Многоскоростные двигатели

Второй путь — изменение числа пар полюсов обмотки статора. С этой целью строят многоскоростные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Такой двигатель имеет на статоре

Многоскоростные асинхронные двигатели малой мощности применяют для привода вентиляторов, мелких станков в промышленности, в звукозаписывающей аппаратуре и других случаях.

При включении такой обмотки и сеть с частотой 50 гц скорость вращения магнитного поля может быть увеличена с 1500 до 3000 об/мин. Таким образом, применяя одну или несколько отдельных статорных обмоток, получают двигатель с несколькими определенными скоростями вращения поля. Такой асинхронный двигатель называют многоскоро стным. Обычно многоскоростные двигатели имеют 2, 3 или 4 различные скорости. Многоскоростные асинхронные двигатели выполняются с короткозамк-нутыми роторами. При выполнении многоскоростного двигателя с контактными кольцами потребовался бы дополнительный переключатель для пересоединения обмотки ротора. Все это усложнило бы конструкцию и уменьшило бы надежность в эксплуатации многоскоростного электродвигателя. К недостаткам многоскоростных двигателей следует отнести зависимость длительно допустимой нагрузки на валу от скорости вращения: с уменьшением скорости номинальная мощность двигателя также снижается, вместе с этим

В небольших и средних токарных станках для главного привода применяют многоскоростные асинхронные двигатели (двух-, трех- и четырехскоростные), которые вместе с коробкой скоростей осуществляют ступенчатое электромеханическое регулирование скорости шпинделя. В этом случае общее число скоростей шпинделя

На радиально-сверлильных станках главный привод и привод подачи обычно осуществляется от одного асинхронного электродвигателя с к. з. ротором. Регулируют скорости шпинделя и подачи механическим способом с помощью переключения шестерен в коробках скоростей и подач. Иногда применяют двух- и многоскоростные асинхронные двигатели. Для вспомогательных приводов используют электроприводы с односкоростными асинхронными двигателями с к. з. ротором.

В качестве приводов на шлифовальных станках применяют электро-и гидроприводы. В качестве главного привода используют электропривод в основном с нерегулируемым асинхронным электродвигателем, имеющим к. з. ротор. Вращение от двигателя на шпиндель шлифовального круга передается плоско- или клиноременной повышающей передачей. При малых диаметрах шлифовальных кругов для получения скорости шлифования, равной 50—80 м/с, на мелких и средних кругло-шлифовальных станках для главного привода применяют электрошпиндели, представляющие собой специальные асинхронные к. з. электродвигатели с закрепленным на их валу шлифовальным кругом. Электрошпиндели обеспечивают скорости шлифовального круга, равные 1900, 2500, 5000 рад/с (18 000, 24 000, 48 000 об/мин), а иногда достигают 15700, 21000 рад/с (150 000, 200 000 об/мин). Обычно в процессе шлифования шлифовальный круг осыпается или стачивается алмазом при правке. Это ведет к снижению скорости шлифования, производительности и качества обработки. В последнее время в кругло-шлифовальных станках для поддержания скорости шлифования при износе шлифовального круга применяют тиристорные электроприводы с двигателями постоянного и переменного тока, регулирующие скорость в диапазоне (2—4) : 1 при постоянстве мощности шлифования. В качестве регулируемого привода вращения изделия на круглошли-фовальных станках применяют многоскоростные асинхронные электро-

Простейшие системы регулируемого электропривода обеспечивают ступенчатое регулирование частоты вращения. Для нагнетателей малой мощности применяют многоскоростные асинхронные двигатели; для нагнетателей большой мощности — асинхронные или синхронные двигатели с питанием от преобразователей частоты.

Становятся мало эффективными и многоскоростные асинхронные двигатели — они тяжелы, дороги, требуют много контактной аппаратуры, стоимость привода соизмерима, а иногда и больше стоимости системы преобразователь частоты — серийный двигатель.

Многоскоростные асинхронные электродвигатели серии 4А предназначены для привода механизмов, требующих ступенчатого регулирования частоты вращения, имеют степень защиты IP44, выпу-

В промышленных производствах подъем и транспортировка грузов осуществляется подъемно-транспортными механизмами разной грузоподъемности и конструкции (мостовые краны, кран-балки, электротали, конвейеры, транспортеры и др.). При этом краны работают в повторно-кратковременном режиме и имеют мощность от нескольких киловатт до нескольких десятков киловатт. В качестве электропривода крановых механизмов применяют специальные асинхронные краново-металлургические двигатели. В обычных условиях для кран-балок, электроталей, транспортеров, конвейеров используют асинхронные электродвигатели общего применения единой серии 4А с напряжением 0,22...0,66 кВ. Транспортеры, конвейеры, в отличие от кранов, работают в длительном режиме. Часто применяют многоскоростные асинхронные двигатели, так как для изменения темпа работы требуется ступенчатое регулирование скорости движения груза, например при разной транспортируемой массе груза. Если по условиям окружающей среды производственные помещения относятся к нормальным, то в качестве приводных асинхронных электродвигателей используют электродвигатели общего применения, например, единой серии 4А.

