Асинхронные трехфазные электродвигатели с короткозамкнутым ротором

Электродвигатели предназначены для преобразования электрической энергии в механическую энергию. Они подразделяются по роду тока на электродвигатели постоянного тока и переменного тока. На машинах ВПО, ЭЛБ, ЩОМ электрические двигатели с короткозамкнутым ротором используются для привода рабочих органов и вспомогательного оборудования.

Асинхронный двигатель, являющийся наиболее распространенным типом электрической машины, был изобретен в 1888 г. выдающимся отечественным электромехаником М.О. Доливо – Добровольским.

В основу действия двигателя положен принцип получения вращающегося магнитного поля с помощью трехфазной обмотки и трехфазного переменного тока. Эти электродвигатели просты по конструкции и надежны в эксплуатации.

Все электродвигатели на путевых ЖДСМ машинах изготавливаются в закрытом исполнении с внешним обдувом и противосыростной изоляцией.

Основными элементами конструкции двигателя являются корпус, статор с трехфазной обмоткой, ротор, два подшипниковых щита, вентилятор, защитный кожух и выводная коробка. Корпус статора 7 цилиндрической формы выполняется из алюминиевого или магниевого сплава или из чугуна. Для лучшего охлаждения его наружная поверхность делается оребренной. На наружной поверхности корпуса устанавливается выводная коробка 4. К корпусу статора крепятся два подшипниковых щита 3,9 с центральными отверстиями – гнездами для подшипников, в которых вращается вал ротора. На выходной конец вала ротора устанавливается вентилятор 10, который снаружи закрывается защитным кожухом 8.

Статор состоит из сердечника и трехфазной обмотки. Предназначен статор для создания, вращающегося электромагнитного поля (рис.6). Сердечник статора 6 имеет форму полого цилиндра с равномерно расположенными на внутренней поверхности пазами осевого направления. Он представляет собой пакет, набранный и спрессованный, из отдельных тонких листов электротехнической стали толщиной 0,5 или 0,35 мм, отштампованных в виде колец с равномерно расположенными по внутренней окружности выступами и впадинами, которые при сборке образуют пазы.

Листы до сборки в пакет с обеих сторон покрывают изоляционной пленкой, что резко уменьшает вихревые токи, возникающие в сердечнике под воздействием вращающегося магнитного поля, и снижает потери в машине при ее работе. В пазах сердечника размещена трехфазная обмотка 12, выполненная из изолированного медного (реже алюминиевого) провода. Обмотка выполняется по специальным схемам. Сердечник статора запрессован в полый корпус. Выводные концы трехфазной обмотки подсоединяются к выводным клеммам коробки 4. Обмотку статора можно соединять в схему «звезда», «треугольник».

Соединение выполняется при помощи перемычек. При использовании питающего трехфазного напряжения 220В обмотку статора соединяют в схему «треугольник». Контактные перемычки устанавливаются на шпильки С1 – С6, С2 – С4, С3 – С5, как показано на рисунке. Напряжение 220В подводится к шпилькам С1, С2, С3. При питающем напряжении 380В обмотку статора двигателя соединяю в схему «звезда». Контактные перемычки соединяю клеммы С6, С4, С5, а напряжение подводится к шпилькам С1, С2, С3.

На корпусе двигателя крепится паспортная табличка 13, в которой указываются данные:

- тип двигателя;

- мощность кВт;

- скорость вращения ротора об/мин;

- напряжения питания и вид соединения обмоток;

-103-

- коэффициент мощности;

- пусковой ток А;

- режим работы (продолжительность включения) ПВ%.

Вращающаяся часть машины (ротор) состоит из вала 2, обмотки, сердечника 5. Предназначен ротор для преобразования энергии электромагнитного поля во вращающуюся механическую энергию. Сердечник ротора представляет собой (рис.7) спрессованный из отдельных тонких листов электротехнической стали пакет, имеющий форму цилиндра с продольными пазами у наружной поверхности и центральным отверстием для вала.

Короткозамкнутая обмотка ротора может быть выполнена из вставленных в пазы сердечника неизолированных медных стержней, торцы которых соединены короткозамкнутыми кольцами из того же материала. Обмотка при этом имеет вид беличьей клетки. Однако чаще всего короткозамкнутая обмотка ротора выполняется путем заливки под давлением расплавленного алюминия в пазы роторного пакета. Обычно при заливке алюминия одновременно отливаются стержни, короткозамыкающие кольца и вентиляционные лопасти.

-104-