Обмотки электродвигателя: Как найти начало и конец обмотки электродвигателя

Содержание

Определение начала и конца обмоток электродвигателя

Бывают ситуации, когда маркировка выводов статорной обмотки электродвигателя отсутствует или нарушена, а для правильного подключения асинхронного электродвигателя в сеть необходимо правильно определить начало статорной обмотки и её конец.

Давайте определим принадлежность выводов, к соответствующим обмоткам воспользовавшись для этого мультиметром.  Перед началом измерения переключаем мультиметр на 200 Ом и одним из щупов дотрагиваемся до любого из шести выводов, а вторым щупом ищем конец этой обмотки. Когда вы найдете искомый проводник, показания на дисплее мультиметра изменятся на отличное от ноля. В нашем случае это 14,7 Ом.

Вы нашли первую обмотку статора электродвигателя. Предлагаю отметить выводы отрезками кембрика (или любым удобным вам способом) с маркировкой U1 иU2.

Аналогичным способом находим оставшиеся две обмотки.

Вторую обмотку отмечаем кембриком (или любым удобным вам способом) V1 и V2, а третью W1 и W2 соответственно.

В итоге мы нашли три обмотки и от маркировали их выводы в произвольном порядке.

Теперь перейдем к следующему шагу в котором мы определим начало статорной обмотки и её конец, но сначала немного теории.

В электротехнике две обмотки, которые находятся на одном сердечнике возможно подключить согласованно или встречно.  Таким образом, при согласованном подключении двух обмоток возникает ЭДС (электродвижущая сила), складывающаяся из сумм ЭДС (электродвижущей силы) первой и второй обмотоки. То есть процесс электромагнитной индукции возникающей в первых двух обмотках наведет в расположенной рядом обмотке ЭДС, то есть напряжение.

Если же вы подключите две обмотки встречно, получается что ЭДС каждой из обмоток будет направлена друг на друга и её сумма с этих двух встречных обмоток будет равнятся нулю. Поэтому в расположенной рядом обмотке электродвижущая сила не наведётся или наведется только малой величины.

Теперь выполним все выше сказанное на практике.

Выводы U1 и U2 первой обмотки соединяем с выводами V1 и V2 второй обмотки, представленным ниже способом. Помните, что обозначения, нанесенные на выводы достаточно условные.

Выводы обмоток U2 и V1 соединяем между собой, а на выводы U1 и V2 подаем напряжение 220 Вольт. 

После чего производим измерение напряжения на выводах обмотки W1 и W2, в первом случае получилось 0,15 Вольт. Полученное напряжение очень маленькое, поэтому можно сделать вывод, что обмотки подключены встречно. Отключаем напряжение и меняем выводы V1 и V2 местами.

После повторного измерения получается 6,8 Вольт. Значит обмотки подключены правильно, а маркировка их верна (рис.1).

Аналогичным способом ищем начало и конец у обмотки с выводами W1 и W2, все подключения выполняем по схеме приведенной ниже (рис.2).

Если при измерении напряжения вы получили 6,8 Вольт значит маркировка и подключение обмоток выполнено правильно.

Далее соедините обмотки вашего электродвигателя по схеме звезда или треугольник и провести испытания без нагрузки. В данном случае обмотки электродвигателя соединены по схеме звезда.

После пуска электродвигателя необходимо обратить внимание на сторону вращения вала и при необходимости поменять фазы местами для её изменения.

Материалы, близкие по теме:

9 типичных неисправностей электродвигателя и способы их устранения

В этом обзоре мы рассмотрим типичные неисправности трехфазных асинхронных электродвигателей и способы их предупреждения и устранения.

Электрические неисправности электродвигателя

Электрические неисправности двигателя всегда связаны с обмоткой.

  1. Межвитковое замыкание может возникнуть при ухудшении изоляции в пределах одной обмотки. Возможные причины: перегрев обмотки, некачественная изоляция, износ изоляции вследствие вибрации. Определить межвитковое замыкание бывает сложно. Основной метод диагностики – сравнение сопротивления и рабочего тока всех трех обмоток. Первые симптомы межвиткового замыкания – повышенный нагрев двигателя и падение момента на валу. При этом по одной из фаз ток больше, чем по двум другим.
  2. Замыкание между обмотками происходит из-за смещения обмоток, механической вибрации и ударов. При отсутствии должной электрической защиты может возникнуть короткое замыкание и пожар.
  3. Замыкание обмотки на корпус. При данной неисправности электродвигатель может продолжать работать, если неправильно выполнены заземление и защита от короткого замыкания. Однако в работе он будет смертельно опасен, так как его потенциал будет находиться под фазным напряжением.
  4. Обрыв обмотки. Эта неисправность равносильна пропаданию фазы. Если обрыв происходит в работе, то двигатель резко теряет мощность и начинает перегреваться. При правильно выполненной защите двигатель отключится, поскольку ток по другим фазам будет повышен.

Для устранения большинства из этих поломок требуется перемотка двигателя.

Механические неисправности электродвигателя

Механические неисправности электродвигателя связаны с его конструкцией.

  1. Износ и трение в подшипниках. Проявляется в повышении механической вибрации и шума при работе. В этом случае требуется замена подшипников, иначе неисправность приведет к перегреву и падению производительности двигателя.
  2. Проворачивание ротора на валу. Ротор может вращаться в магнитном поле статора, а вал будет неподвижен. Требуется механическая фиксация ротора на валу.
  3. Зацепление ротора за статор. Эта проблема связана с механической поломкой подшипников, их посадочных мест или корпуса двигателя. Кроме того, подобная неисправность приводит к повреждению обмотки статора. Практически не подлежит ремонту.
  4. Повреждение корпуса двигателя. Может происходить из-за ударов, повышенных нагрузок, неправильного крепления или низкого качества двигателя. Ремонт является трудоемким из-за трудностей соосной установки переднего и заднего подшипников.
  5. Проворачивание или повреждение крыльчатки обдува
    . Несмотря на то, что двигатель продолжит работать, он будет перегреваться, что существенно сократит срок его службы. Крыльчатку необходимо закрепить (для этого используется шпонка или стопорное кольцо) или заменить.

Аварийные ситуации при работе электродвигателя

Существуют неисправности, не связанные непосредственно с двигателем, но влияющие на его работу, характеристики и срок службы. Большинство этих неисправностей вызваны механической перегрузкой, увеличением тока, и, как следствие, перегревом обмоток и корпуса.

  1. Увеличение нагрузки на валу вследствие заклинивания привода либо приводимых механизмов.
  2. Перекос напряжения питания, который может быть вызван проблемами питающей сети либо внутренними проблемами привода.
  3. Пропадание фазы, которое может произойти на любом участке питания двигателя – от питающей трансформаторной подстанции до обмотки двигателя.
  4. Проблема с обдувом (охлаждением). Может возникнуть из-за повреждения крыльчатки двигателя при собственном охлаждении, из-за останова вентилятора внешнего принудительного охлаждения или вследствие значительного повышения температуры окружающей среды.

Способы защиты электродвигателя

Для защиты электродвигателя от внутренних и внешних неисправностей, а также для минимизации дальнейших трудозатрат по его ремонту применяют различные устройства.

1. Мотор-автоматы и тепловые реле

Мотор-автоматы (автоматы защиты двигателя) и тепловые реле используют для обнаружения превышения тока по одной или всем фазам двигателя. В случае превышения через некоторое время происходит отключение привода.

В отличие от мотор-автомата, у теплового реле нет силовой коммутации. Оно имеет только управляющий контакт, который размыкает питание силовой цепи. Мотор-автомат является самостоятельным коммутационным устройством, способным выключать двигатель.

Минус теплового реле заключается в отсутствии защиты от короткого замыкания. Мотор-автомат имеет защиту от перегрузки и электромагнитную защиту от короткого замыкания, которая мгновенно срабатывает и выключает двигатель при превышении тока уставки в 10-20 раз.

Данные устройства используются наиболее широко и при правильной установке и настройке способны с большой долей вероятности защитить электродвигатель и оборудование от поломки и других негативных последствий.

2. Электронные реле защиты двигателей

Данный вид защиты обеспечивает большой выбор различных защит. Основным элементом таких реле является микропроцессор, который анализирует мгновенные значения напряжения и тока и принимает решения на основе заданных настроек. Это может быть выдача сигнала на индикацию либо на отключение двигателя.

3. Термисторы и термореле

Когда по какой-то причине не сработала тепловая защита по перегрузке, последний рубеж обороны — термозащита. Внутрь обмотки устанавливается термочувствительный элемент (как правило, термистор или позистор), который меняет свое сопротивление в зависимости от температуры. При пересечении порога срабатывает соответствующая защита, и двигатель отключается.

Возможно применение более простых дискретных термореле (термоконтактов), которые размыкают контрольную или тепловую цепь, что приводит к аварийной остановке электродвигателя.

4. Преобразователи частоты

Обычно преобразователи частоты располагают несколькими видами защиты – по превышению момента и тока, по превышению напряжения, обрыву фазы и проч. Кроме того, возможно ограничение момента и тока. В этом случае на двигатель будет подаваться напряжение с меньшим уровнем и частотой, если будет обнаружена перегрузка. При этом будет выдано соответствующее сообщение оператору, а двигатель может продолжать работать.

Также производители частотных преобразователей рекомендуют устанавливать защитный автомат на входе ПЧ, тепловое реле на выходе и термисторную защиту.

Другие полезные материалы:
Выбор электродвигателя для компрессора
Как определить параметры двигателя без шильдика?
Выбор мотор-редуктора для буровой установки

Обмотки электродвигателей — Энциклопедия по машиностроению XXL

По способу включения электромагниты постоянного тока подразделяются на электромагниты с обмоткой параллельного возбуждения (шунтовые), катушки которых включаются параллельно обмотке электродвигателя механизма, и на электромагниты с обмоткой последовательного возбуждения (сериесные), включаемые последовательно с обмоткой возбуждения двигателя механизма. Тяговое усилие и характеристика электромагнита параллельного возбуждения не зависят от типа и нагрузки двигателя механизма. Тяговое усилие и ток в обмотке электромагнитов последовательного возбуждения определяются нагрузкой и типом двигателя механизма. При малых нагрузках магнитный поток может оказаться недостаточным для срабатывания магнита. Поэтому обычно такие магниты устанавливают на тормозах механизмов, для которых нагрузка и величина тока меняются мало (например, механизмы передвижения и поворота) или в которых цепь возбуждения является самостоятельной и ток в ней не уменьшается ниже определенного значения.  [c.396]
Фольга и тонкая проволока из САП могут найти успешное применение для изготовления конденсаторов и обмотки электродвигателей, работающих в условиях повышенных температур (350—400° С).  [c.112]

В режиме расхолаживания реактора ГЦН работает на частоте вращения 375 об/мин, которая обеспечивается второй обмоткой электродвигателя, питаемой от автономного источника. Насосный агрегат вместе с постаментом на четырех роликовых опорах свободно перемещается по фундаментной плите в любом направлении усилием не более 10 кН. Подвижное крепление ГЦН позволяет отказаться от температурных компенсаторов на циркуляционных трубопроводах и благодаря этому оптимально скомпоновать последние. Насосный агрегат представляет собой достаточно сложную конструкцию, оснащенную вспомогательными системами, необходимыми для охлаждения некоторых его узлов, что в целом снижает КПД и надежность агрегата, увеличивает его стоимость.  [c.138]

Запись мощности или силы тока и напряжения в обмотках электродвигателя с целью диагностирования привода Измерение уровней жидкостей (смазка, охлаждающая жидкость)  [c.146]

Если камеры сырые, необходимо проверить состояние обмотки электродвигателя и при необходимости электродвигатель снять для просушки. В задвижках с электроприводом, не подвергающихся ревизии, необходимо проверить механизм задвижки на закрытие н открытие при помощи электродвигателя, а при необходимости очистить и смазать движущиеся детали.  [c.339]

При загорании электродвигатель отключают от сети и закрывают вентиляционные каналы. Для тушения двигателей применяют только углекислотные огнетушители, а после разборки электрической схемы и заземления кабеля двигателя можно тушить и водой. Применять пенные огнетушители нежелательно вследствие разрушающего действия пены на изоляцию обмотки электродвигателя.  [c.28]

Сушка электродвигателя постоянным током проводится путем пропускания постоянного тока через обмотки, при этом фазы соединяют последовательно или параллельно в зависимости от применяемого источника. Сила тока обусловливается минимально допустимой температурой нагрева обмотки статора, равной 70° С. Сильно увлажненные обмотки электродвигателя сушить постоянным током не рекомендуется, так как такая сушка может вызвать электрическое разрушение изоляции.  [c.59]


При эксплуатации этих насосов наблюдалось проникновение наров натрия в полость электродвигателя и конденсация их на внутренних поверхностях полости и на обмотке электродвигателя. Пары натрия окислялись, и на обмотке осаждался тонкий налет окиси натрия. При попадании на обмотку влаги образовывалась гидроокись, разъедавшая изоляцию, и обмотка разрушалась.[c.172]

Понятно, что если замкнуть эту цепь через какое-либо внешнее электрическое сопротивление (обмотка электродвигателя, электронагреватель и т.-д.), то в термоэлектрической цепи возникнет ток (рис. 12-2).  [c.403]

Срабатывание защиты сопровождается появлением сигнала и выпадением бленкера. Не следует осуществлять повторный пуск насоса, не разобравшись в причине его отключения. Кроме того, надо знать, что каждый пуск сопряжен с протеканием очень большого тока через обмотку электродвигателя, так как пусковой ток примерно в 7 раз превышает рабочий. Поэтому по условиям допустимого нагрева обмотки крупные электродвигатели допускают не более двух пусков подряд из холодного состояния и не более одного повторного включения  [c.55]

У электродвигателя с фазовым ротором следует осмотреть контактные кольца, щетки и щеткодержатели. При необходимости — зачистить кольца и притереть щетки. Проверить состояние обмотки ротора путем пробного пуска электродвигателя с приподнятыми щетками при отсутствии заземления или замыкания обмотки электродвигатель не должен гудеть и вращаться. Очистить обмотку от пыли.  [c.759]

Пластины конденсатора, также как и обмотки электродвигателя, изолированы от массы. Если сопротивление изоляции резко падает  [c.282]

Омметр потребуется также, если вы захотите проверить обмотку электродвигателя или конденсатор, или отыскать нужные клеммы в аппаратуре с большим количеством выводов (например, пусковое реле или многоступенчатый термостат).  [c.307]

Надежность снижается, если не ведется постоянный контроль за температурой подшипников, за непрерывным поступлением охлаждающей воды и хорошим состоянием их уплотнений. Дефекты уплотнений способствуют нагреванию и повреждениям подшипников в результате вытекания из них смазки попадание вытекающей и разбрызгиваемой смазки на обмотку электродвигателя может вызвать ухудшение ее изоляции п привести к повреждению.  [c.191]

В приводах движения подачи станков с ЧПУ используют высокомоментные электродвигатели серии ПБВ с возбуждением обмотки от постоянных магнитов или двигатели постоянного тока серии 2П или ПБС с электромагнитным возбуждением обмотки. Электродвигатели применяют в сочетании с внутренними встроенными тахогенераторами, что обеспечивает бесступенчатое регулирование скоростей перемещения рабочих органов станка (суппортов, столов).  [c.330]

Механическое воздействие (например, многократная деформация) ускоряет старение. Влага на старение полимеров действует менее существенно. Электрическое старение полимерных диэлектриков (снижение электрической прочности, например, в кабелях, конденсаторах, обмотках электродвигателей) может происходить при достаточно высоком напряжении путем ионизации под действием озона и оксидов азота, образующихся при этом. Такое старение протекает при постоянном напряжении медленнее, чем при переменном.  [c.106]

Все электросверлилки весьма экономичны, но чувствительны к перегрузкам и применяются только для кратковременных циклов работы. При нагреве обмотки электродвигателя выше 95° машинки выходят из строя это нужно учитывать при пользовании ими.  [c. 225]

Устанавливаемые на башенных кранах электродвигатели относятся к специальной группе электрических машин, называемых крановыми. Крановые электродвигатели с фазовым ротором обозначают МТ, с короткозамкнутым ротором — МТК (рис. 65). Крановые электродвигатели рассчитаны на напряжение 220/380 В. Обмотки электродвигателей выполнены таким образом, что при изменении схемы их соединений электродвигатель может быть включен в сеть напряжением 220 В или 380 В. При напряжении 380 В обмотку статора соединяют в звезду (у), а при напряжении 220 В —в треугольник (Д). Переключение обмотки статора производят в коробке выводов, в которой расположены шесть выводных концов с кабельными наконечниками, имеющими обозначение начал трехфазной обмотки С/, С2, СЗ и концов С4, С5, Сб.  [c.126]

Так как напряжение источников тока, к которым подключается электродвигатель М2, может быть различным, то (см. рис. 78) обмотки электродвигателя автоматически соединяются в звезду или треугольник с помощью промежуточного реле РП2, катушка которого включена параллельно с катушкой реле Р1. При выключенном реле обмотки электродвигателя М2 соединены в звезду, а при включенном реле —в треугольник.  [c.148]


Если напряжение внешней питающей сети равно 220 В, обмотки электродвигателя М2 должны быть включены только в треугольник. Для этого реле РП2 вручную переводят в положение Включено>, фиксируют в этом положении, а катушку реле отключают от сети.  [c.148]

Промежуточное реле РП1 служит для подачи напряжения на статор двигателя Мб, причем если реле не включено, то нормально закрытые контакты дают возможность двигателю гидротолкателя соединиться параллельно со статором основного двигателя М], а когда включаются нормально открытые контакты реле, двигатель Мб питается от роторной обмотки электродвигателя ML  [c.159]

Находят конец и начало третьей обмотки электродвигателя, для этого присоединяют вольтметр к обмотке II (рис. 61, е). Соединяют провода 5 и 5, принадлежащие обмоткам I и III, между собой. Присоединяют к проводам 7 и 5 обмотки III силовые провода. Включают автоматический выключатель и подают напряжение на электродвигатель. Записывают показание вольтметра и отключают автоматический выключатель. Если показание вольтметра максимальное, то провода, принадлежащие обмотке III, маркируют так, как показано на рис. 61,е (обозначения указаны в скобках). Если же показание вольтметра минимальное, то маркировку проводов обмотки III производят, как указано в скобках на рис. 61,6.  [c.283]

Включают автоматический выключатель и находят второй провод, принадлежащий обмотке П. Отключают автоматический выключатель и после проверки отсутствия напряжения маркируют два провода, принадлежащие второй, и оставшиеся два провода — третьей обмотке. Чтобы не перепутать провода, принадлежащие той или иной обмотке электродвигателя, необходимо их предварительно промаркировать навесить на них бумажные этикетки с нумерацией или пары проводов, принадлежащие каждой обмотке, связать между собой.  [c.284]

В ЧА с электродвигателями постоянного тока используется цифро-аналоговое преобразование управляющих цифровых кодов в напряжепие, подаваемое па обмотку электродвигателя. Примерами таких ЧА могут служить двухкоордииатные регистрирующие приборы ДРП-2, ДРП-3. Достоинства этих ЧА—высокая точность и возможность перемещений нера в произвольных направлениях, недостаток — сложность оборудования.  [c.51]

Известны стационарные машины, использующие для стабилизации силового режима испытаний корректировку числа оборотов ротора инерционного вибратора путем соответствующего изменения силы тока в щунтовой обмотке основного электродвигателя с помощью амплитудного регулятора [11]. Типичная схема такого регулятора (рис. 33) состоит из трех электрических Цепей цепи питания основного электродвигателя 5 цепи питания электродвигателя 2, предназначенного для регулирования тока в шунтовой обмотке электродвигателя 5, и цепи питания реле реверса 1 с вибрирующим контактом 3.  [c.61]

Тензометрические державки со встроенными микроусилителями тензодатчик на наружном подшипнике шпинделя со встроенным яикроусилителем амперметры для измерения тока в обмотках электродвигателя шпинделя  [c.146]

На фиг. 78 приведена схема универсального станка для намотки секции обмотки электродвигателя. РаздвТ жной токарный двухкулачковый патрон 7, на который надеваются формы 8 для намотки секций, приводится в движение коллек-  [c.988]

При перемотке обмоток электрошпинделей в инструментальных цехах подшипниковых заводов пропитку производят в электроре-монтных цехах, где пропитьшают обмотки электродвигателей.  [c.71]

Сигнал каждой фазы статора управляет транзисторами VT1, VT2, VT3, работающими в режиме электрического ключа. Цепи коллектор — эмиттер транзисторов включены в цепи фазных обмоток трехфазного синхронного двигателя. Ротором электродвигателя служит четерёхполюсный постоянный магнит. Когда с фазной обмотки датчика на базу соответствующего транзистора поступает положительная полуволна ЭДС, он открывается и по соответствующей фазной обмотке электродвигателя будет протекать ток. Так как фазные обмотки да гчика сдвинуты на 120°, то открытие транзисторов будет также сдвинуто во времени. Il03T0Nfy магнитное поле статора электродвигателя, создаваемое его обмотками, согласуется с частотой вращения ротора датчика. Вращающееся магнитное поле статора, воздействуя на постоянный магнит ротора,  [c.45]

Наконец, нужно иметь в виду, что при осмотре полугерметичных компрессоров в случае разрушения клапанов необходимо проверить отсутствие кусочков клапана в обмотке электродвигателя, а также между ротором и статором, поскольку эти кусочки могут застрять там, вызывая местные короткие замыкания обмотки и ее перегорание.  [c.105]

Регулирование мощности электродвигателей вибромолота менее целесообразно, чем регулирование ударной скорости. Мощность двигателей находится в прямой зависимости от ударной скорости, и поэтому указанные недостатки полностью свойственны и такой схеме регулирования. Дополнительным сун1ествениым дефектом такой схемы является значительная зависимость мощности от иных факторов, помимо ударной скорости. Регулирование тока в обмотках электродвигателей привело бы к еще большим погрешностям, поскольку ток даже при постоянном напряжении сети зависит от коэффициента мощности, который может меняться при изменении внешних условий работы машины.  [c.462]

Особенно тщательному осмотру подвергают интающий шланговый шнур. Его изоляция ни в коем случа не должна быть нарвана или протерта. Перед включением инструмента в алектрическую сеть обязательно проверять, соответствуют ли напряжение и частота тока в сети указанным в паспорте инструмента. В процессе работы надо наблюдать за нагревом двигателя во избежание выхода инструмента из строя обмотки электродвигателя не должны нагреваться свыше 75°. Практически нагрев считается допустимым, если на корпусе машинки можно держать ладонь. Если же нагрев превосходит допустимый, то время от времени следует выключать инструмент. После работы инструмент необходимо тщательно очистить от стружки и грязи и вьшуть наконечник. Все металлические части протереть слегка масляной тряпкой, протереть сухой тряпкой наружную часть проводов, аккуратно смотать их и только в таком виде сдать инструмент на хранение. Храниться механизированные машинки электрического действия должны в сухом отапливаемом помещении.  [c.228]


Провода со стекловолокнистой изоляцией имеют исключительно широкое применение и являются наиболее надежными проводами вследствие своей повышенной нафевостойкости, стойкости к кратковременному повышению температуры и достаточно большой тол-шины изоляции. Основное применение проводов данного типа -обмотки электродвигателей для тяжелых условий эксплуатации (химическое оборудование, крановые электродвигатели и т.п.) и сухих трансформаторов.  [c.385]

Большинство жидкостей для гидросистем, не содержащих каких-либо примесей, обладают хорошими изоляционными свойствами, что позволяет помещать в них электрические агрегаты и их элементы (соленоиды, обмотки электродвигателей и пр.) без доцол итеяьной изоляции проводников. Однако многие осадки жидкостей, выделяющиеся в результате неудовлетворительной эксплуатации, обладают относительно высокой электропроводностью и покрытие ими выводов проводников или проводов с плохой изоляцией может вызвать искрение и опасность возникновения пожара.  [c.52]

Стрелка может также не работать из-за перегорания предохранителей, отсутствия щеточного контакта и обрыва — в обмотках электродвигателя. Все трущиеся части электропривода должны быть смазаны, а у электроприводов СПВ-5 и СП-2 должны быть смазаны поверхности фрикционных дисков. Глубина врубания ножей автопереключателя в контактные пружины должна быть не менее 5 мм. Толщина изолирующей прокладки между серьгой и остряком должна быть не более 4 мм, а толщина металлической прокладки не более 3 мм. Общая толщина прокладок должна быть не более 7 мм, а металлическая прокладка должна быть одних размеров с основанием серьги.  [c.263]

В силовую цепь входят обмотки электродвигателей и части электроаппаратов (контакты рубильников, главные контакчы контакторов, катушки токовых реле и т. п.), включенные последовательно с обмотками электродвигателей.  [c.156]

При включении ВУ и ВА1 лифта подается питание на клеммы I а4 УВТЗ-1. При этом, если температура обмотки электродвигателя нилрабочей температуры терморезисторов, то их сопротивление менее сопротивления срабатывания УВТЗ-1. В этом случае транзистор У8 будет закрыт, а V 9 открыт ток будет протекать только через транзистор У9 и переход тиристора VI. Тиристор и реле Р включатся, контакты реле Р замкнутся в цепи управления лифтом, обеспечивая его работу. При увеличе-  [c.33]

НИИ температуры обмотки электродвигателя главного привода лифта сверх предельно допустимого значения сопротивление терморезисторов резко возрастает до величины, при которой происходит запирание транзистора V9 и включение транзистора У8. Переход тиристора 1 7 обесточивается и реле Р отключается. Замыкающие контакты реле Р размыкают цепь блокировочных контактов предохранительных устройств лифта, прекращая его работу. После охлаждения обмотки электродвигателя до допустимой температуры сопротивление терморезисторов понизится и реле Р устройства УВТЗ-1 снова включится.  [c.34]

В процессе эксплуатации при включении электродвигателя под воздействием пусковых токов и при работе электродвигателя клеммные соединения вводного рубильника и всей силовой цепи нагреваются, вследствие чего расширяются. Этому расширению противодействует крепление клеммного соединения. Провода, находящиеся в зоне крепления, сминаются. После нахождения в паузах между включениями электродвигателя крепления клеммных соединений могут оказаться ослабленными. Это приводит к увеличению переходного сопротивления и еще большему нагреву клеммного соединения, подга-ру и в конечном итоге к исчезновению напряжения в одной из фаз и сгоранию статорной обмотки электродвигателя. При обнаружении ослабленного клеммного соединения подтягивать его не рекомендуется. В этом случае клеммные соединения разбирают, зачищают чис-TbiiM надфилем контактные поверхности проводов, шайб и гаек, затем собирают и закрепляют.  [c.258]

Работа автоматического привода дверей заключается в следующем. В момент входа кабины в зону точной остановки теряет питание реле точной остановки (РТО), р-контакт его в цепи реле открывания дверей замыкается и оно получает питание. Реле замыкает свои контакты в цепи статорной обмотки электродвигателя привода дверей, его ротор приходит во вращение, одновременно с этим приходит во вращение водило И (см. рис. 15). Правая створка под действием его открывается, а так как обе створки ка-бииной двери связаны между собой канатом связи, открывается и левая створка. Когда кабина находится на этаже, ролики рычагов открывания створок двери шахты находятся в пазах отводок, укрепленных на створках двери кабины, поэтому створки двери шахты также открываются.  [c.32]


Устройство электродвигателя | Electricdom.ru

Электрические машины делятся на две большие категории:
1. Генераторы, которые служат для преобразования механической энергии в электрическую энергию.
2. Двигатели преобразуют электрическую энергию в механическую энергию.

Двигатели переменного тока делятся на асинхронные и синхронные.

Асинхронным называется двигатель, одна из обмоток которого обмотка статора, подключается к источнику переменного тока, а другая обмотка, обмотка  ротора выполняется короткозамкнутой (в виде беличьей клетки) или фазной, выводы которой подключаются к контактным кольцам.  Статор асинхронного двигателя создает вращающееся магнитное поле, а ротор вращается с меньшей скоростью, т.е. асинхронно. Увеличение нагрузки двигателя вызывает уменьшение скорости вращения ротора.

В синхронном двигателе скорость вращения ротора совпадает со скоростью вращения магнитного поля статора и не зависит от нагрузки двигателя.

Все электрические двигатели могут служить, как двигателями, так и генераторами. Электрические машины являются основными потребителями электрической энергии.

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электродвигатели (АД) наиболее распространены, дешевле по стоимости, просты по устройству, неприхотливы в эксплуатации. Основной недостаток – практически не регулируемая частота вращения. Бывают одно и много фазными. Основные их элементы – статор (неподвижная часть), которая создает магнитное поле, и ротор (вращающаяся часть). Применяются для привода рабочих машин различного назначения (насосы, деревообрабатывающие станки, дробилки и т.д.). Выпускаются на мощности от 0,2 до 200 кВт и более.

 

 

Устройство асинхронного двигателя:
1. Статор с рабочими обмотками.
2. Вентилятор на валу ротора.
3. Ротор.
4. Щиты с подшипниками для вала ротора.

В общем случае обмотка статора состоит из трех секций, сдвинутых относительно друг друга на 120 градусов. В этом случае создается двухполюсное магнитное поле. Для создания четырехполюсного магнитного поля надо увеличить число секций обмотки до 6 и т.д. Начала и концы обмоток статора трехфазного асинхронного двигателя выводятся на щиток корпуса. Ротор асинхронного двигателя представляет собой сердечник, собранный из стальных пластин.

Соединение звездой обмоток асинхронного электродвигателя

 

 

А, B, C — начала обмоток

X, Y, Z — концы обмоток

Концы статорных обмоток x, y, z соединяются в одну точку, к началам обмоток А, B, C подключаются линейные провода. Сопротивление между концами обмоток и любым из линейных поводов — начала обмоток, должно иметь какую-то величину. Также сопротивление между корпусом и началами обмоток должно иметь какую-то величину.

Соединение треугольником обмоток асинхронного электродвигателя

 

 

А, B, C — начала обмоток

X, Y, Z — концы обмоток

Конец X первой обмотки соединен с началом B второй обмотки, конец Y второй обмотки с началом C третьей обмотки, конец Z третьей обмотки с началом А первой.

Работа асинхронного электродвигателя

После монтажа нового двигателя вместе с новым механизмом или после замены двигателя производится его подготовка к включению с целью выявления неисправностей при монтаже не только двигателя, но и электрического и механического оборудования.

При подготовке двигателей к работе производится:
1. Внешний осмотр.
2. Проверка схемы соединения обмоток.
3. Измерение сопротивления изоляции.
4. Пробный пуск двигателя.
5, Проверка работы двигателя на холостом ходу и под нагрузкой.

Проверка схемы соединения обмоток двигателя

 

Большинство двигателей в коробках зажимов имеют шесть выводов, соответствующих началам и концам фазных обмоток.

Обычно выводы всех фаз обмотки статора расположены в коробке зажимов (рис. а). Такое расположение дает возможность получить соединение фазных обмоток статора звездой при соединении горизонтально перемычками нижних зажимов (рис. б) и треугольником при соединении вертикальных пар зажимов (рис. в).

В некоторых двигателях обмотки фаз статора соединены звездой и в коробке зажимов находятся только выводы С1, С2 и С3.

Следует учесть, что выводные концы обмоток фаз двигателя одеваются на шпильки и прижимаются гайками, которые могут быть слабо затянуты, поэтому нужно проверять их крепление пошатыванием. При слабом креплении нужно отсоединить подводящие провода и перемычки и затянуть гайки крепления.

Пробный пуск двигателя

Электродвигатель включают на 2-3 секунды и проверяют:
1. Направление вращения двигателя.
2. Работу вращающихся частей двигателя и вращающихся и движущихся частей
механизма.
3. Действие пусковой аппаратуры.

При любых признаках неисправности электрической или механической части двигатель останавливают и неисправности устраняют.

Нужное направление вращения двигателя бывает на нем обозначено стрелкой. Нужно также помнить, что при правильном направлении вращения колес двигателей их лопатки загнуты в обратную сторону относительно направления вращения.

Для изменения вращения двигателя надо отсоединить от зажимов два провода, подводящих напряжение к двигателю, поменять их местами и снова присоединить. Обычно это делается на выходе магнитного пускателя. Кратковременное включение повторяют 2—3 раза, увеличивая продолжительность включения.

При написании статьи использовалась часть материалов  из книги Синдеева Ю.Г.
«Электротехника с основами электроники».

Как определить рабочую и пусковую обмотки у однофазного двигателя

Однофазные электрические двигатели – электромеханический преобразователь энергии небольшой мощности. Конструктивно однофазный двигатель похож на трехфазный, однако статорная обмотка такого двигателя является двухфазной (основная и пусковая обмотки).
Основная (рабочая) обмотка создает магнитное поле при работе электродвигателя. Однако при подключении только рабочей обмотки к питающей сети результирующее магнитное поле будет равно нулю.

Пусковая (вспомогательная) обмотка предназначена для создания необходимого пускового момента. По способу создания пускового момента однофазные электродвигатели можно разделить на двигатели с рабочим конденсатором (конденсатор постоянно подключен к пусковой обмотке) и двигатели с пусковым конденсатором (конденсатор подключается к вспомогательной обмотке на время пуска).

По своему конструктивному исполнению основная и пусковая обмотки имеют ряд отличий. В первую очередь это сечение токопроводящих проводников. Сечение проводов рабочей обмотки больше ввиду длительного пребывания обмотки под нагрузкой. Именно это условие и используется при определении пусковой и рабочей обмоток электродвигателя. Рабочая обмотка имеет бОльшее сечение проводника, а следовательно и меньшее активное сопротивление.