с частыми реверсами применяют электроприводы по системам Г—Д (см. 4.25), МУ—Д (см. 4.24), ТП—Д (см. 4.22), обеспечивающие бесступенчатое регулирование скорости. Для электропривода подач, работающих с большим диапазоном изменения скорости и с повышенным статическим моментом при пуске, применяют одно- и многоскоростные асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом, а также приводы типа ПМСМ (см. 4.9). На агрегатных станках, устанавливаемых в автоматических поточных линиях, для перемещения силовых головок применяют гидропривод, обеспечивающий автоматизацию цикла работы станка (см. 4.26).

Расточные станки предназначены для обработки деталей различными инструментами, при этом отверстия на таких станках можно обрабатывать в различных плоскостях. Координатно-расточные станки предназначены для'обработки деталей с установкой координат центров отверстий при помощи перемещения стола с изделием или шпиндельной бабки с инструментом. Для расточных станков общего назначения для главного привода применяются односкоростные и многоскоростные асинхронные двигатели, а также приводы с муфтой скольжения типа ПМСМ. В координатно-расточных станках для бесступенчатого регулирования скорости находят* применение системы Г—Д, МУ—Д, а также система тиристорный преобразователь—двигатель.

На базе машин общего назначения проектируют и изготовляют без значительного изменения конструкции модификации машин, обладающие несколько измененными характеристиками, которые рассчитаны на удовлетворение требований отдельных видов электропривода. Например, у асинхронных двигателей модификациями могут быть двигатели с повышенным -скольжением, многоскоростные двигатели с переключением числа полюсов и т. п.

многоскоростные двигатели (Л=564-355 мм) на две, три и четыре частоты вращения — для привода механизмов со ступенчатым регулированием частоты вращения (металлообрабатывающие станки, механические колосниковые решетки, некоторые виды, лебедок и т д.);

Путем переключения числа пар полюсов можно изменять частоту вращения только большими ступенями, например: 3000, 1500, 1000, 500 об/мин. Возможность изменения числа пар полюсов в одном двигателе достигается усложнением его устройства, увеличением размеров и значительным повышением стоимости. Поэтому многоскоростные двигатели строят не более чем на четыре скорости.

Большинство двигателей других модификаций и специализированных исполнений серии АИ выпускаются со степенью защиты IP54 в тех или иных диапазонах высоты оси вращения. Они отличаются от рассмотренных либо отдельными конструктивными элементами, например встроенным электромагнитным тормозом, либо схемами обмоток (многоскоростные двигатели), материалом заливки пазов или размерными соотношениями зубцовой зоны (двигатели с повышенным скольжением или пусковым моментом), либо усиленными уплотнениями вала, подшипниковых щитов, вводного устройства, а также защитными и лакокрасочными покрытиями и т.п. (двигатели тропического или химостойкого исполнения) .

Многоскоростные короткозамкнутые двигатели применяются для привода вентиляторов, металлорежущих станков и т. п. Многоскоростные двигатели с контактными кольцами не изготовляются.

Многоскоростные двигатели имеют следующие недостатки: большие габариты и массу по сравнению с двигателями нормального исполнения, а следовательно, и большую стоимость.

Ротор многоскоростного двигателя делают короткозамкнутым, так как в этом случае не требуется переключения обмотки ротора на разное число полюсов. Многоскоростные двигатели выпускаются на две, три и четыре скорости вращения. При этом в пазах статора могут быть заложены одна или две раздельные обмотки, которые также могут быть выполнены с переключением числа полюсов.

На базе машин общего назначения проектируют и изготовляют без значительного изменения конструкции модификации машин, обладающие несколько измененными характеристиками, которые рассчитаны на удовлетворение требований отдельных видов электропривода. Например, у асинхронных двигателей модификациями MoryL быть двигатели с повышенным -скольжением, многоскоростные двигатели с переключением числа полюсов к т. п.

многоскоростные двигатели (А=56-=-355 мм) на две, три и четыре частоты вращения — для привода механизмов со ступенчатым регулированием частоты вращения (металлообрабатывающие! станки, механические колосниковые решетки, некоторые виды лебедок и т д.);

сти. Двухскоростные двигатели изготовляются с одной обмоткой и переключением полюсов p2'.pi = 2:\. Трех-скоростные двигатели имеют две обмотки, причем одну — с переключением p2'.pi = 2:l. Четырехскоростные двигатели имеют две обмотки с переключением рч:р\=2:\. Многоскоростные двигатели выполняются с короткозам-кнутым ротором, поэтому переключе ние числа пар полюсов производится только на статоре.

При проектировании многоскоростных двигателей стремятся сохранить высокие энергетические показатели на всех синхронных частотах вращения. Поэтому многоскоростные двигатели получаются с несколько большим расходом активных материалов на единицу мощности по сравнению с обычными асинхронными двигателями.