных движением ротора как гиромаятника [3, 4]. Ультрацентрифуги обычно снабжены сменным комплектом роторов с различными массами и моментами инерции диапазон их рабочих скоростей весьма широк. Влияние сил тяжести на изгибные колебания вала ультрацентрифуги меняется в зависимости от веса закрепленного на нем ротора, скорости его дисбаланса, а также соотношения некоторых безразмерных параметров его упругой системы [3, 6]. Поэтому вопросы отыскания зон экстремального влияния поля сил тяжести и дополнительных силовых факторов на динамические свойства рассматриваемых роторов приобретают существенное значение при уравновешивании систем такого типа.  [c.212]

Расчетная схема силовой связи между приводной шайбой и поршнем, расположенным в роторе насоса, приведена на рис. 2.32. Давление рабочей жидкости, действующей на поршень, в точке А создает силу Р , которая определяется уравнением (2.82), и раскладывается на силы G и 5, определяемые уравнениями (2.83) и (2.84). Поэтому так же, как и в насосе с силовым карданом, сила S весьма мала, а сила G мало отличается от силы Р .  [c.160]

Для снижения погрешностей слежения, которые в условиях больших динамических нагрузок могут достигать значительных величин, используют дополнительные инвариантные сигналы, пропорциональные производным управляющего и возмущающего воздействий [92, 103]. Схема инвариантной следящей системы с дополнительными устройствами, вырабатывающими инвариантные управляющие сигналы, пропорциональные производным от основных сигналов на входе системы, приведена на рис. 4.65, а. Силовая цепь следящего привода состоит из электродвигателя Д , вращающего с постоянными оборотами регулируемый насос А, соединенный с гидродвигателем Б, который при помощи редуктора приводит во вращение объект О. Этот объект выполняет с требуемой точностью движения по команде задатчика ЗД на входе системы. Задатчик связан со следящим приводом при помощи сельсина СД, обеспечивающего передачу электрических сигналов задающего угла ад и тахогенератора двигателя ТД, напряжение которого пропорционально производной от задающего угла рад, а также дифференциаторов Дфд, вырабатывающих сигналы, пропорциональные производным высшего порядка от задающего угла ад и от угла ао, соответствующего повороту объекта О. Ротор сельсина СП связан с объектом посредством редуктора Р . На выходе сельсина вырабатывается напряжение, которое определяется углом рассогласования 0 между углом о поворота объекта и задающим углом ад. Напряжение, зависящее от угла рассогласования 6, а также напряжения, обеспечивающие инвариантность работы системы, получаемые от дифференциаторов, пропорциональные производным от ад и ао, поступают в суммирующее устройство СУ, а затем в усилитель У и через магнитный усилитель М к электродвигателю управления Ду. Двигатель при помощи зубчатой передачи с передаточным отношением и дифференциала Да приводит в движение золотник (см. рис. 4.65, б) гидроусилителя ГУ. Дифференциал Д дает возможность одновременного управления гидроусилителем ГУ от силовой цепи системы, от обратной связи по перемещению с передаточным отношением 1 ,,, и от электродвигателя Ду. Гидроусилитель регулирует расход насоса А и обороты гидродвигателя Б объекта О, устраняя рассогласование системы при одновременной инвариантной компенсации погрешности слежения. Выходы от тахогенератора объекта ТО, напряжение которого пропорционально скорости ра объекта О и тахогенератора задатчика ТЗ, напряжение которого р а пропорционально ускорению (второй производной) от аа, используются для успокоения системы (устранения ее колебаний).  [c.463]

Принципиальная схема механизма управления, включающего в себя позиционный электромагнит 1 и золотниковый гидроусилитель без обратной связи показан на рис. 11.5, а. При подаче управляющего сигнала в обмотку управления 3 электромагнита / его ротор вместе с присоединенным к нему золотником 4 выходит из нейтрального положения, рабочая жидкость под давлением поступает в один из силовых гидроцилиндров 9, и люлька 8 начинает перемещаться. Скорость перемещения люльки пропорциональна смещению золотника и, следовательно, управляющему сигналу на входе механизма управления. Механизмы такого типа применяют в скоростных следящих системах [51].  [c.266]

Конструктивная кинематическая схема ГТУ зависит от параметров термодинамического цикла Брайтона, наличия промежуточного охлаждения воздуха, ступенчатого сжигания топлива, применения регенеративного подогрева циклового воздуха и др. На рис. 4.3 приведены варианты таких схем ряда современных энергетических ГТУ. Простое техническое решение (рис. 4.3, а) основано на наличии общего ротора у компрессора и ГТ (см. также рис. 2.1 2.3). Конструкторы таких установок по возможности отказываются от промежуточного подщипника и разделения валов компрессора и ГТ для упрощения конструкции ГТУ. Использование отработанной конструктивной схемы компрессора и обеспечение соответствующих параметров сжимаемого в нем воздуха связаны в определенных случаях с применением силовых агрегатов с высокой частотой вращения (и = 5000—10 ООО об/мин) и установкой редуктора для подключения электрогенератора (рис. 4.3, б).  [c.87]

Сельсины, выпускаемые промышленностью, обладают сравнительно небольшой мощностью и не могут быть непосредственно использованы для перемещения рабочих органов станка. Такие сельсины могут работать совместно с гидроусилителями моментов (см. стр. 407). В качестве силовых сельсинов могут быть применены асинхронные электродвигатели с фазовым роторам, включенные по соответствующей схеме. -  [c.424]

На рис. 132 показана схема силового шагового электродвигателя. Ротор электродвигателя имеет три секции зубьев по 8 зубьев в каждой секции. Каждая секция сдвинута относительно другой на 1/3 шагового деления. Поочередное включение обмотки электромагнитов вызывает вращение ротора с поворотом па 1/3 шага зубьев при каждом импульсе.  [c.231]

Поэтому графический метод применим только для силовых схем, роторым соответствуют достаточно пологие кривые I (см.  [c.198]

Согласно силовой схеме ротора (рис. 4.44, а) конусный вал 1, диски ступеней 2, 3 и и задняя цапфа 5 стянуты силовым болтом 6. Минимальное значение усилия предварительной затяжки Рзат по условию нерзскрытия стыка (конусный вал — диск 1-й ступени) должно быть равно сумме осевых газодинамических сил всех трех ступеней  [c.193]

Пусть к конструкции блока предъявляются повышенные весовые и особенно габаритные требования, что имеет место, например, в авиации. В соответствии с этим в результате довольно интенсивного развития газотурбинных двигателей перешли от четырехопорных схем роторов к трехопорным, как наиболее рациональным, улучшившим габаритные и весовые характеристики силовых установок. Первоначальные конструкции были по существу механическим соединением двух самостоятельных агрегатов компрессора того или другого типа и газовой турбины лишь позже появились конструкции, в которых органически слиты между собой оба агрегата. Представляется, что и агрегаты типа турбогенераторов, если к ним предъявляются повышенные требования с точки зрения габаритов и веса, что определяется их назначением, должны также пройти аналогичный путь своего конструктивного совершенствования. Однако выбор типа ротора для двухмашинного агрегата важен также и с точки зрения получения у него хорйших вибро-акустичсских характеристик. В этой связи мы и отметим положительные и отрицательные свойства агрегатов с трехроторным и четырехроторным ротором.  [c.454]

Неисправность системы охлаждения ГТ и ВСК Отключение ВВ Срабатывание РП1 или РП2 Не вращае ся ротор АРФ Не собралась силовая схема  [c.176]

Корпус компрессора, важнейшая часть статора, яв-т яется одним из основных элементов силовой схемы двигателя. Внутри корпуса на подшипниках монтируется ротор и крепятся направляющие и спрямляющие аппараты. Снаружи на корпусе устанавливаются коробка агрегатов, узлы крепления двигателя к самолету, агрегаты, обеспечивающие жизнедеятельность двигателя (топливные и масляные насосы, регуляторы и др.). В стенках корпуса могз т быть каналы для подвода и отвода масла к опорам и для воздуха, отбираемого для подогрева входного  [c.101]

Схема ГТД подобна изображенной на рис. 1.9. Газогенераторная часть — двухвальная, состоит из одноступенчатой ТВД, служащей приводом семиступенчатого КВД, и двухступенчатой ТСД, служащей приводом семиступенчатого КНД. Валы вращаются в подшипниках качения, при этом вал КНД—ТСД проходит внутри вала КВД—ТВД. Свободная силовая ТНД — двухступенчатая, к корпусу газогенераторной части крепится с помощью кольцевого переходника. Ротор ТНД соединен с редуктором посредством гибкой муфты. Конструкция ГТД и его компоновка на судне позволяют выполнить замену высокотемпературной газогенераторной части в среднем за 10 ч.  [c.81]

Известны стационарные машины, использующие для стабилизации силового режима испытаний корректировку числа оборотов ротора инерционного вибратора путем соответствующего изменения силы тока в щунтовой обмотке основного электродвигателя с помощью амплитудного регулятора [11]. Типичная схема такого регулятора (рис. 33) состоит из трех электрических Цепей цепи питания основного электродвигателя 5 цепи питания электродвигателя 2, предназначенного для регулирования тока в шунтовой обмотке электродвигателя 5, и цепи питания реле реверса 1 с вибрирующим контактом 3.  [c.61]

Принципиальная схема смазочной системы дизеля 1Д12БМ силовой установки аэродромного ишеко-ротор-ного снегоочистителя Д-902 дана на рис. 3.9. Система является замкнутой, циркуляционной, работающей под давлением. Она обеспечивает подачу масла в необходимом количестве к основным поверхностям трения и деталям силовой установки.  [c.23]

При создании двигателя TFE731 фирма Гэрритт-Эрисерч широко использовала свой опыт по разработке ТВД и вспомогательных силовых установок (ВСУ). Принятая схема с приводом вентилятора через редуктор позволяет снизить диаметр и число ступеней турбины вентилятора в связи с увеличением частоты вращения ротора этой турбины, хотя наличие редуктора усложняет конструкцию и утяжеляет двигатель. Кроме того, в двигателе применена противоточная камера сгорания, позволившая расположить турбины компрессора вблизи компрессора высокого давления и тем самым уменьшить длину двигателя.  [c.151]

Роторные траншейные экскаваторы оборудуют автономной дизельной силовой установкой 1. Для передачи движения исполнительным механизмам (ходовому устройству, ротору, отвальному конвейеру и вспомогательным устройствам для подъема рабочего оборудования и отвальной секции двухсекционного конвейера, установки дополнительных опор) применяют механические, гидромеханические и электрические трансмиссии. Для передвижения на транспортных скоростях обычно используют многоскоростную реверсивную коробку передач базового трактора, а для передвижения на рабочих скоростях к ней подключают ходоуменьшитель, работающий как понижаюший редуктор. В гидромеханическом варианте привод ходового устройства в рабочем режиме обеспечивается гидромотором, питаемым рабочей жидкостью от регулируемого насоса. Эта схема обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей в нескольких диапазонах при совместной работе коробки передач и ходоуменьшителя и позволяет выбирать рациональные скоростные режимы в зависимости от категории разрабатываемых грунтов.  [c.234]

Газотурбинная установка типа GT-35 имеет сложную кинемагическую схему. Всего D турбине десять подшипников ротор НД сцентрован на пяти подшипниках, ротор ВД сцентрован на трех подшипниках и, наконец, ротор силовой турбины — на двух подшипниках (еще один подшипник в генераторе).  [c.477]

По этой схеме рядом с каждым силовым цилиндром в роторе расположены подвижные в осевом направлении корпусы следящих золотников, кинематически жестко связанные со штоками поршней и снабженные подпружиненными в осевом направлении золотниками, хвостовики которых взаимодействуют с неподвижным копиром, выражающим заданный закон рабочего движения. Рабочая жидкость подводится от распределительной полости пробки через канал и подводящую кольцевую полость Ях, радиальные каналы Кг в стенке корпуса и кольцевую выточку на внутренней поверхности корпуса золотника и далее через каналы К в стенке корпуса и через вторую кольцевую полость Я2 к рабочей полости цилиндра. При крайнем нижнем положении золотника, смещаемого пружиной или отжимаемого от торца корпуса, которое соответствует крайнему нижнему положению хвостовика, взаимодействующего с копиром,и при крайнем нижнем положении самого корпуса, которое соответствует крайнему нижнему положению поршня, проход рабочей жидкости через золотник в цилиндр закрыт. Когда хвостовик под действием неподвижного копира, перемещаясь, открывает кольцевую выточку, рабочая жидкость через золотник поступает в рабочую полость цилиндра, и поршень перемещается вверх, а вместе с ним перемещается и корпус золотника, в результате чего выточки перекрываются и подача жидкости в цилиндр уменьшается. Поршень соверщает, таким образом, движение, задаваемое перемещением золотника по неподвижному копиру. Последняя часть рабочего движения, в случае если она должна быть совершена  [c.59]


§76. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (рис. 249 и 250) состоит из следующих основных частей: статор с трехфазной обмоткой, ротор с короткозамкнутой обмоткой и остов. Обмотка ротора выполнена бесконтактной (она не соединена ни с какой внешней цепью), что определяет высокую надежность такого двигателя.

Магнитная система. Асинхронная машина в отличие от машины постоянного тока не имеет явно выраженных полюсов. Такую магнитную систему называют неявнополюсной. Число полюсов в машине определяется числом катушек в обмотке статора и схемой их соединения. В четырехполюсной машине (рис. 251) магнитная система состоит из четырех одинаковых ветвей, по каждой из которых проходит половина магнитного потока Фп одного полюса, в двухполюсной машине таких ветвей две, в шестиполюсной — шесть и т. д. Так как через все элементы магнитной системы проходит переменный магнитный поток, то не только ротор 1, но

Рис. 249. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: 1 — остов; 2 — статор; 3 — ротор; 4 — стержни обмотки ротора; 5 — подшипниковый щит; 6 — вентиляционные лопатки ротора; 7 — вентилятор; 8 — коробка выводов

Рис. 250. Электрическая схема асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (а) и его условное графическое изображение (б): 1 — статор; 2 — ротор

Рис.251. Магнитное поле четырехполюсной асинхронной машины

Рис. 252. Листы ротора (а) и статора (б)

Рис. 253. Пакет собранного статора (а) и статор с обмоткой (б)

и статор 2 выполняют из листов электротехнической стали (рис. 252), изолированных один от другого изоляционной лаковой пленкой, окалиной и пр. В результате этого уменьшается вредное действие вихревых токов, возникающих в стали статора и ротора при вращении магнитного поля. Листы статора и ротора имеют пазы открытой, полузакрытой или закрытой формы, в которых располагаются проводники соответствующих обмоток. В статоре чаще всего применяют полузакрытые пазы прямоугольной или овальной формы, в машинах большой мощности — открытые пазы прямоугольной формы.

Сердечник статора 1 (рис. 253, а) запрессовывают в литой остов 3 и укрепляют стопорными винтами. Сердечник ротора напрессовывают на вал ротора, который вращается в шариковых подшипниках, установленных в двух подшипниковых щитах. Воздушный зазор между статором и ротором имеет минимальный размер, допускаемый с точки зрения точности сборки и механической жесткости конструкции. В двигателях малой и средней мощности воздушный зазор обычно составляет несколько десятых миллиметра. Такой зазор обеспечивает уменьшение магнитного сопротивления магнитной цепи машины, а следовательно, и уменьшение намагничивающего тока, требуемого для создания в двигателе магнитного потока. Снижение намагничивающего тока позволяет повысить коэффициент мощности двигателя.

Обмотка статора. Она выполнена в виде ряда катушек из проволоки круглого или прямоугольного сечения. Проводники, находящиеся в пазах, соединяются, образуя ряд катушек 2 (рис. 253,б). Катушки разбивают на одинаковые группы по числу фаз, которые располагают симметрично вдоль окружности статора (рис. 254, а) или ротора. В каждой такой группе все катушки электрически соединяются, образуя одну фазу обмотки, т. е. отдельную электрическую цепь. При больших значениях фазного тока или при необходимости переключения отдельных катушек фазы могут иметь несколько параллельных ветвей. Простейшим элементом обмотки является виток (рис. 254,б), состоящий из двух проводников 1 и 2, размещенных в пазах, находящихся друг от друга на неко-

Рис. 254. Расположение катушек трехфазной обмотки на статоре асинхронного двигателя (а) и виток из двух проводников (б)

тором расстоянии у. Это расстояние приблизительно равно одному полюсному делению т, под которым понимают длину дуги, соответствующую одному полюсу.

Обычно витки, образованные проводниками, лежащими в одних и тех же пазах, объединяют в одну или две катушки. Иногда их называют секциями. Их укладывают таким образом, что в каждом пазу размещается одна сторона катушки или две стороны — одна над другой. В соответствии с этим различают одно- и двухслойные обмотки. Основным параметром, определяющим распределение обмотки по пазам, является число пазов q на полюс и фазу.

В обмотке статора двухполюсного двигателя (см. рис. 254, а) каждая фаза (А-Х; B-Y; C-Z) состоит из трех катушек, стороны которых расположены в трех смежных пазах, т. е. q = 3. Обычно q > 1, такая обмотка называется распределенной.

Наибольшее распространение получили двухслойные распределенные обмотки. Их секции 1 (рис. 255, а) укладывают в пазы 2 статора в два слоя. Проводники обмотки статора укрепляют в пазах текстолитовыми клиньями 5 (рис. 255,б), которые закладывают у головок зубцов.

Стенки паза покрывают листовым изоляционным материалом 4 (электрокартоном, лакотканью и пр.). Проводники, лежащие в пазах, соединяют друг с другом соответствующим образом с торцовых сторон машины. Соединяющие их провода называют лобовыми частями. Так как лобовые части не принимают участия в индуцировании э. д. с, их выполняют как можно короче.

Отдельные катушки обмотки статора могут соединяться «звездой» или «треугольником». Начала и концы обмоток каждой фазы выводят к шести зажимам двигателя.

Обмотка ротора. Обмотка ротора выполнена в виде беличьей клетки (рис. 256,а). Она сделана из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами (рис. 256,б). Стержни этой обмотки вставляют в пазы ротора без какой-либо изоляции, так как напряжение в короткозамкну-

Рис. 255. Двухслойная обмотка статора асинхронного двигателя: 1 — секция; 2 — паз; 3 — проводник; 4 — изоляционный материал; 5 — клин; 6 — зубец

Рис. 256. Короткозамкнутый ротор: а — беличья клетка; б — ротор с беличьей клеткой из стержней; в — ротор с литой беличьей клеткой; 1 — короткозамыкающие кольца; 2— стержни; 3— вал; 4 — сердечник ротора; 5 — вентиляционные лопасти; 6 — стержни литой клетки

той обмотке ротора равно нулю. Пазы короткозамкнутого ротора обычно выполняют полузакрытыми, а в машинах малой мощности — закрытыми (паз имеет стальной ободок, отделяющий его от воздушного зазора). Такая форма паза позволяет хорошо укрепить проводники обмотки ротора, хотя и несколько увеличивает ее индуктивное сопротивление.

