Якорь это ротор или статор – Якорь (электротехника) — Википедия

Чем отличается якорь от ротора: вращающаяся часть электродвигателя называется

Термины «якорь» и «ротор» довольно давно пополнили словарный запас электротехников и механиков, но откуда взялись эти два выражения, несмотря на их широкое применение в наше время, известно немногим. Слово «якорь», употребляемое для обозначения одной из составляющих двигателя, является довольно старым названием и, даже более того, по своему возрасту этот термин опережает большую массу электротехнических наименований. Впервые «якорем» в электротехнике был назван железный брусок, который притягивался к полюсам магнита.

Данное изобретение впервые нашло применение в производстве магнитных компасов, столь широко полюбившимся мореплавателям в эпоху географических открытий. Основной составной частью компаса являлась магнитная стрелка, изготавливаемая из железа и намагничиваемая природными магнитами. Работе компасов способствовал железный съемный брусок, который имел с одной стороны крючок либо миниатюрную декоративную копию морского якоря для подвешивания гиревой чашки. Гиря была необходима для определения силы прилипания магнита. Сам же брус с крюком, по причине внешнего сходства с общеизвестным приспособлением для кораблей, стал называться «якорем магнита».

Как стало известно, первые компасы работали благодаря действию исключительно только природных магнитов. Для того, что обеспечить большую «притягательность» природных магнитов, их укрепляли железом, присоединяемым к поверхности камня при помощи немагнитных соединений из меди, серебра и золота.

В 1825 году благодаря труду английского инженера Уильяма Стерджена миру стал известен электромагнит. Изобретение представляло собой согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой толстой проволоки. С целью изолирования данный стержень покрывался лаком. Пропуская электрический ток, стержень становился очень сильным магнитом, но полностью терял свойства притягивания, как только ток прерывался. Такая способность электромагнитов и послужила причиной того, что они практически полностью вытеснили из обихода природные магниты, заняв их место в промышленности. Однако, несмотря на появление нового изобретения, способ измерения магнитной силы так и не изменился. В 1838 году в Петербурге была опубликована совместная научная работа двух российских академиков — Б.С. Якоби и Э.Х. Ленца, в которой ученые указали, что «сила притяжения определяется весом гирь, которые накладывались до тех пор, пока якорь не отрывается».

Открытие Уильяма Стерджена произвело настоящий фурор в области электротехники. Со временем это изобретение было несколько усовершенствовано и доработано, после чего нашло широкое применение в повседневной жизни. Создателем же первых мощных многовитковых электромагнитов является американский физик Джозеф Генри. Добиться большей силы притяжения ему удалось благодаря использованию провода, покрытого изоляцией. Конструкция «уплотненных» электромагнитов Дж. Генри была такова: на малой площади электромагнита размещалось несколько рядов витков изолированной шелком проволоки из меди, при этом каждый из рядов подсоединялся к отдельному аккумуляторы. Параллельно соединяя обмотки, американский ученый добивался существенного увеличения силы тока.

Благодаря изобретению многокатушечной обмотки получилось создать первые электромагниты с большой подъемной силой. Электромагниты Генри могли выдерживать груз от 30 до 325 килограмм при весе магнита всего в 10 килограмм. Примечательно то, что для определения подъемной силы электромагнита, физик пользовался все теми же гирями, закрепляемыми на якоре.

В 1831 году Джозеф Генри сконструировал первый в мире электромагнит, способный поднимать вес в одну тонну. Ещё одно достижение этого ученое – разработка электромагнитного звонка. Поставив якорь электромагнита на шарнир, Генри заставил его силой притяжения ударять по колоколу. Работая в области увеличения дальности передачи телеграфных сигналов, американец изобрел невиданный ранее прибор – реле, позволяющее усиливать начальный сигнал извне перед передачей его в последующую цепь. Данное устройство сделало возможной транспортировку телеграфных сигналов практически на любые расстояния.

Джозеф Генри

В том же 1831 году Генри предложил модель электрического двигателя с качающимся коромыслом магнитопривода с катушкой. Якорь совершал в модели двигателя Генри около 75 качений в минуту, мощность же двигателя составляла 0,044 Вт. Качаясь между полюсами постоянных магнитов, входящих в систему, контакты якоря периодически соприкасались с выводами аккумуляторных батарей, подпитывающих катушку электрическим током. В основе работа электрического двигателя Генри лежал принцип возвратно-поступательного движения. Джозеф Генри не возлагал больших надежд на свое изобретение, однако надеялся, что все-таки когда-нибудь оно пригодится для практических целей.

В наше время движущаяся часть магнитного привода уж никак не похожа на корабельный якорь, но по сей день это устройство все же продолжает носить его название. Хоть в эру властвования трехфазного переменного тока вращающаяся часть моторов и получила название ротора, терминология, касаемая двигателей постоянного тока, осталась прежней. Обсуждая конструктивные особенности этих двигателей нередко можно услышать о так называемом якоре. Что обозначает это слово, знает сегодня практически каждый технарь.

Терминология электротехники довольно занимательна – чего стоит только слово «башмак», используемое для обозначения полюсного наконечника, или «cтатор», что в переводе с латинского звучит не иначе как «cтоящий неподвижно». Современная техника меняется год от года, не успеваешь даже следить за её конструктивным эволюционированием, не говоря уже о запоминании новых понятий. Возможно, потому и не стоит менять старую терминологию, что появление новых технических названий вызовет настоящую путаницу.

Чем отличается якорь от ротора электродвигателя. Большая энциклопедия нефти и газа

В отличие от асинхронных двигателей, некоторые виды двигателей имеют в конструкции подвижные элементы, изнашивающиеся в процессе трения. Без замены истершихся деталей функционирование эл двигателя невозможно. В этом случае есть два варианта: купить электродвигатель или его отремонтировать. Если причина выхода из строя оборудования — замыкание или обрыв обмотки якоря, то ремонт электродвигателя осуществляется при помощи перемотки якоря .

Другая стратегия, подтвержденная в этом последнем десятилетии и направленная на улучшение власти м. в то время как снижение расхода топлива и выбросов, является принятие более двух клапанов на цилиндр. Преимущество этого решения заключается в том, что, как и меньшие клапаны, чем один, можно достичь лучшего корпуса для этих в конечном счете, в камере сгорания, что способствует как процессу замещения заряда, так и уровню гомогенности воздушно-топливной смеси, отсасываемой двигателем.

Наиболее часто используемые решения — 3 клапана, 4 клапана и 5 клапанов соответственно. В этой связи следует отметить, что, хотя первые два решения также влияют на нормальное производство стандартных автомобилей, последнее применяется только в области автомобильных и мотоциклетных соревнований.

Самостоятельно определить неисправность якоря довольно трудно. Зачастую аварийные ситуации или износ одного узла или детали, могут привести сразу к нескольким поломкам или возникновению сопутствующих дефектов. Необходима проверка с помощью специального инструмента и проведение испытаний на стендах. Поэтому для ремонта якоря промышленных электродвигателей даже производственным и машиностроительным организациям, имеющим свои сервисные и ремонтные службы, рекомендуется обращаться в специализированные фирмы.

Применение устройств для снижения вредных выбросов в выхлоп двигателя. Устройства, созданные в последние годы, сначала в Соединенных Штатах и ​​Японии, а затем в Европе, называются каталитическими преобразователями или глушителями. Основная функция этих устройств заключается в содействии окислению монооксида углерода и несгоревших углеводородов и восстановлению оксидов азота путем принятия подходящих катализаторов, осажденных в них.

Первоначально эти устройства были образованы двумя физически отличными элементами, расположенными последовательно вдоль выпускного коллектора. В настоящее время, благодаря развитию технологии катализаторов и электроники, был разработан новый тип преобразователей, который может одновременно конвертировать вышеупомянутые загрязняющие вещества.

Ремонт якоря электродвигателя включает следующие операции:

• перемотку якоря электродвигателя;
• балансировку.