Клеммная коробка однофазного электродвигателя имеет 3 или 4 вывода. Для определения пусковой и рабочей обмоток необходимо произвести измерение активного сопротивления проводников. Иногда обмотки можно различить визуально, зная что рабочая имеет бОльшее сечение.
Рабочая обмотка подключается к сети переменного тока. Один из выводов пусковой – к выводу рабочей обмотки, второй – через конденсатор к другому концу рабочей обмотки. Направление вращения двигателя определяется подключением пусковой обмотки и не зависит от полярности питающего напряжения.

Для электродвигателей с 3 выводами также необходимо произвести измерения активных сопротивлений. Довольно часто встречается комбинация сопротивлений 10 Ом, 25 Ом и 15 Ом. При этом один из выводов основной обмотки будет иметь наименьшее сопротивление (10 Ом), а второй при измерениях с двумя другими выводами покажет 10 Ом и 15 Ом. Третий вывод будет выводом пусковой обмотки. Направление вращения такого двигателя можно изменить лишь изменением схемы соединения обмоток, для чего необходимо произвести разборку электродвигателя.


Всего комментариев: 0


Как найти начало и конец обмотки электродвигателя

Иногда случается так, что человек покупает или получает трехфазный электродвигатель с шестью катушками, которые не промаркированы. Если говорить проще, мотор имеет шесть проводов, идущих из статора, и они не обладают никакими надписями. Для его включения необходимо попарно соединить проводники, получив три контакта. Этот процесс называют маркировкой выводов. О том, как определить начало и конец обмотки, и как они обозначаются, рассказано в этом материале.

Обозначение обмоток трехфазного двигателя

Любой статор трехфазного электрического мотора обладает тремя катушечными группами, которые по-другому называются обмотками. Одна обмотка соответствует одной фазе и обладает двумя выходами. Они являются началом и концом катушки, то есть всего из двигателя выходит шесть проводов, маркируемых следующим образом:

  • C1 или U1 — начало витка № 1, C4 или U2 — конец витка № 1;
  • C2 или V1 — начало витка № 2, C5 или V2 — конец витка № 2;
  • C3 или W1 — начало витка № 3, C6 или W2 — конец витка № 3.
Клеммная коробка движка

Обратите внимание! На условных схемах их также подписывают такими буквами, а обозначаются они волнистыми линиями с тремя бугорками. В этом можно убедиться, посмотрев на любую схему подключения трехфазного двигателя.

Кабеля катушек выводят в специальную клеммную коробку движка. От того, как эти провода будут соединены, зависит номинальный электрический ток, подающийся на статор, а также напряжение сети питания.

Обозначение катушек на схеме

Как правильно можно определить, где начало и конец обмотки трехфазного электродвигателя

Маркировку выводящих проводников можно быстро найти, используя простую контрольную лампочку на 220 В и электрический тестер. Из всего движка нужен только статор. С помощью тестера находят три кабеля и переключают режим измерения на «сопротивление». Поочередно выполняют прозвонку выводов. Если прибор пищит или издает другие звуки, то найден правильный проводник

То же самое можно сделать и с помощью лампы. Для этого:

  1. К предполагаемой обмотке подсоединяют лампу.
  2. Две других катушки выводными кабелями соединяют изолированным проводником.
  3. На другие провода подают 220 В.
  4. Если лампа не горит, то выводы определены неправильно и нужно просто поменять провода для следующего теста.

Важно! После определения выводных проводников каждой из катушек их необходимо пометить, чтобы не запутаться в будущем. Для этого используют маркер или цветные трубки из ПВХ, которые надевают на выводы.

Определять выводы можно с помощью тестера

Таким образом, было рассмотрено, как определить начало и конец обмотки электродвигателя с помощью подручных средств. Без этого не получится подключить движок в сеть и обеспечить корректную его работу. Обозначения наносят на выводные провода или на колодки зажимов, находящиеся рядом с выводами. Если соединение фаз находится внутри движка, то их кончики не обозначают. Достаточно будет нанести буквы без цифр.

Как определить начало и конец обмотки электродвигателя. Схема

Как подобрать начала и концы обмоток электродвигателя. Ничего лишнего, только по существу. 3 способа, а в конце статьи видео с примером.

С помощью контрольной лампы или мультиметра определяем пары выводов. Также неплохо бы предварительно проверить на короткое замыкание, межвитковое и замыкание на корпус. Двигатель должен быть исправен, разумеется.

Способы: Метод трансформации

Приступим к первому способу. Для этого нужно правильно выполнить следующие действия.

  1. Одна из фазных обмоток замыкается через лампу накаливания или вольтметра (U 30-40 Вольт). Можно использовать мультиметром.
  2. Две оставшиеся катушки соединяются последовательно в обычную бытовую сеть 220 Вольт. Начало V1 к концу второй U2, как показано на картинке сверху.

Если две оставшиеся обмотки соединены правильно и последовательно, то в 3 обмотке наводится ЭДС. Вызывая свечение лампочки, или отклонение стрелки вольтметра.

Если включены встречно, то общий поток не пересекает 3 обмотку, магнитный поток и сумма токов равны нулю. В таком случае ЭДС не наводится, и нет свечения лампы или отклонения стрелки.

В таком случае надо поменять концы второй обмотки и повторить тест. Если не изменилось, то возвращаем предыдущую обмотку в исходное состояние и поменять концы местами на третей обмотке.

Метод подборка концов

Используется для двигателей 3-5 кВт!

Здесь думаю изображение не нужно. При этом способе берем по одному концу и соединяем в общую точку, а другие выводы присоединяют к трем фазам. Получается схема звезды, короткозамкнутая.

Если при включении двигатель запускается не сразу и сильно гудит, это означает, что не все концы попали в общую точку и одна из обмоток создает встречный ток и двигатель работает не на полную мощность.

Нельзя включать более чем на 2-3 секунды.

В худшем случае операция будет произведена 3 раза. Проверяем везение. Ха.

Третий способ: развернутый треугольник.

Соединяем последовательно все обмотки двигателя, подаем напряжение 220 В. Если есть трансформатор на меньшее напряжение, то это будет ещё лучше.

Вольтметрами измеряем напряжение на каждой из обмоток. Если соединены правильно, то U1=U2=U3.

Если на одной обмотке напряжение выше, то отключаем от сети. Нужно поменять на ней концы местами. Один из наиболее безопасных вариантов и сразу видим картину на трех обмотках.

Надеюсь все понятно объяснил, если что — пишите вопросы в комментариях.

Видео

Уникальная статья на нашем сайте — electricity220.ru.

Обмотки двигателя

: в чем различия?

Обмотки двигателя могут иметь разные формы. Однако трехфазные распределенные обмотки чаще всего используются в двигателях переменного тока для промышленного применения, чему и будет уделено основное внимание в данной статье. Последующее обсуждение в равной степени применимо к использованию этого типа обмотки в асинхронных двигателях или синхронных двигателях с постоянными магнитами.

Целью распределенной обмотки является создание синусоидального распределения магнитодвижущей силы (MMF) в воздушном зазоре двигателя.Этот MMF образуется, когда в фазных обмотках протекает сбалансированный набор трехфазных токов переменного тока. Это MMF в сочетании с конструкцией магнитной цепи двигателя, которая создает бегущую волну магнитного потока в воздушном зазоре для создания необходимого крутящего момента двигателя.

Обмотки состоят из нескольких катушек, намотанных из изолированной медной или, в некоторых случаях, алюминиевой проволоки. Несколько жил провода можно соединить параллельно, чтобы сформировать единый проводник, который затем наматывают в катушку, имеющую несколько витков.Количество витков будет зависеть от конкретных требований к конструкции.

Распределенная обмотка состоит из нескольких катушек, вставленных в пазы статора двигателя, как показано ниже. Количество катушек будет зависеть от количества пазов статора, количества фаз (в нашем случае 3) и количества полюсов двигателя, p.

Каждая катушка будет охватывать несколько слотов. Обмотка с полным шагом будет иметь катушки, средний пролет которых соответствует количеству пазов, равных полюсному шагу или 360 ° / p, тогда как обмотка с коротким шагом будет охватывать меньше пазов.На рисунке ниже показана обмотка с полным шагом для типичного 4-полюсного двигателя.

Статор 4-полюсного двигателя с 3-фазной распределенной обмоткой

Часть обмотки будет в пазу, где она способствует созданию крутящего момента двигателя. Остальное будет в концевых обмотках, которые не способствуют созданию крутящего момента двигателя. Поэтому необходим тщательный дизайн, чтобы избежать ненужных потерь дорогой меди. Кроме того, из-за хороших тепловых характеристик возникает необходимость в высоком заполнении пазов и регулировании теплового режима торцевой обмотки.Эти факторы часто ограничиваются соображениями производственного процесса. Идеальная распределенная обмотка будет иметь бесконечное количество катушек, размещенных в бесконечном количестве пазов, так что пространственное распределение MMF представляет собой идеальную синусоиду. На практике это явно невозможно, поэтому необходимо найти лучший компромисс для достижения требуемой производительности.

Катушки разных фаз необходимо изолировать друг от друга и от сердечника статора во избежание короткого замыкания и выхода из строя. Изоляция представляет собой дополнительные тепловые барьеры, которые ограничивают способность передавать тепло изнутри машины наружу.Между проводами обмотки и между изоляцией, обмоткой и сердечником статора будут образовываться воздушные пустоты. Эти пустоты заполняются смолой с использованием процесса пропитки, который улучшает теплопередачу и дополнительно улучшает изоляцию обмотки.

Применения электродвигателей многочисленны и разнообразны. Различные приложения предъявляют разные требования к конструкции двигателя. Некоторые из этих требований будут зависеть от конструкции обмотки и могут включать:

  • Минимизация потерь на гармоники для повышения эффективности
  • Уменьшить пульсации крутящего момента
  • Снижение акустического шума и вибрации

Для достижения одинаковых электрических характеристик возможно несколько схем обмотки.Выбор этих схем будет определяться производственными ограничениями, на которые сильно влияет уровень автоматизации, используемый для производства обмотки.

В таблице ниже приведены некоторые из наиболее распространенных конфигураций обмоток вместе с основными критериями выбора.

Совершенно очевидно, что необходимо найти серьезные компромиссы между техническими требованиями, сложностью процесса, уровнем автоматизации и стоимостью. Это означает, что конструкторы двигателей должны тесно сотрудничать с производителями, чтобы определить наилучшее общее решение.

Если вам нужна поддержка по вашему двигателю, напишите нам по адресу [email protected]

Знайте 4 отказа обмотки в электродвигателях переменного тока

Знаете ли вы, что подавляющее большинство отказов электродвигателей можно предотвратить?

Есть некоторые сбои, которые нельзя предотвратить, потому что у всего есть ограниченный срок службы. Но многие двигатели, которые мы пришли в нашу мастерскую для ремонта, вышли из строя, в чем не было необходимости. И когда мы говорим о деталях, которые изнашиваются, слишком часто они изнашиваются слишком быстро.

Отказ обмотки

На обмотки электродвигателей приходится около 32% всех ремонтов электродвигателей переменного тока. Эти отказы обмоток делятся на четыре основные категории, связанные с их причинами: термическое напряжение, механическое напряжение, электрическое напряжение и воздействие окружающей среды.

Отказ из-за термического напряжения

Температура играет важную роль в отказе двигателя. Фактически, исследования показывают, что срок службы двигателя обратно пропорционален температуре. Это означает, что чем сильнее работает двигатель, тем быстрее он выйдет из строя.Фактически, ожидаемый срок службы изоляции обмоток удваивается, удваивается, на каждые 10 ° C можно снизить рабочую температуру . Это дает понять, что вы можете предотвратить сбои из-за термического напряжения.

