Asenkron motorların yapısal biçimleri

Dış yapısal formlar asenkron motorlar motorun montaj şekline ve çevrenin etkisinden korunma şekline göre belirlenir. Normal bacak motor performansı yaygındır (Şekil 1, a). Bu durumda motor mili yatay olmalıdır. Flanşlı motorlar (Şekil 1, b), yatay ve dikey kurulumlar için yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ayrıca çerçevesi, uç kalkanları, mili olmayan sıralı endüksiyon motorları üretirler. Böyle bir motorun elemanları, makine gövdesinin parçalarına gömülüdür ve motor mili, makine millerinden biridir (genellikle mil) ve yatak, örneğin bir taşlama kafası gibi makine tertibatının gövdesidir (Şek. .2).

Küçük radyal boyutlara ve oldukça uzunluğa sahip motorlar ve özellikle silindir biçimli statorlu ve halka biçimli dış rotorlu disk motorlar dahil olmak üzere özel tasarım motorlar yurt dışında yaygın olarak dağıtılmaktadır. Motorlar da kullanılır, açıldıklarında koni şeklindeki rotor eksenel yönde hareket ederek önemli bir itme kuvveti geliştirir.

Bu kuvvet, motor şebekeden ayrıldıktan sonra motor miline etki eden mekanik freni serbest bırakmak için kullanılır. Ek olarak, düzgün bir düzenleme sağlayan ekli dişli kutuları, dişli kutuları ve mekanik değiştiriciler ile çok sayıda motor tasarımı kullanılmaktadır.

Pirinç. 1. Asenkron motorların tasarımı

Özel tasarım formlara sahip motorların kullanılmasının dezavantajı, kaza anında değiştirilmelerinin zorluğudur. Arızalı bir elektrik motoru değiştirilmemeli, tamir edilmeli ve tamir sırasında makine rölantide çalıştırılmalıdır.

Makineleri çalıştırmak için çeşitli çevre koruma biçimlerine sahip motorlar kullanılır.

Korumalı motorlarda, uç kalkanlardaki havalandırma deliklerini kapatan ızgaralar bulunur. Bu, yabancı cisimlerin motora girmesini ve ayrıca çalışanın dönen ve canlı parçalara dokunmasını önler. Sıvı damlacıklarının yukarıdan düşmesini önlemek için motorlarda aşağı veya dikey havalandırmalar bulunur.

Pirinç. 2. Dahili taşlama motoru

Bununla birlikte, böyle bir elektrik motoru bir atölyede çalışırken, fanı hava ile birlikte tozu emer, soğutucu veya yağ püskürtür ve ayrıca sargının yalıtımına yapışan ve titreşen küçük çelik veya dökme demir parçacıklarını püskürtür. alternatif bir manyetik alanın etkisi altında, yalıtımı hızla aşındırın.

Uç camlarında havalandırma delikleri olmayan kapalı motorlar, çevresel etkilere karşı daha güvenilir korumaya sahiptir. Korumalı olanlarla aynı boyutlara sahip bu tür motorlar, daha zayıf soğutma nedeniyle daha az güce sahiptir.Aynı güç ve hızlarda kapalı elektrik motoru, korumalı olandan 1,5-2 kat daha ağırdır ve buna bağlı olarak fiyatı daha yüksektir.

Kapalı motorların boyutunu ve maliyetini düşürme isteği, kapalı üflemeli elektrik motorlarının yaratılmasına yol açtı. Böyle bir elektrik motorunun, tahrik ucunun karşısındaki motor milinin ucuna monte edilmiş ve bir kapakla kapatılmış bir harici fanı vardır. Bu fan motor gövdesi etrafında üfler.

Fan motorları, kapalı olanlardan önemli ölçüde daha hafif ve daha ucuzdur. Üflemeli motorlar çoğunlukla metal kesme makinelerini çalıştırmak için kullanılır. Diğer çevre koruma biçimlerine sahip motorlar, metal kesme makinelerini çalıştırmak için nispeten nadiren kullanılır. Özellikle kapalı elektrik motorları bazen taşlama makinelerini çalıştırmak için kullanılır.

Elektrik motorları standart 127, 220 ve 380 V gerilimler için tasarlanmıştır. Aynı motor farklı gerilimlerdeki şebekelere, örneğin 127 ve 220 V, 220 ve 380 V gerilimli şebekelere bağlanabilir. elektrik motorunun stator sargısı, daha büyük bir yıldız için bir üçgene bağlanır. Elektrik motorunun sargılarındaki akım ve içlerindeki voltaj, bu dahil etme ile her iki durumda da aynı olacaktır. Ayrıca 500 V elektrik motorları üretiyorlar, statorları kalıcı olarak bir yıldıza bağlı.

Birçok endüstride kullanılan asenkron sincap kafesli motorlar, anma gücü 0,6-100 kW/dk arasında üretilmektedir. senkron hızlar 600, 750, 1000, 1500 ve 3000 devir.

Elektrik motorunun sargı tellerinin kesiti, içinden geçen akımın büyüklüğüne bağlıdır. Daha büyük bir akımla, motor sargısı daha büyük bir hacme sahip olacaktır.Manyetik devrenin kesiti, manyetik akının büyüklüğü ile orantılıdır. Bu şekilde elektrik motorunun boyutları, hesaplanan akım ve manyetik akı değerleri veya elektrik motorunun anma torku ile belirlenir. Nominal motor gücü

burada P.n — nominal güç, kW, Mn- nominal moment, N • m, nn- nominal hız, rpm.

Aynı motor boyutu için anma gücü, anma devri arttıkça artar. Bu nedenle, düşük hızlı elektrik motorları, aynı güçteki yüksek hızlı motorlardan daha büyüktür.

Küçük delikleri taşlarken, yeterli kesme hızlarını elde etmek için çok yüksek taşlama mili hızları gerekir. Bu nedenle, 3 mm çapında bir tekerlekle yalnızca 30 m / s hızda taşlama yaparken, iş milinin hızı dakikada 200.000 devire eşit olmalıdır. Yüksek iş mili hızlarında sıkıştırma kuvveti keskin bir şekilde azaltılabilir. Aynı zamanda taş taşlama ve mandrel bükme azalır ve yüzey kalitesi ve işleme hassasiyeti artar.

Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, endüstri sözde çok sayıda model kullanır. 12.000-144.000 rpm ve daha yüksek dönüş hızlarına sahip elektrikli miller. Elektro işmili (Şekil 3, a), yerleşik bir yüksek frekanslı sincap kafesli motora sahip rulmanlar üzerindeki bir taşlama milidir. Motor rotoru, taşlama çarkının karşısındaki milin ucundaki iki yatak arasında bulunur.

Pirinç. 3. Elektro miller

Elektrikli iş mili statoru elektrikli çelik sacdan monte edilmiştir. Üzerine bir bipolar bobin yerleştirilir.30.000-50.000 rpm'ye kadar olan hızlarda motor rotoru da sacdan çevrilir ve geleneksel bir kısa devre sargısı ile beslenir. Rotorun çapını mümkün olduğu kadar küçültme eğilimindedirler.

Yatak tipi seçimi, elektromillerin çalışması için özellikle önemlidir. Kalibre edilmiş yaylar kullanılarak oluşturulan bir ön yükle çalışan hassas bilyalı rulmanlar yaygın olarak kullanılır. Bu tür yataklar, dakikada 100.000 devri aşmayan dönüş hızları için kullanılır.

Aerostatik yataklar endüstride yaygın olarak kullanılmaktadır (Şekil 3, b). Yüksek frekanslı elektrik motorunun mili 1, havayla yağlanan yataklarda 3 döner. Eksenel yük, milin ucu ile destek yatağı (12) arasındaki hava yastığı tarafından emilir ve buna karşı, motoru soğutmak için delikten (14) mahfazanın içine sağlanan havanın basıncı altında mil bastırılır. basınçlı hava filtreden geçerek haznedeki (11) bağlantı parçasından (10) girer. Buradan kanal (9) ve dairesel oluktan (8) geçerek hava kanala (7) ve hazneye (6) geçer. Buradan hava yatağa girer. açıklık. Hava, motor mahfazasındaki borular 5 ve kanallar 4 aracılığıyla sol yatağa beslenir.

Egzoz havası, kanallardan (13) atılır. Destek yatağı boşluğundaki hava yastığı, bölmeden (11) gözenekli karbon grafitten yapılmış yataktan geçen hava ile oluşturulur. Her yatağın konik pirinç vardır. İçine gözenekleri bronzla doldurulmuş bir karbon grafit astar bastırılır. Elektromili çalıştırmadan önce hava verilir ve mil ile burçlar arasında hava yastıkları oluşturulur. Bu, başlatma sırasında yataklardaki sürtünmeyi ve aşınmayı ortadan kaldırır.Bundan sonra motor çalıştırılır, rotor 2'nin hızı 5-10 s'de nominal hıza ulaşır. Motor kapatıldığında, rotor 2 3-4 dakika boşta çalışır. Bu süreyi azaltmak için elektrikli bir fren kullanılır.

Hava yastıklarının kullanılması elektrikli mildeki sürtünme kayıplarını büyük ölçüde azaltır, hava tüketimi 6-25 m3/h'dir.

Sıvı yağlamalı yataklardaki elektro miller de kullanılmıştır. Çalışmaları, yüksek basınç altında sürekli yağ sirkülasyonu gerektirir, aksi takdirde yatakların ısınması kabul edilemez hale gelir.

Yüksek frekanslı elektrik motorlarının üretimi, her bir parçanın hassas bir şekilde üretilmesini, rotorun dinamik olarak dengelenmesini, hassas montajı ve stator ile rotor arasındaki boşluğun tam bir tekdüzeliğinin sağlanmasını gerektirir. Yüksek frekanslı elektrik motorunu besleyen akımın frekansı, elektrik motorunun gerekli hızına bağlı olarak seçilir:

burada nElektrik motorunun senkron dönme frekansı, rpm, f akımın frekansı, Hz ise, p kutup sayısıdır, çünkü p = 1, o zaman

Elektrikli millerin 12.000 ve 120.000 rpm'lik senkron dönüş hızlarında, akım frekansı sırasıyla 200 ve 2000 Hz'e eşit olmalıdır.

Yüksek frekanslı motorlara güç sağlamak için özel jeneratörler kullanılır. İncirde. Şekil 4, üç fazlı bir senkron endüksiyon jeneratörünü göstermektedir. Jeneratör statörü geniş ve dar yuvalara sahiptir. Statorun geniş slotlarında bulunan alan bobini doğru akım ile beslenir. Bu bobinin iletkenlerinin manyetik alanı, şekil 1'de gösterildiği gibi stator dişleri ve rotor çıkıntıları aracılığıyla kapatılır. 4 noktalı çizgi ile.

Rotor döndüğünde, rotor çıkıntıları boyunca hareket eden manyetik alan, statorun dar yuvalarında bulunan alternatif akım sargısının dönüşlerini geçer ve alternatif bir e'yi indükler. vesaire. c. Bunun sıklığı e. vesaire. v. hıza ve rotor kulağı sayısına bağlıdır. Alan sargılı sargılarda aynı akı tarafından indüklenen elektromotor kuvvetleri, bobinlerin yaklaşan aktivasyonu nedeniyle birbirini iptal eder. Alan bobinleri, şebekeye bağlı bir doğrultucu ile beslenir. Stator ve rotor elektrikli çelik sacdan yapılmış manyetik çekirdeklere sahiptir.

Pirinç. 4. Yüksek frekanslı indüksiyon jeneratörü

Tanımlanan tasarıma sahip jeneratörler, 1 ila 3 kW nominal güç ve 300 ila 2400 Hz frekansları için üretilir. Jeneratörler, senkron hızı 3000 rpm olan asenkron motorlarla tahrik edilmektedir.

Artan frekansa sahip endüksiyon jeneratörlerinin yerini yarı iletken (tristör) dönüştürücüler almaya başlıyor. Bu durumda, genellikle akımın frekansını değiştirme ve dolayısıyla elektrik motorunun dönüş hızını ayarlama yeteneği sağlarlar. Bu tür bir düzenleme sırasında voltaj sabit tutulursa, sabit güç düzenlemesi gerçekleştirilir. Gerilimin akımın frekansına oranı (ve dolayısıyla motorun manyetik akısı) sabit tutulursa, regülasyon, izin verilen uzun bir süre boyunca tüm hızlarda sabit bir torkla gerçekleştirilir.

Tristörlü frekans dönüştürücülü ve asenkron sincap kafesli motorlu sürücülerin avantajları, yüksek verimlilik ve kullanım kolaylığıdır. Dezavantajı hala yüksek fiyattır.Makine mühendisliğinde, yüksek frekanslı motorlar için böyle bir sürücünün kullanılması en çok tavsiye edilir. Bu tür deneysel sürücüler ülkemizde oluşturulmuştur.

Düşük güçlü iki fazlı asenkron motorlar genellikle takım tezgahı yürütme sürücülerinde kullanılır. Böyle bir motorun statorunun iki sargısı vardır: alan sargısı 1 ve kontrol sargısı 2 (Şekil 5, a). Bir sincap kafesindeki rotor 4, büyük bir aktif dirence sahiptir. Bobinlerin ekseni birbirine diktir.

Pirinç. 5. İki fazlı endüksiyon motorunun şeması ve özellikleri

Sargılara Ul ve U2 gerilimleri uygulanır. Kondansatör 3 bobin 2'nin devresine bağlandığında içindeki akım bobin 1'deki akımı aşar. Bu durumda dönen eliptik bir manyetik alan oluşur ve sincabın rotoru 4 dönmeye başlar. U2 voltajını düşürürseniz, bobin 2'deki akım da azalır. Bu, dönen manyetik alanın elips şeklinde, giderek daha uzun hale gelen bir değişikliğe yol açacaktır (Şekil 5, b).

Eliptik bir alan motoru, biri F1 titreşimli alanıyla ve diğeri F2 dairesel alanıyla çalışan bir şaft üzerinde iki motor olarak düşünülebilir. F1 titreşimli alan motoru, zıt yönlerde dönecek şekilde kablolanmış iki özdeş dairesel alanlı asenkron motor olarak düşünülebilir.

İncirde. Şekil 5, c, dairesel bir dönme alanına ve farklı yönlerde dönerken rotorun önemli bir aktif direncine sahip bir endüksiyon motorunun mekanik özelliklerini 1 ve 2 göstermektedir. Tek fazlı bir motorun mekanik özelliği 3, n'nin her değeri için özellik 1 ve 2'nin momentleri M çıkarılarak oluşturulabilir.Herhangi bir n değerinde, yüksek rotor direncine sahip tek fazlı bir motorun torku durdurulur. Dairesel alan motorunun mekanik karakteristiği eğri 4 ile temsil edilir.

İki fazlı bir motorun mekanik özelliği 5, herhangi bir n değerinde, özellik 3 ve 4'ün M momentleri çıkarılarak oluşturulabilir. n0 değeri, iki fazlı endüksiyon motorunun ideal rölanti hızında dönme hızıdır. Bobin 2'nin besleme akımını ayarlayarak (Şekil 5, a), karakteristik 4'ün (Şekil 5, c) eğimini ve dolayısıyla n0 değerini değiştirmek mümkündür. Bu şekilde iki fazlı asenkron motorun hız kontrolü gerçekleştirilmiş olur.

Yüksek kayma değerlerinde çalışırken rotordaki kayıplar oldukça önemli hale gelir. Bu nedenle, söz konusu düzenleme sadece düşük güçlü yardımcı sürücüler için kullanılır. Hızlanma ve yavaşlama süresini azaltmak için içi boş rotorlu iki fazlı asenkron motorlar kullanılır. Böyle bir motorda rotor, ince cidarlı alüminyum içi boş bir silindirdir.