Асинхронный электродвигатель в токарном станке.

Асинхронный двигатель - это асинхронная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию. Само слово “асинхронный” означает не одновременный. При этом имеется ввиду, что у асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля статора всегда больше частоты вращения ротора. Работают асинхронные двигатели, от сети переменного тока.

Устройство:

Рисунок 3 (2.1)

На рисунке: 3, 1 - вал, 2,6 - подшипники, 3,8 - подшипниковые щиты, 4 - лапы, 5 - кожух вентилятора, 7 - крыльчатка вентилятора, 9 - короткозамкнутый ротор, 10 - статор, 11 - коробка выводов.

Основными частями асинхронного двигателя являются статор (10) и ротор (9).

Статор имеет 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.

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 это способствует уменьшению больших пусковых токов.

Электропривод металлорежущих станков преобразует электрическую энергию в механическую. Различают привод главного движения, привод подачи, привод быстрых перемещений и т. д. В электроприводе применяют двигатели переменного и постоянного тока, чаще асинхронные двигатели переменного трехфазного тока с короткозамкнутым ротором, который соединяется непосредственно или через ременную передачу с коробкой передач. Асинхронные двигатели могут быть с одной или двумя скоростями вращения (например, 3000/1500, 1500/750). Для "бесступенчатого регулирования скорости вращения органов станка применяют асинхронные двигатели с независимым возбуждением и двигатели постоянного тока, которые позволяют изменять частоту вращения в диапазоне 10:1.

В состав электропривода кроме электродвигателя и исполнительных органов станка, с которыми соединен электродвигатель, входят аппаратура управления двигателем, системы электроизмерительных приборов, электрические цепи, аппаратура защиты и др.

Асинхронный двигатель имеет алюминиевую или литую чугунную станину. Обмотка статора уложена в пазы сердечника статора. Концы фаз обмотки через отверстие в станине выведены в коробку, которая состоит из корпуса, переходного патрубка и крышки. Сердечник ротора, стянутый стержнями обмотки и короткозамыкающими кольцами, жестко посажен на вал двигателя. В короткозамыкающих кольцах выполнены пазы, в которых крепятся грузы, предназначенные для балансировки ротора. Вал ротора со шпонкой вращается в двух подшипниках. Кольцевые волнистые пружины осуществляют выборку зазоров, создают предварительный натяг подшипников и компенсируют тепловое удлинение вала ротора, а также уменьшают шум и вибрации двигателя при работе. Для охлаждения двигателя на вал насажен вентилятор, закрытый кожухом, который крепится к станине винтами. Для направления потока воздуха и увеличения поверхности теплоотдачи на наружной поверхности статора имеются ребра. Сбоку к станине крепится паспортная таблица, на которой указывается тип двигателя, его заводской номер, завод-изготовитель, мощность двигателя, частота его вращения, нормальное напряжение и другие данные.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является наиболее компактным, надежным и экономичным в эксплуатации, сохраняющим примерно постоянную частоту вращения при изменениях нагрузки от минимальной (при холостом ходе) до номинальной. [6]

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя.

Стандартный однофазный статор имеет две обмотки, расположенные под углом 90° по отношению друг к другу. Одна из них считается главной обмоткой, другая – вспомогательной, или пусковой. В соответствии с количеством полюсов каждая обмотка может делиться на несколько секций. Однофазный ток I1 этой обмотки создает пульсирующие магнитное поле, которое можно разложить на два поля Фа и Фв, имеющие равные амплитуды и вращаются в противоположные стороны с одинаковой скоростью.

При неподвижном роторе магнитные поля Фа и Фв создают одинаковые по величине, но противоположны по знаку крутящиеся моменты М1 и М2. Поэтому при пуске результирующий момент (Мn = M1 – M2) равен нулю, и двигатель не может прийти во вращение даже без нагрузки на вола.

В связи с этим для пуска однофазного асинхронного двигателя и используется дополнительная пусковая обмотка, которая позволяет получить вращающееся магнитное поле. С помощью, которого обеспечивается начальный пусковой момент, который определяет направление вращение вала.[7]

Ремонт электродвигателей.

Капитальный ремонт электродвигателей необходимо производить на специализированных предприятиях.

При проведении текущего ремонта производится разборка электродвигателя и последующая частичная замена деталей пришедших в негодность. Рассмотрим порядок разборки и сборки асинхронного электродвигателя.

С вала электродвигателя с помощью винтового съемника необходимо снять шкив или полумуфту. Затем отворачиваются болты, крепящие кожух вентилятора, и снимается кожух. При помощи винтового съемника отворачивается стопорный винт и снимается вентилятор. Если необходимо этим же съемником снимаются подшипники с вала двигателя. Отвернув крепящие болты и гайки, снимаются крышки подшипников. Выворачивают болты, крепящие подшипниковые щиты, снимаются щиты легкими ударами молотка через деревянную прокладку. Для предупреждения повреждения стали и обмоток, в воздушный зазор помещают картонную прокладку, на которую опускают ротор.

Сборку электродвигателя производят в обратном порядке. После сборки электродвигатель необходимо опробовать. Проворачивают ротор рукой за шкив. Если сборка проведена правильно, то он должен легко вращаться. Устанавливают двигатель на место, подключают к сети и проверяют его работу на холостом ходу. Затем соедините его с валом станка и снова проверяют.

Неисправности асинхронных двигателей их выявление и устранение:

Двигатель не запускается, если отсутствует напряжение в сети, отключен автомат или перегорели предохранители. Наличие напряжения в сети можно проверить с помощью вольтметра переменного тока со шкалой до 500 В или низковольтным индикатором. Включите автомат или замените перегоревшие предохранители. Если перегорает один предохранитель, электродвигатель будет издавать характерное гудение.

Обрыв одной из фаз обмотки статора можно обнаружить при помощи мегомметра, предварительно освободив все концы обмоток двигателя. Если обнаружен обрыв внутри фазы обмотки двигатель необходимо отправить в ремонт.

Снижение напряжения на зажимах двигателя при его запуске допускается до 30% от номинального. Оно вызывается потерями в сети, малой мощностью трансформатора или его перегрузкой.

При снижении напряжения на зажимах электродвигателя производят замену питающего трансформатора или увеличивают сечение проводов подводящей линии.

Отсутствие контакта питающей сети в одной из обмоток статора - выпадение фазы - приводит к увеличению тока в его обмотках и снижению числа оборотов. Если двигатель оставить работать на двух обмотках, он сгорит.

Кроме перечисленных выше электрических неисправностей в электродвигателях могут быть неисправности механического характера. Причиной чрезмерного нагрева подшипников может быть неправильная сборка подшипников, плохая центровка двигателя, загрязнение подшипников или большой износ шариков и роликов. [8]

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: