Конструкция двигателей

Атмосфера, в которой работает двигатель, может содержать влагу, пыль, различные газы, пары кислот и даже взрывоопасные смеси. Эти компоненты атмосферы воздействуют на изоляцию обмотки, ухудшают ее механические и изоляционные свойства, что в конечном итоге может привести к выходу из строя двигателя. Поэтому конструкция двигателя предусматривает ту или иную защиту изоляции от воздействия атмосферных примесей.

Проектирование новой машины начинают с выбора базовой модели, на которую ориентируются при проведении всех расчетов, начиная с выбора главных размеров, и при разработке конструкции отдельных узлов. За базовую обычно выбирается конструкция двигателя одной из новых серий, выпускаемых в настоящее время. Например, при проектировании асинхронных двигателей общего назначения малой и средней мощности (до 400 кВт) в качестве базовой модели следует выбирать конструкцию двигателей серии 4А или АИ предусмотренного в техническом задании исполнения,

Конструкция двигателя серии 2П приведена на 10.3.

Конструкция двигателя должна соответствовать требованиям ГОСТ на установочные размеры и размеры выступающего конца вала (ГОСТ 13267-73) , а также общим техническим требованиям на машины электрические (ГОСТ 183-74). За основу конструкции принимается машина постоянного тока серии 2П.

Обычной является конструкция двигателя для установки его в горизонтальном положении (например, 12-36, а), но некоторые типы

Иногда полый ротор выполняют ферромагнитным (стальным). При этом внутренний статор не требуется, и конструкция двигателя сильно упрощается. Однако двигатель с полым ферромагнитным ротором имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются возможность прилипания ротора к статору при неравномерном воздушном зазоре или износе подшипников и пониженное быстродействие (в 10—20 раз) по сравнению с двигателем с немагнитным ротором (из-за увеличения момента инерции и снижения величины вращающего момента),

Конструкция двигателя Шраге—Рихтера сходна с конструкцией асинхронного двигателя с фазным ротором. Отличие состоит в том, что в пазах ротора располагается вторая многофазная обмотка, секции которой выводятся на коллектор. Двигатель позволяет регулировать частоту вращения в широких пределах за счет введения в цепь вторичной обмотки добавочной ЭДС ±Д?.

Конструкция двигателя с полым ротором показана на 26-11. Статор этого двигателя / устроен аналогично статору обычной асинхронной машины и имеет обмотку 3, состоящую из двух фаз, сдвинутых относительно друг 'друга в пространстве на 90 эл. градусов. Двигатель имеет также внутренний статор 2, т. .е. неподвижный пакет из листов электротехнической стали. Назначение ^ этого статора заключается в уменьшении сопротивления магнитной цепи двигателя. Ротор 4 двигателя выполнен в виде полого тонкостенного (менее одного миллиметра) цилиндра из немагнитного металла или сплава (обычно из алюминия). Ротор укреплен на втулке 5, через которую движение передается на вал. При такой конструкции ротор обладает ничтожной инерцией, что имеет чрезвычайно существенное значение с точки зрения быстроты реагирования двигателя на появление или исчезновение сигнала.

Иногда полый ротор выполняют ферромагнитным (стальным). При этом внутренний статор не требуется и конструкция двигателя сильно упрощается. Двигатель с полым ферромагнитным ротором имеет ряд существенных недостатков, основными из которых являются возможность прилипания ротора к статору при неравномерном воздушном зазоре или износе подшипников и пониженное быстродействие (в 10 ...20 раз) по сравнению с двигателем с немагнитным ротором (из-за увеличения момента инерции и снижения величины вращающего момента).

Обычной является конструкция двигателя для установки его в горизонтальном положении (например, 12-36, я), но некоторые типы двигателей, например двигатели насосов, выполняются для установки с вертикальным расположением вала. Двигатели могут выполняться с фланцем для крепления к вертикальной стенке приводимого в движение механизма ( 12-36,6). Электромашиностроительная промышленность выпускает также встраиваемые двигатели, которые монтируются внутри станка или другого приводимого в движение объекта и являются его неотъемлемой частью. На 12-36, в в качестве примера представлен статор одного из типов встраиваемых двигателей.

Атмосфера, в которой работает двигатель, может содержать влагу, пыль, различные газы, пары кислот и даже взрывоопасные смеси. Эти компоненты атмосферы воздействуют на изоляцию обмотки, ухудшают ее механические и изоляционные свойства, что в конечном итоге может привести к выходу из строя двигателя. Поэтому конструкция двигателя предусматривает ту или иную защиту изоляции от воздействия атмосферных примесей.

Конструкция двигателей постоянного тока сложнее и стоимость их выше, чем асинхронных двигателей, однако .благодаря указанным свойствам удельный вес их в общем выпуске электрических машин не снижается, а наоборот, имеет тенденцию к повышению. Особенно эта тенденция проявляется в течение последних десятилетий в связи с развитием и широким внедрением автоматизированного привода, а также с освоением тиристорных устройств, создающих возможность питания двигателей постоянного тока от сети переменного тока. Вместе с тем развитие статических преобразователей влечет за собой соответствующее сокращение выпуска генераторов постоянного тока. Разработанная в СССР и внедренная в производство взамен устаревшей серии П новая единая серия подразделяется на два основных ряда: серию 2П с /г=90н-315 мм (мощностью до 200 кВт при 1500 об/мин) и серию П2 с /г —355-f-630 мм (мощностью свыше 200 кВт).

Чтобы улучшить работу двигателей, питаемых пульсирующим напряжением, используют шихтованные станины, однако при этом несколько усложняется конструкция двигателей и увеличивается трудоемкость их изготовления.

1. Общие сведения. Электродвигатели переменного тока являются основным видом двигателей в промышленном нерегулируемом приводе. По принципу действия они разделяются: на синхронные и асинхрон-н ы е. По числу фаз бывают трех-, двух- и однофазные. Наибольшее применение получили асинхронные бесколлекторные двигатели трехфазного тока с корот-козамкнутым и с фазным ротором. Конструкция двигателей обоих исполнений была разработана в 1890 г. талантливейшим русским инженером М. О. До-ливо-Добровольским. Их простота, дешевизна, высокий КПД и надежность в работе способствовали широкому внедрению их в промышленном электроприводе.

Конструкция двигателей постоянного тока сложнее и стоимость их выше, чем асинхронных двигателей, однако благодаря указанным свойствам удельный вес их в общем выпуске электрических машин не снижается, а наоборот, имеет тенденцию к повышению. Особенно эта тенденция проявляется в течение последних десятилетий в связи с развитием и широким внедрением автоматизированного привода, а также с "освоением тиристорных устройств, создающих возможность питания двигателей постоянного тока от сети переменного тока. Вместе с тем развитие статических преобразователей влечет за собой соответствующее сокращение выпуска генераторов постоянного тока. Разработанная в СССР и "внедренная в производство взамен устаревшей серии П новая единая серия подразделяется на два основных ряда: серию 2П с /г=90-н315 мм (-мощностью до 200 кВт при 1500 об/мин) и серию П2 с /г=355ч-630 мм (мощностью свыше 200 кВт).

Чтобы улучшить работу двигателей, питаемых пульсирующим напряжением, используют шихтованные станины, однако при этом несколько усложняется конструкция двигателей и увеличивается трудоемкость их изготовления.

Применение новой высокомеханизированной технологии позволило уменьшить трудоемкость изготовления двигателей на 25%. В частности, конструкция двигателей предусматривает литье корпусов из алюминиевых сплавов на автоматизированных литейных машинах, механическую обработку на автоматических линиях и агрегатных станках, механизированную укладку и пропитку обмотки на автоматических линиях и др. При внедрении новой технологии производительность труда повышается вдвое по сравнению с электродвигателями серии 4А. Общий экономический эффект от внедрения серии АИ составляет 23 млн. руб. на один миллион изготовленных двигателей.

Двигатели с диапазоном регулирования частоты вращения в пределах 1:3,75 всех мощностей выполняются с самовентиляцией, а с диапазоном 1:22,5 с высотами оси вращения 132 ...355 мм —с независимой вентиляцией. Конструкция двигателей предусматривает возможность крепления датчика скорости на валу.

12.3. Конструкция двигателей

Каскад асинхронный вентильный 203 Конструкция двигателей серии АИ

12.3. Конструкция двигателей................... 304

Конструкция двигателей не отличается от конструкции генераторов той же мощности и частоты вращения. Особые требования предъявляются лишь к конструктивному исполнению их демпферной (пусковой) обмотки, с помощью которой производится асинхронный пуск двигателей в определенных условиях.