Тех. информация
КАК ПРАВИЛЬНО ВЫБРАТЬ ТАЛЬ
В качестве электропривода механизма подъема и механизма перемещения талей МЕХАНИКА используются асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором общего назначения выполненные по ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1-2004).
Благодаря своей простоте, низкой стоимости и высокой надёжности асинхронные двигатели получили широкое применение. Они присутствуют повсюду, это самый распространённый тип двигателей, их выпускается 90% от общего числа двигателей в мире. Асинхронный электродвигатель поистине совершил технический переворот во всей мировой промышленности.
Для правильного выбора самого двигателя, как элемента механизма подъема или перемещения, необходимо понимать конструкцию и принцип его действия.
Асинхронный двигатель- это асинхронная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию.Само слово “асинхронный”означаетнеодновременный. Приэтомимеетсяввиду, чтоуасинхронныхдвигателейчастотавращениямагнитногополястаторавсегдабольшечастотывращения ротора. Работают асинхронные двигатели, как понятно из определения, от сетипеременного тока.
Статоримеет цилиндрическую форму, и собирается из листов стали. В пазах сердечника статора уложены обмотки статора, которые выполнены из обмоточного провода. Оси обмоток сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120°. В зависимости от подаваемого напряжения концы обмоток соединяются треугольником или звездой.
Роторы асинхронного двигателя бывают двух видов: короткозамкнутый и фазный ротор.
Короткозамкнутый ротор представляет собой сердечник, набранный из листов стали. В пазы этого сердечника заливается расплавленный алюминий, в результате чего образуются стержни, которые замыкаются накоротко торцевыми кольцами. Эта конструкция называется "беличьей клеткой". В двигателях большой мощности вместо алюминия может применяться медь. Беличья клетка представляет собой короткозамкнутую обмотку ротора, откуда собственно название.
Фазный ротор имеет трёхфазную обмотку, которая практически не отличается от обмотки статора. В большинстве случаев концы обмоток фазного ротора соединяются в звезду, а свободные концы подводятся к контактным кольцам. С помощью щёток, которые подключены к кольцам, в цепь обмотки ротора можно вводить добавочный резистор. Это нужно для того, чтобы можно было изменять активное сопротивление в цепи ротора, потому что это способствует уменьшению больших пусковых токов.
Принцип работы
При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве. Результирующий магнитный поток оказывается при этом вращающимся.
Результирующий магнитный поток статора вращается и тем самым создаёт в проводниках ротора ЭДС. Так как обмотка ротора, имеет замкнутую электрическую цепь, в ней возникает ток, который в свою очередь, взаимодействуя с магнитным потоком статора, создаёт пусковой момент двигателя, стремящийся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Когда он достигает значения, тормозного момента ротора, а затем превышает его, ротор начинает вращаться. При этом возникает так называемое скольжение.
В режиме холостого хода, когда двигатель работает без нагрузки на валу, скольжение минимально, но с увеличением статического момента, оно возрастает до величиныsкр -критического скольжения. Если двигатель превысит это значение, то может произойти так называемое опрокидывание двигателя, и привести в последствии к его нестабильной работе. Значения скольжения лежит в диапазоне от 0 до 1, для асинхронных двигателей общего назначения оно составляет в номинальном режиме - 1 - 8 %.
Как только наступит равновесие между электромагнитным моментом, вызывающим вращение ротора и тормозным моментом создаваемым нагрузкой на валу двигателя процессы изменения величин прекратятся.
Скорость двигателя переменного тока зависит от двух вещей: количества полю-сов обмотки статора и основной часто-ты. При частоте 50 Гц двигатель будет ра-ботать со скоростью, равной постоянной 6000, разделенной на число полюсов, при частоте 60 Гц постоянная величина будет равна 7200.
Выходит, что принцип работы асинхронного двигателя заключаетсяво взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, которые наводятся этим магнитным полем в роторе. Причём вращающий момент может возникнуть только в том случае, если существует разность частот вращения магнитных полей.
На графике показаны типовые моментные характеристики асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором. Как видно из графика, номинальный крутящий момент достигатеся в конце кривой и находится на «падающей» ее части. На данном участке работы, скольжение двигателя стремится к 0. При этом необходимо обратить внимание на показатели силы тока I. Основной особенностью двигателей с короткозамкнутым ротором являются высокие пусковые токи.Собственно говоря эта особенность и определяет основные трудности в выборе (или конструировании) электродвигателя. По мере достижения ротором синхронной скорости уменьшается крутящий момент на валу двигателя, тогда как его запаздывание относительно вращения магнитного поля статора вызывает рост тока в роторе, что в свою очередь создает тепловую нагрузку от его активного сопротивления.
Таким образовм, производителю электродвигателя необходимо определить «баланс», при котором конструкция будет обеспечивать стабильный тепловой режим