Балансировка якоря электродвигателя

Вращение якоря электродвигателя происходит постоянно с высокой угловой скоростью, а равнодействующее сил не скомпенсировано. Разбалансировка приводит к быстрому выходу из строя подшипников и разрушения якоря электродвигателя. Поэтому кроме устранения механических повреждений и восстановления функционирования обмотки работы по ремонту якоря электродвигателя должны осуществляться с его последующей обязательной балансировкой.

Такие преобразователи или каталитические нейтрализаторы представляют собой в своем наиболее распространенном варианте подложку из керамического материала, размещенного внутри корпуса из нержавеющей стали и снабженного большим количеством параллельных и смежных прямоугольных каналов, образующих характерную сетчатую структуру, на стенках этих каналов осаждаются соответствующими химическими и физическими процессами, конкретными катализаторами, которые способны в очень высокой степени превращать три регулируемых загрязняющих вещества в безвредные продукты во впрыскиваемой смеси, очень близкой к стехиометрии.

Балансировка якоря электродвигателя осуществляется на балансировочном станке после проведения всех операций по ремонту обмотки якоря . Качество балансировочных работ зависит от опыта, знаний и умений специалиста, поэтому операцию должен проводить специально обученный ремонтный персонал. Несоблюдение этих требований: отсутствие специального оборудования, необученный персонал или организация ремонта якоря электродвигателя без последующей балансировки приводит к необходимости проведения ремонта после ремонта.

Важным элементом этих систем является так называемый лямбда-зонд, то есть специальный датчик, расположенный выше по потоку от каталитического нейтрализатора и который контролирует содержание кислорода в выхлопных газах. Характеристика этого датчика заключается в генерации электрического сигнала, соответствующего концентрации, взятой из кислорода в выхлопных газах, и с помощью соответствующих вмешательств в системе впрыска топлива для обеспечения практически стехиометрического значения измерения, необходимого для загрязнители могут быть преобразованы из катализатора в полные продукты сгорания.

Качественно выполнить ремонт якоря электродвигателя, произвести его балансировку, восстановить работоспособность эл двигателя после некачественного ремонта якоря поможет ООО ПТК «Электропромремонт». Компания ЭЛЕКТРОПРОМРЕМОНТ осуществляет перемотку якоря промышленных электродвигателей любого типоразмера и мощности в Москве и Московской области. Благодаря собственным производственным мощностям, наличию станков, стендов и специального инструмента, обученного и квалифицированного персонала, перемотка якоря даже крупных партий электродвигателей в рамках плановых мероприятий производится качественно и в сжатые сроки.

Применение бензина этих глушителей, которые уже используются в Соединенных Штатах и ​​Японии, постепенно внедряется и в Италии. Естественно, вышеупомянутые технические нововведения, касающиеся экономии топлива и сокращения выбросов, затронули, хотя и частично, даже м. четырехтактный и двухтактный механизм зажигания, используемый в мотоцикле и морской тяге.

Для ограничения загрязняющих веществ, испускаемых мотоциклами, первые меры, принятые главным образом в Японии и Германии, заключаются в следующем. Особенности и характеристики. Двухтактный, как для морских, так и для мотоциклов, фактическое среднее давление пришло к значительно более низким значениям при близких значениях, всегда в условиях более высокого крутящего момента, равном 7 бар. Полномочия этого заказа также производятся в Соединенных Штатах для перегруженных промышленных транспортных средств.

Заказать перемотку якоря электродвигателя можно просто, обратившись к специалистам компании ООО ПТК «Электропромремонт».

Якорь электродвигателя относится к вращающейся части, на которой собирается грязь, образуется нагар. При неисправностях можно провести диагностику в домашних условиях визуально и при помощи мультиметра. На трущихся поверхностях не должно быть сколов, царапин и трещин. При обнаружении таковых проводят меры по их устранению.

В м. фактически, из-за как высокой летучести топлива, так и механизма образования заряда процесс сжигания происходит в практически однородной жидкой фазе, а образование несгоревшего газа обусловлено, по существу, избытком топливных углеводородов, частично или полностью вычитается из процесса окисления.

Дизель, с другой стороны, процесс формирования заряда происходит в виде очень маленьких капель топлива, которые, впрыскиваемые непосредственно в камеру сгорания, сгорают при высоких избытках воздуха из-за высокой температуры, достигаемой последней во время фазы сжатия. Несмотря на очень малые размеры капель топлива, полученные благодаря очень высоким давлениям впрыска, процесс их распределения внутри камеры сгорания далеко не является однородным.

Типичные неисправности

Якорь электродвигателя при нормальных режимах работы не подвергается износу. Заменяют только щетки, замеряя допустимую длину. Но при длительных нагрузках обмотки статора начинают нагреваться, что приводит к образованию нагара.

Из-за механических воздействий якорь электродвигателя может перекоситься при повреждении подшипниковых узлов. Двигатель будет работать, но постепенный износ ламелей или пластин приведет к окончательному выходу его из строя. Но для спасения недешевого оборудования часто достаточно провести профилактический ремонт и прибором можно будет пользоваться длительное время.

Следовательно, даже при наличии значительного избыточного воздуха существуют области камеры сгорания, в которых процесс окисления топлива происходит лишь частично. Следовательно, ядра топливных частиц, еще не достигнутые в процессе окисления, будучи одновременно в условиях высокой температуры и нехватки кислорода, сталкиваются с сложными процессами пиролиза, которые существенно изменяют их исходную физико-химическую структуру. Дизель, технически определенные частицы, но более известный как сажа или черный дым.

Его присутствие в высокой степени в горючих газах, а также, как доказано, является плохой экономией топлива, вызывает значительную деградацию окружающей среды и наносит серьезный ущерб здоровью. Дизель довольно скромный из-за наличия характерных газообразных веществ, являющихся результатом неполного процесса горения, такого как монооксид углерода и несгоревшие углеводороды, которые вполне сопоставимы с бензином, а иногда даже выше, чем у оксидов азота, так как оба условия благоприятствуют образованию, то есть большому избытку воздуха и высоким температурам в камере сгорания.

К негативным факторам, влияющим на якорь электродвигателя, относят попадание влаги на металлические поверхности. Критичным является длительное воздействие влажности и появление ржавчины. Из-за рыжих скоплений и грязи происходит повышение трения, это увеличивает токовую нагрузку. Контактные части греются, припой может отслаиваться, создавая периодическую искру.

Дизель состоит из оксидов азота и твердых частиц двуокиси углерода, основные усилия, предпринятые в последние годы автопроизводителями, в основном направлены на борьбу с этими загрязнителями. Подобно тому, что случилось с м. бензин можно сказать, что принятые меры можно проследить до двух основных стратегий вмешательства, которые включают в себя.

Вмешательства, непосредственно примененные к процессу сжигания в дизельном двигателе. Эти вмешательства состоят в основном из мер, принятых для повышения эффективности процесса горения, поскольку он является неполным в этом процессе, что обусловлено главным образом образованием углеродных твердых частиц, которые, как упоминалось выше, являются причиной как плохого использования топлива как значительного загрязнения окружающей среды.

В сервисном центре могут помочь, но это потребует определённых затрат. С поломкой можно справиться и самостоятельно, ознакомившись с вопросом: как проверить якорь электродвигателя в домашних условиях. Для диагностики понадобится прибор, замеряющий сопротивление и инструменты.

Как проводится диагностика неисправности?

Проверка якоря электродвигателя начинается с определения самой неисправности. Полный выход из строя этого узла происходит из-за рассыпавшихся щеток коллектора, разрушения слоя диэлектрика между пластинами, а также за счет короткого замыкания в электрической цепи. В случае искрения внутри прибора делают вывод об износе или повреждении токосъемников.

Самые современные технические решения, принятые в настоящее время в м. 4-тактные автомобили предназначены для. Применение устройств для обработки газов сгорания к выхлопу дизельного двигателя. Дизель в основном состоит из углеродистых твердых частиц и что единственный газообразный загрязнитель, присутствующий в значительных количествах, частично устраняется у источника путем прямого вмешательства в процесс сжигания, понятно, почему основные усилия производителей автомобилей превратились к производству устройств, способных разрушать дым двигателя.