Вот еще один пример: работа двигателя за пределами его проектных ограничений может вызвать повышение температуры. Вы можете ожидать, что при каждой нагрузке, превышающей рабочие пределы вашего двигателя, температура изменится в квадрате. Чередование нагрузки и повторяющиеся запуски / остановки также могут вызвать повышение температуры, как и остановка двигателя.Опять же, это условия, которые вы можете предотвратить.

Колебания напряжения также могут повысить температуру обмотки. Они возникают, когда двигатель подвергается повышенному или пониженному напряжению. Еще одна проблема — дисбаланс напряжений, когда напряжение питания не равно. Это приводит к неуравновешенным токам в обмотке, которые могут повысить температуру обмотки.

Другие источники тепла включают температуру подшипников (включая систему смазки), недостаточную вентиляцию, неправильное расположение вентиляционных отверстий, тепло, выделяемое соседними машинами, а также потери, связанные с ремнями и муфтами.

Отказ от механических напряжений

Сбои из-за механического напряжения часто проявляются в виде движения катушки. Если катушка плохо заблокирована или закреплена, она будет двигаться и может повредить обмотку. Другой пример отказа из-за механического напряжения — это когда ротор и статор трутся друг о друга.

И имейте в виду, что движение не всегда связано с видимым драматическим смещением. Это может относиться к вибрации, которая со временем может изнашиваться даже при самой качественной изоляции.Эти проблемы с механическим напряжением могут иметь множество исходных точек, включая несоосность эксцентрикового вала, вала или подшипника, неправильный воздушный зазор и чрезвычайно изношенные подшипники.

Отказ от электрического напряжения

Отказы из-за электрического напряжения могут принимать форму витка на виток, катушка к катушке, фаза-фаза, катушка-земля и разомкнутые цепи (или любая их комбинация). Эти типы отказов могут быть результатом проблем с изоляцией обмоток или вызвать проблемы с изоляцией.

Есть и другие причины, по которым электрическое напряжение может повредить обмотки. Использование минимальной изоляции или изоляционного материала низкого качества может привести к возникновению сбоев из-за электрического напряжения. Изоляцию можно постепенно истончить до такой степени, чтобы стала возможной проводимость, часто в результате плохой блокировки или фиксации.

Другая проблема — частичный разряд, возникающий из-за воздушного кармана в изоляции или загрязнения на ее поверхности. Эти частичные разряды повредят обмотки из-за разрушения изоляции со временем и часто превышают 6 кВ.Переходные напряжения, такие как удары молнии или неисправные выключатели, также могут привести к серьезным повреждениям.

Неисправности из-за воздействия окружающей среды

Влага может быть серьезной проблемой для электродвигателей. Это может быть результатом накопления конденсата, общей промывки оборудования или просто очень влажной среды. Независимо от причины, влага может привести к короткому замыканию и другим проблемам с обмоткой.

Когда вы подвергаете двигатель и его обмотку воздействию абразивных частиц (песок, цементная пыль, летучая зола), изоляция обмотки со временем разрушается.Накопление пыли и мусора на самом двигателе также может быть проблемой. Это затруднит работу компонентов, отводящих тепло от двигателя, таких как ребра охлаждения.

И химические вещества могут быть проблемой для обмоток двигателя, и не только коррозионные, такие как кислоты. Например, летучая зола и технический углерод являются электропроводными. По мере того, как они начинают накапливаться, они могут вызвать некоторые электрические проблемы, которые не только трудно отследить, но и серьезно повредить изоляцию обмотки.

Наконец, не забывайте, о чем мы говорили ранее в отношении вентиляции. Накопление загрязнений (например, пыли или бумажной массы!) Заблокирует вентиляционные отверстия и приведет к тепловому сбою, поскольку двигатель начинает работать сильнее, чем должен. Наружные фильтры также могут забиваться загрязнениями. Забитый воздушный фильтр заблокирует подачу воздуха, необходимого для охлаждения двигателя.

Предотвращаемые отказы

Есть множество причин, по которым обмотка может выйти из строя. Хорошая новость заключается в следующем: знание того, что может привести к отказу обмоток ваших двигателей, также означает, что вы знаете, как их предотвратить.Помните, что вы можете содержать в чистоте вентиляционные отверстия, вы можете менять воздушные фильтры, вы можете работать, чтобы защитить обмотки от загрязнения, вы можете гарантировать, что кожухи не пропускают пыль и воду, и вы можете поддерживать нагрузки в пределах рабочего диапазона двигателя.

Наконец, имейте в виду, что профилактическое обслуживание и использование сервисной мастерской, аккредитованной EASA, вместе взятых, могут продлить срок службы ваших двигателей!

Автор и контактная информация: Нолан Кроули ncrowley @ hecoinc.com

Нестандартная конструкция сосредоточенных обмоток

Благодаря соответствующим методам численной оптимизации можно резко снизить потери, возникающие в постоянных магнитах из-за вихревых токов, с небольшим уменьшением крутящего момента, который может развить станок. Таким же образом можно спроектировать машины с концентрированными обмотками с комбинациями числа пазов и полюсов, которые традиционно считались несовместимыми или недопустимыми в симметричной форме.Это подтверждается исследованиями, проведенными профессором Альберто Тессароло из Университета Триеста, а также примерами того, как этот подход может представлять большой прикладной интерес.

Джанандреа Маццола в сотрудничестве с профессором Альберто Тессароло , Университет Триеста,

Профессор Альберто Тессароло, Университет Триеста

В технологии строительства современных электрических машин все чаще используются так называемые «концентрированные» или «зубчатые» обмотки статора, заменяя, где это возможно, более традиционные «распределенные». обмотки.Разницу между двумя типами обмоток можно понять из примеров, показанных на рисунке 1. Можно заметить, что распределенная обмотка состоит из «широких» катушек, которые охватывают относительно большую часть и соединяют выводы, расположенные в «удаленных» пазах (рисунок 1а). И наоборот, концентрированные обмотки состоят из «зубчатых катушек», то есть катушек, каждая из которых намотана вокруг зуба в магнитном сердечнике статора (рисунок 1b и рисунок 1c).

Недостатком концентрированных обмоток является тот факт, что они даже при идеальном токе создают гармонические поля в воздушном зазоре машины, которые могут вызывать потери из-за вихревых токов в постоянных магнитах и, как следствие, перегрев.
Более того, не всегда можно выбрать концентрированные обмотки. Фактически, на современном уровне техники это возможно только для двигателей и генераторов с постоянными магнитами, в которых количество прорезей, обозначенное Z, похоже (немного больше или немного меньше) на количество полюсов P.

В общем, сосредоточенные обмотки обычно считаются возможными только в том случае, если количество пазов Z и количество полюсов P удовлетворяют точному алгебраическому соотношению. Точнее, для возможности намотки, величина K, как показано в следующем соотношении:

должно быть целым числом с обозначением MCD (Z, P / 2) максимального общего делителя между Z и P / 2.Вышеупомянутое соотношение ограничивает выбор количества прорезей Z и полюсов P ограниченным количеством комбинаций (которые мы можем определить как «обычные комбинации»). Рассматриваемое ограничение становится особенно строгим в случае обмоток с более чем тремя фазами (m> 3), что часто требуется для повышения надежности. В случае многофазных обмоток объем допустимых комбинаций поликлиновых пазов значительно сокращается, что значительно ограничивает выбор разработчика и в некоторых случаях препятствует внедрению технологии с раневыми зубьями.

Большое снижение потерь в магнитах при небольшом уменьшении крутящего момента

В ответ на эти критические проблемы профессор Тессароло недавно разработал и предложил методологию оптимизированной конструкции концентрированных обмоток с использованием многослойных конфигураций.
«Конфигурации, в которых, — объясняет профессор Тессароло, — может быть несколько катушек с разными фазами, намотанных вокруг одного и того же зуба, как показано на рисунке 2, которые идентифицируются разными цветами в зависимости от фазы, к которой они принадлежат.
Методология, основанная на конкретном алгоритме квадратичной оптимизации, тем не менее, легко реализуемая в широко распространенных вычислительных средах (таких как Matlab), позволяет уменьшить некоторые недостатки машин концентрированной намотки.
«В частности, — замечает профессор Тессароло, — эта методология позволяет снизить риск перегрева магнитов из-за гармонических полей в воздушном зазоре и проблему ограниченного числа комбинаций приемлемых для проекта полислотов, особенно в случай, когда количество фаз больше 3.
Что касается снижения омических потерь в магнитах, многослойная конфигурация, оптимизированная для намотки с намотанными зубьями, позволяет снизить потери в магнитах до 50% за счет относительно ограниченного снижения мощности, развиваемой машина. Потенциал оптимизации конструкции проиллюстрирован на рисунке 3 для комбинаций 9 слотов — 8 полюсов и 12 прорезей — 10 полюсов. Крутящий момент и потери магнитов нормализованы относительно значения, которое они принимают для традиционной конфигурации (с одной катушкой для каждого зуба), представленной точками A и C.Каждая точка представляет собой оптимизированную конфигурацию многослойного дизайна.

«Например, в конфигурации B для машины 9/8 потери снижаются примерно на 50% за счет снижения номинального крутящего момента на 6%», — говорит профессор Тессароло. «В конфигурации D для машины 12/10 потери в магнитах могут быть уменьшены примерно на 70% за счет снижения номинального крутящего момента всего на 4%».

Оптимизация также расширяет область допустимых комбинаций полислотов

Предлагаемый метод оптимизации также позволяет расширить диапазон возможных комбинаций полислотов.
«Другими словами, — подчеркивает профессор Тессароло, — метод обеспечивает симметричную многослойную конфигурацию для концентрированной обмотки с общим количеством пазов Z и полюсов P, даже если Z и P не таковы, чтобы дать целое K в указанное выше уравнение ».
Например, на рисунке 4 показано поперечное сечение 8-слотового 6-полюсного (нетрадиционного) станка по сравнению с обычным 6-полюсным станком с 9 слотами; аналогичным образом поперечное сечение 11-слотовой 10-полюсной (нетрадиционной) машины сравнивается с традиционной 10-полюсной машиной с 12 пазами.

Рис. 2 Пример многослойной сосредоточенной обмотки. Катушки, намотанные на зубы, различаются по цвету в зависимости от фазы, к которой они принадлежат Рис. 3 Магнитные потери и развиваемый крутящий момент машин с (а) 9 пазами и 8 полюсами; (b) 12 пазов и 10 полюсов, разработанные в оптимизированной многослойной конфигурации.

«Из сравнения традиционных и нетрадиционных конфигураций, — говорит профессор Тессароло, — кажется, что последняя, ​​несмотря на большую сложность конструкции, в некоторых чехлы показывают лучшую производительность.Например, машина с 9 пазами и 6 полюсами на рис. 4 имеет высокую пульсацию крутящего момента, которая примерно вдвое больше, чем у машины с 8 пазами и 6 полюсами. Или, чтобы процитировать другой пример, 11-контактный и 10-полюсный автомат имеет потери на постоянных магнитах примерно вдвое меньше, чем у 12-контактного и 10-полюсного станка ».

Рис. 4 Поперечное сечение 8-контактного и 6-полюсного (нестандартного) станка по сравнению с обычным 9-канальным и 6-полюсным станком; аналогично поперечное сечение 11-контактного и 10-полюсного (нетрадиционного) станка сравнивается с традиционным 12-контактным и 10-полюсным станком

. Чтобы дать более полное представление, в таблицах на рис. белые клетки) и нетрадиционные (серые клетки) конфигурации с точки зрения коэффициента намотки и удельных потерь, возникающих в постоянных магнитах.Можно заметить, что некоторые нетрадиционные конфигурации обладают интересными и конкурентоспособными ценностями.

Рис. 5 Коэффициенты намотки и удельные потери в постоянных магнитах для машин с различными комбинациями пазов и полюсов. Ячейки на сером фоне представляют нестандартные конфигурации
Эксплуатационные преимущества также для многофазных машин

Возможность использования нестандартных конфигураций может быть особенно полезна при проектировании многофазных машин или машин, состоящих из нескольких трехфазных обмоток.Это обстоятельство часто возникает в приложениях, требующих непрерывного обслуживания даже в случае неисправности.
«Например, — комментирует профессор Тессароло, — если вы хотите построить 12-фазную машину или с двойной трехфазной обмоткой, с восемью полюсами, общепринятые правила, имеющиеся в литературе, вынудят вас выбрать, получить целое K из в упомянутом выше отчете минимальное количество 24 слота. Понятно, что для небольших машин использование Z, равного 24, может привести к неприемлемым размерам паза.В этом случае может помочь использование оптимизированной и нетрадиционной многослойной конфигурации, позволяющей создать трехфазный 8-полюсный 9-слотовый двухтриадный агрегат, как показано на рис. 2 ”.
Прототип этой машины также был испытан, в ходе которого регистрировались электродвижущие силы, индуцированные вакуумом, а затем проверялась идеальная электрическая симметрия 9-фазной обмотки, как показано на рисунке 6.

Рис. 6 Электродвижущие силы вакуума в имитационной машине (непрерывный ход) и в измерительной машине (пунктирные линии) для 12-фазных машин с нестандартной сосредоточенной обмоткой с 9 пазами и 8 полюсами7 Поперечное сечение 12-фазного двигателя, состоящего из 4 нестандартных сосредоточенных обмоток с 7 пазами и 6 полюсами

Еще одним примером применения является 12-фазный двигатель, показанный на рисунке 7, состоящий из четырех трехфазных обмоток, смещенных на 90 градусов. , каждая из которых имеет 7 пазов и 6 полюсов. Выбор нестандартной обмотки в случае, показанном на рисунке 7, был продиктован необходимостью иметь (для максимально допустимой частоты и номинальной скорости) всего 24 полюса, которые должны быть разделены между 4 независимыми блоками. , из которых машина должна состоять из соображений отказоустойчивости.Это привело к максимальному количеству 6 полюсов для каждого блока.

«Выбор 2 и 4 полюсов, — подчеркивает профессор Тессароли, — был невозможен, так как это приводило к чрезмерной толщине ярма статора и ротора, что превышало конструктивные ограничения, накладываемые на радиальные размеры. В данном случае проект касался разработки подвесного электрического мотора со встроенным гребным винтом, где преобладала нехватка места. Таким образом, количество полюсов для каждого блока было зафиксировано на 6, выбор количества пазов, обеспечивающий приемлемый коэффициент намотки, был между Z = 9, Z = 8 и Z = 5, как показано на рисунке 5 ”.

Первый (обычный) был отклонен из-за слишком высокой пульсации крутящего момента. Поэтому единственными оставшимися вариантами были нетрадиционные, то есть 8 слотов и 6 полюсов или 7 слотов и 6 полюсов. Второй был выбран из-за более низких потерь на магнитах и ​​почти нулевой пульсации крутящего момента.
Был изготовлен прототип трехфазной четырехфазной машины с четырьмя обмотками 7 × 4 и 6 × 4 полюсов (рисунок 8 ab), и он был испытан путем параллельного соединения 2 из 4 блоков статора и их нагрузки соответственно на звезду резистора и на диодно-выпрямительном мосту (рисунок 8 кд).Результаты испытаний показаны на рисунке 9, где формы сигналов, записанные на испытательном стенде, сравниваются с сигналами, полученными при моделировании машины методом конечных элементов во временной области.

Рис. 8 Изготовленный прототип (а) и его установка на испытательном стенде. Испытательные конфигурации с двумя параллельными обмотками, нагруженными (а) на резисторы звездой и (б) на диодный выпрямитель Рис. 9 Формы напряжения и тока, от измерения и моделирования до конечных элементов, машины, работающей от генератора, нагруженного (а) звездой резистора и (б) выпрямительным мостом

Результаты подтверждают идеальную симметрию машины и отличное соответствие конструкции. прогнозы и экспериментальное поведение.Аналогичные формы сигналов, которые не показывают каких-либо неожиданных явлений в результате выбора нестандартной обмотки, были также получены при загрузке двух других узлов машины.
Профессор Тессароло заключает: «Можно сказать, что реализация концентрированных электрических обмоток, выходящих за рамки традиционных форм и классических ограничений, принятых для вашего проекта, имеет широкие пределы оптимизации и расширения. При условии, что они реализуются на многослойной основе ».

На этих страницах показано, как с помощью соответствующих методов численной оптимизации и методологии работы, предложенной профессором Тессароло, можно резко снизить (даже более чем на 50%) потери, возникающие в постоянных магнитах из-за вихревых токов. , с небольшим уменьшением крутящего момента, который машина может развивать.Было также показано, что с помощью аналогичных методов оптимизации можно проектировать машины с концентрированными обмотками с комбинациями числа пазов и полюсов, которые традиционно считались несовместимыми или неосуществимыми в симметричной форме. Наконец, были проиллюстрированы некоторые примеры применения, показывающие, как это может представлять интерес, особенно (но не только) при проектировании машин с концентрированной намоткой с более чем тремя фазами. Таким образом, это оперативный подход и методология, которые, по сути, предоставляют полезные элементы для большей свободы в проектировании и исполнении.

Типичные отказы и способы их предотвращения

Электродвигатели служат важнейшим компонентом любого объекта. Однако электродвигатели могут быть подвержены любому количеству проблем, которые приводят к сбоям и сбоям электродвигателя. Неудачи нарушают бизнес-операции, снижают производительность и отрицательно влияют на чистую прибыль компании.

Тем не менее, мониторинг состояния электродвигателей обычно не является приоритетом для большинства организаций. Реактивное и профилактическое обслуживание всегда будет неотъемлемой частью вашей работы.Однако важно перейти к программам профилактического обслуживания. Преимущества обнаружения, идентификации и оценки неисправностей электродвигателя заключаются в меньшем количестве отказов электродвигателя и меньшем количестве непредвиденных простоев.

Чтобы обеспечить бесперебойную работу, внедрение программ профилактического обслуживания ведет к будущему прогнозирующего и предписывающего обслуживания. Чтобы достичь этого, вы должны понять основные причины двигательных сбоев. Очень важно определить наилучший способ действий в случае сбоя.В рамках программы регулярного технического обслуживания инструменты диагностики и обслуживания нового поколения, включающие в себя подключенные инструменты, датчики и программное обеспечение, предлагают лучший способ контролировать состояние электродвигателя.

Синий электродвигатель. Предоставлено: Getty Images.

Что вызывает выход из строя обмоток электродвигателя?

Что вызывает отказ электродвигателей? Неблагоприятные условия эксплуатации — электрические, механические или экологические — могут значительно сократить срок службы электродвигателя. Управление электромеханики (EASA) приводит множество причин отказов обмоток электродвигателей, в том числе:

  • Электрические неисправности нарушают подачу питания на двигатель.Сюда входят отказы однофазной обмотки (соединение звездой или треугольником), вызванные размыканием из-за перегоревшего предохранителя, открытого контактора, обрыва линии питания или плохого соединения.
  • Нарушения изоляции обычно вызываются загрязнениями, истиранием, вибрацией или скачком напряжения. Включая обмотку, которая закорочена между фазами или между витками, имеет закороченную катушку, заземлена на краю разъема или в разъеме или имеет закороченное соединение.
  • Термическое повреждение изоляции в одной фазе обмотки статора.Проблемы с изоляцией могут быть результатом неравномерного напряжения между фазами из-за несбалансированной нагрузки на источнике питания, плохого соединения на клеммах двигателя или контакта с высоким сопротивлением. Также может наблюдаться термическое повреждение всех фаз обмотки статора, как правило, из-за требований к нагрузке, превышающих номинальные параметры двигателя, или из-за очень высоких токов в обмотке статора из-за заблокированного ротора. Это также может произойти в результате частых запусков или реверсирования.
  • Люфт и выход из строя подшипников.Другая распространенная неисправность возникает из-за механического трения, которое может быть результатом ослабления вала двигателя и / или подшипников двигателя. Наиболее распространенные механические неисправности — это дисбаланс вала, неплотность, несоосность и подшипники. Часто эти механические неисправности связаны: дисбаланс, неплотность или несоосность вала, если не исправить, вызовут повышенные нагрузки на подшипники, что приводит к быстрому износу подшипников.

Техническое обслуживание, диагностика и устранение неисправностей электродвигателя

Промышленность 4.0 и дополненная реальность для отраслевой концепции. Рука держит планшет с приложением для обслуживания A / R на экране, чтобы определить ремонт деталей машины с холодильным контейнером на заводском фоне. Предоставлено: Adobe Stock.

Процентная ставка и преимущества надежности и технического обслуживания по состоянию известны на протяжении десятилетий. Лишь недавно они объединились для того, чтобы сделать методы прогнозного контроля, портативный мониторинг состояния, дистанционное управление и мониторинг, а также программное обеспечение для компьютеризированного управления техническим обслуживанием (CMMS) SaaS доступными и рентабельными.Эти инструменты обслуживания и обеспечения надежности нового поколения поддерживают создание, сбор и консолидацию данных от датчиков, инструментов и существующих систем. Они также расширяют возможности удаленного мониторинга с помощью подключенных устройств, включая настольный компьютер, планшет или смартфон.

Преимущества этих инструментов:

  • Облачная CMMS обеспечивает гибкий и простой в использовании метод управления активами, управления рабочими процессами и отчетности.
  • Подключенные инструменты и датчики предлагают всем ключевым заинтересованным сторонам доступ к нужным им данным.Руководители предприятий, стремящиеся поддерживать время безотказной работы двигателей, инженеры, которые полагаются на точные данные для мониторинга состояния оборудования, и менеджеры по техническому обслуживанию, пытающиеся опережать отказы двигателей, могут получить доступ к данным.
  • Инструменты интеграции данных и мобильности объединяют сторонние системы для подключения отделов технического обслуживания объектов к операционным показателям. Сочетание интеграции данных, управления и мобильного доступа дает обслуживающему и операционному персоналу возможность перекрестно ссылаться на информацию об автоматизации процессов с данными технического обслуживания и инвентарными записями.

Использование этих инструментов и технологий может дать важную информацию о состоянии электродвигателей. После выявления и понимания основных причин выполнение процедур профилактического обслуживания посредством диагностических испытаний — лучший способ помочь в устранении неисправностей обмоток электродвигателя.

Диагностика проблем

Для диагностики проблемы в каждой категории есть три шага, которые помогут быстро и эффективно управлять рабочим процессом ремонта:

  • Шаг 1: Просмотрите свои машины, чтобы определить, какие из них исправны, а какие могут иметь проблемы.Используйте простые инструменты для проверки, такие как измерители вибрации и тепловизоры, которые дают быстрые ответы.
    • Шаг 2: Выполните анализ режимов и последствий отказов, чтобы диагностировать основную причину проблемы и проверить машину на предмет проблем с серьезностью неисправности и рекомендациями по ремонту. Тестеры вибрации должны использоваться для механических неисправностей, а анализаторы двигателей — для электрических неисправностей.

    Перед возвратом машины в эксплуатацию произведите быструю проверку, чтобы убедиться, что ремонт завершен.

    Если вы подозреваете, что проблема связана с обмоткой электродвигателя, существует три категории измерений, помогающих определить вероятный источник отказов: электрические, механические и термические.

    Чтобы получить полную картину, оцените вероятные режимы отказа и сопоставьте правильные технологии обслуживания с наиболее вероятным режимом отказа. Программное обеспечение для обслуживания и устройства для сбора данных, которые интегрируются со сторонними поставщиками решений, идеально подходят для этого.

    Как проверить проблемы с электродвигателем

    Осциллограф и датчик качества электроэнергии могут помочь в поиске неисправностей в приводе.Наши инструменты также могут проверять выходную мощность привода и распределение мощности, выявляя потери энергии и повышая эффективность. Эти инструменты могут оценивать электронные гармоники, искажения и исследования нагрузки.

    Тестер двигателя и изоляции обеспечивает безопасную работу, продлевает срок службы электрических систем и двигателей. Это устройство проверяет скорость, крутящий момент, мощность и КПД двигателя, а также проверяет отсутствие повреждений изоляции двигателя.

    Проблемы с перегревом электродвигателей

    Инфракрасные тепловизоры — лучшая технология для обнаружения горячих точек в распределительных устройствах и контроллерах двигателей, для процесса проверки и механических средств.Тепловизоры проверяют неисправные соединения, перегретые подшипники и уровни в баке.

    Механические проблемы электродвигателя

    Инструменты для вибрации и центровки — лучшая технология для диагностики механических неисправностей вращающихся машин. Они могут проверить правильность центровки валов, дисбалансы, ослабление, несоосность и подшипники.

    Владельцы, операторы и менеджеры заводов могут получить выгоду как от интегрированных данных, так и от управления техническим обслуживанием в единой системе. Команды технического обслуживания могут с минимальными затратами внедрить эту технологическую платформу для легкого удовлетворения своих потребностей.Используя свой существующий персонал и при необходимости масштабируя, вы можете внедрить без дорогостоящей модернизации и крупных вложений в ИТ-инфраструктуру.

    Использование этих инструментов предлагает предприятиям максимальную гибкость и мощность для управления исправностью обмоток электродвигателей. Поддерживайте все активы вашей организации в рабочем состоянии без простоев.

    Fluke Reliability поможет вам найти наилучшие решения проблем вашего электродвигателя. Просто обратитесь и поговорите с одним из наших знающих сотрудников.

    ОБМОТКИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА (Электродвигатели)

    4,8
    В двигателях с постоянным постоянным током используются две общие схемы обмотки якоря; обмотка внахлест и обмотка волной. Накладные обмотки наматываются, как показано на рис. 4.106. Эта конфигурация предназначена для якоря с 12 пазами и 2-полюсным полем. В этом случае шаг намотки составляет от 1 до 6 пазов или 5 зубцов. Для хорошей коммутации шаг катушки должен быть больше, чем дуга катушки возбуждения (или постоянного магнита). Первая катушка находится в пазах с 1 по 6.Следующая катушка наматывается на слоты с 5 по 12. Затем продолжайте сдвигать по одному слоту за раз, пока все 12 катушек не встанут на свои места. Концы катушек таким же образом подключаются к шинам коммутатора последовательно по мере наматывания каждой катушки. Поскольку эти катушки наматываются последовательно, внешние катушки обязательно больше, чем внутренние катушки, потому что концевые витки перекрывают друг друга. Это приводит к механическому дисбалансу.

    РИСУНОК 4.106 Завершенная схема намотки внахлест.
    Механический дисбаланс можно до некоторой степени преодолеть, если использовать двойной летательный аппарат и намотать сразу две катушки, как показано на рис.4.107.
    Катушки с 1 по 6 и с 12 по 7 наматываются одновременно. Затем катушки с 2 по 7 и с 1 по 8 наматываются одновременно. Этот процесс продолжается до тех пор, пока все 12 катушек не будут установлены на свои места. Концы катушек последовательно подключаются к шинам коммутатора по мере завершения сборки каждой катушки. Это наиболее распространенный тип обмотки для двигателей с постоянным постоянным током.
    Обмотка внахлестку также используется в двигателях, имеющих более двух полюсов, но для каждой пары полюсов требуется одна пара щеток. Количество пар щеток можно уменьшить, используя метод намотки, называемый волновой намоткой.
    В случае волновой обмотки концы катушки не привязаны к соседнему стержню коммутатора после завершения каждой катушки. Вместо этого катушки намотаны так, что катушка под одним полюсом соединяется с катушкой, находящейся под таким же полюсом на 180 электрических градусов, что позволяет одной паре щеток коммутировать две пары полюсов.
    Если проектируется двухполюсный двигатель, тип обмотки обязательно должен быть внахлест. Четырехполюсный двигатель может использовать намотку внахлест или волновую обмотку. Для обмоток внахлест, волновых обмоток или даже якоря с пазами требуется пара щеток для коммутации каждой пары полюсов.В случае четырех- или шестиполюсного двигателя с нечетным пазом катушки могут коммутироваться одной парой щеток. Однопарный щеточный такелаж

    РИСУНОК 4.107 Схема намотки внахлест с двумя лепестками: (a) первый набор намотанных катушек и (b), второй набор намотанных катушек.
    Двигатель с волновой обмоткой и нечетным пазом будет менее сложным, чем установка одной пары щеток на пару полюсов. Однако плотность тока в этих щетках будет выше, потому что теперь они будут нести весь ток.Площадь каждой кисти должна быть увеличена, чтобы довести текущую плотность до разумного уровня.
    При намотке внахлест чистящий провод соединяется со следующим соседним стержнем. Волновая обмотка имеет начальный и конечный провода, соединенные примерно на 360 электрических градусов друг от друга, а не смежные. Схемы нахлесточной и волновой намотки показаны на рис. 4.108 и 4.109 соответственно.

    РИСУНОК 4.108 Схема намотки внахлест.

    РИСУНОК 4.109 Схема волновой намотки.


    Обмотка двигателя переменного тока | Учебное ПО серии Generator

    Обмотка двигателя переменного тока

    Для генератора обмотка — это компонент, который генерирует электродвижущую силу, для двигателя обмотка — это компонент, который генерирует механическую силу. Очевидно, что обмотка является основным компонентом преобразования энергии и наиболее важным компонентом, сердечник как статора, так и ротора используется только для уменьшения магнитной силы и увеличения магнитного пути магнитного потока.

    Двигатели

    переменного тока в основном имеют однофазные двигатели и многофазные двигатели, а трехфазный двигатель в основном является многофазным.

    Принцип трехфазного генератора переменного тока вводится в этой колонке «Принципиальная модель трехфазного переменного тока», а характеристики трехфазного переменного тока вводятся в колонке двигателя «Вращающееся магнитное поле, создаваемое трехфазным переменным током. двигатель », в модели используется одновитковый провод для обозначения обмотки, есть небольшое отличие от фактического применения. В этом курсе мы представляем базовую структуру фактической обмотки двигателя переменного тока.

    На фиг. 1 показан сердечник статора двигателя переменного тока, который образован путем наложения множества штампованных листов кремнистой стали, зубья и канавки равномерно распределены по внутренней окружности сердечника, а обмотка статора заделана в пазы.

    Рисунок 1 — Сердечник статора двигателя переменного тока

    Хотя катушку, расположенную по окружности, трудно рассматривать и анализировать, поскольку она описывает расположение и соединение обмотки двигателя, она обычно представлена ​​расширенным чертежом, то есть сердечник цилиндрической поверхности развернут в плоскости. , и обмотки, распределенные в слоте сердечника, также расширены, это может быть намного более интуитивно понятным.

    Обмотка двигателя состоит из множества катушек, и представление катушек на расширенном чертеже показано на рисунке 2.

    Рисунок 2 — Изображение катушки

    В левой части рисунка 2 показана одна катушка на сердечнике. Катушка сделана из многовиткового провода, это многовитковая катушка. Часть, встроенная в паз сердечника, называется эффективной стороной, другая часть на обоих концах называется клеммной частью, это может определять, что эффективная сторона катушки участвует в разрезании основного магнитного поля, то есть эффективной части, в то время как катушка действует как эффективная сторона только при соединении внешней части канавки.Два конца катушки называются головным концом и хвостовым выводом, при этом головной конец и задний конец определяются с учетом направления намотки.

    Для простого и ясного представления каркасы представляют собой катушки на расширенном чертеже. В средней части рисунка 2 показана катушка только с одним витком в открытом каркасе (также используется для представления многооборотных катушек на сложном рисунке), в правой части рисунка 2 показана многооборотная катушка с замкнутой проволочной рамкой.Количество пазов между двумя рабочими сторонами одной катушки разнесено с шагом y, а шаг катушек на рисунке 2 равен 3.

    Классификация обмоток

    По количеству слоев катушки в пазу она делится на однослойную обмотку, двухслойную обмотку и многослойную обмотку.

    Существуют цепные обмотки, концентрические обмотки, поперечные обмотки — однослойная обмотка, а пакетные обмотки и волновые обмотки относятся к двухслойной обмотке, все они являются общей классификацией.

    Однослойная обмотка, несколько катушек одной фазы уложены вместе, а последняя катушка уложена за предыдущей катушкой. Правая часть рисунка 3 — это расширенный чертеж. обмоток, а левая часть рисунка 3 — это расширенная трехкомпонентная диаграмма.

    Рисунок 3 — Односекционная обмотка
    Однослойная концентрическая обмотка
    Несколько катушек одной и той же фазы располагаются концентрически по мере необходимости, а на фиг.4 представлена ​​разнесенная трехкомпонентная диаграмма двух концентрических катушек
    Рисунок 4 — Стерео изображение однослойной концентрической обмотки
    Фиг. 5 представляет собой расширенный чертеж, с обмоткой, состоящей из двух концентрических катушек, показанной в левой части рисунка 5, простой рисунок используется во многих расширенных рисунках , на средней стороне рисунка 5 показано соединение двух катушек посредством метод прямого подключения; правая сторона на рис. 5 представляет собой устранение соединительной линии.
    Рисунок 5 — Стерео изображение однослойной концентрической обмотки
    Однослойная намотка цепи
    Несколько катушек одной и той же фазы соединяются в цепочку одна за другой по мере необходимости, и правая сторона рисунка 6 представляет собой увеличенный вид обмотки, а левая фигура представляет собой увеличенную схему с тремя пространствами.
    Рисунок 6 — Однослойная намотка цепи
    Двухслойная многослойная обмотка
    Две катушки уложены друг над другом в соответствии с необходимостью, и правая сторона рисунка 7 представляет собой расширенный чертеж обмотки, а левая сторона представляет собой увеличенную диаграмму с тремя пространствами.
    Рисунок 7 — Двухслойные уложенные друг на друга обмотки
    Вышеупомянутая намотка — всего лишь обычная форма. Пожалуйста, обратитесь к информации для других форм.
    Основа обмоток электродвигателя переменного тока

    Конкретные обмотки в двигателе переменного тока в основном основаны на следующих данных:

    Пара магнитных полюсов p
    Количество пар магнитных полюсов двигателя с числом полюсов p равно 2p.Например, пара двигателей с магнитным полюсом создает вращающееся магнитное поле 3000 об / мин при трехфазном переменном токе 50 циклов в секунду, две пары двигателей с магнитным полюсом создают вращающееся магнитное поле 1500 об / мин при трехфазном переменном токе. 50 циклов в секунду.

    Межполюсное расстояние τ
    Ширина каждого полюса (измеряется количеством пазов), τ = Z / 2p Z — общее количество пазов в статоре .

    Диапазон фаз q
    Ширина каждой фазы под каждым полюсом (измеряется количеством прорезей), q = Z / 2pm m — количество фаз
    Например, для трехфазного двигателя с общим количеством пазов 24 и двумя парами полюсов шаг полюсов равен 6, а диапазон фаз равен 2.
    Использование разделения фазовых полос для проектирования обмоток — простой и легкий метод.Основные шаги:
    1. Сначала определите количество фаз двигателя, количество полюсов двигателя, определите форму обмотки
    2. Нарисуйте круг со всеми прорезями
    3. Рассчитайте количество пазов на полюс и каждую фазу
    4. Рассчитайте шаг полюсов и шаг
    5. Деление этапа
    6. Соедините концы, чтобы сформировать катушку
    . 7.Соедините катушки, чтобы сформировать обмотку
    Для других сложных обмоток нужны другие методы. Этот курс знакомит только с методом разделения фазовой полосы.

    Обмотка однофазного двигателя переменного тока
    Поскольку однофазный переменный ток не может генерировать вращающееся магнитное поле, практическое применение состоит в разделении однофазного переменного тока на двухфазный переменный ток, U-фазу и V-фазу, а разность фаз между двумя фазами составляет 90 градусов. , поэтому обмотка однофазного двигателя переменного тока на самом деле является обмоткой двухфазного переменного тока.Ниже приведен пример конструкции обмотки однофазного двигателя переменного тока.
    Однофазная 2-полюсная 8-контактная однослойная цепная обмотка

    Обмотка двухфазного переменного тока состоит из двух взаимно перпендикулярных обмоток. У двухполюсного двигателя есть двухфазные обмотки. Самый простой — одна обмотка и всего одна катушка. Для всего двигателя требуется только две катушки и четыре слота. Использование сердечника только 4 слотов слишком мало, фактический двигатель имеет не менее 8 слотов, шаг полюсов равен 4 для статора с 8 пазами, а ширина полосы фаз равна 2.
    В правой части рисунка 8 правое изображение представляет собой круглое изображение, а круговое изображение более интуитивно понятно. Во-первых, назначьте слот № 1 слоту № 4 на северном полюсе, а слот № 5 назначьте слоту № 8 на южном полюсе. В полюсе N (север) слот № 1 и слот № 2 назначены для диапазона фазы U, а слот № 3 и слот № 4 назначены для диапазона V-фазы. В S-полюсе (южный полюс) прорезь № 5 и прорезь № 6 назначены поясу U-фазы, а паз №Слот 7 и слот № 8 назначены диапазону V-фазы, как показано на цветной метке на рисунке.
    Направление намотки провода на эффективной стороне отмечает в прорези на рисунке (от головного конца до заднего конца), а соседние фазовые полосы противоположны на одном полюсе.
    Установив катушку в полосе фазы U, слот № 1 и слот № 6 представляют собой одну катушку, а слот № 1 является первым концом; слот № 2 и слот № 5 — это другая катушка, №Паз 2 — это первый конец, и две катушки соединены встык, образуя обмотку U-фазы, паз № 2 — это конец U1, а паз № 6 — конец U2.
    Устанавливая катушку в полосе фазы V, слот № 3 и слот № 8 являются одной катушкой, слот № 4 и слот № 7 — другой катушкой, и две катушки соединены встык друг с другом. образуют обмотку V-фазы, а паз № 8 — конец V1, паз № 4 — конец V2.
    Обмотка U-фазы расположена под углом 90 градусов к обмотке V-фазы.Левая часть рисунка 8 — это расширенный чертеж, составленный в соответствии с этим правилом.

    .
    Рисунок 8 — Однофазная 2-полюсная 8-слотовая однослойная цепная обмотка
    Однофазная 4-полюсная однослойная цепная обмотка с 16 пазами
    4 полюса для однофазного двигателя, скорость которого вдвое меньше. Следующий пример — однофазный 2-полюсный 16-канальный двигатель.Если по-прежнему используется однослойная цепная обмотка, дальнейший анализ не выполняется, а отображается только электрическая схема. На фиг.9 показан круговой вид, а на фиг.10 — расширенный чертеж
    Рисунок 9 — Однофазный 4-полюсный 16-канальный однослойный круг обмотки цепи
    Рисунок 10 — Схема расширения однофазной 4-полюсной 16-контактной однослойной цепной обмотки
    Однофазный 2-полюсный 16-канальный однослойный концентрический
    На фиг. 11 представлена ​​круговая схема 2-полюсного 16-слотового двигателя с однослойной концентрической обмоткой, а на фиг. 12 — увеличенный чертеж 2-полюсного 16-слотового электродвигателя с однослойной концентрической обмоткой.
    Рисунок 11 — Однофазный 2-полюсный 16-канальный однослойный концентрический круг обмотки
    Рисунок 12 — Однофазный 2-полюсный 16-контактный однослойный концентрический чертеж расширения обмотки
    Обмотки трехфазного двигателя переменного тока будут описаны в следующих учебных программах.

    Все о RC-обмотках бесщеточных двигателей —

    Каждый бесщеточный двигатель имеет ряд обмоток, которые являются важной частью его работы. Обмотки в бесщеточном двигателе считаются основным элементом двигателя. Целью обмоток двигателя является создание магнитного поля, управляемого электронным регулятором скорости, для взаимодействия с постоянными магнитами, заставляя вал двигателя вращаться.

    Число оборотов бесщеточного двигателя

    Когда мы говорим об обмотке, мы говорим об обороте двигателя. Здесь виток представляет собой провод, намотанный в полную петлю в направлении постоянного магнита. Производитель, продающий электродвигатели, обычно имеет ряд обмоток, доступных для покупки. Наличие различных обмоток или витков — это то, что позволяет любителям RC точно выбрать лучшее для своего применения.

    Количество оборотов и производительность

    Мы исследуем характеристики поворота, заявив, что все остальные параметры двигателя не изменились. По мере увеличения числа оборотов внутри двигателя Kv двигателя уменьшается. Можно предположить, что величина тока, который может потреблять двигатель, уменьшается, а потенциал крутящего момента двигателя увеличивается. Более низкое значение Kv позволяет использовать более высокое напряжение, чтобы поддерживать одинаковую общую выходную мощность. (Вт)

    Верно противоположное, когда количество витков уменьшается.

    Как выбрать лучший счетчик оборотов

    В нашем RC-приложении знание количества оборотов не так важно по сравнению с характеристиками двигателя. Тем не менее, очень важно понимать количество киловатт, которое может предложить двигатель. Значение Kv двигателя — это значение, которое мы должны использовать для выбора правильного двигателя.

    Виток не всегда состоит из одной жилы

    Это важный момент, так как много месяцев назад я получил вопрос.В этом вопросе спрашивалось, почему чей-то однооборотный двигатель имеет миллион проводов. Как это могло быть однооборотным мотором. Производители двигателей обычно наматывают двигатель не одним жгутом магнитного провода определенного калибра. Что они будут делать, так это использовать провод меньшего размера, состоящий из большего номера калибра, чтобы создать один виток.

    Использование проволоки меньшего диаметра для создания одного витка обмотки

    Основная причина, по которой это делается, заключается в том, что вы можете более эффективно упаковать меньший провод в более узком пространстве, чем использовать провод большего размера.Очень важная часть намотки бесщеточного двигателя — убедиться, что вы можете упаковать как можно больше меди. Это повысит эффективность двигателя. Эти жилы провода меньшего диаметра позволяют очень плотно набивать обмотки, уменьшая количество пустот в обмотках. Взгляните на этот мотор ниже. Это 2,5-оборотный двигатель. Похоже, что проводов намного больше, чем 2,5. Фактически, вы почти можете видеть группы каждого поворота и то, как они переплетены.

    Только 2,5 Включите бесщеточный Inrunner

    Статор со шлицами и без пазов в бесщеточном двигателе

    Электродвигатель с прорезями — это электродвигатель, содержащий тонкую стальную пластину, сложенную вместе. Медные обмотки вставляются в открытые пазы и наматываются на стальные пластинки. В двигателе без слота обмотки размещены в нужном положении и должны быть самонесущими. Нет никакой конструкции, помогающей размещать обмотки в двигателе, работающем без пауз.

    Бесщеточный электродвигатель

    Преимущества щелевого двигателя

    1. Создает более сильные магнитные поля, что приводит к увеличению крутящего момента
    2. Моторы пониженной мощности
    3. Обмотки не обязательно должны быть самонесущими
    4. Недорогое производство по сравнению с бесшумными двигателями

    Бесщеточный двигатель без слотов

    Преимущества бесшумного двигателя

    1. Отсутствует зубцовый крутящий момент, вызванный взаимодействием постоянных магнитов с пластинами железа.
    2. Лучшая работа на низкой скорости без датчика
    3. Снижение потерь в сердечнике при высокой скорости работы

    Разница между звездами и дельтами ветров

    Существует две схемы подключения обмоток бесщеточного двигателя. Один из методов прерывания известен как Уай-ветер. Другой метод завершения известен как Дельта-ветер. При ветре звезды «звезда» каждый разъем двигателя прикреплен к началу фазы. Все три опоры или нагрузки соединены вместе, как показано на верхней диаграмме ниже.При схеме подключения треугольником каждая фаза двигателя подключается к двум разъемам бесщеточного двигателя. См. Нижнюю диаграмму ниже.

    Kv электродвигателя с треугольной обмоткой по сравнению с электродвигателем с звездообразной обмоткой

    В общих чертах, двигатель с треугольной обмоткой предполагает, что двигатель имеет более горячий ветер. Это, конечно, при прочих равных. Kv двигателя с треугольной обмоткой будет корнем квадратным из 3 или 1,732 раза выше, чем мощность двигателя с звездообразной обмоткой. Это наиболее существенное различие между двумя типами заделки.Вы можете ожидать, что текущая нагрузка электродвигателя с треугольной обмоткой по сравнению с электродвигателем с звездообразной обмоткой при прочих равных будет в 1,732 раза выше. Именно это и подразумевается под «более горячим» ветром. Мотор будет более энергоемким, обеспечивая более высокое значение Kv.

    Чувствительность «горячих» электродвигателей с треугольной обмоткой

    На собственном опыте я заметил, что электронные регуляторы скорости, которые я использую, менее чувствительны к изменениям в двигателе с звездообразной обмоткой. Я заметил это прежде всего, когда регулировал время работы мотора.Увеличение времени на двигателе с треугольной обмоткой может привести к гораздо большему нагреву внутри двигателя. Я заметил это чаще при очень горячих установках с внутренними двигателями. Чаще всего двигатели с обмоткой треугольником на 1 оборот.

    Точка окончания обмоток двигателя

    В некоторых двигателях точка подключения провода существует там, где три вывода выходят из двигателя. Важно не обрезать и не укорачивать эти провода, которые находятся за пределами корпуса двигателя. Другими словами, это может привести к тому, что ваш мотор выйдет из строя.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.