В двигателях мощностью до 100 кВт стержни беличьей клетки обычно получают путем заливки расплавленного алюминия в пазы сердечника ротора (рис. 256, в). Вместе со стержнями беличьей клетки отливают и соединяющие их торцовые короткозамыкающие кольца.

Для этой цели пригоден алюминий, так как он обладает малой плотностью, достаточно высокой электропроводностью и легко плавится.

Обычно двигатели имеют вентиляторы, насаженные на вал ротора. Они осуществляют принудительную вентиляцию нагретых частей машины (обмоток и стали статора и ротора), позволяя получить от двигателя большую мощность. В двигателях с короткозамкнутым ротором лопасти вентилятора часто отливают совместно с боковыми кольцами беличьей клетки (см. рис. 256, в).

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором просты по конструкции, надежны в эксплуатации. Их широко применяют для привода металлообрабатывающих станков и других устройств, которые начинают работать без нагрузки. Однако сравнительно малый пусковой момент у этих двигателей и большой пусковой ток не позволяют использовать их для привода таких машин и механизмов, которые должны пускаться в ход сразу под большой нагрузкой (с большим пусковым моментом). К таким машинам относятся грузоподъемные устройства, компрессоры и др.

Увеличить пусковой момент и уменьшить пусковой ток можно при выполнении беличьей клетки с повышенным активным сопротивлением. При этом двигатель будет иметь увеличенное скольжение и большие потери мощности в обмотке ротора. Такие двигатели называют двигателями с повышенным скольжением (обозначаются АС). Их можно использовать для привода машин, работающих сравнительно небольшое время. На э. п. с. переменного тока эти двигатели (со скольжением до 10%) применяют для привода компрессоров, которые работают периодически в течение коротких промежутков времени при уменьшении давления в воздушных резервуарах ниже определенного предела.

Двигатели с повышенным пусковым моментом. Короткозамкнутые асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом имеют специальную конструкцию ротора (обозначаются АП). К ним относятся двигатели с двойной беличьей клеткой и двигатели с глубокими пазами.

Ротор 3 (рис. 257,а) двигателя с двойной беличьей клеткой имеет две короткозамкнутые обмотки. Наружная клетка 1 является пусковой. Она обладает большим активным и малым реактивным сопротивлениями. Внутренняя клетка 2 является основной обмоткой ротора; она, наоборот, обладает незначительным активным и большим реактивным сопротивлениями. В начальный момент пуска ток проходит, главным образом, по наружной клетке, которая создает значительный вращающий момент. По мере увеличения частоты вращения ток переходит во внутреннюю клетку, и по окончании процесса пуска машина работает как обычный короткозамкнутый двигатель с одной (внутренней) клеткой. Вытеснение тока в наружную клетку в начальный момент пуска объясняется действием, э. д. с. самоиндукции, индуцируемой в проводниках ротора. Чем ниже расположен в пазу проводник, тем большим магнитным потоком рассеяния 6 он охватывается и тем большая э. д. с. самоиндукции в нем индуцируется (рис. 257, в), следовательно, тем большее он будет иметь индуктивное сопротивление.

Вытеснение тока в верхние проводники ротора сильно сказывается при неподвижном роторе, когда частота тока, индуцируемого в обеих клетках ротора, велика. При этом индуктивные

Рис. 257. Конструкция роторов асинхронных двигателей с повышенным пусковым моментом: с двойной беличьей клеткой (а), с глубокими пазами (б) и разрезы их пазов (в и г)

сопротивления обеих клеток значительно больше активных и ток распределяется между ними обратно пропорционально их индуктивным сопротивлениям, т. е. проходит в основном по наружной клетке с большим активным сопротивлением. По мере возрастания частоты вращения ротора частота тока в нем будет уменьшаться (вращающееся магнитное поле будут пересекать проводники ротора с меньшей частотой), и ток начнет проходить по обеим клеткам в соответствии с их активными сопротивлениями, т. е., главным образом, через внутреннюю клетку.

Таким образом, процесс пуска двигателя с двойной беличьей клеткой имеет сходство с процессом пуска асинхронного двигателя с фазным ротором, когда в начале пуска в цепь обмотки ротора вводится добавочное активное сопротивление (пусковой реостат), а по мере разгона это сопротивление выводится. Точно так же и в рассматриваемом двигателе ток в начале пуска проходит по наружной клетке с большим активным сопротивлением, а затем по мере разгона постепенно переходит во внутреннюю клетку с малым активным сопротивлением.

Для повышения активного сопротивления пусковой клетки стержни ее изготовляют из маргацовистой латуни или бронзы. Стержни рабочей клетки выполняют из меди, обладающей малым удельным сопротивлением, причем площадь поперечного сечения их больше, чем у пусковой клетки. В результате этого активное сопротивление пусковой клетки увеличивается в 4—5 раз по сравнению с рабочей. Между стержнями обеих клеток имеется узкая щель 5, размеры которой определяют индуктивность рабочей клетки. Двухклеточный двигатель на 20—30% дороже коротко-замкнутого двигателя обычной конструкции. Для упрощения технологии изготовления ротора двухклеточные двигатели небольшой и средней мощности выполняют с литой алюминиевой клеткой.

Действие двигателей с глубокими пазами (рис. 257, б) также основано на использовании явления вытеснения тока. В этих двигателях стержни 4 беличьей клетки выполнены в виде узких медных шин, заложенных в глубокие пазы ротора 3 (высота паза в 10— 12 раз больше его ширины). Нижние слои стержней, расположенные дальше от поверхности ротора, охватываются значительно большим числом магнитных линий потока рассеяния 6, чем верхние (рис. 257,г), поэтому они имеют во много раз большую индуктивность. В начале пуска в результате увеличенного индуктивного сопротивления нижних частей стержней ток проходит, главным образом, по их верхним частям. При этом используется только небольшая часть поперечного сечения каждого стержня, что приводит к увеличению его активного сопротивления, а следовательно, и к возрастанию активного сопротивления всей обмотки ротора.

При увеличении частоты вращения ротора вытеснение тока в верхние части стержней уменьшается (по той же причине, что и в двигателе с двойной беличьей клеткой), и после окончания пуска ток равномерно распределяется по площади их поперечного сечения.

Логическая схема для автоматической оценки величины литейных дефектов ротора асинхронного двигателя Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

ИЗВЕСТИЯ

ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА Том 161 ‘ 1967

ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ОЦЕНКИ ВЕЛИЧИНЫ ЛИТЕЙНЫХ ДЕФЕКТОВ РОТОРА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

А. И. ЗАЙЦЕВ, В. И. МИХАЛЕВ, Л. В. ПЕРФИЛЬЕВ, М. П. ТА5ИНСКИЙ (Рекомендована научным семинаром электромеханического факультета)

В настоящее время нет четкого критерия для определения допустимой величины литейного брака обмотки коротко-замкнутого ротора. Для оценки качества изготовленного ротора, кроме наружного осмотра литой клетки, на моторостроительных заводах проводят испытание собранного двигателя на так называемую ПЗР (полноту заливки ротора), под которой понимают отношение колебания тока короткого замыкания к его максимальному значению при медленном про-

(Алакс ^МИН 1 /-Ч/-Ч \ Т-Г

—100 ).макс

угому критерию косвенным образом можно судить о наличии литейных дефектов в роторе, поскольку колебания тока короткого замыкания вызываются в основном несимметрией роторной обмотки (магнитная несимметрия в цилиндрическом роторе маловероятна). Электромоторостроительными заводами допускаются дефекты ротора, при которых колебания тока при испытании двигателя на ГтЗР получаются не более 5%.

В [1] описана установка для определения литейных дефектов роторов асинхронных двигателей до механической обработки ротора. Выходной величиной установки является напряжение, пропорциональное литейному дефекту. Поскольку некоторое количество дефектов в роторе допустимо, авторами предложена логическая схема для автоматического пересчета показаний установки в величину колебание тока короткого замыкания при испытании двигателя на ПЗР, которая получится, если испытуемый ротор будет обработан и установлен в асинхронном двигателе.

Экспериментальным путем можно выявить прямую связь между определенными дефектами ротора и колебаниями тока короткого замыкания. Для этого в обмотке заведомо исправного ротора, преднамеренно создается дефект, после чего двигатель испытываегся на ПЗР. Установлено, что процент колебания тока короткого замыкания по абсолютной величине примерно равен процентному изменению активного сопротивления ротора, если рассматривать ротор как параллельное соединение Ы2 активных сопротивлений, причем N2 равно числу пазов ротора.

Если обзначить через Я активное сопротивление стержня, через Ы2 — число стержней, образующих обмотку ротора, б — коэффициент, показывающий, во сколько раз изменилось сопротивление /?с в результате дефекта литья т-оо), то изменение сопротивления параллельного соединения стержней, выраженное в процентах, можно подсчитать по формуле

где Я*

Яг

100

м,

)

IV100.—;—Л- 100= /—Л-100« 1,1%.

к +

46-1

Пример 2: В обмотке ротора при Л/г = 46 произошел обрыв одного стержня (§! % = оор = 1)

46

Л*

\46-1+— )

1 У 100« 2,2%.

О/

Такое же значение отношения колебания тока короткого замыкания к максимальному току было получено при испытании двигателя на ПЗР.

Результаты некоторых экспериментов занесены в табл. 1.

Таблица 1

Тип двигателя

Число

стержней ротора

КО-12—6

КО-12—6 КО-12—6 А 42,4 А 42/4 А 42/4

46 46 46

26 26 26

Характер брака

К »1 ■ 8а

I 2 ,

I со —

2 оо оо

1 2 —

1 оо —

2 оо СХ)

(по формуле 1)

ПЗР %

1,1

2,2 4,5 1.8 4

8,3

1

2,2

5 2

4,95 13

Рис. 1.

На осциллограммах (рис. 1) зарегистрирована форма выходного напряжения в установке для обнаружения литейных дефектов роторов, при наличии в роторе следующих дефектов: увеличение сопротивления стержня в результате сужения в два раза (а), обрыв одного стержня (б), обрыв двух стержней, расположенных рядом. Как видно из осциллограммы рис. 1, выходное напряжение состоит из двойных импульсов треугольной формы с фронтом длительностью 0,1 сек., с амплитудой, пропорциональной дефекту ротора.

Для построения логической схемы автоматического пересчета сигналов, имеющихся в выходном напряжении установки, в результат испытания двигателя на 113Р, выходное напряжение классифицируется по величине на 4 уровня, по два импульса в каждом уровне. Импульсам отдельных уровней присвоен ранг, выраженный в процентах. Сумма рангов одного уровня равна % ПЗР, соответствующего определенному виду литейного брака (табл. 2).

Таблица 2

Уровень выходного напряжения Величина напряжения № ПЗР О Ранг одного импульса «

1 10 1 2 0,5

2 20 2 со-

3 30 3 д1==2; —ос

4 40 4 Ь1 = —а 2

Функциональная схема автоматического пересчета сигналов выходного напряжения установки в процент ПЗР приведена на рис.Ут, с выхода которых сигналы поступают на катоды цифрового индикатора ИН-1, зажигая соответствующую проценту ПЗР цифру.

Выводы

Предложенная схема для автоматической оценки величины литейных дефектов ротора асинхронного двигателя * отличается простотой и высокой надежностью. Она может найти применение на моторостроительных заводах для отбраковки роторов асинхронных двигателей непосредственно после заливки.

\

ЛИТЕРАТУРА

1. А. И. Зайцев, М. П. Табинский. Анализ и схема замещения роторно-индукторной цепи установки для обнаружения литейных дефектов короткозамкнутых роторов. Известия Томского политехнического института, 1966.

Полное руководство по дисковым тормозам и барабанным тормозам

Когда дело доходит до безопасности вождения, нет ничего важнее шин и тормозов. Вот руководство по двум типам тормозов для легковых автомобилей: дисковым и барабанным. Мы объясняем, как они работают, чем они отличаются и похожи друг на друга, почему вы можете использовать оба типа на одном автомобиле, какой износ ожидается и какие детали потребуют обслуживания.


Основы тормозной системы

Дисковые и барабанные тормоза основаны на системе гидравлического давления.Торможение начинается с механического усилия — ваша нога нажимает на педаль тормоза.

  1. Поршень сжимает тормозную жидкость внутри главного цилиндра, расположенного под капотом вашего автомобиля рядом с двигателем. Это создает большое гидравлическое давление, генерирующее гораздо большую силу, чем небольшое усилие нажатия на педаль.

  2. Давление передается через тормозную жидкость через тормозные магистрали, а затем через тормозные шланги (гибкие трубки), которые соединяют магистрали с тормозными узлами на каждом колесе.

  3. Здесь колесные цилиндры преобразуют это гидравлическое давление обратно в механическую силу. Тормозной фрикционный материал прижимается к тормозному диску или барабану, замедляя или останавливая ваш автомобиль.

Основы дисковых тормозов

Дисковые тормоза сегодня встречаются на большинстве автомобилей. Они устанавливаются на переднюю ось, а часто и на заднюю. Чтобы остановить колесо (и вашу машину), дисковый тормоз использует суппорт с тормозными колодками для захвата вращающегося диска или ротора.

Суппорт — это узел, который крепится к транспортному средству с помощью кронштейна, так что он образует ротор.Он выглядит и функционирует как хомут. Он содержит:

  • Тормозные колодки: металлические пластины, склеенные материалом, обеспечивающим тормозное трение.
  • Один или два поршня для прижатия тормозных колодок к ротору при торможении.
  • Прокачной винт для обслуживания тормозов и замены жидкости.
  • Резиновое уплотнение поршня, которое предотвращает утечку тормозной жидкости и втягивает поршень при отпускании тормозов.
  • Пылезащитный чехол для предотвращения попадания загрязнений в цилиндр.
  • Зажимы против дребезжания, которые удерживают тормозные колодки в устойчивости.

Ротор изготовлен из чугуна или композитной стали / чугуна. Он прикреплен к ступице колеса и вращается вместе с колесом. Это поверхность контакта тормозных колодок. Когда вы нажимаете на тормоз, тормозная жидкость под давлением давит на поршни внутри суппорта, прижимая тормозные колодки к ротору. Поскольку тормозные колодки прижимаются к обеим сторонам диска, трение останавливает вращение колеса.

Роторы могут быть сплошными или вентилируемыми. Вентилируемые имеют большую площадь поверхности и легче рассеивают тепло.

Два типа дисковых тормозов

Существует два типа дисковых тормозов, названных по типу используемого тормозного суппорта: плавающий и фиксированный.

Плавающий суппорт (также называемый скользящим) является наиболее распространенным типом. Имеет один или два поршня. При срабатывании тормозов внутренняя тормозная колодка прижимается к диску, в то же время корпус суппорта перемещается ближе к ротору.Это действие прижимает внешнюю тормозную колодку к ротору.

Конструкция с фиксированным суппортом имеет один или несколько поршней, установленных с каждой стороны ротора. Сам суппорт не сдвигается с места: он жестко закреплен на кронштейне тормозного суппорта или шпинделе. При включении тормозов движутся только поршни суппорта, прижимая тормозные колодки к диску.


Основы барабанных тормозов

Барабанные тормоза — это устаревший тип тормозов, не распространенный на современных автомобилях.Когда они используются, то только на задней оси.

Они не используют тормозные колодки в качестве фрикционного материала. Вместо суппорта, который прижимает тормозные колодки к ротору, барабанная тормозная система имеет колесный цилиндр с поршнями, которые выталкивают тормозные колодки внутрь вращающегося барабана. Этот контакт замедляет и останавливает вращение тормозного барабана и колеса.


Что лучше?

Хотя они оба работают с одной и той же базовой гидравликой, два типа тормозов работают по-разному.Дисковые тормоза более эффективны, обеспечивают лучшее тормозное усилие, легче рассеивают тепло и лучше работают во влажных условиях, при этом они менее сложны.

Большинство современных автомобилей имеют дисковые тормоза на всех четырех колесах. Некоторые базовые модели имеют диск на передней оси и барабан сзади, чтобы снизить затраты. Почему в этих моделях диск ставится спереди, а барабан сзади? Это связано с весовыми факторами. Типичный незагруженный автомобиль уже примерно на 10 процентов тяжелее спереди из-за двигателя.Затем, когда вы нажимаете на тормоз, вес автомобиля переносится на переднюю часть. Там требуется больше тормозной мощности, что делает его работой дисковых тормозов.

Вот сравнение дисковых и барабанных тормозов.

КПД

Тормозная сила. Дисковые тормоза быстрее применяют большее тормозное усилие, что сокращает тормозной путь.

Управление теплом. Поскольку они подвергаются воздействию воздуха, дисковые тормоза лучше охлаждаются. Компоненты барабанного тормоза не так подвержены воздействию воздуха, поэтому им требуется больше времени для охлаждения после торможения.Это может вызвать затухание тормозов, потерю тормозной способности при перегреве фрикционного материала.

Мокрая производительность. Дисковые тормоза лучше работают во влажных условиях, потому что они открыты для воздуха и легко отводят воду. Кроме того, роторы высыхают из-за протаскивания по ним колодок. Когда вода попадает внутрь барабанного тормоза, она имеет тенденцию задерживаться внутри барабана, поэтому для высыхания фрикционного материала требуется больше времени.

Вес. Диски легче барабанных тормозов, рассчитанных на то же усилие.

Аварийный тормоз. Аварийный тормоз транспортного средства обычно применяется к задней оси. Эту функцию легче установить на барабанный тормоз, чем на суппорт или внутри ступицы ротора дискового тормоза.

Обслуживание

Уборка. Дисковые тормоза самоочищающиеся. Тормозные колодки «вытирают» ротор при включении. Барабанные тормоза закрыты и склонны к скоплению тормозной пыли с колодок, поэтому их необходимо периодически чистить.

Ремонт. Барабанные тормоза имеют больше оборудования и могут быть более сложными в обслуживании.Но замена колодок барабанных тормозов и колесных цилиндров обычно обходится дешевле, чем колодок и суппортов дисковых тормозов.


Техническое обслуживание

Поскольку тормозная система выделяет много тепла, многое может пойти не так. Торможение преобразует кинетическую (движущуюся) энергию транспортного средства в тепловую энергию (тепло), в результате чего многие детали подвергаются воздействию очень высоких температур.

Это означает значительный износ даже в нормальных условиях. Некоторые компоненты тормозной системы необходимо будет заменить в течение всего срока службы автомобиля.Для этого нет установленного интервала, поскольку он зависит от вашего стиля вождения, климата и дорожных условий.

Решение состоит в том, чтобы просто регулярно проверять и заменять колодки, башмаки и другие компоненты до того, как будет нарушено торможение или будут повреждены другие детали.

Фрикционный материал

Колодки дискового тормоза замедляют ротор из-за трения, и они изнашиваются при нормальной эксплуатации. В конце концов, они становятся слишком тонкими, чтобы функционировать должным образом. То же самое и с колодками барабанного тормоза. Фрикционный материал на колодке изнашивается, и торможение ухудшается.

Эти компоненты следует регулярно проверять. Вы не хотите ждать, пока колодки / башмаки изнашиваются до металла и не задевают ротор или барабан.

Остальные детали тормозной системы также важно содержать в исправном состоянии. Регулярное обслуживание тормозов также должно включать следующее.

