Изменение скорости вращения ротора асинхронного двигателя | Эксплуатация электрических машин и аппаратуры | Архивы

• 6кВ
• 0,4кВ
• трансформатор
• эксплуатация
• подстанция
• 10кВ
• заземление

Содержание материала

• Эксплуатация электрических машин и аппаратуры
• Волокнистые,  стеклянные и асбестовые материалы, бумага
• Проводниковые материалы
• Сведения об электрических машинах переменного тока
• Однослойные трехфазные обмотки машин переменного тока
• Трехфазные двухслойные обмотки машин переменного тока
• Обмотки однофазных машин переменного тока
• Асинхронные двигатели
• Принцип работы асинхронного двигателя
• Пуск трехфазных асинхронных двигателей
• Регулировка скорости вращения асинхронных двигателей
• Однофазные асинхронные двигатели
• Синхронные машины
• Принцип работы синхронного генератора
• Характеристики синхронных генераторов
• Синхронные двигатели
• Трансформаторы
• Работа трансформаторов
• Трехфазные трансформаторы
• Специальные трансформаторы
• Другие специальные трансформаторы
• Машины постоянного тока
• Генераторы постоянного тока
• Двигатели постоянного тока
• Сварочные генераторы
• Рубильники и пакетные выключатели
• Контакторы и магнитные пускатели
• Реостаты
• Предохранители
• Работа трехфазных асинхронных двигателей в однофазных сетях
• Изменение скорости вращения ротора асинхронного двигателя
• Особые режимы работы трехфазного асинхронного двигателя
• Параллельная работа трансформаторов
• Параллельная работа синхронных генераторов
• Система технического обслуживания электрооборудования
• Условия эксплуатации и выбор электрооборудования
• Хранение, транспортировка и монтаж электрооборудования
• Техническое обслуживание асинхронных двигателей
• Проверка сети при пуске асинхронных двигателей
• Эксплуатационные характеристики асинхронного двигателя
• Дефектовка собранного асинхронного двигателя
• Техническое обслуживание генераторов
• Техническое обслуживание трансформаторов
• Аварийные перегрузки, короткие замыкания, несимметричные режимы трансформаторов
• Эксплуатация масла, влагообмен в трансформаторах
• Текущий ремонт трансформаторов
• Техническое обслуживание сварочного электрооборудования
• Устранение неисправностей сварочного оборудования
• Неисправности трехфазных асинхронных двигателей
• Различные неисправности трехфазных асинхронных двигателей
• Неисправности машин постоянного тока
• Неисправности трансформаторов
• Неисправности сварочных аппаратов
• Неисправности реакторов, пускателей и контакторов
• Сушка электромашин
• Сушка обмоток силовых трансформаторов
• Определение качества трансформаторного масла
• Маркировка выводных концов электромашин и трансформаторов
• Опытное определение группы трансформатора
• Определение паспорта электромашин и трансформаторов
• Механические неисправности электромашин
• Неисправности коллекторов
• Неисправности обмоток электромашин
• Повреждения обмоток электромашин
• Неисправности силовых трансформаторов
• Мастерская электрика
• Приборы, испытательные щиты, приспособлении и инструмент
• Технологическая планировка мастерской
• Техника безопасности, поражение током
• Помещения и электрооборудование по признаку электробезопасности
• Заземление электроустановок
• Ответственность за безопасность при обслуживании и ремонте электроустановок
• Эксплуатация электроустановок
• Некоторые случаи травматизма

Страница 31 из 74

В условиях эксплуатации электроустановок иногда возникает необходимость изменить поминальную скорость вращения ротора короткозамкнутых двигателей. В ряде случаев переключение данной обмотки статора двигателя на другое число полюсов предпочтительнее, чем перемотка двигателя на другую скорость, так как переключить обмотку можно сравнительно быстро без затраты обмоточного провода. Можно переключать на большую и меньшую скорость вращения обмотки двигателей присоединением в лобовых частях.
Переключать асинхронные двигатели на большую скорость вращения можно при однослойной и двухслойной обмотке на статоре.

При наличии на статоре однослойной обмотки (двухплоскостной или цепной не «вразвалку») увеличить скорость вращения ротора двигателя можно лишь вдвое. Число пар полюсов исходной обмотки должно быть четным, то есть скорость вращения до его переключения должна быть примерно 1500 и 750 об/мин. Увеличение скорости вращения ротора двигателя с однослойной обмоткой на статоре достигается изменением направления тока в получастях фаз на каждых четырех соседних полюсах исходной обмотки. При переключении двигателя с 1500 на 3000 об/мин (синхронных) достаточно изменить направление токов в полуфазах обмотки. На рисунке 101 показана принципиальная схема переключения одной фазы двигателя с однослойной обмоткой на вдвое большую скорость вращения.
При переключении статорной обмотки на меньшее число полюсов изменяется градусное выражение зубцового деления.

Поэтому начало средней фазы переносится в другую катушечную группу, чтобы и при большей скорости вращения получить пространственное смещение фазных обмоток в 120 эл. градусов.

Рис. 101. Принципиальная схема переключения фазы двигателя с меньшей (а) на большую (б) скорость вращения.

Переключение асинхронных двигателей с однослойной обмоткой на большую скорость вращения приводит к значительному искажению магнитного поля. По этой причине переключенный двигатель при пуске застревает примерно на 1/7, новой номинальной скорости вращения. Для устранения явления задержки ротора при разбеге двигатель нужно пускать на меньшей скорости, а затем переключать на большую. В этом случае получается двухскоростной двигатель с девятью свободными концами обмотки статора. Принципиальная схема двухскоростного двигателя показана на рисунке 102. Для управления двигателем можно использовать многоконтактный пакетный переключатель или два трехполюсных переключателя, как показано на рисунке 102. Для пуска оба переключателя замыкают в верхнее положение, и двигатель разворачивается на меньшей скорости. Затем переключатели одновременно переводят в нижнее положение, двигатель переходит на большую скорость вращения.

Рис. 102. Принципиальная схема двухскоростного двигателя, полученного из односкоростного с однослойной обмоткой статора.

Переключение двигателя на большую скорость вращения сопровождается изменением индукции и магнитного потока машины. В результате немного увеличивается нагрев статора. Мощность К. п. д. и cosφ двигателя после переключения на большую скорость при номинальном напряжении не изменяются.
При двухслойной   обмотке статора скорость вращения двигателя можно увеличить вдвое (при четном числе полюсов) и на ближайшую большую синхронную скорость.

Для увеличения скорости вращения двигателя вдвое необходимо увеличить число катушек в катушечной группе, что достигается последовательным соединением двух соседних катушечных групп в исходной обмотке.

При изменении скорости двигателя на ближайшую большую, например с 1000 на 1500 об/мин, нужно перегруппировать катушки в соответствии с новым числом полюсов обмотки. Для этого следует разъединить некоторые в определенных местах расположенные катушечные группы, чтобы образовать новые с требуемым числом катушек в них. Если обмотка при 1000 об/мин имела в группе по две катушки, то после переключения на 1500 об/мин катушечные группы должны содержать по три катушки. Для получения таких групп шесть групп исходной обмотки, равномерно расположенные по расточке статора, надо разъединить на две катушки и последовательно присоединить по одной к группам, расположенным справа и слева от расчлененной группы.
После образования групп с определенным числом катушек в них соединяют фазы обычным образом для двухслойных обмоток. В результате переключения получается обычная двухслойная обмотка с очень сильным укорочением шага. Это укорочение тем больше, чем на более высокую скорость переключен двигатель.

При неизменном напряжении на фазе двигателя после его переключения значительно возрастает индукция в статоре к ток холостого хода, что в ряде случаев вызывает нагрев к снижает cosφ двигателя. Для устранения этого требуется снижать напряжение на виток, что может быть достигнуто за счет переключения фаз с треугольника на звезду или уменьшения числа параллельных ветвей. При этом мощность двигателя уменьшается. За счет возможного увеличения тока при большей скорости вращения можно несколько повысить допустимую мощность двигателя после переключения при удовлетворительных значениях к. п. д. и соsφ.
Разбег двигателя после переключения на большую скорость удовлетворительный, так как характер магнитного поля не изменяется.

Асинхронный двигатель переключают на меньшую скорость вращения только при двухслойной обмотке на статоре при укороченном шаге. Если шаг обмотки такой Величины, что степень укорочения его при большей скорости вращения не меньше степени удлинения при меньшей скорости, то после переключения обмотки получаются удовлетворительные результаты работы двигателя.
Уменьшить скорость вращения двигателя с двухслойной обмоткой можно вдвое и на ближайшую меньшую синхронную скорость, например, можно переключать с 1500 на 1000 об/мин или с 1000 на 750 об/мин. Для переключения на меньшую скорость вращения необходимо расчленить в лобовых частях катушечные группы исходной обмотки, образовать новые группы с числом катушек в них, соответствующим уменьшенной скорости (большему числу полюсов). Если обмотка при 1500 об/мин имела группы из трех катушек, то при переключении на 1000 об/мин нужно образовать группы по две катушки. Вновь полученные группы для двухслойных обмоток соединяют в фазы.

Уменьшение скорости вращения переключением данной обмотки сопровождается ростом индукции, тока холостого хода, нагрева двигателя при низких к. п. д. и cos φ.

Длительная работа двигателя в этих условиях невозможна. Условия тем тяжелее, чем больше снижается скорость вращения двигателя Для устранения этого нужно уменьшить витковое напряжение фазы двигателя. Этого можно достичь, перейдя на ближайшее меньшее стандартное напряжение, переходом от схемы соединения фаз треугольником к звезде и уменьшением параллельных ветвей в фазах.
При переключении двухслойной обмотки на меньшую скорость можно получить двухскоростной двигатель. Наиболее просто это сделать, если переключить скорости с отношением 2:1. Для этого исходная обмотка должна быть со значительно укороченным шагом и иметь по две параллельные ветви в фазах. Меньшая скорость вращения достигается изменением направления тока в соответствующих полуфазах обмотки. Для этого используют удобную схему двойная звезда — одинарная звезда с шестью свободными выводами обмотки. На высшей скорости двигатель работает по схеме двойная звезда, на меньшей — по схеме одинарная звезда.

Двигатель с обычной двухслойной обмоткой можно переделать в двухскоростной и с другим соотношением скорости, например 3:2. Такой двигатель для изменения скорости вращения требует сложного переключающего устройства

• Назад
• Вперед

• Назад
• Вперед

• Вы здесь:  
• Главная
• Книги
• Архивы
• Устройство и обслуживание вторичных цепей

Читать также:

• Наладка электроустановок
• Монтаж, эксплуатация и ремонт сельскохозяйственного электрооборудования
• Электрооборудование сельского хозяйства
• Электрические сети промышленных предприятий
• Монтаж электрических установок

Изменение скорости вращения путем изменения первичного напряжения и другие

Подробности

Категория: Электрические машины

• электродвигатель

Содержание материала

• Общие сведения об электрических машинах
• Нагрев вращающихся машин переменного тока
• Номинальные режимы работы
• Конструктивные исполнения электрических машин
• Регулирование скорости вращения трехфазных асинхронных двигателей
• Изменение скорости вращения путем изменения первичного напряжения и другие
• Работа трехфазного асинхронного двигателя в неноминальных условиях
• Синхронные машины
• Неявнополюсные синхронные генераторы
• Системы возбуждения синхронных генераторов
• Машины постоянного тока
• Коллекторные машины постоянного тока
• Устройство и конструкция коллекторной машины постоянного тока
• Обмотки барабанных якорей
• Петлевые обмотки барабанных якорей
• Волновые обмотки барабанных якорей
• Комбинированная обмотка машин постоянного тока и выбор
• Характеристики генераторов постоянного тока
• Генератор смешанного возбуждения
• Сельсины
• Работа однофазных сельсинов в индикаторном режиме
• Поворотные трансформаторы
• Синхронные реактивные двигатели
• Однофазные реактивные двигатели
• Синхронный гистерезисный двигатель

Страница 6 из 25

Скорость вращения двигателя можно регулировать путем изменения (уменьшения) напряжения на его зажимах. Это основано на зависимости M = f(s) (185), которую, предполагая постоянными параметры двигателя и неизменной частоту приложенного напряжения в пределах по s<sKр, можно записать в виде M = c1U1s. Отсюда следует, что при постоянном моменте па валу двигателя скольжение s меняется при изменении напряжения в соответствии с зависимостью

На рисунке 176 даны кривые вращающих моментов двигателя при различных значениях первичного напряжения; если скольжение s1 соответствует работе двигателя при напряжении.

Рис. 176. Механические характеристики асинхронного двигателя при различных величинах напряжения.

Как видно, диапазон регулирования скорости вращения, равной (1—s), весьма невелик. Расширение диапазона регулирования получается при более пологих механических характеристиках, то есть в двигателях с большим значением sK. Но следует помнить, что потери, возникающие во вторичной цепи, равны мощности скольжения [см. формулу (159)]. К недостаткам относится также и то, что при

снижении напряжения пропорционально его квадрату падает перегрузочная способность двигателя. К достоинствам этого способа относятся возможность применения его к короткозамкнутым двигателям, плавное регулирование скорости вращения, простота и надежность в работе. Напряжение на зажимах двигателя при неизменном напряжении сети изменяют при помощи установленных между сетью и статором двигателя регулируемого автотрансформатора или управляемых дросселей насыщения. При изменении значения постоянного тока подмагничивания индуктивное сопротивление дросселей изменяется, что вызывает изменение напряжения на зажимах двигателя.
Ухудшение охлаждения самовентилируемых двигателей при снижении скорости вращения приводит к необходимости повышать номинальную мощность двигателя (увеличивать габарит регулируемого двигателя по сравнению с нерегулируемым). Степень завышения мощности зависит от формы механической характеристики двигателя (ее пологости в области рабочих режимов), вида статической нагрузки и диапазона регулирования.

Выбор электродвигателя по мощности, дросселей насыщения или автотрансформатора для регулируемого привода представляет собой самостоятельный вопрос, рассматриваемый в курсах электропривода и в периодической литературе.
Способы регулирования скорости вращения изменением напряжения перспективны прежде всего для приводов с вентиляторной характеристикой момента, механизма или постоянным моментом, но при малом диапазоне регулирования. Такие приводы достаточно распространены в сельскохозяйственном производстве.

Метод регулирования скорости вращения изменением напряжения применяется также для двигателей с фазным ротором, причем в этом случае для получения более пологих механических характеристик двигателя в цепь ротора включают добавочные сопротивления.

Рассмотренные способы регулирования скорости вращения можно отнести к наиболее распространенным. Из возможных других можно назвать способ регулирования скорости вращения двигателя с фазным ротором при включении в цепь ротора индуктивных сопротивлений, наглухо присоединенных к цепи ротора и размещенных на одном валу с ним (двигатель Розова, рис. 178), а также способ импульсного регулирования. При импульсном регулировании непрерывно включают двигатель в сеть и отключают его от сети или при помощи контактора К шунтируют сопротивления, включенные между сетью и статором двигателя (рис. 179).

Рис. 178. Двигатель с индуктивными сопротивлениями в роторе:

а — электрическая схема; б — внешний вид; в — конструкция индуктивного сопротивления; 1 — катушка; 2 — корпус диска; 3 — крышка.

Рис. 179. Схема импульсного регулирования скорости вращения асинхронного двигателя.

В зависимости от частоты и продолжительности импульсов двигатель работает с некоторой приблизительно постоянной скоростью вращения. Регулирование сопряжено с ухудшением энергетических показателей, сопровождается толчками токов и применяется только для двигателей весьма малой мощности.

• Назад
• Вперёд

• Назад
• Вперёд

• Вы здесь:  
• Главная
• Оборудование
• org/ListItem»> Эл. машины
• Измерение зазоров, биений и вибраций электрических машин

Еще по теме:

• Испытания по определению электрических величин электрических машин
• Основные повреждения электродвигателей
• Двигатели типа ДАБ
• Методы сушки электрических машин
• Автоматизация испытаний электрических машин

Почему скорость вращения двигателя может изменяться?

об/мин: единица измерения скорости вращения двигателя, количество оборотов в минуту, также может быть выражено в об/мин.
Например: 2-полюсный двигатель 50 Гц 3000 об/мин, 4-полюсный двигатель 50 Гц 1500 об/мин
Вывод: Скорость вращения двигателя пропорциональна частоте

Здесь двигатель представляет собой асинхронный двигатель переменного тока, который используется в большинстве отраслей промышленности. Скорость вращения асинхронного двигателя переменного тока приблизительна и зависит от полюсов и частоты двигателя. Как известно, полюса двигателя постоянны. Поскольку число полюсов двигателя не является непрерывным (например, кратным 2, количество полюсов равно 2, 4, 6), изменение этого значения для регулировки скорости двигателя нецелесообразно.

Частоту можно отрегулировать перед подачей питания на двигатель переменного тока, после чего можно свободно регулировать скорость вращения двигателя. Поэтому преобразователь частоты является предпочтительным устройством для управления скоростью двигателя.

п = 60ф/р
n: синхронная скорость
f: частота сети
p: количество полюсов

Вывод: изменение частоты и напряжения является лучшим методом управления двигателем.

Но если просто изменить частоту без изменения напряжения, то при снижении частоты возникнет перенапряжение (перевозбуждение), что может привести к повреждению двигателя переменного тока. Таким образом, напряжение должно быть изменено, в то время как преобразователь частоты выдает другую частоту. Если выходная частота инвертора превышает номинальную частоту, напряжение не может продолжать увеличиваться, максимальное напряжение может равняться только номинальному напряжению двигателя.
Например: Чтобы уменьшить скорость вращения двигателя наполовину, выходная частота инвертора изменится с 50 Гц на 25 Гц, тогда выходное напряжение инвертора должно измениться с 400 В до примерно 200 В.

Что такое импульсное сопротивление нагрузки?

Импедансная нагрузка (SIL) линии — это силовая нагрузка, при которой полезная реактивная мощность равна нулю. Итак, если ваша линия передачи хочет «поглощать» реактивную мощность, SIL — это количество реактивной мощности …

СИЗ (средства индивидуальной защиты)

Требования к СИЗ (средствам индивидуальной защиты) для работы с электрическим оборудованием, находящимся под напряжением, делают ввод в эксплуатацию, запуск и настройку электрических систем управления неудобными и громоздкими. Мы в …

Выбираем двигатели для электромобилей

Мой опыт работы с типами двигателей в электромобилях следующий. Существует три варианта двигателей для электромобилей: с постоянными магнитами, со встроенными постоянными магнитами и с асинхронными двигателями. Каждый из них …

Испытания автоматических выключателей

Для небольших автоматических выключателей мы можем провести проверку поведения магнитной защиты с помощью «аппарата подачи тока», и предположим, что результаты выключателя были хорошими, как вы думаете, этого достаточно? Уверен, что нет, потому что по…

Измените 230 В на 460 В для работы электродвигателя.

У меня есть генератор мощностью 3 л.с., и он выдает 230 В, и у меня есть погружной электронасос, двигатель которого рассчитан на работу при 460 В. Могу ли я использовать повышающий трансформатор для увеличения выходного напряжения от моего …

Что определяет скорость вращения двигателя?

• Дом
• Блог
• Что определяет скорость вращения двигателя?

Прослушать эту статью

Ваш браузер не поддерживает тег audio.

Электродвигатели отличаются своим разнообразием и широким диапазоном типоразмеров. Существуют двигатели с дробной мощностью (л.с.) для небольших бытовых приборов и двигатели мощностью в тысячи л.с. для тяжелого промышленного использования. Другие характеристики, указанные на паспортных табличках двигателей, включают их входное напряжение, номинальный ток, энергоэффективность и скорость в об/мин.

Скорость вращения электродвигателя зависит от двух факторов: его физической конструкции и частоты (Гц) питающего напряжения. Инженеры-электрики выбирают скорость двигателя в зависимости от потребностей каждого приложения, подобно тому, как механическая нагрузка определяет требуемую мощность.

Убедитесь, что в вашем здании есть подходящий электродвигатель для каждого применения.

Как частота напряжения связана со скоростью двигателя

В зависимости от страны частота источника питания составляет 60 Гц или 50 Гц. Хотя трехфазный двигатель будет вращаться с обоими источниками питания, могут возникнуть проблемы с производительностью, если двигатель указан для одной частоты, а используется для другой.

Поскольку источник питания с частотой 60 Гц переключает полярность на 20 % быстрее, чем источник питания с частотой 50 Гц, двигатель, рассчитанный на 50 Гц, будет вращаться с частотой вращения на 20 % выше. Крутящий момент двигателя остается относительно постоянным, а более высокая скорость приводит к более высокой мощности на валу. Двигатель также выделяет больше тепла, но охлаждающий вентилятор также ускоряется вместе с валом, помогая отводить лишнее тепло. Двигатель также имеет тенденцию потреблять больше реактивного тока, что снижает его коэффициент мощности.

Подключение двигателя 60 Гц к источнику питания 50 Гц — более деликатный вопрос. Снижение скорости при том же напряжении может привести к насыщению магнитопровода двигателя, увеличению тока и перегреву устройства. Самый простой способ предотвратить насыщение — снизить входное напряжение, а в идеале отношение В/Гц должно оставаться постоянным:

• Двигатель с частотой 60 Гц, работающий на частоте 50 Гц, имеет 83,3% своей номинальной частоты.
• Чтобы сохранить постоянное отношение В/Гц, входное напряжение также должно быть снижено до 83,3%.
• Если электродвигатель нормально работает при 240 В и 60 Гц, входное напряжение при 50 Гц должно быть 200 В, чтобы поддерживать соотношение 4 В/Гц.

Электропроводка двигателя и количество полюсов

Постоянный магнит имеет два полюса, но электродвигатели могут быть подключены таким образом, чтобы их магнитное поле имело большее количество полюсов. Двухполюсный двигатель совершает полный оборот с одной сменой полярности, в то время как четырехполюсный двигатель поворачивается только на 180° с одним переключателем полярности. Чем больше полюсов, тем ниже скорость двигателя: если все остальные факторы равны, 4-полюсный двигатель будет вращаться с половиной скорости 2-полюсного двигателя.

• Источник питания частотой 60 Гц меняет полярность 60 раз в секунду, и при подключении к этому источнику двухполюсный двигатель будет вращаться со скоростью 3600 об/мин. Четырехполюсный двигатель будет вращаться только со скоростью 1800 об/мин.
• Для двигателей 50 Гц скорость составляет 3000 об/мин с 2 полюсами и 1500 об/мин с 4 полюсами.

Концепцию можно обобщить следующим уравнением:

Используя это уравнение, 4-полюсный двигатель с частотой 60 Гц имеет скорость 1800 об/мин, а 6-полюсный двигатель с частотой 50 Гц имеет скорость 1000 об/мин. Однако на самом деле это скорость магнитного поля, называемая синхронной скоростью, которая не всегда равна скорости вращения вала.

• В синхронном двигателе , ротор использует постоянный магнит или электромагнит для вращения с расчетной скоростью.
• С другой стороны, асинхронный двигатель будет работать немного ниже расчетной скорости вращения. Так работает электромагнитная индукция, и это не следует рассматривать как неисправность.

Если электродвигатель имеет паспортную скорость 1800 об/мин, можно сделать вывод, что агрегат представляет собой 4-х полюсный синхронный двигатель, рассчитанный на 60 Гц. С другой стороны, если скорость, указанная на паспортной табличке, меньше, например 1760 об/мин, агрегат является асинхронным двигателем.

Преобразователь частоты может управлять скоростью двигателя, регулируя входную частоту, как следует из его названия. ЧРП также может модулировать напряжение, чтобы поддерживать отношение В/Гц ниже точки насыщения магнитного сердечника. Благодаря этой функции частотно-регулируемый привод не повреждает двигатель, даже если скорость снижается ниже значения, указанного на паспортной табличке. Основным недостатком частотно-регулируемых приводов является возникновение гармонических искажений, поскольку они являются нелинейными нагрузками, но это можно компенсировать с помощью фильтров гармоник.

Электрическая конструкция делает ваше здание более безопасным и снижает расходы на электроэнергию. Компания NY Engineers реализовала более 1000 проектов, и вы можете отправить электронное письмо по адресу [email protected] или позвонить по телефону (786) 788-029.