Искрение щеток начинается из-за появления зазора в месте контакта с коллектором. Этому предшествует падение прибора, высокая нагрузка на вал при заклинивании, а также нарушение целостности припоя на выводах обмоток.

Неисправность на работающем электродвигателе проявляется типичными состояниями:

• Искрение основной признак неисправности.
• Гул и трение при вращении якоря.
• Ощутимая вибрация при работе.
• Смена направления вращения при прохождении якорем траектории менее оборота.
• Появление запаха оплавляющейся пластмассы либо сильный нагрев корпуса.

Что делать при появлении перечисленных отклонений в работе?

Частота вращения якоря электродвигателя поддерживается постоянной. При холостых оборотах неисправность может не проявляться. Под нагрузкой трение компенсируется увеличением тока, протекающего через обмотки. Если стали заметны отклонения в работе болгарки, дрели, стартера, то нужно снять подачу напряжения.

Такие системы, известные как ловушки для твердых частиц, по существу состоят из устройств, применяемых к выхлопной системе, для фильтрации и последующего удаления частиц углерода, образующихся в процессе сгорания в двигателе. По существу, ловушки состоят из опоры из пористого керамического материала, имеющего множество параллельных каналов, альтернативно закрытых и открытых на концах, на которых стенки осаждаются путем фильтрации частиц. Чтобы предотвратить накопление материала в опоре чрезмерное противодавление при выхлопе м, с последующим расходом мощности и большим расходом топлива, операция улавливания всегда предусматривает цикл элиминации частиц, в течение которого, с учетом соответствующих технических соображений, частицы сжигаются путем преобразования в диоксид углерода и воды.

Дальнейшая эксплуатация приборов может привести к пожару или к поражению человека электрическим током. Первым делом рекомендуется осмотреть корпус изделия, оценить проводку на целостность, отсутствие оплавленных частей и повреждения изоляции. На ощупь проверяют температуру всех частей прибора. Рукой пробуют вращать якорь, он должен перемещаться легко, без заеданий. Если механические части целые и нет загрязнений переходят к разборке.

Несмотря на кажущуюся простоту, которая отличает работу ловушек с частицами, их технология еще не полностью зрелая, так как некоторые из основных технических проблем, которые были решены лишь частично, были решены, главным образом из-за сопротивления термической стойкости материала подложки керамики и надежности системы управления процессом регенерации. Тем не менее, многие версии ловушек для твердых частиц уже разработаны, разработаны для тяжелых транспортных средств, предназначенных для городского общественного транспорта.

В качестве примера, на рис. Естественно, что вышеупомянутые проблемы загрязнения воздуха существенно повлияли на двухтактные дизельные двигатели, которые вместе с 4-тактными мачтами для морских применений широко используются в качестве двигательных двигателей, навалочных судов и судов Основные технические новинки, связанные с этим типом мф, связаны главным образом с все более насущной необходимостью сократить потребление энергии и в то же время обеспечить лучшую производительность и долговечность силовых установок.

Диагностика внутренних частей

Обмотка якоря электродвигателя не должна иметь нагара, тёмных пятен, похожих на последствия перегрева. Поверхность контактных частей и области зазора не должна быть зосоренной. Мелкие частицы снижают мощность двигателя и повышают ток. Не стоит производить разборку приборов с включенной в сеть вилкой в целях безопасности проведения работ.

Двухтактный морской дизель можно проследить до следующих основных технических адресов. Дизель в 2 и 4 раза недавнего производства, приведены в табл. 4, из которого следует следующее. Что касается м. 2-тактный, в котором экструзия турбокомпрессором широко используется, в последнее десятилетие наблюдается общее увеличение фактического эффективного давления, не рефрижератор, максимум от 9 до 11 бар и, в м. оснащенный промежуточной системой охлаждения, при значениях от 15 до 16 бар.

В целом эволюция магнитных материалов позволяет утверждать, что, хотя это еще далеко от экономических и технологических трудностей, широкомасштабное использование уже широко используемых магнитных материалов, которые уже широко изучены и развиты, приведет к реальной революции в проектирования и разработки новых двигателей. Для этого потребовалась соответствующая реорганизация электромагнитных и механических структур, в основном основанная на увеличении размера магнитной цепи и обмоток, чтобы соответственно уменьшить значения магнитной индукции и плотности тока.

Рекомендуется проводить съемку процесса разборки для исключения сложностей при обратном процессе. Либо можно записывать на листок каждый шаг своих действий. Допускается некоторый износ щеток, ламелей. Но при обнаружении царапин следует выяснить причину их происхождения. Возможно, этому поспособствовала трещина в корпусе, которую можно заметить только при нагрузке.

Полученные машины имеют самовентилируемый закрытый тип и имеют ротор алюминиевого сепаратора; туши ребристые и изготовлены из легкого сплава для более низких размеров мощности. Подшипники катятся и смазываются смазкой; имеют игру, которая позволяет поглощать любые различия в дилатации между подшипником и сиденьем, не увеличивая утечку трения. Следует отметить, что более низкий показатель потерь приводит к более низкой проницаемости в области более высоких индукций и, как следствие, к увеличению тока намагничивания.

Недостатком, наиболее значимым в отношении низких мощностей, преодолевается использование менее связанных лезвий, что обеспечивает лучшую проницаемость. В таблице 5 сообщается о потерях высокой производительности м по сравнению с т нормальной серии. Двигатели с постоянными магнитами. — Высокие значения остаточной индукции и, вместе, магнитная энергия, создаваемая современными магнитными материалами, придали большой импульс магнитам с постоянными магнитами, которые в настоящее время строятся в различных формах. возбуждения, расположенного на статоре или на роторе с целью создания намагничивающего потока, необходимого для работы машины, заменяется постоянными магнитами.

Работа омметром

Искренние могло происходить из-за пропадания электрического контакта в одной из ламелей. Для замера сопротивления рекомендуется ставить щупы со стороны токосъемников. Вращая вал двигателя, наблюдают за показаниями циферблата. На экране должны быть нулевые значения. Если проскакивают цифры даже в несколько Ом, то это говорит о нагаре. При появлении бесконечного значения судят об обрыве в цепи.

Независимо от результатов далее следует проверить сопротивление между каждыми соседними ламелями. Оно должно быть одинаковым для каждого замера. При отклонениях нужно осмотреть все соединения катушек и поверхность прилегания щёток. Сами щетки должны иметь равномерный износ. При сколах и трещинах они подлежат замене.

Катушки соединяются с сердечником проводкой, которая могла отслоиться. Припой часто не выдерживает ударов от падений. У стартера ток через контакты может достигать 50А, что приводит к прогоранию некачественных соединений. Внешним осмотром определяют места повреждений. Если не обнаружили неисправности, то проводят замер сопротивления между ламелью и самой катушкой.

Восстановление катушек

Перемотать якорь электродвигателя можно в условиях гаража, только требуется быть осторожным при нанесении каждого витка. Медная проводка подбирается аналогичной намотанной. Сечение нельзя менять, это приведёт к нарушению скоростных режимов работы двигателя. Бумага диэлектрическая потребуется для отделения обмоток. Катушки в конце заливают лаком.

Потребуется паяльник и навыки его использования. Места соединений обрабатывают кислотой, для нанесения оловянно-свинцового припоя пользуются канифолью. При демонтировании старой обмотки подсчитывают количество витков и наносят аналогичное количество новой намотки.

Корпус должен быть очищен от старого лака и других включений. Для этого подходит напильник, наждачка или горелка. Для якоря изготавливают гильзы, материалом служит электротехнический картон. Полученные заготовки укладывают в пазы. Намотанные катушки следует делать правыми витками. Выводы со стороны коллектора перематывают капроновой нитью.

Каждый провод припаивается к соответствующей ламели. Сборка должна заканчиваться очередными замерами сопротивления контактных соединений. Если все в норме и нет можно проверять работу электродвигателя под напряжением.

kuhnileona.ru

Якорь это статор или ротор

В разделе Сервис, Обслуживание, Тюнинг на вопрос Чем ротор отличается от якоря? заданный автором Ёергей ХХХ лучший ответ это Видите ли, уважамый Сергей ХХХ, -вопрос, как я понял, -с подвохом. Скорее всего-НИ ЧЕМ!! ! Это одно и тоже название детали генератора электического тока или электромотора. Я вот только одного ни как не пойму-А на ФИГа ТАКИЕ ВОПРОСЫ НУЖНЫ?? ? Вам что, жизненно необходимы ответы на эти вопросы?? ? Или просто пофлудить (поприкалываться) захотелось.
Источник: Многолетний опыт!!

Конструкция коллекторного электродвигателя постоянного тока

Статор — неподвижная часть двигателя.

Индуктор (система возбуждения) — часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, создающая магнитный поток для образования момента. Идуктор обязательно включает либо постоянные магниты либо обмотку возбуждения. Индуктор может быть частью как ротора так и статора. В двигателе, изображенном на рис. 1, система возбуждения состоит из двух постоянных магнитов и входит в состав статора.

Якорь — часть коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, в которой индуктируется электродвижущая сила и протекает ток нагрузки [2]. В качестве якоря может выступать как ротор так и статор. В двигателе, показанном на рис. 1, ротор является якорем.

Щетки — часть электрической цепи, по которой от источника питания электрический ток передается к якорю. Щетки изготавливаются из графита или других материалов. Двигатель постоянного тока содержит одну пару щеток или более. Одна из двух щеток соединяется с положительным, а другая — с отрицательным выводом источника питания.

Коллектор — часть двигателя, контактирующая со щетками. С помощью щеток и коллектора электрический ток распределяется по катушкам обмотки якоря [1].

Типы коллекторных электродвигателей

По конструкции статора коллекторный двигатель может быть с постоянными магнитами и с обмотками возбуждения.

Коллекторный двигатель с постоянными магнитами

Коллекторный двигатель постоянного тока (КДПТ) с постоянными магнитами является наиболее распространенным среди КДПТ. Индуктор этого двигателя включает постоянные магниты, которые создают магнитное поле статора. Коллекторные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами (КДПТ ПМ) обычно используются в задачах не требующих больших мощностей. КДПТ ПМ дешевле в производстве, чем коллекторные двигатели с обмотками возбуждения. При этом момент КДПТ ПМ ограничен полем постоянных магнитов статора . КДПТ с постоянными магнитами очень быстро реагирует на изменение напряжения. Благодаря постоянному полю статора легко управлять скоростью двигателя. Недостатком электродвигателя постоянного тока с постоянными магнитами является то, что со временем магниты теряют свои магнитные свойства, в результате чего уменьшается поле статора и снижаются характеристики двигателя.

Преимущества:
• лучшее соотношение цена/качество
• высокий момент на низких оборотах
• быстрый отклик на изменение напряжения

Недостатки:
• постоянные магниты со временем, а также под воздействием высоких температур теряют свои магнитные свойства

Коллекторный двигатель с обмотками возбуждения

По схеме подключения обмотки статора коллекторные электродвигатели с обмотками возбуждения разделяют на двигатели:
• независимого возбуждения
• последовательного возбуждения
• параллельного возбуждения
• смешанного возбуждения

Двигатели независимого и параллельного возбуждения

В электродвигателях независимого возбуждения обмотка возбуждения электрически не связана с обмоткой якоря (рисунок выше). Обычно напряжение возбуждения U_ОВ отличается от напряжения в цепи якоря U. Если же напряжения равны, то обмотку возбуждения подключают параллельно обмотке якоря. Применение в электроприводе двигателя независимого или параллельного возбуждения определяется схемой электропривода. Свойства (характеристики) этих двигателей одинаковы [3].

В двигателях параллельного возбуждения токи обмотки возбуждения (индуктора) и якоря не зависят друг от друга, а полный ток двигателя равен сумме тока обмотки возбуждения и тока якоря. Во время нормальной работы, при увеличении напряжения питания увеличивается полный ток двигателя, что приводит к увеличению полей статора и ротора. С увеличением полного тока двигателя скорость так же увеличивается, а момент уменьшается. При нагружении двигателя ток якоря увеличивается, в результате чего увеличивается поле якоря. При увеличении тока якоря, ток индуктора (обмотки возбуждения) уменьшается, в результате чего уменьшается поле индуктора, что приводит к уменьшению скорости двигателя, и увеличению момента.

Преимущества:
• практически постоянный момент на низких оборотах
• хорошие регулировочные свойства
• отсутствие потерь магнетизма со временем (так как нет постоянных магнитов)

Недостатки:
• дороже КДПТ ПМ
• двигатель выходит из под контроля, если ток индуктора падает до нуля

Коллекторный электродвигатель параллельного возбуждения имеет механическую характеристику с уменьшающимся моментом на высоких оборотах и высоким, но более постоянным моментом на низких оборотах. Ток в обмотке индуктора и якоря не зависит друг от друга, таким образом, общий ток электродвигателя равен сумме токов индуктора и якоря. Как результат данный тип двигателей имеет отличную характеристику управления скоростью. Коллекторный двигатель постоянного тока с параллельной обмоткой возбуждения обычно используется в приложениях, которые требуют мощность больше 3 кВт, в частности в автомобильных приложениях и промышленности. В сравнении с КДПТ ПМ, двигатель параллельного возбуждения не теряет магнитные свойства со временем и является более надежным. Недостатками двигателя параллельного возбуждения являются более высокая себестоимость и возможность выхода двигателя из под контроля, в случае если ток индуктора снизится до нуля, что в свою очередь может привести к поломке двигателя [5].

Двигатель последовательного возбуждения

В электродвигателях последовательного возбуждения обмотка возбуждения включена последовательно с обмоткой якоря, при этом ток возбуждения равен току якоря (I_в = I_а), что придает двигателям особые свойства. При небольших нагрузках, когда ток якоря меньше номинального тока (I_а &lt I_ном) и магнитная система двигателя не насыщена (Ф

I_а), электромагнитный момент пропорционален квадрату тока в обмотке якоря:

,

• где M – момент электродвигателя, Н∙м,
• с_М – постоянный коэффициент, определяемый конструктивными параметрами двигателя,
• Ф – основной магнитный поток, Вб,
• I_a – ток якоря, А.

С ростом нагрузки магнитная система двигателя насыщается и пропорциональность между током I_а и магнитным потоком Ф нарушается. При значительном насыщении магнитный поток Ф с ростом I_а практически не увеличивается. График зависимости M=f(I_a) в начальной части (когда магнитная система не насыщена) имеет форму параболы, затем при насыщении отклоняется от параболы и в области больших нагрузок переходит в прямую линию [3].

Способность двигателей последовательного возбуждения развивать большой электромагнитный момент обеспечивает им хорошие пусковые свойства.

Преимущества:
• высокий момент на низких оборотах
• отсутствие потерь магнетизма со временем

Недостатки:
• низкий момент на высоких оборотах
• дороже КДПТ ПМ
• плохая управляемость скоростью из-за последовательного соединения обмоток якоря и индуктора
• двигатель выходит из под контроля, если ток индуктора падает до нуля

Коллекторный двигатель последовательного возбуждения имеет высокий момент на низких оборотах и развивает высокую скорость при отсутствии нагрузки. Данный электромотор идеально подходит для устройств, которым требуется развивать высокий момент (краны и лебедки), так как ток и статора и ротора увеличивается под нагрузкой. В отличии от КДПТ ПМ и двигателей параллельного возбуждения двигатель последовательного возбуждения не имеет точной характеристики контроля скорости, а в случае короткого замыкания обмотки возбуждения он может стать не управляемым.

Двигатель смешанного возбуждения

Двигатель смешанного возбуждения имеет две обмотки возбуждения, одна из них включена параллельно обмотке якоря, а вторая последовательно. Соотношение между намагничивающими силами обмоток может быть различным, но обычно одна из обмоток создает большую намагничивающую силу и эта обмотка называется основной, вторая обмотка называется вспомогательной. Обмотки возбуждения могут быть включены согласовано и встречно, и соответственно магнитный поток создается суммой или разностью намагничивающих сил обмоток. Если обмотки включены согласно, то характеристики скорости такого двигателя располагаются между характеристиками скорости двигателей параллельного и последовательного возбуждения. Встречное включение обмоток применяется, когда необходимо получить неизменную скорость вращения или увеличение скорости вращения с увеличением нагрузки. Таким образом, рабочие характеристики двигателя смешанного возбуждения приближаются к характеристикам двигателя параллельного или последовательного возбуждения, смотря по тому, какая из обмоток возбуждения играет главную роль [4].

Преимущества:
• хорошие регулировочные свойства
• высокий момент на низких оборотах
• менее вероятен выход из под контроля
• отсутствие потерь магнетизма со временем

Недостатки:
• дороже других коллекторных двигателей

Двигатель смешанного возбуждения имеет эксплуатационные характеристики двигателей с параллельным и последовательным возбуждением. Он имеет высокий момент на низких оборотах, так же как двигатель последовательного возбуждения и хороший контроль скорости, как двигатель параллельного возбуждения. Двигатель смешанного возбуждения идеально подходит для устройств автомобилей и промышленности (таких как генераторы). Выход двигателя смешанного возбуждения из под контроля менее вероятен, так как для этого ток параллельной обмотки возбуждения должен уменьшиться до нуля, а последовательная обмотка возбуждения должна быть закорочена.

Характеристики коллекторного электродвигателя постоянного тока

Эксплуатационные свойства двигателей постоянного тока определяются их рабочими, электромеханическими и механическими характеристиками, а также регулировочными свойствами.

Основные параметры электродвигателя постоянного тока

Постоянная момента

Для коллекторного электродвигателя постоянного тока постоянная момента определяется по формуле:

,

• где Z — суммарное число проводников,
• Ф – магнитный поток, Вб [1]

Во времена развития мореплавания и географических открытий ощущалась острая необходимость в магнитных компасах, основным элементом которых являлась магнитная стрелка. Стрелки делали из металла и намагничивали при помощи природных магнитов, иного способа не было. Для качественного намагничивания требовались мощные магниты, которые усиливали армированием из железа и прикрепляли к камням оправами из меди, серебра или золота. Все это стилизовалось орнаментами, надписями и различными фигурками.

Стоили магниты в то время довольно дорого. В комплект с магнитом входил съемный железный брусок, который крепился к полюсам. С одной стороны брусочек имел кольцо, или крючок для подвешивания гиревой чашки. Силу с которой магнит держит брусочек всегда можно было измерить весом гирьки, которая укладывалась в чашку. Так сам брусок с крючком и был именован «якорь магнита».

С изобретением электромагнитов в 1825 году, способ измерения их силы не изменился. Так, в 1838 году российский академик Б.С. Якоби в своем труде «О притяжении магнитов» пишет о том, что сила притяжения магнитов определялась весом гирь, которые накладывались до тех пор, пока якорь не отрывался.

Позже, когда открылось, что электромагниты могут создавать сильные магнитные поля, американский ученый Дж. Генри разработал электромагнит, якорь которого мог удерживать тяжесть весом в одну тонну. Но главной его заслугой стало то, что он сумел поставить якорь электромагнита на шарнир и заставил его при притяжении ударять по специальному колокольчику. Именно так появился первый электромагнитный звонок. Позже, приспособив к подвижному якорю контакты, ученый смог получить ранее неизвестное приспособление — реле для автоматического преобразования электрических цепей по сигналу извне, что позволило передавать телеграфные сообщения на любые расстояния.

От простых изобретений к электродвигателю

После ряда своих открытий Дж. Генри сделал магнитопровод с катушкой, который устанавливался горизонтально, как коромысло лабораторных весов. Когда якорь качался, контакты, прикрепленные на концах коромысла, касались выводов двух гальванических элементов, которые питали катушку токами различного направления. Качаясь, коромысло притягивалось к двум постоянным магнитам, которые входили в систему.

Установка могла работать непрерывно, сообщая якорю в минуту 75 качаний. Именно так возникла одна из первых конструкций электродвигателя возвратно-поступательного движения. А превратить его в двигатель вращательного движения в то время труда не составляло. Стоит отметить, что машины с возвратно-поступательным движением в то время не поимели популярности, так как технологически более удобными были признаны электродвигатели с вращающимся якорем.

Позже пришла эра трехфазного переменного тока. Крутящиеся узлы двигателя переменного тока перестали называть якорем. Вращающееся магнитное поле стали именовать вихрем, а вращающуюся чать — ротором. Однако, в машинах постоянного тока терминология сохранилась. Якорь вращался, а полюсной наконечник получил название башмак.

Сегодня распространение получают многофазные линейные электродвигатели для поездов монорельсового типа. В качестве ротора применяется прикрепленный намертво монорельс, а статором служат обмотки, которые устанавливаются на магнитопроводе быстро мчащихся электропоездов.

Предприятие ЗАО «ПромЭлектроРемонт» имеет все необходимые сертификаты на оказание таких работ как:

vesprofnastil.com

Ротор и статор электродвигателя: определение, виды, назначение

Рано или поздно человек, интересующийся электротехникой, слышит упоминания о роторе и статоре, и задается вопросом: «Что это такое, и в чем отличие этих устройств?» Простыми словами, ротор и статор – это две основные части, расположенные в электродвигателе (устройстве по преобразованию электрической энергии в механическую). Без них существование современных двигателей, а значит и большинства электрических приборов на их основе, было бы невозможным. Статор является неподвижной частью устройства, а ротор – подвижной, они вращаются в разные стороны относительно друг друга. В этой статье мы подробно разберем конструкцию этих деталей и их принцип действия, чтобы после прочтения статьи у читателей сайта Сам Электрик больше не осталось вопросов по данному поводу.

Что такое ротор

Ротор, еще его иногда называют якорь, это подвижная, то есть вращающаяся часть в генераторе или электродвигателях, которые повсеместно применяются в бытовой и промышленной технике.

Если рассматривать ротор двигателя постоянного тока или универсального коллекторного двигателя, то он состоит из нескольких основных узлов, а именно:

1. Сердечник. Он выполнен из множества штампованных тонких металлических пластин, изолированных друг от друга специальным диэлектриком или же просто оксидной пленкой, которая проводит ток гораздо хуже, чем чистый металл. Сердечник набирается из них и представляет собой «слоеный пирог». В результате электроны не успевают разогнаться из-за маленькой толщины металла, и нагрев ротора гораздо меньше, а эффективность всего устройства выше за счет уменьшения потерь. Данное конструктивное решение принято для уменьшения вихревых токов Фуко, которые неизбежно возникают при работе двигателя из-за перемагничивания сердечника. Этот же метод борьбы с ними используется и в трансформаторах переменного тока.
2. Обмотки. Вокруг сердечника особым образом намотана медная проволока, покрытая лаковой изоляцией для предотвращения появления короткозамкнутых витков, которые недопустимы. Вся обмотка дополнительно пропитана эпоксидной смолой или лаком для фиксации обмоток, чтобы они не повреждались при вибрациях от вращения.
3. Обмотки ротора могут подключаться к коллектору – специальному блоку с контактами, надежно закрепленному на валу. Эти контакты называются ламелями, они выполнены из меди или ее сплава для лучшей передачи электрического тока. По нему скользят щетки, обычно выполненные из графита, и в нужный момент на обмотки подается электрический ток. Это называется скользящий контакт.
4. Сам вал является металлическим стержнем, на его концах расположены посадочные места под подшипники качения, он может иметь резьбу или выемки, пазы под шпонку для крепления шестерен, шкивов или других деталей, приводимых в движение электродвигателем.
5. На валу также размещается крыльчатка вентилятора, чтобы двигатель охлаждал сам себя и не приходилось бы устанавливать дополнительное устройство для отвода тепла.

Стоит отметить, что не у всякого ротора есть обмотки, которые, в сущности, представляют собой электромагнит. Вместо них могут применяться постоянные магниты, как в бесщеточных двигателях постоянного тока. А у асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором обмоток в привычном виде вовсе нет, вместо них используются короткозамкнутые металлические стержни, но об этом ниже.

Что такое статор

Статор – это неподвижная часть в электродвигателе. Обычно он совмещен с корпусом устройства и представляет собой цилиндрическую деталь. Он так же состоит из множества пластин для уменьшения нагрева из-за токов Фуко, в обязательном порядке покрытых лаком. На торцах располагаются посадочные места под подшипники скольжения или качения.

Конструкция называется пакет статора, она впрессовывается в чугунный корпус устройства. Внутри этого цилиндра вытачиваются пазы под обмотки, которые, так же как и для ротора, пропитываются специальными составами, чтобы тепло равномернее распределялось по устройству, и обмотки не терлись друг об друга от вибрации.

Обмотки статора могут подключаться разными способами в зависимости от назначения и типа электрической машины. Для трехфазных электродвигателей применимы типы подключения звезда и треугольник. Они представлены на схеме:

Для выполнения подключений на корпусе устройства предусмотрена специальная распределительная коробка («борно»). В эту коробку выведены начала и концы трех обмоток и предусмотрены специальные клеммники различных конструкций, в зависимости от мощности и назначения машины.

Существуют серьезные отличия в работе двигателей при разном соединении обмоток. Например, при подключении звездой двигатель будет стартовать плавнее, однако нельзя будет развить максимальную мощность. При присоединении треугольником, электродвигатель будет выдавать весь крутящий момент, заявленный производителем, но пусковые токи в таком случае достигают высоких значений. Электросеть может быть просто не рассчитана на такие нагрузки. Использование устройства в этом режиме чревато нагревом проводов, и в слабом месте (это места соединения и разъемы) провод может отгореть и привести к пожару. Главным преимуществом асинхронных двигателей является удобство в смене направления их вращения, нужно просто поменять местами подключения двух любых обмоток.

Статор и ротор в асинхронных двигателях

Трехфазные асинхронные двигатели имеют свои особенности, ротор и статор в них отличаются от использованных в других типах электродвигателей. Например, ротор может иметь две конструкции: короткозамкнутый и фазный. Рассмотрим особенности строения каждого из них по подробнее. Однако для начала давайте вкратце разберемся, как работает асинхронный двигатель.

В статоре создается вращающееся магнитное поле. Оно наводит на роторе индуцируемый ток и тем самым приводит его в движение. Таким образом ротор всегда пытается «догнать» вращающееся магнитное поле.

Необходимо также упомянуть о такой важной особенности асинхронного двигателя, как скольжение ротора. Это явление заключается в разности частот вращения ротора и магнитного поля, создаваемого статором. Объясняется это как раз тем, что ток индуцируется в роторе только при его движении относительно магнитного поля. И если бы частоты вращения были одинаковы, то этого движения бы просто не происходило. В результате ротор пытается «догнать» по оборотам магнитное поле, и если это происходит, то ток в обмотках перестает индуцироваться и ротор замедляется. В этот момент сила, действующая на него, растет, он начинает опять ускоряться. Так и получается эффект стабилизации частоты вращения, за что эти электродвигатели и пользуются большой востребованностью.

Короткозамкнутый ротор

Он также представляет собой конструкцию, состоящую из металлических пластин, выполняющих функцию сердечника. Однако вместо медной обмотки там установлены стержни или пруты, не касающиеся друг друга и накоротко замкнутые между собой металлическими пластинами на торцах. При этом стержни не перпендикулярны пластинам, а направлены под углом. Это делается для уменьшения пульсаций магнитного поля и момента. Таким образом получаются витки, замкнутые накоротко, от сюда и название.

 

Фазный ротор

Главное отличие фазного ротора от короткозамкнутого заключается в наличии трехфазной обмотки, уложенной в проточки сердечника и соединяющейся в особом коллекторе с тремя кольцами вместо ламелей. Эти обмотки обычно соединяются «звездой». Такие электродвигатели более трудоемки в производстве за счет усложнения конструкции, однако их пусковые токи ниже, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором, а также они лучше поддаются регулировке.

Надеемся, что после прочтения данной статьи у вас больше не осталось вопросов о том, что такое ротор и статор электродвигателя и какой у них принцип работы. Напоследок рекомендуем просмотреть видео, в котором наглядно рассмотрен данный вопрос:

Материалы по теме:

samelectrik.ru

Ротор (техника) — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 декабря 2018; проверки требует 1 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 16 декабря 2018; проверки требует 1 правка. У этого термина существуют и другие значения, см. Ротор. Межопорный ротор Ротор электромотора (такие чаще всего применяются в электроинструментах)

Ро́тор (англ. rotor; от лат. rota «колесо», roto «вращаюсь») — вращающаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела (например, ротор двигателя Ванкеля) или отдающие её рабочему телу (например, ротор роторного насоса). Ротор двигателей связан с ведущим валом, ротор рабочих машин — с приводным валом. Ротор выполняется в виде барабанов, дисков, колёс. Ротор тесно связан с понятием статора.

В электротехнике часто ошибочно считают слова «ротор» и «якорь» синонимами. Это неверно, так как ротор не всегда является якорем электрической машины.

ru.wikipedia.org

Что такое ротор, и где взялся якорь?

Термины «якорь» и «ротор» довольно давно пополнили словарный запас электротехников и механиков, но откуда взялись эти два выражения, несмотря на их широкое применение в наше время, известно немногим. Слово «якорь», употребляемое для обозначения одной из составляющих двигателя, является довольно старым названием и, даже более того, по своему возрасту этот термин опережает большую массу электротехнических наименований. Впервые «якорем» в электротехнике был назван железный брусок, который притягивался к полюсам магнита.

Данное изобретение впервые нашло применение в производстве магнитных компасов, столь широко полюбившимся мореплавателям в эпоху географических открытий. Основной составной частью компаса являлась магнитная стрелка, изготавливаемая из железа и намагничиваемая природными магнитами. Работе компасов способствовал железный съемный брусок, который имел с одной стороны крючок либо миниатюрную декоративную копию морского якоря для подвешивания гиревой чашки. Гиря была необходима для определения силы прилипания магнита. Сам же брус с крюком, по причине внешнего сходства с общеизвестным приспособлением для кораблей, стал называться «якорем магнита».

Как стало известно, первые компасы работали благодаря действию исключительно только природных магнитов. Для того, что обеспечить большую «притягательность» природных магнитов, их укрепляли железом, присоединяемым к поверхности камня при помощи немагнитных соединений из меди, серебра и золота.

В 1825 году благодаря труду английского инженера Уильяма Стерджена миру стал известен электромагнит. Изобретение представляло собой согнутый стержень из мягкого железа с обмоткой толстой проволоки. С целью изолирования данный стержень покрывался лаком. Пропуская электрический ток, стержень становился очень сильным магнитом, но полностью терял свойства притягивания, как только ток прерывался. Такая способность электромагнитов и послужила причиной того, что они практически полностью вытеснили из обихода природные магниты, заняв их место в промышленности. Однако, несмотря на появление нового изобретения, способ измерения магнитной силы так и не изменился. В 1838 году в Петербурге была опубликована совместная научная работа двух российских академиков — Б.С. Якоби и Э.Х. Ленца, в которой ученые указали, что «сила притяжения определяется весом гирь, которые накладывались до тех пор, пока якорь не отрывается».

Открытие Уильяма Стерджена произвело настоящий фурор в области электротехники. Со временем это изобретение было несколько усовершенствовано и доработано, после чего нашло широкое применение в повседневной жизни. Создателем же первых мощных многовитковых электромагнитов является американский физик Джозеф Генри. Добиться большей силы притяжения ему удалось благодаря использованию провода, покрытого изоляцией. Конструкция «уплотненных» электромагнитов Дж. Генри была такова: на малой площади электромагнита размещалось несколько рядов витков изолированной шелком проволоки из меди, при этом каждый из рядов подсоединялся к отдельному аккумуляторы. Параллельно соединяя обмотки, американский ученый добивался существенного увеличения силы тока.

Благодаря изобретению многокатушечной обмотки получилось создать первые электромагниты с большой подъемной силой. Электромагниты Генри могли выдерживать груз от 30 до 325 килограмм при весе магнита всего в 10 килограмм. Примечательно то, что для определения подъемной силы электромагнита, физик пользовался все теми же гирями, закрепляемыми на якоре.

В 1831 году Джозеф Генри сконструировал первый в мире электромагнит, способный поднимать вес в одну тонну. Ещё одно достижение этого ученое – разработка электромагнитного звонка. Поставив якорь электромагнита на шарнир, Генри заставил его силой притяжения ударять по колоколу. Работая в области увеличения дальности передачи телеграфных сигналов, американец изобрел невиданный ранее прибор – реле, позволяющее усиливать начальный сигнал извне перед передачей его в последующую цепь. Данное устройство сделало возможной транспортировку телеграфных сигналов практически на любые расстояния.

Джозеф Генри

В том же 1831 году Генри предложил модель электрического двигателя с качающимся коромыслом магнитопривода с катушкой. Якорь совершал в модели двигателя Генри около 75 качений в минуту, мощность же двигателя составляла 0,044 Вт. Качаясь между полюсами постоянных магнитов, входящих в систему, контакты якоря периодически соприкасались с выводами аккумуляторных батарей, подпитывающих катушку электрическим током. В основе работа электрического двигателя Генри лежал принцип возвратно-поступательного движения. Джозеф Генри не возлагал больших надежд на свое изобретение, однако надеялся, что все-таки когда-нибудь оно пригодится для практических целей.

В наше время движущаяся часть магнитного привода уж никак не похожа на корабельный якорь, но по сей день это устройство все же продолжает носить его название. Хоть в эру властвования трехфазного переменного тока вращающаяся часть моторов и получила название ротора, терминология, касаемая двигателей постоянного тока, осталась прежней. Обсуждая конструктивные особенности этих двигателей нередко можно услышать о так называемом якоре. Что обозначает это слово, знает сегодня практически каждый технарь.

Терминология электротехники довольно занимательна – чего стоит только слово «башмак», используемое для обозначения полюсного наконечника, или «cтатор», что в переводе с латинского звучит не иначе как «cтоящий неподвижно». Современная техника меняется год от года, не успеваешь даже следить за её конструктивным эволюционированием, не говоря уже о запоминании новых понятий. Возможно, потому и не стоит менять старую терминологию, что появление новых технических названий вызовет настоящую путаницу.

www.electra.com.ua

Перемотка или ремонт статора (якоря) после замыкания: как проверить статор

Электрический двигатель – это машина, превращающая электрическую энергию в механическую. Работа любого электрического двигателя или генератора основана на условии взаимодействия магнитных полей статора и ротора.

Коллекторный синхронный двигатель

Cтатор в разных типах электродвигателей

Статор – это неотъемлемый узел электрической машины, сохраняющий неподвижное состояние во время работы двигателя. Ротор – вращающаяся часть электрического мотора, передающая механическую энергию на выходной вал. Другое название ротора – якорь.

Синхронный или коллекторный двигатель

Электрический ток на ламели коллектора передается графитовыми щетками. Такой электродвигатель будет работать, как в сети постоянного, так и переменного тока. Пульсирующее магнитное поле, создаваемое обмотками статора, будет взаимодействовать с пульсирующим магнитным полем, генерируемым обмотками якоря. Ротор станет вращаться. Подобные электродвигатели широко применяются в различных бытовых и промышленных приборах: электродрелях, пылесосах, силовых приводах станков, электротранспорте.

Интересно. Двигатели такого типа имеют еще одно название – синхронные. Это означает, что скорость вращения ротора равна скорости вращения электромагнитного поля, возникающего в двигателе.

Асинхронные двигатели

Подавляющее количество электромоторов, применяющихся и в промышленности, и в быту, – это асинхронные электродвигатели с короткозамкнутыми роторами. Такие двигатели применяются в трехфазных и однофазных сетях переменного тока.

Асинхронный двигатель

Статорная конструкция собирается из большого количества стальных пластин и расположена в корпусе основания, отлитом из немагнитных металлов: чугуна или алюминия.

Наборный статор двигателя

Материал пластин – электротехническая сталь. Пластины изолированы друг от друга специальным диэлектрическим лаком. В статоре имеются продольные пазы, где размещаются три обмотки, сдвинутые относительно оси вращения электромотора на 120 градусов друг от друга. Ротор также набирается из изолированных пластин электротехнической стали. В пазы ротора уложены стержни из алюминия, реже меди, соединенные по торцам контактными кольцами. Отсюда и название – короткозамкнутый ротор. Такая конструкция, называемая «беличьим колесом», играет роль обмотки ротора.

Ниже представлен вид асинхронного электродвигателя в разрезе. Хорошо видно, что такое наборный статор.

Разрез асинхронного двигателя

Обмотки двигателя могут подключаться к трехфазной электрической сети по схеме «треугольник» или «звезда».

Варианты подключения трехфазного двигателя

Коммутация схемы производится в клеммной коробке двигателя, называемой борн или брно.

При подаче трехфазного напряжения в обмотках статора возникают пульсирующие токи, которые вызывают появление в статоре вращающегося магнитного поля. Это поле пересекает токопроводящие стержни ротора, в которых индуцируются вторичные пульсирующие токи. Результатом становится появление магнитного поля в роторе. Магнитные поля статора и ротора взаимодействуют и заставляют вращаться стержни «беличьего колеса», вместе с тем и сам ротор. Якорь вращается со скоростью несколько меньшей, чем магнитное поле статора.

Величина этой разности называется скольжением и может составлять от 2 до 8 %. Из-за наличия скольжения двигатели подобной конструкции получили название – асинхронные. Эффект скольжения физически необходим для работы асинхронного двигателя – не будет отставания вращения ротора от магнитного поля статора, не будет индуцироваться ток в стержнях ротора, исчезнет магнитное поле в якоре, приводящее во вращение ротор.

Материал для статоров

Статорные и роторные узлы набираются из изолированных пластин электротехнической стали толщиной от 0,2 до 0,5 мм. В такой стали присутствует повышенное количество кремния (3-4,5 %). В результате сплав получает повышенное электрическое сопротивление и улучшенные магнитные характеристики. Малая толщина пластин и высокое удельное сопротивление существенно снижают паразитные вихревые токи Фуко в статоре и роторе. Это позволяет уменьшить нагрев узлов и деталей электродвигателя, повысить его электрический КПД.

Технология перемотки статора

Индикаторами нештатной работы электромотора являются:

• Снижение мощности;
• Повышенный нагрев корпуса;
• «Пробивание» напряжения на массу.

В таком случае следует провести диагностику неисправности статора. Необходимо определить, как проверить статор на межвитковое замыкание мультиметром. Величина сопротивления обмоток указана в справочной литературе на конкретный двигатель. Проверив мультиметром сопротивление каждой из обмоток, можно определить дефектную. После чего необходимо перемотать одну или все обмотки статора.

Основные операции:

• Удаление из пазов статора старых обмоток;
• Очищение пазов от остатков старой электро,- и термоизоляции;
• Установка новой изоляции в пазах статора;
• Укладка новых обмоток;
• Пропитка обмоток диэлектрическим лаком и его сушка;
• Проверка электрических параметров новых обмоток статора.

При правильно проведенном ремонте электромотор восстановит свои первоначальные характеристики.

Проверка якоря коллекторного двигателя

У якоря коллекторного электродвигателя надо проверять два основных типа неисправностей:

1. Механические;
2. Электрические.

На заметку. К механическим неисправностям, как правило, относится выработка ресурса подшипников. Появляются сильный шум при работе двигателя, нагрев подшипников, продольный и радиальный люфт якоря.

Электрические неисправности включают в себя:

• Обрыв провода в обмотке;
• Межвитковое замыкание;
• Пробой обмотки на корпус якоря и самого мотора;
• Износ контактных ламелей коллектора.

Следует рассмотреть, как проверить якорь на межвитковое замыкание. Сделать это удобно с помощью цифрового мультиметра либо, при его отсутствии, стрелочным тестером.

Электронный мультиметр

Как прозвонить якорь? Следует поочередно измерять сопротивление обмоток якоря, касаясь щупами мультиметра противоположных ламелей коллектора. Значительное отклонение величины сопротивления позволит узнать неисправную обмотку. Пробой на корпус проверяется мультиметром в диапазоне сопротивления 20 кОм. Один щуп присоединяется к валу ротора, другим поочередно касаются ламелей коллектора. Прибор должен показывать состояние «разрыв». По показанию мультиметра менее 20 кОм можно узнавать о неисправности обмотки, и, следовательно, необходимости ремонта якоря.

Ремонт электродвигателей

Проведение ремонта электродвигателей, такого, как перемотка статора или ротора, – операция ответственная и кропотливая. Необходимы определенные знания и навыки работы, опыт. Проще всего производится устранение механических неисправностей, обычно это замена подшипников и восстановление геометрии коллектора либо его полная замена. Также бывает необходимо поменять стесанные графитовые щетки, подающие ток на обмотки якоря.

При ремонте электрической части двигателя потребуются специальные материалы, обмоточный провод нужной марки, специальные инструменты и оснастка. Если речь идет о ремонте ограниченного количества электродвигателей, то лучше обратиться в специализированное ремонтное предприятие. Это целесообразно, как с точки зрения качества ремонта, так и экономики.

Для проведения ремонтных работ в больших количествах необходимо создать профильный участок ремонта, подобрать персонал, содержать определенное количество оборудования, материалов и комплектующих, иметь справочную литературу.

Теплоизоляция статора

Электродвигатель при работе подвержен достаточно сильному нагреву – до 100-145 0С. Для сохранения работоспособности, защиты деталей и узлов от перегрева на валу двигателя имеется крыльчатка вентилятора, производящая обдув ротора и статора. Кроме того, для защиты обмоток статора применяются различные термоизолирующие материалы, такие как:

• Прокладки на базе компонентов из слюды и специальных картонов;
• Термоизолирующие материалы из стеклоткани;
• Термостойкие пропиточные лаки.

Правильное технологическое применение таких теплоизоляционных компонентов обеспечивает долгую надежную и бесперебойную работу электродвигателей.

Защита статора тепловым реле

В процессе эксплуатации электродвигатель может потреблять повышенный ток из сети и испытывать сильный нагрев. Причины могут быть разные, например, слишком большая нагрузка на валу, частые включения и выключения мотора, повышенная температура окружающей среды. Такие нештатные режимы работы могут привести к перегреву статорных обмоток и выходу их из строя. Для предотвращения повреждения электродвигателя в статорной системе устанавливается один или два биметаллических тепловых реле – это термовыключатели, называемые кликсонами.

Термовыключатель кликсон

При повышении температуры статора выше положенного значения происходит размыкание биметаллического контакта кликсона. Термовыключатель размыкает цепь питания катушки управления силовым контактором, который подает напряжение на электромотор. Контактор отключает электромотор от силовой электросети. Дальнейшее включение контактора и, следовательно, электродвигателя возможно лишь после охлаждения обмоток статора и замыкания биметаллической пары термовыключателя.

Двигатели, применяемые в промышленности

В промышленности успешно применяются оба типа двигателей: и асинхронные с короткозамкнутым ротором, и синхронные коллекторные.

Первый тип устройств имеет важные достоинства:

• Низкая цена;
• Надежность и долговечность;
• Простота эксплуатации.

Имеются и минусы:

• Невозможность плавного регулирования оборотов якоря;
• Невысокая скорость вращения – предел 3000 об./мин. в сетях с частотой 50Гц;
• Большие пусковые токи.

Однако достоинства этих изделий многократно превосходят их недостатки.

К сведению. Асинхронные двигатели применяются в тех устройствах, где требуются постоянные режимы работы промышленного или транспортного оборудования. Например, в приводах всевозможных насосов, ленточных транспортеров, в системах вентиляции, в подъемных механизмах. Ниша асинхронных электрических машин занимает 65-75 % от общего объема применяемых электромоторов.

Синхронные, коллекторные двигатели имеют свои достоинства:

• Возможность плавного бесступенчатого изменения скорости вращения;
• Большая мощность;
• Большая скорость вращения.

Недостатки, присущие коллекторным электромоторам:

• Относительно высокая стоимость;
• Скользящие контакты коллектора якоря, снижающие надежность эксплуатации и уменьшающие ресурс машины;
• Необходимость частого обслуживания.

Они применяются там, где необходимо плавное изменение угловых скоростей: это приводы станков, тяговые моторы электротранспорта, точные системы монтажа.

Оба типа двигателей находят массовое применение в промышленности и быту. Для их длительной и безотказной работы необходимо проведение регламентных работ, при необходимости и восстановительного ремонта, включающего перемотку обмоток статора и ротора.

Видео

amperof.ru

Якорь (электромашины) — это… Что такое Якорь (электромашины)?



Якорь (электромашины)

Якорь электромашины, вращающаяся часть электрической машины. Термин «Я.» обычно употребляют применительно к постоянного тока машинам (в отличие от ротора). Я. представляет собой магнитный сердечник, набранный из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком или бумагой и спрессованных в пакеты. В пазы сердечника укладывают обмотку, соединённую с пластинами коллектора.

Лит. см. при ст. Постоянного тока машина.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.

• Якорь (судовой)
• Яктыкуль

Смотреть что такое «Якорь (электромашины)» в других словарях:

• ЯКОРЬ (электромашины) — ЯКОРЬ электромашины, часть электромашины, в обмотках которой индуцируется (при взаимном вращении обмоток и главного магнитного поля) электродвижущая сила. Понятие «якорь» обычно относят к машинам постоянного тока (в отличие от ротора) …   Энциклопедический словарь

• Якорь (электромашины) — Якорь: Корабельный якорь груз, предназначенный для удержания судна на одном месте. В физике брусок железа, прикладываемый к полюсам магнита. Якорь (электротехника)  В электрических машинах подвижная часть электромагнита, состоящая из обмотки с… …   Википедия

• ЯКОРЬ — электромашины часть электромашины, в обмотках которой индуцируется (при взаимном вращении обмоток и главного магнитного поля) электродвижущая сила. Понятие якорь обычно относят к машинам постоянного тока (в отличие от ротора) …   Большой Энциклопедический словарь

• якорь — я; мн. якоря, ей; м. 1. Приспособление для удержания на месте судов, плавучих маяков и т.п. в виде металлического стержня с лапами, которые зацепляются за грунт. Стоять на якоре. Поднять я. Отдать я. (опустить). Выбирать якоря (поднимать).… …   Энциклопедический словарь

• Якорь — I Якорь         судовой, устройство для удержания судна и других плавучих средств при стоянке на открытой воде. Подразделяются на судовые и специального назначения. Я. должен быть прочным, простым в обращении, обеспечивать надёжное сцепление… …   Большая советская энциклопедия

• Электрические станции* — I. Общие понятия. II. Типы Э. станций по производству Э. энергии. III. Классификация их. IV. Здания и помещения Э. станций. V. Оборудование Э. станций. VI. Эксплуатация Э. станций. VII. Судовые Э. станции. VIII. Вагонные и поездные Э. станции. IX …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Электрические станции — I. Общие понятия. II. Типы Э. станций по производству Э. энергии. III. Классификация их. IV. Здания и помещения Э. станций. V. Оборудование Э. станций. VI. Эксплуатация Э. станций. VII. Судовые Э. станции. VIII. Вагонные и поездные Э. станции. IX …   Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

• Ротор — I Ротор (математический)         то же, что Вихрь векторного поля. II Ротор         в технике [от лат. roto вращаю (сь)], 1) вращаюшаяся часть двигателей и рабочих машин, на которой расположены органы, получающие энергию от рабочего тела… …   Большая советская энциклопедия

• Санкт-Петербург — Запрос «Ленинград» перенаправляется сюда; см. также другие значения. Запрос «Петроград» перенаправляется сюда; см. также другие значения. У слова «Санкт Петербург» есть и другие значения: см. Санкт Петербург (значения). Город федерального… …   Википедия

• Ротор (техника) — У этого термина существуют и другие значения, см. Ротор. Межопорный ротор …   Википедия

dic.academic.ru

No related posts.