Тормозная жидкость

Тормозную систему следует регулярно проверять на предмет утечек, а жидкость следует заменять каждые несколько лет (обычно при ремонте тормозов). Любая утечка в главном цилиндре, бачке тормозной жидкости, колесных цилиндрах, магистралях или шлангах снизит гидравлическое давление, создаваемое при срабатывании тормозов.По сути, система не может генерировать достаточное усилие, необходимое для создания тормозного усилия. Вы заметите, что вам нужно нажать педаль тормоза еще сильнее, чтобы замедлить ход или остановиться.

Также необходимо время от времени менять тормозную жидкость. Эта жидкость специально разработана для предотвращения коррозии гидравлических компонентов тормозов. Но время и влага могут повредить его способности выполнять эту важную работу.

Влага, которая проникает в жидкость, смешивается с тормозной жидкостью, понижая температуру кипения.Несмотря на то, что тормозная жидкость сопротивляется испарению, она с большей вероятностью закипит и превратится в пар при нагревании. В гидравлической системе будет меньше давления, что приведет к низкому — возможно, очень низкому — педали тормоза.

Наряду с влагой очень часто в жидкость попадают такие примеси, как ржавчина, дорожный песок или тормозная пыль, вызывая внутренние повреждения деталей и снижая эффективность торможения.

Уплотнения

Эти резиновые кольца предотвращают утечку гидравлической жидкости и защищают ее от влаги и загрязнений.Они также заставляют поршень возвращаться в свое выключенное положение, поэтому тормозные колодки должным образом выходят из зацепления, когда вы отпускаете педаль тормоза. Если этого не произойдет, вы можете столкнуться с торможением и преждевременным износом тормозов, а при торможении автомобиль может тянуться в сторону.

Тормозные магистрали

Тормозные магистрали представляют собой стальные трубки, соединяющие главный цилиндр с тормозными шлангами. Губчатая педаль тормоза может означать, что в магистраль попал воздух.

Шланги

Тормозные шланги переносят гидравлическое давление от тормозных магистралей к колесным цилиндрам и суппортам.Резиновые тормозные шланги изгибаются, позволяя колесным цилиндрам и суппортам перемещаться вверх и вниз вместе с колесами по отношению к раме автомобиля. Если резина изнашивается, ваш автомобиль может тянуться в сторону во время торможения или вы даже можете потерять жидкость и тормозить. Если внутри шланга есть износ, мелкие частицы резины могут ограничить поток жидкости, вызывая тормозное усилие или сопротивление.

Роторы

Поверхность ротора может неравномерно истончиться из-за того, что тормозная колодка не отпускается, при этом колодка остается в контакте, даже если педаль тормоза не нажата.Когда это произойдет, вы почувствуете тряску или покачивание рулевого колеса при торможении.

Пыльные сапоги

Детали тормозной системы постоянно подвергаются воздействию дорожного мусора и тормозной пыли. Пыльник предотвращает попадание грязи в поршень суппорта. Если он выходит из строя и не может выполнять свою работу, может произойти повреждение поршня, что приведет к торможению, натяжению и преждевременному износу.

Главный цилиндр

При выходе из строя главных цилиндров возможна внутренняя утечка. В этом случае вы можете получить низкую или плавную педаль без видимой потери жидкости.Регулярное обслуживание жидкости важно для продления срока службы цилиндра.

ПРИМЕЧАНИЕ: Существуют разные подходы к обслуживанию тормозов. Узнайте, почему важно обслуживать не только тормозные колодки или колодки барабанных тормозов.


На вынос

Дисковые и барабанные тормоза устроены по-разному, но имеют несколько разные преимущества. Ваш автомобиль может иметь оба или только дисковые тормоза. Оба работают как часть гидравлической тормозной системы. Это система, которая находится под высоким давлением, подвержена сильному нагреву и может быть повреждена дорожной сажей, воздухом, тормозной пылью и влагой.

Важно регулярно проверять тормоза, чтобы все оставалось в надлежащем рабочем состоянии. Обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать рекомендуемый график. Помните, что забавные звуки тормозов, запахи или производительность — это индикаторы, которые помогут вам сразу же доставить автомобиль в магазин.

Назначить встречу

Принципиальная схема взаимодействия между статором и ротором …

Контекст 1

… три фазы соединены по Y-образной топологии.Распределение трех фаз показано на рисунке 2. Фазы A, B и C распределены против часовой стрелки. …

Контекст 2

… распределение трех фаз показано на рисунке 2. Фазы A, B и C распределяются против часовой стрелки. На рисунке 2 также показано распределение PM. PM намагничиваются одновременно в осевом направлении. …

Контекст 3

… метод намагничивания приводит к хорошему распределению поля намагничивания. Ротор состоит из трех пар магнитных полюсов, распределенных, как показано на рисунке 2.Чтобы избежать чрезмерной утечки магнитного потока, коэффициент полюсной дуги должен быть меньше 100% [13] [14] [15]. …

Контекст 4

… Принцип работы микромотора показан на рисунке 2. Видны статор и ротор на одной стороне двигателя. …

Контекст 5

… чтобы получить достаточную обратную ЭДС для замыкания контура, необходимо запустить двигатель в разомкнутом контуре. На рис. 2а показан этап запуска двигателя. Токи фазы A и C текут по часовой стрелке, тогда как ток фазы B течет против часовой стрелки….

Контекст 6

… фазы A и C протекают по часовой стрелке, тогда как ток фазы B течет против часовой стрелки. Затем ротор будет выровнен в положение, показанное на рисунке 2а, в соответствии с правилом правой руки. По окончании режима настройки двигатель переходит в режим линейного изменения скорости. …

Контекст 7

… трехфазные напряжения показаны на рисунке 3. Ток течет в направлении по часовой стрелке, показанном на рисунке 2, что соответствует положительному напряжению, показанному на рисунке 3.Когда ротор достигает электрического угла 0 °, как показано на рисунке 2b, ток фазы A течет по часовой стрелке, тогда как ток фазы C течет против часовой стрелки, что зависит от напряжений питания фаз A и C при T0 показано на рисунке 3. Таким образом, радиальные проводники обмоток притягиваются направленной по часовой стрелке электромагнитной силой из-за магнитного поля, индуцированного PM ротора. …

Контекст 8

… ток течет в направлении по часовой стрелке, показанном на рисунке 2, в соответствии с положительным напряжением, показанным на рисунке 3.Когда ротор достигает электрического угла 0 °, как показано на рисунке 2b, ток фазы A течет по часовой стрелке, тогда как ток фазы C течет против часовой стрелки, что зависит от напряжений питания фаз A и C при T0 показано на рисунке 3. Таким образом, радиальные проводники обмоток притягиваются направленной по часовой стрелке электромагнитной силой из-за магнитного поля, индуцированного PM ротора. В свою очередь, ротор притягивается противоположной силой, тем самым вращаясь против часовой стрелки, как показано на рисунке 2b….

Контекст 9

… ротор достигает электрического угла 0 °, как показано на рисунке 2b, ток фазы A течет по часовой стрелке, а ток фазы C течет против часовой стрелки. , который зависит от напряжений питания фаз A и C в точке T0, показанной на рисунке 3. Следовательно, радиальные проводники обмоток притягиваются электромагнитной силой по часовой стрелке из-за магнитного поля, индуцированного PM ротора. В свою очередь, ротор притягивается противоположной силой, тем самым вращаясь против часовой стрелки, как показано на рисунке 2b.Когда ротор достигает электрического угла 60 °, как показано на рисунке 2c, ток фазы C все еще течет против часовой стрелки. …

Контекст 10

… поворачивая, ротор притягивается противоположной силой, тем самым вращаясь против часовой стрелки, как показано на рисунке 2b. Когда ротор достигает электрического угла 60 °, как показано на рисунке 2c, ток фазы C все еще течет против часовой стрелки. Ток фазы A исчезает, и ток фазы B начинает течь по часовой стрелке….

Контекст 11

… токи зависят от напряжений фаз B и C в точке T1, показанной на рисунке 3. Следовательно, ротор также притягивается против часовой стрелки электромагнитной силой. Такой механизм вращения также подходит для ротора, перемещающегося в положение, показанное на рисунке 2d. Следовательно, ротор непрерывно вращается против часовой стрелки за счет соответствующей электромагнитной силы. …

Контекст 12

… ротор непрерывно вращается против часовой стрелки под действием соответствующей электромагнитной силы.Движение ротора показано красной звездой ★, показанной на рисунке 2. …

Контекст 13

… трение и крутящий момент равны электромагнитному крутящему моменту. Формы сигналов обратной ЭДС во время замедления вращения микромотора показаны на рисунке 20. Скорость вращения двигателя вычисляется как функция электрической частоты обратной ЭДС. …

Инструкции по замене передних тормозных колодок и ротора Пожалуйста?

Привет,

Передние тормозные колодки и роторы действительно не так уж сложно сделать.Если вы делаете это самостоятельно, убедитесь, что вы приобрели запасные части на весь срок службы, чтобы вам больше не пришлось платить за них.

Можно ожидать, что тормозные колодки прослужат примерно 25 000 миль. Однако это может измениться в зависимости от местности и привычек вождения.

