Беличья клетка в электродвигателе что это: Ротор беличья клетка

Устройство двигателя

Электродвигатель переменного тока, однофазного или трехфазного исполнения – это своего рода машина, предназначенная преобразовывать электроэнергию переменного тока в механическое движение. Данные агрегаты могут применяться как в мелкой, так и крупной промышленности. Самыми распространенными моделями являются асинхронные электродвигатели, которые соответствуют высоким технологическим стандартам, гарантируя продолжительный срок эксплуатации. Кроме того, такие двигатели относительно дешевы, а простота конструкции позволяет применять их в разнообразных сферах. Основными отраслями использования можно назвать:

• Промышленные вентиляторы, воздуховодные системы;
• Системы кондиционирования и очистки воздуха;
• Насосное оборудование, а также любое другое оборудование для поднятия и перекачивания воды;
• Конвейерное оборудование, агрегаты дробления;
• Станочное оборудование мелкой и крупной промышленности;
• Охладительное оборудование;
• Оборудование упаковочного и шлифовального вида;
• Сепараторы центробежного вида;
• Компрессорное оборудование.

Мы перечислили одни из популярных сфер функционирования, но ширина отраслей использования намного больше. Давайте рассмотрим, из чего конкретно состоит электродвигатель переменного тока и в чем заключается принцип его работы.

Также Вы можете ознакомиться более детально с различными моделями электродвигателей на нашем сайте.

Принцип работы

Вся работа асинхронных двигателей основана на вращения магнитного поля, скорость вращения называется синхронной, благодаря равносторонней скорости поля и магнита. В тоже время, вращение рабочего цилиндра (ротора) не синхронна с вышеприведенными величинами, поэтому её можно назвать асинхронной. Благодаря чему двигатель и получил своё название, т.к. вращение ротора и магнитного поля разняться, а этот зазор величин называется скольжением, оно равняется примерно 120°.

По средству данного вращения магнитного потока в проводнике ротора появляется ЭДС. Благодаря замкнуто-электрической цепи в обмотке ротора появляется ток, предназначенный для магнитного взаимодействия с потоком статора. Это позволяет создать пусковой момент электродвигателя, который стремится повернуть ротор к вращению магнитного поля в статоре. Когда получается достичь значения при тормозном моменте ротора, а после превысить его, тогда ротор начинает свое вращение. По средству чего и возникает описанное выше, скольжение.

Скольжение (s) можно показать, как синхронную частоту (n₁)магнитного поля статора, которая соотносится в процентном соотношении с частотой вращения ротора (n₂), и насколько она его превышает.

При увеличении статического момента, частота вращение достигает критического скольжения, что может стать причиной опрокидывания двигателя и выходя его из строя. Номинальный уровень скольжения в стандартном асинхронном двигателе должен соответствовать режиму от 1% до 8%. Поэтому, можно сказать, что принцип работы асинхронных электродвигателей строится на основе вращения магнитного поля статора и тока от магнитного тока в роторе, при их полном взаимодействии. Но, вращающийся момент может появляться только тогда, когда есть разность величин в частоте вращения магнитных полей, которая называется скольжением.

Особенность конструкции

Асинхронный электродвигатель состоит из таких частей:

1. Вал;
2. Подшипники;
3. Подшипниковые щиты;
4. Лапы
5. Кожух вентилятора;
6. Подшипники;
7. Крыльчатка вентилятора;
8. Подшипниковые щиты;
9. Короткозамкнутый ротор;
10. Статор;
11. Коробка выводов.

Корпус может изготавливаться из нержавеющей стали, чугуна и алюминия, все зависит от особенностей модели. Также, поверхность покрывают полимерной или порошковой краской, которая предотвращает образование коррозии, что продлевает срок эксплуатации. Степень защиты IP44 или IP55, гарантирует полную защиту от попадания внутрь механизма воды, пыли и других неблагоприятных элементов.

Но, главными деталями двигателя, на работе которых строится всё функционирование асинхронного двигателя можно назвать короткозамкнутый ротор (9) и статор (10). Давайте рассмотрим эти части подробнее.

Статор имеет круглую форму и выполнен в виде цилиндра. Данная деталь чаще всего производится из стали повышенной прочности. В сердечнике статора имеются специальные пазы, в которые вкладываются обмоточные провода. Обмоточные оси сдвигают в отношении друг другу под углом в 120°. Соединение обмотки статора может быть в виде треугольник или звезда.

Ротор – также одна из главных деталей, которая может идти в двух исполнениях: короткозамкнутый и фазный. Короткозамкнутый ротор производится из прочной стали. Деталь имеет сердечник, в пазах которого заливают алюминий, благодаря чему идет образование стержней, благодаря чему проходит замыкание к торцевым кольцам. Такое исполнение получило название «беличья клетка», которая, по сути, и является короткозамкнутой обмоткой ротора. Если это двигатели повышенного уровня мощности, то в этом случае расплавленный алюминий заменяется медью.

Ротор фазного исполнения обладает трехфазной обмоткой, которая имеет сходные черты со статорной обмоткой. Все концы обмоток такого ротора соединяются между собой, что образовывает своего рода звезду, в то время, когда свободные контакты присоединяют к контактному кольцу, при введении в цепь обмоток ротора добавочного резистора. Данное исполнение позволит изменять активный уровень сопротивления в общей цепи тока, что помогает уменьшить большие пусковые токи.

Относительно низкий уровень шума позволяет получить использование подшипников, которые гарантируют повышенный уровень использования. Асинхронные двигатели, это очень мощные агрегаты, которые гарантируют бесперебойную работу на протяжении длительного времени.

Трехфазный асинхронный электродвигатель

Конструкция асинхронного электродвигателя

Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей – статора и ротора. Статор – неподвижная часть, ротор – вращающаяся часть. Ротор размещается внутри статора. Между ротором и статором имеется небольшое расстояние, называемое воздушным зазором, обычно 0,5-2 мм.

Статор асинхронного двигателя

Ротор асинхронного двигателя

Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Сердечник статора собирается из тонколистовой технической стали толщиной обычно 0,5 мм, покрытой изоляционным лаком. Шихтованная конструкция сердечника способствует значительному снижению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. Обмотки статора располагаются в пазах сердечника.

Корпус и сердечник статора асинхронного электродвигателя

Конструкция шихтованного сердечника асинхронного двигателя

Ротор состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.

Принцип работы. Вращающееся магнитное поле

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле – это основная концепция электрических двигателей и генераторов.

Вращающееся магнитное поле асинхронного электродвигателя

Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f₁ и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.

• где n₁ – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
• f₁ – частота переменного тока, Гц,
• p – число пар полюсов

Концепция вращающегося магнитного поля

Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени

Магнитное поле прямого проводника с постоянным током

Магнитное поле создаваемое обмоткой

Составляющие переменного тока будут изменяться со временем, в результате чего будет изменяться создаваемое ими магнитное поле. При этом результирующее магнитное поле трехфазной обмотки будет принимать разную ориентацию, сохраняя при этом одинаковую амплитуду.

Магнитное поле создаваемое трехфазным током в разный момент времени

Ток протекающий в витках электродвигателя (сдвиг 60°)

Вращающееся магнитное поле

Действие вращающегося магнитного поля на замкнутый виток

Теперь разместим замкнутый проводник внутри вращающегося магнитного поля. По закону электромагнитной индукции изменяющееся магнитное поле приведет к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике. В свою очередь ЭДС вызовет ток в проводнике. Таким образом, в магнитном поле будет находиться замкнутый проводник с током, на который согласно закону Ампера будет действовать сила, в результате чего контур начнет вращаться.

Влияние вращающегося магнитного поля на замкнутый проводник с током

Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя

По этому принципу также работает асинхронный электродвигатель. Вместо рамки с током внутри асинхронного двигателя находится короткозамкнутый ротор по конструкции напоминающий беличье колесо. Короткозамкнутый ротор состоит из стержней накоротко замкнутых с торцов кольцами.

Короткозамкнутый ротор “беличья клетка” наиболее широко используемый в асинхронных электродвигателях (показан без вала и сердечника)

Трехфазный переменный ток, проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле. Таким образом, также как было описано ранее, в стержнях ротора будет индуцироваться ток, в результате чего ротор начнет вращаться. На рисунке ниже Вы можете заметить различие между индуцируемыми токами в стержнях. Это происходит из-за того что величина изменения магнитного поля отличается в разных парах стержней, из-за их разного расположения относительно поля. Изменение тока в стержнях будет изменяться со временем.

Вращающееся магнитное поле пронизывающее короткозамкнутый ротор

Магнитный момент действующий на ротор

Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента. Если стержни были бы направлены вдоль оси вращения, то в них возникало бы пульсирующее магнитное поле из-за того, что магнитное сопротивление обмотки значительно выше магнитного сопротивления зубцов статора.

Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора

Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения ротора n₂ меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора n₁.

Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n₂<n₁. Частота вращения поля статора относительно ротора определяется частотой скольжения n_s=n₁-n₂. Отставание ротора от вращающегося поля статора характеризуется относительной величиной s, называемой скольжением:

• где s – скольжение асинхронного электродвигателя,
• n₁ – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
• n₂ – частота вращения ротора, об/мин,

Рассмотрим случай когда частота вращения ротора будет совпадать с частотой вращения магнитного поля статора. В таком случае относительное магнитное поле ротора будет постоянным, таким образом в стержнях ротора не будет создаваться ЭДС, а следовательно и ток. Это значит что сила действующая на ротор будет равна нулю. Таким образом ротор будет замедляться. После чего на стержни ротора опять будет действовать переменное магнитное поле, таким образом будет расти индуцируемый ток и сила. В реальности же ротор асинхронного электродвигателя никогда не достигнет скорости вращения магнитного поля статора. Ротор будет вращаться с некоторой скоростью которая немного меньше синхронной скорости.

Скольжение асинхронного двигателя может изменяться в диапазоне от 0 до 1, т. е. 0—100%. Если s~0, то это соответствует режиму холостого хода, когда ротор двигателя практически не испытывает противодействующего момента; если s=1 — режиму короткого замыкания, при котором ротор двигателя неподвижен (n₂ = 0). Скольжение зависит от механической нагрузки на валу двигателя и с ее ростом увеличивается.

Скольжение, соответствующее номинальной нагрузке двигателя, называется номинальным скольжением. Для асинхронных двигателей малой и средней мощности номинальное скольжение изменяется в пределах от 8% до 2%.

Преобразование энергии

Асинхронный двигатель преобразует электрическую энергию подаваемую на обмотки статора, в механическую (вращение вала ротора). Но входная и выходная мощность не равны друг другу так как во время преобразования происходят потери энергии: на трение, нагрев, вихревые токи и потери на гистерезисе. Это энергия рассеивается как тепло. Поэтому асинхронный электродвигатель имеет вентилятор для охлаждения.

Что такое асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором?

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является самым простым и наиболее широко используемым типом асинхронного двигателя. Его катушка ротора отлита из алюминия и имеет форму беличьей клетки, поэтому его называют «двигателем с беличьей клеткой». Эти двигатели представляют собой особый вид асинхронных двигателей, в которых используется эффект электромагнитной индукции для преобразования электрического тока в энергию вращения. В этой статье объясняются принципы работы двигателей с короткозамкнутым ротором, их характеристики и области применения, в которых они используются. Таким образом, мы можем сделать осознанный выбор при выборе правильного двигателя.

Что такое асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором?

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором представляет собой тип трехфазного асинхронного двигателя, работа которого основана на принципе электромагнетизма. Его называют двигателем с «беличьей клеткой», потому что ротор внутри него похож на беличью клетку.

Этот ротор представляет собой цилиндр из стальных пластин, в поверхность которого встроен металл с высокой проводимостью (обычно алюминий или медь). Когда переменный ток проходит через обмотки статора, создается вращающееся магнитное поле.

Это индуцирует ток в обмотке ротора, который создает собственное магнитное поле. Взаимодействие магнитных полей, создаваемых обмотками статора и ротора, создает крутящий момент на короткозамкнутом роторе.

Одним из больших преимуществ двигателя с короткозамкнутым ротором является то, насколько легко можно изменить его характеристики скорости и крутящего момента. Это можно сделать, просто отрегулировав форму стержней в роторе. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в промышленности, поскольку они надежны, самозапускающиеся и легко настраиваемые.

Принцип работы асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Принцип работы двигателей с короткозамкнутым ротором не отличается от большинства других асинхронных двигателей, а отличается только особым взаимодействием между ротором и статором. Наша статья об асинхронных двигателях содержит обсуждение основных законов, лежащих в основе всех асинхронных двигателей, и дает представление о том, как движение создается с помощью магнетизма.

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором максимизируют электромагнитную индукцию за счет использования стержней ротора для взаимодействия с ЭДС статора. Статор обычно содержит проволочные обмотки, по которым течет переменный ток; этот ток изменяется синхронно с синусоидальной кривой, которая изменяет направление тока в проволочных обмотках. Когда ток колеблется, генерируемая ЭДС будет следовать этому примеру и в некоторых случаях заставит его «вращаться» с частотой, аналогичной частоте переменного тока. Эта вращающаяся ЭДС создает противоположное напряжение и ЭДС в стержнях ротора, таким образом толкая ротор, создавая вращательное движение.

Этот ротор не вращается точно с частотой переменного тока, поэтому двигатели с короткозамкнутым ротором (как и другие асинхронные двигатели) считаются асинхронными. Всегда есть некоторая потеря или «проскальзывание» между частотой переменного тока и частотой вращения вала, и это в первую очередь следствие того, почему ротор вращается. Если бы ротор вращался с той же частотой, то величина силы, действующей на стержни ротора, была бы равна нулю, что не создавало бы движения. Ротор всегда должен двигаться медленнее, чтобы почувствовать эффект электромагнитной индукции, как если бы ротор играл в постоянную игру в магнитное «догонялки».

Технические характеристики двигателя с короткозамкнутым ротором

В этой статье объясняются технические характеристики всех типов асинхронных двигателей, и это хорошее место, чтобы ознакомиться со всеми различными характеристиками асинхронных двигателей. В этой статье основное внимание будет уделено тому, что необходимо указать для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, которые в основном включают фазу. Поскольку эти двигатели очень популярны, NEMA и IEC создали стандартизированные классы двигателей с короткозамкнутым ротором на основе их характеристик скорости и крутящего момента.

Тип фазы

Асинхронные двигатели могут приводиться в действие однофазным (одна частота переменного тока) или многофазным (несколько частот переменного тока) в зависимости от входного источника питания. Некоторые из наиболее распространенных типов двигателей с короткозамкнутым ротором используют три фазы, что означает, что входной ток представляет собой три одинаковые частоты переменного тока, разделенные на 120 градусов по фазе.

Трехфазные двигатели запускаются автоматически, а это означает, что единственным необходимым входным сигналом является пусковое напряжение, что делает эти двигатели по существу автоматическими. Однофазные двигатели также распространены, но они не запускаются самостоятельно и требуют некоторого начального «толчка». Это связано с тем, что одной частоты переменного тока недостаточно для создания действительно «вращающейся» ЭДС, и необходимо выполнить некоторую компенсацию для имитации вращающегося поля. Это можно сделать с помощью стартеров, которые могут быть конденсаторами, расщепленными фазами или другими компонентами. Дополнительную информацию о стартерах можно прочитать на нашей странице продукта, посвященной типам стартеров электродвигателей.

Применение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются во многих промышленных приложениях. Они особенно подходят для приложений, где двигатель должен поддерживать постоянную скорость, быть самозапускающимся или требуется минимальное техническое обслуживание.

Эти двигатели обычно используются в:

• Центробежных насосах
• Промышленные приводы (например, для привода конвейерных лент)
• Большие воздуходувки и вентиляторы
• Станки
• Токарные станки и другое токарное оборудование

Двигатели с короткозамкнутым ротором, Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором

Двигатели с короткозамкнутым ротором серии серии YKK представляют собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и закрытым воздухо-воздушным охладителем. Двигатели этой серии имеют класс защиты IP44 или IP54, а метод охлаждения — IC611.

Высоковольтный трехфазный асинхронный двигатель серии YKK представляет собой асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и закрытым воздухо-воздушным охладителем. Основание и торцевая крышка изготовлены из стального листа. Коробчатая структура принята. Верхнюю крышку можно открыть, чтобы наблюдать за внутренним состоянием двигателя. Все компоненты могут быть разобраны и собраны для удобства установки и обслуживания.

Асинхронный двигатель YKK с короткозамкнутым ротором обладает такими преимуществами, как высокая эффективность, энергосбережение, низкий уровень шума, небольшая вибрация, малый вес, надежная работа, удобство установки и обслуживания. Может использоваться для управления различными механизмами. Такие как вентиляторы, компрессоры, насосы, дробилки, режущие станки и другое оборудование, и могут использоваться угольными шахтами, машиностроением, электростанциями и различными промышленными и горнодобывающими предприятиями.

 
Структура и форма установки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором серии YKK соответствуют стандарту IMB3. Квота представляет собой непрерывный рейтинг, основанный на системе непрерывной работы (S1). Номинальная частота двигателя 50 Гц, номинальное напряжение 6 кВ/10 кВ, другие классы напряжения или специальные требования заказываются. Можно согласовать с пользователем.

Наш высоковольтный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором разработан, чтобы выдерживать высокое напряжение и работать с высокой эффективностью, обеспечивая оптимальную производительность и сниженное энергопотребление. Его компактный размер и низкие требования к обслуживанию делают его идеальным для использования в различных промышленных и коммерческих условиях.

Благодаря прочной конструкции и передовым технологиям наш высоковольтный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором обеспечивает превосходную производительность и надежность, обеспечивая длительный срок службы и низкие эксплуатационные расходы. Доверьтесь нам, чтобы предоставить вам двигатель, который превосходит ваши ожидания и отвечает вашим конкретным потребностям.

Диапазон высоты центра: H455 ~ 1000 мм

Диапазон мощности: от 185 кВт до 12000 кВт

Количество полюсов: от 2/4/6/8/10/12/16

/10000В/11000В

Номинальная частота: 50 Гц/60 Гц

Степень защиты: IP54 или IP55

Класс изоляции: F

Рабочая система: S1 (непрерывная) соединение: Y (три выводных вывода в распределительной коробке, распределительная коробка от удлинителя шпинделя расположена с правой стороны основания)

Высота над уровнем моря: не более 1000 м

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором подходят для использования в окружающей среде где температура окружающего воздуха не превышает 40°С и отсутствует серьезная запыленность, минимальная температура окружающего воздуха составляет -15°С, а в воздухе отсутствуют агрессивные и взрывоопасные газы (которые также могут превращаться во влажную жару или высотный мотор).

Высоковольтный асинхронный двигатель YKK с короткозамкнутым ротором имеет преимущества высокой эффективности, энергосбережения, низкого уровня шума, небольшой вибрации, легкого веса, надежной работы, удобной установки и обслуживания. Двигатель с короткозамкнутым ротором может использоваться для привода различных механизмов. Такие как вентиляторы, компрессоры, насосы, дробилки, режущие станки и другое оборудование, и могут использоваться угольными шахтами, машиностроением, электростанциями и различными промышленными и горнодобывающими предприятиями.

Основной технологический поток двигателя с короткозамкнутым ротором

Статор двигателя: обработка корпуса → штамповочный пресс → посадка железного сердечника → изготовление катушки → плетение → сушка краски погружением

Электронный ротор: обработка глухого вала → установка пресса с железным сердечником → литой алюминий с железным сердечником → вал струны ротора → переплетение → сушка краски окунанием → динамическая балансировка0003

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором , производимые и продаваемые нашей компанией, используются во многих отраслях промышленности, таких как электроэнергетика, горнодобывающая промышленность, металлургия стали, нефтехимия, водное хозяйство, транспорт, строительные материалы и многие другие отрасли промышленности. . Оборудование для двигателя насос, станок, вентилятор, мельница, дробилка, прокатный стан, компрессор и многое другое промышленное оборудование.

1. Внешняя упаковка продукции представляет собой стандартную экспортно-ориентированную деревянную фанерную упаковку.

2, упаковка продукта защищена от влаги, вода пластиковая мягкая упаковка

3. Для продуктов с особыми требованиями к транспортировке (например, температура, хрупкость, изменчивость и легкость намокания) меры защиты упаковки будут усилены, и целевая отметка будет напечатана на упаковке.

4. На упаковочной коробке имеются очевидные знаки и символы, на которые следует обращать внимание при транспортировке и хранении (например, положение, влажность, дождь, ударопрочность, положение подъема и т. д.).

Более подробную информацию, пожалуйста, позвоните нам!

В: Каковы условия оплаты?

A: 30% T/T заранее, 70% до отгрузки

Q: Каково ваше время доставки?

A: разные модели с разным временем, 10-90 дней после подтверждения заказа.