Конструкция электродвигателя постоянного тока. Полюса на двигателе


число пар полюсов асинхронного двигателя



число пар полюсов асинхронного двигателя

В разделе Техника на вопрос Что такое полюс электродвигателя? заданный автором Select . лучший ответ это Как это у АД нет полюсов? А работает он на внутреннем сгорании, что ли? Понятие полюс АД является величиной расчетной. У асинхронного двигателя число пар полюсов определяется р = (60*f) / n1или для частоты f = 50 Герц число полюсов соответствует синхронной частоте АД:•2 полюса = ~ 3000 об/мин•4 полюса = ~ 1500 об/мин•6 полюсов = ~ 1000 об/мин•8 полюсов = ~ 750 об/минКонструктивно число полюсов АД формируется исключительно схемой обмотки статора - числом пазов в статоре и количеством слоев в пазе. У трехфазного АД число пазов в статоре всегда кратно 6. Визуально для трехфазного двигателя число пар полюсов определяется так - достаточно подсчитать число пазов на статоре, поделить на три (фазы) , затем на 2 (пары полюсов) и на число катушечных групп (количества обмоток соединенных последовательно и параллельно - для этого необходимо знать схему обмотки). У двигателей с состредоточенными обмотками все наглядно.Переключение схем обмоток позволяет изменять число пар полюсов и соответственно скорость двигателя. В последние годы разработаны схемы обмоток, дающие возможность путем переключения катушечных групп изменять числа полюсов и в отношении, отличном от 1:2, с сохранением достаточно высокого обмоточного коэффициента для обеих частот вращения и числа выводных концов обмотки (не более шести). Особенность этих схем заключается в специфической компоновке катушечных групп из разновитковых катушек, при которой изменение точек подсоединения обмотки к питающей сети приводит не только к изменению полярности отдельных катушечных групп, но и к переключению групп между фазами или даже к отключению отдельных катушек. При переключениях изменяется и амплитуда МДС обмотки при разных числах полюсов, поэтому такой метод построения схем называют полюсно-амплитудной модуляцией (ПАМ). Для трехскоростных и четырехскоростных асинхронных двигателей используют оба принципа изменения числа полюсов: устанавливают две независимые обмотки, каждая из которых (в четырехскоростных) или одна из них (в трехскоростных двигателях) выполняется полюснопереключаемой. ReleboyГений(89801)Я рад.

Ответ от 22 ответа[гуру]

Привет! Вот подборка тем с ответами на Ваш вопрос: Что такое полюс электродвигателя?

Ответ от Twoloud[гуру]у ад нет полюсов

Ответ от Добросить[гуру]

Ответ от скособочиться[гуру]какие там полюса?

Ответ от Невроз[активный]У любого магнита есть пара полюсов. Благодаря электромагнитной индукции АД и работает. Естественно, на каждой фазе возникает пара полюсов- S и N. При увеличении пар полюсов на одной фазе, кратно уменьшается количество оборотов двигателя.

Ответ от 2 ответа[гуру]

Привет! Вот еще темы с нужными ответами:

Асинхронная машина на ВикипедииПосмотрите статью на википедии про Асинхронная машина

 

Ответить на вопрос:

22oa.ru

Двигатель с экранированными полюсами — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Маломощный двигатель с экранированными полюсами и П-образным статором Короткозамкнутые витки на статоре

Однофазный двигатель с экранированными полюсами — однофазная асинхронная или синхронная электрическая машина, в которой для создания пускового момента используется короткозамкнутая обмотка, называемая экраном[1][2]. Впервые такие двигатели стали появляться около 1890 года[3].

В двигателе с экранированными полюсами каждый полюс расщепляют на две или больше частей. Одна часть полюса остаётся неэкранированной, а на остальные надевается короткозамкнутый виток (экран) в виде медного кольца[1]. При подаче на обмотку статора переменного тока магнитный поток через неэкранированный конец полюса нарастает и убывает в соответствии с током через обмотку статора. На экранированном полюсе нарастанию или убыванию магнитного потока препятствует ЭДС, наведённая в экране, но так как электрическое сопротивление экрана не равно нулю, магнитный поток на экранированном конце полюса также нарастает и убывает, но со сдвигом по фазе относительно неэкранированного конца. Благодаря этому создаётся вращающееся магнитное поле.

Достоинства[

ru.wikipedia.org

Изменением числа пар полюсов двигателя.

При , изменяется угловая скорость вращающегося магнитного поля и соответственно угловая скорость вращения ротора . Этот способ реализуется воздействием на статорную обмотку АД посредством изменения соединения этой обмотки. С этой целью серийно выпускаются 2-х, 3-х и 4-х скоростные АД (многоскоростные), у которых конструктивно каждая фаза состоит из 2-х (одной) одиночных половин, каждая из которых в свою очередь включает 2 полуобмотки, которые можно переключить с последующим согласного соединения на параллельную При этом 2-х скоростные состоят из одной переключающейся обмотки, 3-х скоростные , из 1 одно переключающихся и одной не переключающейся., 4-х скоростные из 2-х переключающихся . принцип изменения с помощью такого переключения числа пар полюсов можно представить, изобразив одну половину фазы С.О. в виде 2-х одиночных полуобмоток.

 

Рис.114

 

Если для определения числа полюсов использовать правило правоходового винта, то напрвление магнитных полюсов будет иметь вид представленный на рис 114.. Такое перключение реализуется 2-мя способами:

1 способ: со звезды на 2-ую звезду

2 способ с труегольника на 2-ую звезду

 

1-ый способ переключения применяется в том случае если рабочая схема соединения статорной обмотки звезда2-й если теугольник. Поэтому можно сделать вывод, что этот способ применим только для АД с к.з. ротором.

 

 

Рис.115

 

При этом номинальный ряд скоростей для многоскоростной предназначен в следующем виде:

3000,1500,1000,500

3000,1500,750,375

Для того чтобы представить себе как будет выглядеть механические характеристики при переключении со звезды на 2-ую звезду и при переключении с треугольника на 2-ую звезду, определим значения моментов.

а. при соединении в звезду

б. при соединении в 2-ую звезду

в. при соединении в треугольник

В общем случае момент можно определить:

Если пренебречь потерями мощности в двигателе, то можно принять потребляемой электрической мощности , который можно выражать через:

Будем считать, что , при любом способе соединений фаз статорной обмотки практически не изменится. Тогда:

Т.к. число пар полюсов уменьшается в 2 раза ( ), то в 2 раза увеличивается ( ).

При переключении со звезды на 2-ую звезду электромагнитный момент двигателя не меняется.

При переключении с треугольника на 2-ую звезду электромагнитная мощность изменяется в раз.

При переключении с треугольника на 2-ую звезду электромагнитный момент измениться в раз

Семейство механических характеристик будет иметь следующий вид:

 

а) б)

Рис.116

 

Показатели качества регулирования, при переключении со звезды на 2-ую звезду и с треугольника на 2-ую звезду:

1. направление: однозонное вверх

2. плавность регулирования ступенчатое:

3. стабильность высокая, жесткость не меняется.

4. энергетическая эффективность: при регулировании ни КПД ни не меняется.

5. Допустимая нагрузка на валу двигателя. При переключении со звезды на 2-ую звезду при , а при переключении с треугольника на 2-ую звезду при .

6. 4-х скоростные двигатели

Т.о. все показатели качества регулирования изменением числа пар полюсов очень высокие, за исключением показателя – «плавности». Однако для некоторых типов ЭД в переходных режимах этот показатель можно улучшить. В частности на многих промышленных предприятиях Татнефть широко применяется электропривод станков, - качалок, в которых используются 2-х скоростные АД.

В начале эксплуатации скважины при высоком динамическом уровне жидкости целесообразно использовать двигатели при малом числе оборотов. По истечению определённого срока службы скважины, когда её производительность падает двигатель переводят в режим работы с большим числом оборотов.

При этом переход с меньшей скоростью на большую, производится с циклическим чередованием 2-х скоростей. Промежуток времени циклического чередования с одной скорости на другую равен 10 минутам.

При этом динамический процесс проходит плавно.

 

 



infopedia.su

Однофазный двигатель с явно выраженными полюсами

Поиск Лекций

Для создания вращающего момента в однофазных асинхронных двигателях иногда применяют конструкцию с явно выраженными полюсами и однофазной обмоткой. Полюса 1 (рис. 5.16.1) имеют расщепленную конструкцию, причем на одну из половинок каждого полюса надет короткозамкнутый виток в виде медного кольца 2. Ротор также короткозамкнутый. При подключении обмотки статора к сети под действием создаваемого ею пульсирующего магнитного потока в витке возникает ток, который препятствует нарастанию потока в этой части полюса.

В результате потоки в обеих частях каждого полюса оказываются сдвинутыми по фазе относительно друг друга, что в свою очередь приводит к образованию в двигателе вращающего магнитного поля. Однофазные двигатели применяют в некоторых типах вентиляторов, электропроигрывателях и т.д.

Использование трехфазного двигателя в качестве однофазного

 

Очень часто задают вопрос, нельзя ли обычный трехфазный двигатель включить в однофазную сеть переменного тока?

Рассуждения, относящиеся к однофазным двигателям, можно отнести к двигателям с трехфазной обмоткой на статоре. На рис. 5.17.1. показаны четыре различные схемы подключения двигателей.

 

Здесь две статорные обмотки включаются в сеть последовательно, образуя обмот­ку возбуждения. Третья фазная обмотка является пусковой, поэтому она содержит фазо­сдвигающий элемент.

Второе обязательное условие для двухфазных двигателей здесь можно выполнить достаточно точно путем правильного подбора конденсатора С.

Первое условие здесь выполнено неточно, т.к. пространственный сдвиг между обмотками составляет не 90°, а 120°.

Вследствие этого, двигатель теряет примерно 50-60% своей номинальной мощности.

 

ЛЕКЦИЯ 19. (2часа)

СИНХРОННЫЕ МАШИНЫ

 

Если в рассмотренных выше асинхронных машинах ротор имел частоту вращения, отличную от частоты вращения магнитного поля статора, то в синхронных эти частоты равны между собой.Синхронные машины могут работать как генераторами, так и двигателями.В зависимости от типа привода синхронные генераторы получили и свои названия.Турбогенератор, например, - это генератор, приводимый в движение паровой турбиной, гидрогенератор вращает водяное колесо, а дизель - генератор механически связан с двигателем внутреннего сгорания.Синхронные двигатели широко применяют для привода мощных компрессоров, насосов, вентиляторов.Синхронные микродвигатели используют для привода лентопротяжных механизмов регистрирующих приборов, магнитофонов и т.д.

1. КОНСТРУКЦИЯ И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

 

Статор синхронной машины по конструкции не отличается от статора асинхронного двигателя. В пазах статора размещается трехфазная, двухфазная или однофазная обмотки. Заметное отличие имеет ротор, который принципиально представляет собой постоянный магнит или электромагнит.Это налагает особые требования на геометрическую форму ротора. Любой магнит имеет полюса, число которых может быть два и более. На рис. 6.1.1 приведены две конструкции генераторов, с тихоходным и быстроходным ротором.

Быстроходными бывают, как правило, турбогенераторы. Количество пар магнитных полюсов у них равно единице. Чтобы такой генератор вырабатывал электрический ток стандартной частоты f = 50 Гц, его необходимо вращать с частотой

На гидроэлектростанциях вращение ротора зависит от движения водяного потока. Но и при медленном вращении такой генератор должен вырабатывать электрический ток стандартной частоты f = 50 Гц.Поэтому для каждой гидроэлектростанции конструируется свой генератор, на определенное число магнитных полюсов на роторе.В качестве примера приведем параметры синхронного генератора, работающего на Днепровской ГЭС.Водяной поток вращает ротор генератора с частотой n = 33,3 об / мин. Задавшись частотой f = 50 Гц, определим число пар полюсов на роторе:

Принцип действия синхронного генератора основан на явлении электромагнитной индукции. Ротор с магнитными полюсами создает вращающееся магнитное поле, кото-рое, пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. При подключении к генератору нагрузки генератор будет являться источником переменного тока.

2. ЭДС СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

 

Как было показано выше, величина наводимой в обмотке статора ЭДС количественно связана с числом витков обмотки и скорости изменения магнитного потока:

Переходя к действующим значениям, выражение ЭДС можно записать в виде:

где n - частота вращения ротора генератора,Ф - магнитный поток,c - постоянный коэффициент.При подключении нагрузки напряжение на зажимах генератора в разной степени меняется. Так, увеличение активной нагрузки не оказывает заметного влияния на напряжение. В то же время индуктивная и емкостная нагрузки влияют на выходное на-пряжение генератора. В первом случае рост нагрузки размагничивает генератор и снижает напряжение, во втором происходит его подмагничивание и повышение напряжения. Такое явление называется реакцией якоря.Для обеспечения стабильности выходного напряжения генератора необходимо регулировать магнитный поток. При его ослаблении машину надо подмагнитить, при увеличении - размагнитить. Делается это путем регулирования тока, подаваемого в обмотку возбуждения ротора генератора.

poisk-ru.ru

Конструкция электродвигателя постоянного тока: видео — Asutpp

Как известно, электродвигатель постоянного тока – это устройство, которое с помощью двух своих основных деталей конструкции может преобразовывать электрическую энергию в механическую. К таким основным деталям относятся:

  1. статор – неподвижная/статическая часть двигателя, которая вмещает в себе обмотки возбуждения на которые поступает питание;
  2. ротор – вращающаяся часть двигателя, которая отвечает за механические вращения.

Кроме вышеупомянутых основных деталей конструкции электродвигателя постоянного тока, существуют также и вспомогательные детали, такие как:

  1. хомут;
  2. полюса;
  3. обмотка возбуждения;
  4. обмотка якоря;
  5. коллектор;
  6. щётки.
Конструкция электродвигателя постоянного тока

В совокупности все эти детали составляют цельную конструкцию электродвигателя постоянного тока. А теперь давайте более подробно рассмотрим основные детали электродвигателя.

Ярмо ДПТ

Ярмо ДПТ

Ярмо электродвигателя постоянного тока, которое изготавливают в основном из чугуна или стали, является неотъемлемой частью статора или статической частью электродвигателя. Его основная функция состоит в формировании специального защитного покрытия для более утончённых внутренних деталей двигателя, а также обеспечение поддержки для обмотки якоря. Кроме того, ярмо служит защитным покрытием для магнитных полюсов и обмотки возбуждения ДПТ, обеспечивая тем самым поддержку для всей системы возбуждения.

Полюса

Полюса двигателя постоянного тока

Магнитные полюса электродвигателя постоянного тока – это корпусные детали, которые крепятся болтами к внутренней стенке статора. Конструкция магнитных полюсов содержит в своей основе только две детали, а именно – сердечник полюса и полюсный наконечник, которые состыкованы друг к другу под влиянием гидравлического давления и прикреплённые к статору.

Видео: Конструкция и сборка электродвигателя постоянного тока

Несмотря на это, эти две части предназначены для разных целей. Полюсный сердечник, например, имеет маленькую площадь поперечного сечения и используется, чтобы удерживать полюсный наконечник на ярмо, тогда как полюсный наконечник, имея относительно большую площадь поперечного сечения, используется для распространения магнитного потока созданного над воздушным зазором между статором и ротором, чтобы уменьшить потерю магнитного сопротивления. Кроме того, полюсный наконечник имеет множество канавок для обмоток возбуждения, которые и создают магнитный поток возбуждения.

Обмотка возбуждения

Обмотка возбуждения

Обмотки возбуждения электродвигателя постоянного тока выполнены вместе с катушками возбуждения (медный провод) навитыми на канавки полюсных наконечников таким образом, что когда ток возбуждения проходит сквозь обмотку, у смежных полюсов возникает противоположная полярность. По существу, обмотки возбуждения выступают в роли некоего электромагнита, способного создать поток возбуждения, внутри которого вращался бы ротор электродвигателя, а потом легко и эффективно его остановить.

Обмотка якоря

Обмотка якоря электродвигателя постоянного тока

Обмотка якоря электродвигателя постоянного тока прикреплена к ротору или вращающейся части механизма, и, как результат, попадает под действие изменяющегося магнитного поля на пути его вращения, что напрямую приводит к потерям на намагничивание.

По этой причине ротор делают из нескольких низко-гистерезисных пластин электротехнической стали, чтобы снизить магнитные потери, типа потери на гистерезис и потери на вихревые токи соответственно. Ламинированные стальные пластины состыковывают друг к другу, чтобы тело якоря получило цилиндрическую структуру.

Тело якоря состоит из канавок (пазов), сделанных из того же материала, что и сердечник, к которому закреплены обмотки якоря и несколько равномерно распределённых по периферии якоря витков медного провода. Пазы канавок имеют пористые клинообразные спаи, чтобы в последствие источаемой во время вращения ротора большой центробежной силы, а также при наличии тока питания и магнитного возбуждения, предотвратить загибания проводника.

Существует два типа конструкции обмотки якоря электродвигателя постоянного тока:

  • петлевая обмотка (у данном случае количество параллельных путей тока между переходниками (А) равно количеству полюсов (Р), то есть А = Р.
  • волновая обмотка (у данном случае количество параллельных путей тока между переходниками (А) всегда равно 2, независимо от количества полюсов, то есть конструкции машины выполнены соответствующим образом).

Коллектор

Коллектор ДПТ

Коллектор электродвигателя постоянного тока – это цилиндрическая структура из состыкованных между собой, но изолированных слюдой, медных сегментов. Если речь идет об ДПТ, то коллектор здесь используется в основном как средство коммутирования или передачи через щётки электродвигателя тока питания от сети на смонтированные во вращающейся структуре обмотки якоря.

Щётки

Щётки электродвигателя постоянного тока

Щётки электродвигателя постоянного тока изготавливают из углеродных или графитных структур, создавая над вращающимся коллектором скользящий контакт или ползунок. Щётки используют для передачи электрического тока от внешнего контура на вращающуюся форму коллектора, где дальше он поступает на обмотки якоря. Коллектор и щётки электродвигателя используют, в общем, для передачи электрической энергии от статического электрического контура на область с механическим вращением, или просто ротор.

www.asutpp.ru

Двигатель с экранированными полюсами — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Маломощный двигатель с экранированными полюсами и П-образным статором Короткозамкнутые витки на статоре

Однофазный двигатель с экранированными полюсами — однофазная асинхронная или синхронная электрическая машина, в которой для создания пускового момента используется короткозамкнутая обмотка, называемая экраном[1][2]. Впервые такие двигатели стали появляться около 1890 года[3].

Устройство и принцип работы

В двигателе с экранированными полюсами каждый полюс расщепляют на две или больше частей. Одна часть полюса остаётся неэкранированной, а на остальные надевается короткозамкнутый виток (экран) в виде медного кольца[1]. При подаче на обмотку статора переменного тока магнитный поток через неэкранированный конец полюса нарастает и убывает в соответствии с током через обмотку статора. На экранированном полюсе нарастанию или убыванию магнитного потока препятствует ЭДС, наведённая в экране, но так как электрическое сопротивление экрана не равно нулю, магнитный поток на экранированном конце полюса также нарастает и убывает, но со сдвигом по фазе относительно неэкранированного конца. Благодаря этому создаётся вращающееся магнитное поле.

Видео по теме

Достоинства

  • Простота конструкции: отсутствует необходимость в конденсаторе или кратковременном включении пусковой обмотки[4];
  • Работа от однофазной сети.

Недостатки

  • Низкий КПД из-за потерь в экране;
  • Небольшой пусковой момент: 0,5 ÷ 0,6 номинального;
  • Как правило, такой двигатель не имеет возможности реверсирования. Реверсивные варианты существуют, но либо требуют отключаемых короткозамкнутых экранов, либо дополнительного комплекта рабочих обмоток[5], используемых в зависимости от требуемого направления вращения.

Область применения

Из-за малого КПД и небольшого пускового момента, двигатели с экранированными полюсами применяются в основном в маломощных устройствах: вентиляторах, электропроигрывателях и сливных насосах стиральных машин. Такие двигатели редко выпускаются на мощность более 100 Вт.

Примечания

  1. ↑ 1 2 Кацман М.М. Электрические машины. — М.: Высшая школа, 1990. — С. 216. — 464 с. — 100 000 экз. § 16.4. Однофазный двигатель с экранированными полюсами
  2. ↑ Wildi, Theodore. Electrical machines, drives, and power systems. — Upper Saddle River, NJ : Pearson Prentice Hall, 2006. — ISBN 0-13-177691-6.
  3. ↑ Thomson, Elihu, "Alternating-Current Magnetic Device", US 428650, published 8 August 1888, issued 27 May 1890
  4. ↑ Shaded Pole Induction Motors – Working and Construction.
  5. ↑ Fiegel, Josef, "Reversible Shaded-Pole Motor and Control Arrangement Therefor", US 4017776, published 11 December 1975, issued 12 April 1977

wikipedia.green