Для начала вот ссылка, которая в общих чертах показывает, как это делается. Вы можете использовать это как руководство:

https://www.2carpros.com/articles/how-to-replace-front-brake-pads-and-rotors-fwd

Вот инструкции, относящиеся к вашему автомобилю.Рисунки ниже соответствуют направлениям.
_________________________________________________

2007 Ford Truck F 150 2WD V8-4.6L VIN W
Передние
Автомобильные тормоза и противобуксовочная система Дисковая тормозная система Обслуживание и ремонт Снятие и замена Передних
ПЕРЕДНИЕ
Тормозные колодки

Материал

рис. 1

Дисковая тормозная система — покомпонентное изображение

рис. 2

Дисковая тормозная система — покомпонентное изображение

рис. 3

Удаление

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Использование любой другой тормозной жидкости, кроме одобренной DOT 3, приведет к необратимому повреждению компонентов тормоза и приведет к вывести тормоза из строя.Несоблюдение этих инструкций может привести к травмам.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: Внимательно прочтите предупреждающую информацию на этикетке продукта. Для получения ЭКСТРЕННОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИИ обратитесь к врачу. В США или Канаде по вопросам продукции Ford / Motorcraft звоните: 1-800-959-3673. Для получения дополнительной информации обратитесь к паспорту безопасности материала (MSDS) продукта, если таковой имеется. Несоблюдение этих инструкций может привести к травмам.

ВНИМАНИЕ: Тормозная жидкость опасна для окрашенных и пластиковых поверхностей.Если тормозная жидкость пролита на окрашенную или пластиковую поверхность, немедленно промойте ее водой.

1. Проверьте уровень тормозной жидкости в бачке главного тормозного цилиндра.
При необходимости удаляйте жидкость до тех пор, пока бачок главного тормозного цилиндра не будет заполнен наполовину.

2. Установите автомобиль в НЕЙТРАЛЬНОМ положении на подъемник.

3. ВНИМАНИЕ: Не позволяйте суппорту свисать с тормозного шланга, это может привести к повреждению шланга.

Снимите 2 болта направляющих штифтов суппорта тормозного механизма и отведите суппорт в сторону.
Подпереть суппорт механическим тросом.

4. Снимите тормозные колодки и 2 пружинных зажима.

5. ВНИМАНИЕ: Установите новые тормозные колодки, если они изношены мимо заданной толщины, выше металлической опорной пластины. Установите новые тормозные колодки в полные комплекты осей.

Осмотрите тормозные колодки на предмет износа и загрязнения.

Установка

1. ПРИМЕЧАНИЕ. Один комплект колодок тормозного диска содержит колодки, необходимые как для правой, так и для левой стороны.

Установите новые пружинные зажимы и тормозные колодки.

2. ПРИМЕЧАНИЕ. Защищайте поршни и пыльники при вдавливании поршня в отверстие.

С помощью подходящего инструмента вдавите поршни суппорта дискового тормоза в отверстие суппорта.

3. ПРИМЕЧАНИЕ. Сначала затяните болт нижнего направляющего штифта суппорта.

Установите тормозной суппорт на анкерную пластину тормозного суппорта и установите 2 болта направляющих штифтов.
Затяните с моментом 74 Нм (55 фунт-футов).

_________________________________________

Замена ротора

2007 Ford Truck F 150 2WD V8-4.6L VIN W
Снятие и установка диска (RWD), Передние тормоза автомобиля
и антипробуксовочная система Дисковая тормозная система Тормозной ротор / обслуживание и ремонт диска Снятие и замена диска Снятие и установка (RWD), Front
DISC СНЯТИЕ И УСТАНОВКА (RWD), ПЕРЕДНИЙ
Тормозной диск — задний привод (RWD)

Снятие

Дисковая тормозная система — покомпонентное изображение

рис. 4

Дисковая тормозная система — покомпонентное изображение

рис. 5

1. ВНИМАНИЕ! узел анкерной пластины свисает с тормозного шланга, иначе шланг может быть поврежден.

Снимите 2 болта анкерной пластины тормозного суппорта и отложите суппорт и анкерную пластину в сторону.
Подпереть суппорт и анкерную пластину механическим тросом.

2. Снимите шплинт с фиксатора гайки шпинделя и выбросьте его.
3. Снимите стопорную шайбу гайки шпинделя и гайку.
Выбросьте гайку шпинделя.

4. Снимите передний тормозной диск со шпинделя.

Установка
1. Установите тормозной диск на шпиндель.

2.ПРИМЕЧАНИЕ: Затяните гайку шпинделя до указанного момента. Поверните диск против часовой стрелки на 5 оборотов, а затем снова проверьте крутящий момент.

Установите новую гайку шпинделя.
Затяните с моментом 400 Нм (295 фунт-футов).

3. Установите стопорную шайбу гайки шпинделя и новый шплинт.
4. Установите суппорт тормоза и анкерную пластину в сборе и установите 2 новых болта.
Затяните с усилием 200 Н · м (148 фунт-футов).

________________________

Надеюсь, это поможет. Дайте мне знать, если у вас возникнут другие вопросы.

Береги себя и благослови Бог,

Джо

изображений (нажмите для увеличения)

понедельник, 8 марта 2021 г., 18:42 (Объединено)

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

: принцип работы и применение

Что такое асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором — это трехфазный асинхронный двигатель, работающий по принципу электромагнетизма.Его называют двигателем с «беличьей клеткой», потому что ротор внутри него, известный как «ротор с беличьей клеткой», выглядит как беличья клетка.

Этот ротор представляет собой цилиндр из стальных пластин, в поверхность которых встроен металл с высокой проводимостью (обычно алюминий или медь). Когда через обмотки статора пропускается переменный ток, создается вращающееся магнитное поле.

Это индуцирует ток в обмотке ротора, который создает собственное магнитное поле. Взаимодействие магнитных полей, создаваемых обмотками статора и ротора, создает крутящий момент на роторе с короткозамкнутым ротором.

Одним из больших преимуществ двигателя с короткозамкнутым ротором является то, насколько легко вы можете изменить его характеристики скорости-момента. Это можно сделать, просто отрегулировав форму стержней в роторе. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в промышленности, поскольку они надежны, самозапускаются и легко настраиваются.

Принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, он создает вращающееся магнитное поле в пространстве. Это вращающееся магнитное поле имеет скорость, известную как синхронная скорость.

Это вращающееся магнитное поле индуцирует напряжение в стержнях ротора и, следовательно, токи короткого замыкания начинают течь в стержнях ротора. Эти токи ротора создают собственное магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора. Теперь поле ротора будет пытаться противодействовать своей причине, и, следовательно, ротор начинает следовать за вращающимся магнитным полем.

В момент, когда ротор улавливает вращающееся магнитное поле, ток ротора падает до нуля, поскольку больше нет относительного движения между вращающимся магнитным полем и ротором.Следовательно, в этот момент ротор испытывает нулевую касательную силу, следовательно, ротор на данный момент замедляется.

После замедления ротора относительное движение между ротором и вращающимся магнитным полем восстанавливается, следовательно, ток ротора снова индуцируется. Итак, снова тангенциальная сила для вращения ротора восстанавливается, и, следовательно, снова ротор начинает следовать вращающемуся магнитному полю, и, таким образом, ротор поддерживает постоянную скорость, которая немного меньше скорости вращающегося магнитного поля или синхронной скорости. .

Скольжение — это мера разницы между скоростью вращающегося магнитного поля и скоростью ротора. Частота тока ротора = скольжение × частота питания

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором состоит из следующих частей:

Статор

Он состоит из трехфазной обмотки с сердечником и металлическим корпусом. Обмотки расположены таким образом, что они электрически и механически разнесены на 120 o от пространства.Обмотка установлена ​​на многослойном железном сердечнике, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением для потока, генерируемого токами переменного тока.

Ротор


Это часть двигателя, которая будет вращаться, чтобы обеспечить механическую мощность для заданного количества электроэнергии. Номинальная мощность двигателя указана на паспортной табличке в лошадиных силах. Он состоит из вала, короткозамкнутых медно-алюминиевых стержней и сердечника.

Сердечник ротора ламинирован, чтобы избежать потерь мощности из-за вихревых токов и гистерезиса.Проводники перекошены для предотвращения зазубрин во время запуска и обеспечивают лучший коэффициент трансформации между статором и ротором.

Вентилятор

Вентилятор прикреплен к задней стороне ротора для обеспечения теплообмена, и, следовательно, он поддерживает температуру двигателя на низком уровне.

Подшипники

Подшипники служат в качестве основы для движения ротора, а подшипники обеспечивают плавное вращение двигателя.

Применение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором обычно используются во многих промышленных приложениях.Они особенно подходят для приложений, в которых двигатель должен поддерживать постоянную скорость, самозапускаться или требовать минимального обслуживания.

Эти двигатели обычно используются в:

  • Центробежных насосах
  • Промышленных приводах (например, для запуска конвейерных лент)
  • Большие воздуходувки и вентиляторы
  • Станки
  • Токарные станки и другое токарное оборудование

Преимущества индукционной индукции с короткозамкнутым ротором Двигатель

Некоторые преимущества асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором:

  • Низкая стоимость
  • Требуется меньше обслуживания (поскольку нет контактных колец или щеток)
  • Хорошее регулирование скорости (они могут поддерживать постоянную скорость)
  • Высокая эффективность преобразования электрической энергии в механическую (во время работы, а не во время запуска)
  • Лучшее регулирование нагрева (т.е.е. не нагреваются)
  • Маленький и легкий
  • Взрывобезопасный (поскольку нет щеток, исключающих риск искрения)

Недостатки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Хотя двигатели с короткозамкнутым ротором очень популярны и имеют много плюсы — у них есть и минусы. Некоторые недостатки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором:

  • Очень плохое регулирование скорости
  • Хотя они энергоэффективны при работе с полным током нагрузки, они потребляют много энергии при запуске
  • Они более чувствительны к колебаниям напряжения питания. .Когда напряжение питания снижается, асинхронный двигатель потребляет больше тока. Во время скачков напряжения увеличение напряжения насыщает магнитные компоненты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
  • У них высокий пусковой ток и плохой пусковой момент (пусковой ток может в 5-9 раз превышать ток полной нагрузки; пусковой момент может составлять 1,5- В 2 раза больше крутящего момента при полной нагрузке)

Разница между асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором и контактным кольцом

Хотя асинхронные двигатели с контактным кольцом (также известные как двигатель с фазным ротором) не так популярны, как асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, они имеют несколько преимуществ.

