Обзор российских производителей взрывозащищенных асинхронных двигателей. Производство двигателей асинхронных


Производство электродвигателей

Электродвигатели весьма востребованное устройство, применяемое в самых разных отраслях. Именно поэтому специализированные предприятия производят электромоторы самой различной конфигурации и имеющие разнообразные рабочие показатели. Так, двигатели малых размеров весьма широко применяются для изготовления различных игрушек. При этом существуют электродвигатели поистине исполинских размеров применяемых на кораблях или электропоездах.

 

Оборудование для производства электродвигателей

 

Для производства электродвигателей наиболее оптимально использовать комплексные производственные линии. В комплектацию таких линий входят:

1. Оборудование для сборки-сварки статоров.

2. Станки для сборки-сварки роторов.

3. Оборудование для изоляции пазов статора.

4. Аппаратура, отвечающая за намотку катушек статора.

5. Станки, обеспечивающие установку обмотки в пазы статора.

 

 

6. Оборудование для разжима обмотки статора.

7. Аппаратура, обеспечивающая формировку обмотки статора.

8. Станки для бандажа обмотки статора.

9. Оборудование для пропитки и сушки обмотки статора.

 

Технология производства электродвигателей

 

Такой процесс, как производство электродвигателей, весьма технологичен и проводится в некоторое количество этапов. Изначально необходимо приобрести и поставить материалы и комплектующие. Весьма важным моментом производства электродвигателей является проведение контроля службой ОТК, поступающих на склад предприятия материалов. Данный фактор обусловливается тем, что для производства электродвигателей необходимы лишь качественные материалы, чем обеспечивается надёжность готового изделия.

 

 

 

Последовательность работы высокотехнических линий по производству электродвигателей:

1.Изготовление металлических комплектующих. Наиболее часто для данного процесса используется чугун. Для плавки чугуна применяются печи, работающие по принципу индукции. Само же литьё осуществляется в специальные песчано-глинистые формы (при этом, согласно технологии изготовления, формы должны быть сырыми).

 

 

2. Изготовление лёгких металлических составляющих. В основном, в качестве сырьевой массы для осуществления данного процесса, применяется алюминий. Литьё производится в специальные пресс-формы. Сам же процесс осуществляется с применением специальных литьевых машин, обеспечивающих литьё под давлением.

3. Получение полимерных элементов при производстве электродвигателей. Технологическая операция обеспечивается специальным оборудованием - термопластавтоматами.

4. Заготовление вала. Вал производится из металлопроката. Для получения заготовки под валовое устройство, нужно отрезать кусок изделия, установленной длинны.

5. Крепёжные соединения в производстве электродвигателей. Закупается или производится отдельными цехами механической обработки. Стоит обратить внимание, что из всего крепежа дополнительную обработку проходят лишь метизы.

6. Изготовление листов статора и ротора. Происходит с применением пресса из особой стали, а именно рулонной электротехнической. Для повышения безопасности используются различные приспособления для подачи материала на пресс.

7. Обработка листов ротора. Их спрессовывают и покрывают алюминиевой обливкой.

 

 

8. Обработка листов статора. Включает в себя спрессовку и скрепление скобами.

9. Изоляция. Производится листовыми материалами.

10. Обмотка. В процессе производства электродвигателей производится как на специальном оборудовании, так и вручную.

11. Испытания сердечников. Необходимая мера перед процедурой пропитки.

12. Механическая обработка комплектующих, в производстве электродвигателей. Осуществляется подобный процесс на аппаратных станках и оборудовании с ЧПУ.

13. Сборка и обработка ротора. Осуществляется на универсальных станках.

14. Балансировка ротора.

15. Сборка.

16. Испытания.

promplace.ru

Оборудование + Технология изготовления 2018

Впервые электрическая энергия была преобразована в механическую, почти двести лет назад – Майклом Фарадеем. А случилось это в 1821 году. Двигатель Фарадея состоял из провода опущенного сосуд с ртутью. На дне сосуда лежал магнит. При пропуске электрического тока в ртуть само провод начинал вращаться, показывая наличие задействованного магнитного поля. Данный электродвигатель является первым и самым простым вариантом электродвигателей. Дальнейшим усовершенствованием является двигатель Барло. Он был демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях из-за ограниченной мощности. Изобретатели стремились создать мощный электродвигатель, который можно было бы использовать для производственных нужд. Ученые делали попытки заставить железный сердечник двигаться в поле электромагнитов возвратно-поступательно, как движется и поршень в цилиндре паровой машины. К концу XIX века эта задача с успехом была выполнена, что позволило начать строительство различных промышленных электродвигателей, что в свою очередь вызвало рост других отраслей промышленности.

Асинхронный двигатель нашел широкое применение во всех отраслях техники. Особенно это касается простого по конструкции и прочного трехфазного вида с коротко-замкнутым ротором, который надежнее и дешевле всех видов и практически не требует никакого ухода. Название “асинхронный” обусловлено тем, что в таком двигателе ротор вращается не синхронно с вращающимся полем статора. Там, где нет трехфазной сети, асинхронный может включаться в сеть однофазного тока. Статор асинхронного электродвигателя состоит, как и в синхронной машине, из пакета, набранного из лакированных листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, в пазах которого уложена обмотка. Три фазы обмотки статора асинхронного трехфазного двигателя, пространственно смещенные на 120°, соединяются друг с другом звездой или треугольником.

По принципу возникновения вращающего момента электродвигатели можно разделить на гистерезисные и магнитоэлектрические. У двигателей первой группы вращающий момент создается вследствие гистерезиса при перемагничивании ротора. Данные двигатели не являются традиционными и не широко распространены в промышленности. Наиболее распространены магнитоэлектрические двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока (также существуют универсальные двигатели, которые могут питаться обоими видами тока).

Процесс изготовления:

Сегодня производство электродвигателей, как ни странно, осталось живо, хотя, конечно, и утратило свои былые возможности. На данный момент одними из наиболее авторитетных производителей электродвигателей являются Росэнергомаш, Сафоновский завод, Сибэлектромотор, Кузбасэлектромотор, Полтавский завод, Ленинградский завод, а также Могилевский завод электродвигателей.

Читайте также

moybiznes.org

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные двигатели - наиболее распространенный вид электрических машин, потребляющих в настоящее время около 40% всей вырабатываемой электроэнергии. Их установленная мощность постоянно возрастает.

Асинхронный двигатели широко применяются в приводах металлообрабатывающих, деревообрабатывающих и других видов станков, кузнечно-прессовых, ткацких, швейных, грузоподъемных, землеройных машин, вентиляторов, насосов, компрессоров, центрифуг, в лифтах, в ручном электроинструменте, в бытовых приборах и т.д. Практически нет отрасли техники и быта, где не использовались бы асинхронные двигатели.

Потребности народного хозяйства удовлетворяются главным образом двигателями основного исполнения единых серий общего назначения, т.е. применяемых для привода механизмов, не предъявляющих особых требований к пусковым характеристикам, скольжению, энергетическим показателям, шуму и т.п. Вместе с тем в единых сериях предусматривают также электрические и конструктивные модификации двигателей, модификации для разных условий окружающей среды, предназначенные для удовлетворения дополнительных специфических требований отдельных видов приводов и условий их эксплуатации. Модификации создаются на базе основного исполнения серий с максимально возможным использованием узлов и деталей этого исполнения.

В некоторых приводах возникают требования, которые не могут быть удовлетворены двигателями единых серий. Для таких приводов созданы специализированные двигатели, например электробуровые, краново-металлургические и др.

Основные направления совершенствования асинхронных электродвигателей общего назначения. Низковольтные асинхронные электродвигатели общего назначения мощностью 0,25...400 кВт, именуемые во всем мире стандартные асинхронные двигатели, составляют основу силового электропривода, применяемого во всех областях человеческой деятельности. Их совершенствованию в промышленно развитых странах придают большое значение. В настоящее время рынок, призванный отражать интересы потребителей, не формулирует сколько-нибудь определенных требований к стандартным асинхронным двигателям, кроме ценовых. В связи с этим для выявления тенденций их совершенствования необходимо исходить из требований внешнего рынка и из достижений основных производителей стандартных асинхронных двигателей.

Ведущие фирмы-производители выпускают энергосберегающие стандартные асинхронные двигатели мощностью 15-30 кВт и более. В этих двигателях потери электроэнергии снижены не менее чем на 10 % по сравнению с ранее производимыми двигателями с "нормальным" КПД (h). При этом КПД энергосберегающего двигателя можно определить как hэ = h / [1 - е (1 - h)] , (1)где е - относительное снижение суммарных потерь в двигателе.Очевидно, производство энергосберегающих электродвигателей связано с дополнительными затратами, которые можно оценить с помощью коэффициента удорожанияКу = 1 + (1 - h) е2.100. (2)Результаты расчетов показывают, что дополнительные затраты, связанные с приобретением энергосберегающих электродвигателей, окупаются за счет экономии электроэнергии за 2-3 года в зависимости от мощности двигателя. При этом срок окупаемости более мощных двигателей меньше, так как эти двигатели имеют большую годовую наработку и более высокий коэффициент загрузки.В ряде стран вопросы энергосбережения в стандартных асинхронных двигателях связывают не столько со снижением эксплуатационных затрат, сколько с экологическими проблемами, обусловленными производством электроэнергии. В Российской Федерации Владимирский электромоторный завод начиная с 1998 г. выпускает энергосберегающие двигатели 5А280 и с 1999 г. 5А315 мощностью от 110 до 200 кВт, с 200 г.энергосберегающие двигатели 5А355 мощностью 315 кВт, а с 2003 готовиться к выпуску асинхронных двигателей серии 6А.

ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСА. СНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА .С энергосбережением - уменьшением потерь в асинхронном двигателе - неразрывно связано повышение его ресурса вследствие снижения температуры его обмоток. При применении системы изоляции класса нагревостойкости F (qб = 100°С и qб - q = 20°С, где qб и q - превышение температуры обмоток над температурой окружающей среды, соответствующее базовому ресурсу и фактическое) теоретический ресурс системы изоляции обмотки увеличивается в 4 раза согласно известному соотношениюТсл = Тсл.б ехр [-0,1 ln2 (qб - q)] (3)где Тсл и Тсл.б - средний и базовый ресурсы системы изоляции обмоток, причем Тсл.б = 20.103 ч.В действительности ресурс обмотки определяется не только термодеструкцией, но и другими факторами (коммутационным перенапряжением, механическими усилиями, влажностью и др.), поэтому он увеличивается не так значительно, но при этом не менее, чем в 2 раза. Руководствуясь этими соображениями, европейские фирмы-производители стандартных асинхронных двигателей придерживаются правила применения систем изоляции класса нагревостойкости F (qб = 100°С) при превышении температуры обмоток, соответствующем базовому для систем изоляции класса нагревостойкости В (qб = 80°С). Снижение температуры обмоток стандартных асинхронных двигателей способом охлаждения ICO141 МЭК 60034-6 позволяет в уменьшить диаметр вентилятора наружного обдува и существенно (до 5 дБ(А)) снизить уровень вентиляционного шума, который в двигателях с частотой вращения 3000 и 1500 мин-1 является определяющим.

СЕРВИС-ФАКТОР Декларирование сервис-фактора означает, что двигатель, работающий при номинальных напряжении и частоте может быть перегружен до мощности, получаемой путем умножения номинального значения на сервис-фактор. Обычно сервис-фактор принимают равным 1,15 , реже - 1,1. При этом превышение температуры обмоток должно быть не более 90 и 115°С для систем изоляции класса нагревостойкости В и F соответственно.Применение двигателей с сервис-фактором позволяет:- избежать переустановленной мощности для двигателей, работающих с систематическими перегрузками до 15 %;- эксплуатировать двигатели в сетях с существенными колебаниями напряжения без снижения нагрузки;- эксплуатировать двигатели при повышенной температуре окружающей среды без снижения нагрузки.Результаты расчетов показывают, что при равномерном распределении перегрузок во всем временном интервале допустимая суммарная длительность работы двигателя, имеющего сервис-фактор 1,15, с 15 %-ной перегрузкой составляет треть ресурса. И в этом случае энергосберегающие двигатели с изоляцией класса нагревостойкости F и превышением температуры обмоток, соответствующем классу В, автоматически имеют сервис-фактор 1,15.

УНИВЕРСАЛЬНОСТЬ ПИТАНИЯ В настоящее время большинство стандартных асинхронных двигателей в России выпускают на напряжение сети 380 В при частоте 50 Гц.Вместе с тем МЭК предусматривает к 2003 г. переход на напряжение 400 В (публикация МЭК 60038). При этом необходимо будет обеспечивать длительную работу двигателя при отклонениях напряжения от номинального ±10 % (сейчас это ограничение установлено на уровне ±5 % - публикация МЭК 60031-1). Для обеспечения работы двигателя при пониженном на 10 % напряжении питания потребуются новые подходы при проектировании с целью создания соответствующих температурных запасов. Следует отметить, что и в этом случае для энергосберегающих двигателей с сервис-фактором 1,15 проблем не будет.Все европейские фирмы уже производят стандартные асинхронные двигатели на напряжение 400 В, российские заводы - пока только для поставок на экспорт. Одним из насущных требований европейского рынка является обеспечение возможности работы двигателя при напряжении 400 В и частоте 50 Гц от сети 480 В и 60 Гц при повышенной на 20 % номинальной мощности. Такую возможность также следует предусматривать при проектировании новых машин.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СОВМЕСТИМОСТЬ Вопросы электромагнитной совместимости (ЭМС) в настоящее время приобретают все большее значение при освоении и сертификации новых серий электродвигателей. ЭМС электродвигателя определяется его способностью в реальных условиях эксплуатации функционировать при воздействии случайных электрических помех и при этом не создавать недопустимых радиопомех другим средствам. Помехи от электродвигателя могут возникать в присоединенных к нему цепях питания, заземления, управления, в окружающем пространстве.ГОСТ Р 50034-92 устанавливает нормы на уровни устойчивости двигателей к отклонениям напряжения и частоты, несимметрии и несинусоидальности питающего трехфазного напряжения, а также методы испытания двигателей на устойчивость к помехам. Вместе с тем при проектировании и производстве асинхронных двигателей для внешнего рынка необходимо руководствоваться публикацией МЭК 1000-2-2, в которой установлены уровни совместимости для низкочастотных распространяющихся по проводам помех и передаче сигналов в низковольтных системах электропитания. При этом измерительное оборудование должно обеспечивать и спектральный анализ на базе компьютерных информационно-измерительных систем.

ВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТЫ В СИСТЕМАХ РЕГУЛИРУЕМОГО ЭЛЕКТРОПРИВОДА .

При работе от преобразователя частоты (ПЧ) в ряде случаев необходимо предусматривать защиту двигателя от перенапряжения (если это не предусмотрено в системе) путем усиления витковой и корпусной изоляции.Большинство выпускаемых и применяемых в настоящее время ПЧ, рассчитанных на среднюю мощность до 3000 кВт, по своей структуре являются инверторами. Выходное трехфазное напряжение в этих ПЧ формируется методом широтно-импульсной модуляции, что приводит к воздействию на изоляцию (витковую, межфазовую) электродвигателя напряжения импульсной формы, амплитуда которого значительно превышает амплитуду первой гармоники выходного напряжения. Это приводит к преждевременному старению изоляции и снижению срока службы обмотки и двигателя в целом.Увеличение срока службы асинхронного двигателя общепромышленного применения в составе регулируемого привода может и должно быть обеспечено схемотехническими решениями ПЧ или введением специальных фильтрующих устройств в цепь питания электродвигателя. Разработка ПЧ и регулируемого электродвигателя в едином конструктивном исполнении позволяет оптимизировать систему электропривода не только по массогабаритным показателям и удобству обслуживания, но и с позиций единой системы независимого теплоотвода решить вопрос охлаждения машины на малых частотах вращения.При регулировании частоты вращения, превышающей синхронную, следует применять подшипники соответствующей быстроходности. В связи с этим в публикации МЭК 60034-1 предусмотрено значительное увеличение предельных скоростей, допускаемых для стандартных асинхронных двигателей.

mirznanii.com

Обзор российских производителей взрывозащищенных асинхронных двигателей

 Взрывозащищенные двигатели в России пользуются большим спросом, так в нашей стране нефть является главной статьей экспорта в денежном выражении, а для ее добычи, транспортировки, хранения и переработки - нужно оборудование с особыми требованиями. Одно из главных требований- взрывозащищенность.

Основные различия взрывозащищенного двигателя от общепромышленного — это наличие специальной защитной оболочки. Она создана из материалов, который способны выдерживать нагрев до высоких температу и неблагоприятные воздействия окружающей среды. Кабель такого электродвигателя помещен в металлическую очень гибкую и износостойкую оплетку.

Так же производители, для показания лучших результатов в своей отрасли, совершенствуют свою продукцию, например, внедряют цифровую электронику нового поколения, наряду с регулированием числа оборотов, обеспечивается удобное пользование: от входа в эксплуатации, проведение диагностики, индикации, обслуживания, а также регистрации ошибок и поломок. Каждый производитель развивает свою технологию, чтобы именно ее выбрали для использования в нефтяной сфере.

Согласна работе агентства «Бизнес-монитор», мониторингу рынка взрывозащищенных электродвигателей, основными российские производители взрывозащищенных электродвигателей являются:

  • ОАО «ВЭМЗ»
  • НПО «Кузбассэлектромотор»
  • ОАО «Ярославский электромашиностроительный завод» (ОАО «Элдин»)

ОАО ВЭМЗ [1],выпускаемые электродвигатели от 7,5 кВт с классом энергоэффективности IE-3и выше. Все двигатели, изготовленные по стандарту IE3, при определенных условиях экономят до 60% электрической энергии.

На рисунке (1) представлено соответствие КПД и мощности электродвигателя при разных классах энергоэффективности. Чем выше класс энергоэффективности, тем большее значение КПД и мощности.

Рисунок 1– соответствие КПД и мощности электродвигателя при разных классах энергоэффективности

Современные технологии, применяемая в новых электродвигателях ОАО ВЭМЗ, позволяют максимально уменьшить потери в обмотке статора, пластинах статора и ротора двигателя, связанные с вихревыми токами и отставанием фаз. Кроме того, в этих двигателях сведены к минимуму потери при прохождении тока через пазы и контактные кольца ротора, а также потери на трение в подшипниках.

ООО НПО Кузбассэлектромотор [2] производит двигатели для предприятий нефтехимической, газовой отраслейпредлагаются электродвигатели следующих серий: АИМР 160, 180 мощностью от 7,5 до 30 кВт; АВ 200, 225,280 мощность от 18,5 до 160кВт.

Для повышение срока службы на двигателях габаритов 200, 225, 250, 280 рудничного исполнения и габарита 280 химического исполнения на 1500 об/ мин. устанавливаются жёсткие секции обмотки статора. Применяется изоляция «Имидофлекс» обмотки статора на базе полиамидных композиционных плёнок, является аналогом изоляции «КАРТОN» фирмы "DU PONT", класс нагревостойкости Н(180оС). На электродвигателях рудничного исполнения применяются температурные датчики классом С (200оС) Обмоточный провод ПЭТ200 пропитанный полиамидными лаками с температурным классом С (200оС) Благодаря применению вышеуказанных материалов электродвигатели нашего предприятия имеют температурный запас 20-25оС (а каждые 10оС температурного запаса повышают время службы электродвигателя до 2 лет).

ОАО «Ярославский электромашиностроительный завод» (ОАО «Элдин») [3], производит взрывозащищённые электродвигатели с короткозамкнутым ротором, со взрывозащитой вида: «d» - взрывонепроницаемая оболочка, Продукция, выпускаемая в настоящее время предприятием, обладает следующими преимуществами: высокий КПД, cos φ, высокие моментные характеристики, низкий уровень шума, низкий перегрев обмотки, низкий пусковой ток, небольшая масса, небольшие габаритные размеры, большой срок службы

Таким образом, в результате обзора современных российских производителей взрывозащищенных асинхронных двигателей выявлены лидирующие предприятия по производству взрывозащищенных асинхронных двигателей, а также их преимущества. Установлено, что производители уделяют основное внимание высокому КПД, надежности, простоте обслуживания, малошумности и долговечности двигателя.

Список литературы:

1. Владимирский электромоторный завод [Электронный ресурс]. URL http://www.vemp.ru/

2. Торговый дом КУЗБАССМОТОР [Электронный ресурс].

3. URL http://kuzbassmotor.ru/catalog

4. Открытое Акционерное Общество Ярославский электромашиностроительный Завод (ОАО “ELDIN”).

5. URL http://www.eldin.ru/

6. QuattroClima 2010—2016 Официальный сайт [Электронный ресурс]. URL http://www.quattroclima.biz/about/news/energosberezhenie-sistema-ventilyatsii-klassyi-energosberezhenie-ie-elektrodvigatel-standart-ie3/ 

2016 © Магданова К.Р., Кайбышев В.Р., Салахов А.Х.

nauka-rastudent.ru

Другие разновидности асинхронных двигателей с вытеснением тока. Асинхронные двигатели отечественного производства

Из числа других конструктивных вариантов двигателей с вытеснением тока наряду с рассмотренными в 27-1 и 27-2 наибольшее распространение получили двигатели с колбовидной и трапецеидальной формой пазов (рис. 27-9). Форма выполнения короткозамкнутых колец при колбовидной форме пазов показана на рис. 27-9 справа.

Утолщение нижней части стержней (рис. 27-9) усиливает эффект изменения сопротивлений при вытеснении тока по сравнению с глубокопазным двигателем (см. рис. 27-1). Поэтому двигатели с пазами по схеме рис. 27-9 приближаются по своим свойствам к двухклеточным двигателям. В то же время в технологическом отношении изготовление двигателей с пазами по схеме рис. 27-9 проще, чем двухклеточ-ных. Наряду с двигателями сколбовидной и трапецеидальной формой паза для тяжелых условий пуска строятся также двух-клеточные двигатели. Для двигателей с Р„> 100 кет и 2р5=6 обычно применяются роторы сглубокими пазами.

В двигателях скороткозамкнутым ротором при 2р = 2 роторы часто приходится выполнять с круглыми пазами, так как небольшая высота ярма ротора не позволяет применять рассмотренные выше формы пазов. В этом случае короткозамыкающие кольца на обоих торцах ротора охватываются массивными стальными кольцами. При пуске токи в короткозамыкающих кольцах индуктируют в стальных кольцах большие токи, и в стальных кольцах возникают значительные потери. Это эквивалентно увеличению активного сопротивления вторичной обмотки, что приводит к увеличению пускового момента. В рабочем же режиме вследствие малой частоты токи, индуктируемые в стальных кольцах, незначительны. Поэтому такие двигатели по своим свойствам приближаются к глубокопазным.

В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором мощностью 100—150 кет и ниже обмотка ротора выполняется путем алюминиевой заливки. При этом с целью использования явления вытеснения тока и улучшения пусковых характеристик применяются вытянутые врадиальном направлении пазы тойили иной

Рис. 27-9. Колбовидная и трапецеидальная формы сечения стержней роторов

формы (рис. 27-10), которые заливаются алюминием по всему сечению. Одновременно отливаются также короткозамыкающие кольца с вентиляционными крылышками.

В связи с изложенным необходимо отметить, что во всех изготовляемых в СССР асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором мощностью от 500—600 вт и выше используется явление вытеснения тока, и поэтому, а также вследствие насыщения путей потоков рассеяния такие двигатели обладают переменными параметрами и для них круговая диаграмма токов действительна только в пределах нормальных рабочих режимов. В двигателях мощностью в несколько десятков ватт и ниже размеры пазов ротора получаются настолько малыми, что использование эффекта вытеснения тока в них обычно невозможно. Такие двигатели, кроме того, имеют малое насыщение участков магнитной цепи, вследствие чего они обладают постоянными параметрами и для них круговая диаграмма действительна в полной мере.

В СССР асинхронные двигатели изготовляются в виде унифицированных серий. Наиболее массовым является выпуск двигателей общепромышленного назначения с номинальными мощностями 0,6—100 кет. В течение ряда послевоенных лет на такие мощности в СССР выпускались двигатели с коротко-замкнутым ротором серии А и АО, а в настоящее время выпускаются двигатели модернизированной серии А2 и АО2 с улучшенными технико-экономическими показателями (А и А2 — защищенного исполнения, АО и АО2 — закрытого обдуваемого исполнения). Двигатели этой серии охватывают 9 габаритов, от 1-го до 9-го, с наружными диаметрами сердечников статора от 133 до 458 мм, с несколькими длинами в каждом габарите. Двигатели 1-го—5-го габаритов выпускаются только в закрытом исполнении. Роторы всех двигателей серии имеют алюминиевую заливку. Тип АО2-72-4, например, означает: трехфазный короткозамкнутый двигатель серии АО2 (закрытое; обдуваемое исполнение), 7-го габарита и 2-й длины, с 4 полюсами. В качестве примера в табл. 27-1 приводятся номинальные и некоторые другие данные ряда асинхронных двигателей.

На базе нормальных двигателей серии А2 и АО2, с использованием их основных деталей и узлов, предусматривается также специальное исполнение двигателей: 1) с повышенным пусковым моментом, 2) с повышенным скольжением, 3) для текстильной промышленности, 4) многоскоростных, 5) с фазным ротором, а также ряд других специальных исполнений (малошумные на подшипниках скольжения, со встроенным электромагнитным

Рис 27-10 Формы пазов роторов двигателей сзаливкой алюминием

тормозом для быстрой остановки, рудничные, для тропического климата и др.).

Таблица 27-1 Данные асинхронных двигателей

Повышенный пусковой момент достигается специальной формой пазов ротора, а повышенное номинальное скольжение — заливкой ротора, силумином (сплав алюминия и кремния), который имеет более высокое по сравнению с алюминием удельное сопротивление. Двигатели с повышенным скольжением обладают в определенных случаях лучшими средневзвешенными энергетическими показателями при пульсирующей нагрузке. Двигатели большинства текстильных машин имеют большой коэффициент использования, т. е. они находятся в работе в течение большей части суток и несут при этом номинальную или близкую к ней нагрузку. В этих условиях экономически выгодно повышение к. п. д. двигателей, что достигается выполнением двигателя в данных габаритах на меньшую мощность. На металлообрабатывающих станках (токарных, фрезерных и др.) для облегчения и удешевления коробки скоростей в большинстве случаев устанавливаются короткозамкнутые асинхронные двигатели, обмотка статора которых допускает переключение на разные числа полюсов, в результате чего двигатель имеет несколько номинальных скоростей вращения (см. § 28-2).

  С ко р отк о з а м кнут ы м р эт ор (    
АО2-11-4 0,6 220/380 0,72 0,76 7,0 1,8 2,2
АО2-Н-6 0,4 220/380 0,68 0,65 6,5 1,8 2,2
АО2-41-4 4,0 220/380 0,86 0,85 7,0 1,5 2,0
АО2-41-6 3,0 220/380 0,83 0,78 6,5 1,3 1,8
АО2-71-4 220/380 0,90 0,90 7,0 1,2 2,0
АО2-71-8 220/380 0,89 0,84 7,0 1,1 1,7
АО2-92-4 220/380 0,93 0,92 7,0 1,1 2,0
АО2-92-8 220/380 0,92 0,90 7,0 1,1 1,7
А114-2М 0,930 0,92 7,0 1,4 2,6
А114-10М 0,919 0,825 5,6 1,75 2,4
АН15т51-6 0,954 0,88 6,5 1.1 2,4
    С ф азным ротором      
АК51-4 2,8 220/380 0,780 0,82 __ __ 2,2 81,5
АК71-8 10,0 220/380 0,815 0,76 .— __ 1,9
АК-92-4 220/380 0,905 0,88 2,8
АКП4-4М 0,959 0,90 —_ 2,8
АКН-15-51-6 0,924 0,89 2,7

Кроме двигателей серии А2 и АО2, в СССР изготовляются также асинхронные двигатели других серий, в том числе на мощности ниже 0,6 кет и выше 100 кет. Выпускаются также двигатели ряда специальных серий (взрывобезопасные, крановые и др.).

lektsia.com

Асинхронные двигатели - завод Взлёт

В большинстве случаев, эти механизмы представляют собой двигатели. Первую пригодную к практическому использованию модель асинхронного электрического двигателя продемонстрировал и запатентовал русский инженер Доливо-Добровольский ещё в XIX веке (1889 г.) Эта конструкция привела также к идее использования трёхфазного тока, являющегося основным промышленным видом и по настоящее время.

Благодаря своим исключительным преимуществам:

  • высокой надёжности;
  • возможности прямого подключения к потребительской сети переменного тока;
  • простоте эксплуатации и обслуживания

асинхронный двигатель в конструктивном отношении практически не изменился и стал наиболее распространённым типом электродвигателей. Они используются в качестве приводов практически повсеместно. Маломощные асинхронные (до 500 В) двигатели могут питаться от потребительской сети с одной фазой.

Устройство электромашин асинхронной системы

Двигатель асинхронного принципа работы составлен из двух главных компонент: статора с ротором. Статор – элемент неподвижный, ротор – приводной, вращающийся. Сердечники их состоят из пакетов стальных пластин. Таковая структура не даёт возникнуть в магнитопроводах асинхронных двигателей вихревым токам. Статорный сердечник запрессован в отлитую целиком станину. В его пазах с внутренней стороны находится обмотка из алюминиевой либо медной проволоки с изоляцией. Три части обмотки называются фазами. Обозначения выводов:

  • на двигателях асинхронных, сконструированных до 1987 г. (ГОСТ183-74), буквами С с индексами: 1-3 – начала, 4-6 – концов фаз; нейтраль – буквой О;
  • сейчас – международные: буквами U – первая фаза, V – вторая; W – третья, N – нейтраль. Начало фазы обозначается цифрой 1, а конец – 2.

Статорные обмотки соединяются «звездой» либо «треугольником». Схема соединений обозначается на клеммной колодке, расположенной на станине двигателя вместе с напряжением питания. К примеру, 660/380, Y/∆ означает, что двигатель асинхронный «звездой» следует подключать к электросети с напряжением 660 В, а «треугольником» – к сети на 380 В. Обмотки статорные являются источниками вращающемуся магнитному полю.

Типы роторов

Роторная обмотка двигателя асинхронного заложена в пазы на внешней поверхности сердечника. Она бывает короткозамкнутой или фазной.

  • Ротор короткозамкнутый. Обмотка составлена стержнями, замкнутыми между собой накоротко с обоих концов торцевыми кольцами. Тип обмотки называется «беличьей клеткой» из-за сходства по форме с беличьим колесом. У асинхронных двигателей с таким ротором нет наиболее слабого звена электромоторов – подвижных контактов, что существенным образом повышает надёжность и долговечность конструкции.
  • Ротор фазный. Основным недостатком описанного выше асинхронного двигателя является ограниченность пускового момента по величине, обусловленная как раз короткозамкнутостью ротора. Для решения этой проблемы Доливо-Добровольским была разработана конструкция двигателя с асинхронной реализацией и с фазной обмоткой роторной. Количество полюсных пар должно совпадать с таковым у обмотки статорной. Витки соединены по схеме «звезда». На роторном валу установлены изолированные между собой кольца контактные, к которым выведены концы фазных витков. С внешней электролинией кольца двигателя асинхронного соединяются посредством металлографитовых щёток.
Преимущества и недостатки

Асинхронные электродвигатели с КЗ-ротором обладают следующими достоинствами:

  • относительной стабильностью скорости при изменении нагрузки;
  • устойчивостью к кратким механическим перегрузкам;
  • конструктивной простотой;
  • лёгкостью запуска и автоматизации этого процесса;
  • повышенными cos φ и КПД, сравнительно с двигателями асинхронной же конструкции, но с фазным ротором.

К недостаткам же такого асинхронного двигателя относятся:

  • проблемы в организации регулировки скорости вращения;
  • большая величина тока пускового (в 5-10 раз выше номинальной), что приводит к перегрузке питающего асинхронные двигатели источника и скачкам в сети напряжения;
  • низкий cos φ в случае недогрузки и, соответственно, падение полезной мощности.

Исходя из этого, применение асинхронного двигателя с ротором короткозамкнутым предпочтительно там, где в регулировке частоты вращения необходимости нет.

Асинхронные двигатели с ротором фазным имеют такие преимущества:

  • высокий стартовый, вращающий ротор, момент;
  • сохранение числа оборотов при перегрузках;
  • пониженный пусковой ток;
  • возможность плавного пуска в режиме автоматическом;
  • регулируемость в некоторых пределах скорости вращения.

Такие двигатели асинхронные будут оптимальны на тех участках, где скачки тока нежелательны, и в механизмах, требующих переменной скорости вращения привода.

Принцип работы

Основными принципами, лежащими в основе действия асинхронных электромашин, являются:

  • создание статорными обмотками кругового магнитного поля, вращающегося в охватываемом ими объёме;
  • порождение в обмотке ротора ЭДС индукции;
  • появление наведённого тока в ней;
  • возникновение электромагнитной силы, направленной перпендикулярно радиусу ротора (момента вращающего).

Поле магнитное вращается в сторону, определяемой порядком фазового чередования на статорных обмотках асинхронного двигателя. Частоту вращения поля определяют частота тока в питающей электросети и количество пар полюсов. Она не зависит от режима работы асинхронного двигателя и величины его нагрузки.

Важным свойством электродвигателя является возможность переключения его в режим генератора переключением фаз. В этом случае асинхронные двигатели с массивным ротором, тормозясь, возвращают электроэнергию в сеть питания.

Пуск асинхронных двигателей

Для старта таких электромоторов существует несколько способов:

  • Прямое включение в сеть. Применимость этого простейшего метода ограничивается допустимостью скачков тока на линии. Мощность двигателя не должна быть более четверти мощности питающего линию трансформатора.
  • При сниженном напряжении. Суть метода заключается в начальном разгоне ротора двигателя асинхронного типа напряжением, уменьшенным дросселями либо понижающими трансформаторами. При запуске этим способом электродвигатель должен находиться на холостом ходу, без нагрузки.
  • Реостатный пуск. Через реостаты запускаются двигатели асинхронные нагруженные с ротором фазного исполнения. Эти элементы ограничивают величину пускового тока, пусковой же момент при этом увеличивается.
  • С помощью частотного преобразователя. Плавный режим пуска асинхронного двигателя обеспечивается изменением угловой скорости магнитного поля статора при помощи изменения частоты подаваемого напряжения. Способ эффективен для двигателей с непостоянным режимом работы, например, приводов вспомогательных насосов в линиях неравномерного потребления воды.
  • При помощи устройств плавного пуска. Эти схемы плавно меняют величину напряжения, подводимого к асинхронному двигателю, выводя его в рабочий режим без механических рывков и токовых перегрузок в сети.

Существуют также асинхронные двигатели с КЗ-ротором с пусковыми свойствами улучшенными, плавно выходящие на номинальные обороты благодаря конструктивным особенностям роторной обмотки. Она может быть двойной «беличьей клеткой» или располагаться в глубоком пазу. В обоих случаях пусковыми являются участки обмотки с более глубоким залеганием в теле ротора асинхронного двигателя.

 

www.pkf4.ru

Создание производства синхронных двигателей нового поколения

Создание производства синхронных двигателей нового поколения.

(Обоснование Инвестиционного предложения)

 

Цель проекта: создание высокорентабельного производства исполнительных синхронных электродвигателей нового поколения с параметрами, значительно превосходящими сегодняшний мировой уровень, создание и производство новых систем электропривода прямого действия.

Состояние проблемы. Известны следующие основные производители новых линейных и роторных синхронных электродвигателей для привода прямого действия: Baldor (Normag), Aerotech США, ETEL Швейцария и США, INA, Siemens Германия, Yaskawa Япония, Рухсервомотор Белоруссия. Эти двигатели универсальны и применяются в сборочном и металлообрабатывающем оборудовании, в установках лазерной обработки материалов, в технологических установках карусельного типа и в электротранспорте. Линейные синхронные двигатели имеют пиковую силу тяги в диапазоне от 200 Н до 20000 Н и максимальную скорость в диапазоне от 2 м/с до 10 м/с. Максимальное ускорение достигает значений до 250 м/с2. Роторные синхронные двигатели имеют пиковый момент в диапазоне от 200 Нм до 25000 Нм и максимальную скорость вращения до 100 об/с (6000 об/мин). Диапазон полезной мощности двигателей от нескольких ватт до нескольких сотен киловатт.

 

Перспективы развития.  Новые синхронные двигатели проекта Орион с максимальным  теоретическим ускорением до 500-800 м/с2 позволяют значительно улучшить параметры оборудования с приводом прямого действия. Максимальная удельная мощность  этих двигателей оценивается на уровне 0,5-5 кВт/кг. Основные удельные параметры синхронных двигателей проекта Орион превышают сегодняшний мировой уровень аналогов в 1,5 -2 раза. Применение этих синхронных двигателей приводит к значительному росту основных показателей назначения оборудования (производительность, быстродействие, точность, надежность, ресурс).

Экономика и новые двигатели.  После удешевления редкоземельных постоянных магнитов соотношение параметры/стоимость для синхронных двигателей приблизилось к соотношениям для моторов других типов. Отсутствие механических передач ставит их вне конкуренции в системах с обратной связью. Средняя рыночная цена линейных и угловых координатных осей с приводом прямого действия находится на уровне ~ 50500 USD/кг и имеет тенденцию к снижению с ростом серийности изделий. Важнейшими характеристиками для нового поколения электропривода на синхронных двигателях является высокая прибыльность и быстрая окупаемость средств, вложенных в это направление. Рентабельность производства этих двигателей в Германии достигает 30%, а в Белоруссии она может быть на порядок выше. Монопольного или лидирующего положения в этом секторе рынка ни одна из фирм-производителей в настоящее время не занимает. Уровень технологических решений по этим синхронным двигателям соответствует стадии мелкосерийного производства (рост производства синхронных двигателей в Германии от 8 до 20% в год). Большинство технологий для производства синхронных двигателей применяется на предприятиях, производящих электродвигатели других типов. Возможна кооперация с производителями асинхронных двигателей или использование их свободных производственных мощностей. Предполагается выход на уровень мелкосерийного и серийного производства.

 

Широкая номенклатура оборудования с линейными синхронными двигателями обусловила разделение моделей двигателей на различные типы, в зависимости от технических характеристик и конструкции. В настоящее время в мире применяются 4-5 основных типов линейных и роторных двигателей. Все эти двигатели изготавливаются с применением тех же материалов, технологии и оборудования, что и в производстве обычных исполнительных электродвигателей. В проекте Орион предполагается представить ряды синхронных двигателей в диапазоне мощностей от нескольких ватт до сотен киловатт. Сроки поставок этих изделий обычно не превышают 36 месяцев.

 

Основные группы потребителей. Уже сейчас мы имеем предложения на изготовление опытных образцов синхронных электродвигателей для НПО "Центр" (Минск), ЗАО "Новые технологии" (Санкт-Петербург), тяговых электродвигателей для трамвая (Украина), на разработку синхронного генератора для водородных (газовых) двигателей внутреннего сгорания от российских моторостроителей. Имеется принципиальное согласие и желание американских оптовых торговцев (дилеров) на размещение у нас заказов на сотни синхронных моторов и координатных систем в год в том случае, если мы докажем свою способность выполнить такие заказы.

 

 Руководитель проекта Орион (Директор ООО "ОРИОН-МОТОР") - Михалев Александр Иванович, имеет 12 изобретений и 7 публикаций в научно-технических изданиях, разработал более 200 моделей синхронных двигателей (мелкосерийное и серийное производство) и технологию изготовления синхронных моторов.

 

 

orionmotor.narod.ru