Ниже приведена сравнительная таблица двигателей с короткозамкнутым ротором и с цилиндрическим ротором:

9048 Плохое
Двигатель с короткозамкнутым ротором Двигатель с скользящим кольцом
Стоимость Низкая Высокая
Низкая Техническое обслуживание Высокая
Регулировка скорости Плохая Хорошая
Эффективность при запуске Плохая Хорошая
Эффективность во время работы Хорошая 9048 Слабая регулировка нагрева 9048
Пусковой ток и крутящий момент Высокий Низкий

Классификация асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором


NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) в США и IEC в Европе классифицировали конструкцию асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором на основе их скоростные характеристики на несколько классов.К этим классам относятся: класс A, класс B, класс C, класс D, класс E и класс F.

Конструкция класса A

  1. Нормальный пусковой момент.
  2. Нормальный пусковой ток.
  3. Низкое скольжение.
  4. В этом классе крутящий момент отрыва всегда составляет от 200 до 300 процентов крутящего момента при полной нагрузке и происходит при небольшом скольжении (менее 20 процентов).
  5. Для этого класса пусковой крутящий момент равен номинальному крутящему моменту для более крупных двигателей и составляет около 200 или более процентов от номинального крутящего момента для меньших двигателей.

Конструкция класса B

  1. Нормальный пусковой момент,
  2. Низкий пусковой ток,
  3. Низкое скольжение.
  4. Асинхронный двигатель этого класса обеспечивает примерно такой же пусковой момент, что и асинхронный двигатель класса А.
  5. Момент отрыва всегда больше или равен 200% номинального момента нагрузки. Но он меньше, чем у конструкции класса А, потому что имеет повышенное реактивное сопротивление ротора.
  6. Опять же, скольжение ротора остается относительно низким (менее 5 процентов) при полной нагрузке.
  7. Применение конструкции класса B аналогично применению конструкции A. Но конструкция B предпочтительнее из-за более низких требований к пусковому току.

Класс C

  1. Высокий пусковой крутящий момент.
  2. Низкие пусковые токи.
  3. Низкое скольжение при полной нагрузке (менее 5%).
  4. Пусковой момент до 250% от крутящего момента при полной нагрузке соответствует этому классу конструкции.
  5. Момент отрыва ниже, чем у асинхронных двигателей класса А.
  6. В данной конструкции двигатели построены из двухклетевых роторов. Они дороже моторов классов А и В.
  7. Класс C Конструкции используются для нагрузок с высоким пусковым моментом (нагруженные насосы, компрессоры и конвейеры).

Конструкция класса D

  1. В этой конструкции класса двигатели имеют очень высокий пусковой крутящий момент (275 процентов или более от номинального крутящего момента).
  2. Низкий пусковой ток.
  3. Высокое скольжение при полной нагрузке.
  4. Опять же, в этом классе конструкции высокое сопротивление ротора смещает пиковый крутящий момент на очень низкую скорость.
  5. Даже при нулевой скорости (100-процентное скольжение) самый высокий крутящий момент может возникнуть в этом классе конструкции.
  6. Проскальзывание при полной нагрузке (обычно составляет от 7 до 11 процентов, но может достигать 17 процентов и более) в этом классе конструкции довольно велико из-за всегда высокого сопротивления ротора.

Класс E

  1. Очень низкий пусковой крутящий момент.
  2. Нормальный пусковой ток.
  3. Низкое скольжение.
  4. Компенсатор или резистивный пускатель используются для управления пусковым током.

Конструкция класса F

  1. Низкий пусковой крутящий момент, в 1,25 раза превышающий крутящий момент при полной нагрузке при подаче полного напряжения.
  2. Низкий пусковой ток.
  3. Нормальное скольжение.

Схема простого генератора переменного тока. Ротор и статор. Магнитное поле. Клипарты, векторы, и Набор Иллюстраций Без Оплаты Отчислений. Image 25281635.

Схема простого генератора переменного тока. Ротор и статор. Магнитное поле. Клипарты, векторы, и Набор Иллюстраций Без Оплаты Отчислений. Изображение 25281635.

Схема простого генератора переменного тока.Ротор и статор. Магнитное поле.

S M L XL EPS

Таблица размеров

Размер изображения Идеально подходит для
S Интернет и блоги, социальные сети и мобильные приложения.
M Брошюры и каталоги, журналы и открытки.
л Плакаты и баннеры для дома и улицы.
XL Фоны, рекламные щиты и цифровые экраны.

Используете это изображение на предмете перепродажи или шаблоне?

Распечатать Электронный Всесторонний

4559 x 3500 пикселей | 38.6 см x 29,6 см | 300 точек на дюйм | JPG

Масштабирование до любого размера • EPS

4559 x 3500 пикселей | 38,6 см x 29,6 см | 300 точек на дюйм | JPG

Скачать

Купить одно изображение

6 кредитов

Самая низкая цена
с планом подписки

  • Попробовать 1 месяц на 2209 pyб
  • Загрузите 10 фотографий или векторов.
  • Нет дневного лимита загрузок, неиспользованные загрузки переносятся на следующий месяц

221 ру

за изображение любой размер

Цена денег

Ключевые слова

Похожие векторы

Нужна помощь? Свяжитесь со своим персональным менеджером по работе с клиентами

@ +7 499 938-68-54

Мы используем файлы cookie, чтобы вам было удобнее работать.Используя наш веб-сайт, вы соглашаетесь на использование файлов cookie, как описано в нашей Политике использования файлов cookie

. Принимать

Внутри ветряной турбины

Вы здесь

Домашняя страница »Внутренняя часть ветряной турбины 2 / 17Башня:

Изготовлена ​​из стальных труб (показано здесь), бетона или стальной решетки.Поддерживает структуру турбины. Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, более высокие башни позволяют турбинам улавливать больше энергии и вырабатывать больше электроэнергии.

3 / 17Генератор:

Вырабатывает 60-тактное электричество переменного тока; Обычно это стандартный индукционный генератор.

5 / 17Гондола:

Установлена ​​на башне и содержит коробку передач, низко- и высокоскоростные валы, генератор, контроллер и тормоз. Некоторые гондолы достаточно велики, чтобы на них мог приземлиться вертолет.

6/17 Ветровая лопасть:

Измеряет направление ветра и взаимодействует с приводом рыскания, чтобы правильно ориентировать турбину по отношению к ветру.

7 / 17Анемометр:

Измеряет скорость ветра и передает данные о скорости ветра на контроллер.

8 / 17Контроллер:

Запускает машину при скорости ветра от 8 до 16 миль в час (миль в час) и выключает машину на скорости примерно 55 миль в час. Турбины не работают при скорости ветра выше 55 миль в час, потому что они могут быть повреждены сильным ветром.

9/17 Коробка передач:

Подключает низкоскоростной вал к высокоскоростному валу и увеличивает скорость вращения с примерно 30-60 оборотов в минуту (об / мин) до примерно 1000–1800 об / мин; это частота вращения, необходимая большинству генераторов для производства электроэнергии.Коробка передач — дорогостоящая (и тяжелая) часть ветряной турбины, и инженеры изучают генераторы с «прямым приводом», которые работают на более низких скоростях вращения и не нуждаются в коробках передач.

10/17 Низкоскоростной вал:

Вращает тихоходный вал примерно со скоростью 30-60 об / мин.

11/17 Ротор:

Лопасти и ступица вместе образуют ротор.

12 / 17Лопасти:

Поднимаются и вращаются, когда на них дует ветер, вызывая вращение ротора. Большинство турбин имеют две или три лопасти.

13/17 Шаг:

Поворачивает (или отклоняет) лопасти от ветра для управления скоростью ротора и предотвращения вращения ротора при ветре, слишком сильном или слишком слабом для выработки электроэнергии.

14/17 Тормоз:

В аварийных ситуациях останавливает ротор механически, электрически или гидравлически.

15/17 Привод рысканья:

Ориентирует турбины против ветра, чтобы они были обращены к ветру при изменении направления. Турбинам с подветренной стороны не требуется рыскание, потому что ветер вручную сдувает ротор от него.

17/17 Направление ветра:

Определяет конструкцию турбины. Ветровые турбины — подобные показанной здесь — обращены навстречу ветру, а противветренные турбины — в противоположную сторону.

Ветряные турбины используют энергию ветра для выработки электроэнергии.Проще говоря, ветряные турбины работают противоположно вентиляторам. Вместо того, чтобы использовать электричество для производства ветра, как вентилятор, ветряные турбины используют ветер для производства электричества. Ветер вращает лопасти, которые, в свою очередь, вращают генератор, вырабатывающий электричество. На этой иллюстрации представлен подробный вид внутренней части ветряной турбины, ее компонентов и их функций.

Анемометр:

Измеряет скорость ветра и передает данные о скорости ветра в контроллер.
Лопасти:
Поднимаются и вращаются, когда на них дует ветер, вызывая вращение ротора. Большинство турбин имеют две или три лопасти.
Тормоз:
В аварийных ситуациях останавливает ротор механически, электрически или гидравлически.
Контроллер:
Запускает машину при скорости ветра от 8 до 16 миль в час (миль в час) и выключает машину на скорости примерно 55 миль в час. Турбины не работают при скорости ветра выше 55 миль в час, потому что они могут быть повреждены сильным ветром.
Коробка передач:
Соединяет низкоскоростной вал с высокоскоростным валом и увеличивает скорость вращения с 30-60 оборотов в минуту (об / мин) до 1000–1800 об / мин; это частота вращения, необходимая большинству генераторов для производства электроэнергии. Коробка передач — дорогостоящая (и тяжелая) часть ветряной турбины, и инженеры изучают генераторы с «прямым приводом», которые работают на более низких скоростях вращения и не нуждаются в коробках передач.
Генератор:
Вырабатывает 60-тактное электричество переменного тока; Обычно это стандартный индукционный генератор.
Высокоскоростной вал:
Приводит в действие генератор.
Тихоходный вал:
Вращает тихоходный вал примерно со скоростью 30-60 об / мин.
Гондола:
Находится на вершине башни и содержит коробку передач, низко- и высокоскоростной валы, генератор, контроллер и тормоз. Некоторые гондолы достаточно велики, чтобы на них мог приземлиться вертолет.
Шаг:
Поворачивает (или наклоняет) лопасти от ветра для управления скоростью ротора и предотвращения вращения ротора при ветре, слишком сильном или слишком низком для выработки электроэнергии.
Ротор:
Лопасти и ступица вместе образуют ротор.
Башня:
Изготовлена ​​из стальных труб (показано здесь), бетона или стальной решетки. Поддерживает структуру турбины. Поскольку скорость ветра увеличивается с высотой, более высокие башни позволяют турбинам улавливать больше энергии и вырабатывать больше электроэнергии.
Направление ветра:
Определяет конструкцию турбины. Ветровые турбины — подобные показанной здесь — обращены навстречу ветру, а противветренные турбины — в противоположную сторону.
Флюгер:
Измеряет направление ветра и взаимодействует с приводом рыскания, чтобы правильно ориентировать турбину по отношению к ветру.
Привод рысканья:
Ориентирует турбины против ветра, чтобы они были обращены к ветру при изменении направления. Турбинам с подветренной стороны не требуется рыскание, потому что ветер вручную сдувает ротор от него.
Двигатель рыскания:
Включает привод рыскания.

Анализ критических скоростей с помощью симулятора системы подшипников ротора

Вращающиеся компоненты являются важными элементами в таких машинах, как газовые турбины, турбокомпрессоры, насосы, компрессоры, электрические генераторы и двигатели.Для проектирования такого компонента необходимо изучить его критическую скорость, то есть скорость, при которой амплитуда вибрации в системе становится большой, что часто приводит к отказу. Давайте посмотрим, как определить критические скорости для широкого диапазона роторов с помощью Симулятора системы подшипников ротора, созданного с помощью программного обеспечения COMSOL Multiphysics®.

Какова критическая скорость ротора?

Критическая скорость — это угловая скорость ротора, которая соответствует одной из его собственных частот.Однако определения собственных частот неподвижного ротора недостаточно для определения критической скорости. Настоящая проблема возникает из-за того, что собственная частота ротора зависит от угловой скорости ротора. Следовательно, важно вычислить собственную частоту вращающегося компонента, учитывая эффект вращения.

Этот эффект может быть автоматически включен в базовую модель приложения COMSOL, которая показывает только важные параметры проекта в качестве входных данных.Давайте посмотрим, как мы можем найти критические скорости различных вращающихся систем на примере из галереи приложений: имитатор системы подшипников ротора.

Видео, демонстрирующее имитатор системы подшипников ротора.

Изучение приложения «Симулятор системы подшипников ротора»

Типичная роторная система состоит из трех стандартных компонентов:

  1. Ротор, также называемый валом
  2. Диски
  3. Подшипники


Роторная система, которая включает ротор (вал), диск и подшипник.

В большинстве случаев вал представляет собой сплошной или полый цилиндр, на котором установлены различные компоненты. В терминологии роторной динамики эти установленные компоненты часто называют дисками, и они моделируются как жесткие объекты из-за их высокой жесткости по сравнению с валом. Следовательно, при анализе критической скорости важны только инерционные свойства дисков. Валы являются гибкими элементами и также обладают инерцией. Полная спецификация вала требует его геометрических размеров и свойств материала, таких как модуль Юнга, коэффициент Пуассона и плотность.Подшипники — это компоненты, на которых опирается вал. Эти компоненты описываются их эквивалентными коэффициентами жесткости и демпфирования.

Теперь давайте посмотрим, как эта информация передается в приложение. В приложении есть различные разделы для разных целей, в том числе:

  • Ввод данных
  • Оценка результатов
  • Доступ к информации

Разделы для задания входных данных: Свойства ротора , Диски , Подшипники и Параметры исследования .Раздел Critical Speeds используется для оценки критической скорости смоделированного ротора. Разделы Geometry State и Information содержат информацию о геометрии и решателе соответственно. На правой панели приложения можно получить доступ к геометрии ротора, графику водоворота и графику Кэмпбелла. Различные элементы на верхней ленте предназначены для выполнения различных действий в приложении.


Пользовательский интерфейс симулятора системы подшипников ротора.

В разделе Свойства ротора вы можете указать геометрические размеры ротора (вала) и свойства его материала. Есть два способа указать свойства материала ротора:

  1. Выберите материал ротора из выпадающего списка со списком стандартных материалов. В этом случае ротору автоматически присваиваются свойства материала, соответствующие выбранному материалу.
  2. Выберите определяемую пользователем опцию в упомянутом выше комбинированном списке, а затем укажите свойства материала ротора.

Раздел «Свойства ротора » , содержащий материал из списка (слева) и материал, определенный пользователем (справа).

В разделе Диски есть поле со списком, чтобы либо указать геометрические размеры дисков вместе с плотностью, либо напрямую указать инерционные свойства. Свойства дисков могут быть представлены в виде табличных данных, в которых каждая строка в таблице представляет диск. Вы можете добавить столько рядов, сколько дисков на роторе.Если выбран Геометрический размер , то можно указать расположение диска, внешний диаметр, толщину и плотность. Для Инерционные свойства можно указать местоположение, массу, полярный и диаметральный момент инерции.

Раздел Диски , показывающий свойства, указанные через геометрические размеры (слева), а также массу и момент инерции (справа).

Данные, введенные в таблицу, можно сохранить в файл для дальнейшего использования.Кроме того, если у вас есть текстовый файл с данными диска в соответствующем формате, его можно напрямую импортировать в таблицу Disks , что упростит процесс ввода данных.

Вы можете указать коэффициенты жесткости и демпфирования подшипников в разделе Подшипники . Этот раздел снова требует табличного ввода, где каждая строка представляет подшипник. Также можно указать поперечную жесткость ( k yz и k zy ) и коэффициенты демпфирования ( c yz и c zy ) (при наличии).Эти коэффициенты играют важную роль в определении устойчивости подшипника. Табличный ввод для подшипника, как и для диска, имеет то преимущество, что он сохраняет данные для последующего использования, а также импортирует данные из текстового файла.


Подшипники секция.

После того, как вы закончите настройку свойств системы, вы можете оценить систему ротора, которую нужно проанализировать, обновив геометрию.

Раздел Study Parameters предоставляет вам входные данные для определения максимальной угловой скорости ротора и шагов параметрического изменения угловой скорости от нуля до максимального значения.Вы также можете указать количество собственных частот, которые будет рассчитывать приложение.


Раздел Study Parameters используется для определения угловой скорости и информации о собственной частоте.

Критические скорости вычислений

Как обсуждалось выше, критическая скорость ротора определяется путем получения изменения собственной частоты в зависимости от его угловой скорости. Для этого после настройки модели вы сначала выполняете анализ собственных частот, нажав кнопку Compute .В результате в окне Graphics вы можете увидеть графики вихря, орбиты и Кэмпбелла для смоделированной роторной системы. На графике Кэмпбелла критические скорости — это точки, в которых частота равна угловой скорости. Другими словами, критические скорости — это точки пересечения кривых собственных частот с кривой ω = Ω , как показано ниже.


На графике Кэмпбелла критические скорости отмечены точками (светло-голубыми).

В базовой модели нет прямого способа вычисления критической скорости.Здесь вы можете использовать всю мощь Среды разработки приложений. Используя редактор методов (доступный в Application Builder), вы можете легко написать свой собственный метод для вычисления критических скоростей. Это то, что делается в имитаторе системы подшипников ротора. Скриншот кода для вычисления критической скорости показан на рисунке ниже.


Код показывает, как рассчитывается критическая скорость.

Рассчитанные критические скорости затем отображаются в виде таблицы в разделе «Критические скорости».


Раздел Критические скорости .

Использование приложений в процессе проектирования

Такие простые приложения, как это, могут помочь дизайнерам быстро найти хорошую отправную точку для своего дизайна. Кроме того, приложение позволяет им тестировать различные конфигурации, не тратя лишних денег на эксперименты. Приложения также делают такие исследования удобными, поскольку они скрывают технические детали, выделяя важные параметры в процессе проектирования.Это обеспечивает дизайнерам доступность и гибкость для управления параметрами проекта и оценки своих результатов всего несколькими щелчками мыши, не беспокоясь о лежащих в основе технических деталях.

Приложения не ограничиваются моделированием только простой физики. Базовая модель приложения может быть настолько сложной, насколько это возможно, одновременно моделируя несколько физических процессов. Само приложение может дополнительно расширить модель с помощью редактора методов, чтобы приблизить симуляцию к реальности.

Дополнительные ресурсы

  • Узнайте об использовании модуля Роторная динамика:
  • Посмотрите этот архивный веб-семинар, чтобы узнать, как использовать модуль Rotordynamics
.
Схем

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *