Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрические двигатели для крана принцип работы

Что такое асинхронный двигатель и как он работает

Асинхронный двигатель простой и надежный и от этого очень часто используется на производстве и в бытовой технике, от привода задвижек до вращения барабана в стиральной машине. В этой статье мы простыми словами расскажем о том какие бывают асинхронные электродвигатели, что это такое и как работает данный тип электрических машин.

  • Виды
  • Устройство
  • Принцип работы
  • Скольжение и скорость вращения
  • Сфера применения

Асинхронные двигатели (АД) делятся на две основные группы:

  • с короткозамкнутым ротором (КЗ);
  • с фазным ротором.

Если опустить нюансы, то отличие заключается в том, что у АД с короткозамкнутым ротором нет щеток и выраженных обмоток, он менее требователен в обслуживании. Тогда как в асинхронных двигателях с фазным ротором есть три обмотки, соединенные с контактными кольцами, ток с которых снимается щетками. В отличие от предыдущего лучше поддаётся регулированию момента на валу и проще реализуется плавный запуск для снижения пусковых токов.

В остальном двигатели классифицируют:

  • по количеству питающих фаз — однофазные и двухфазные (используются в быту при питании от сети 220В), и трёхфазные (получили наибольшее распространение на производстве и в мастерских).
  • по способу крепления — фланцевое или на лапах.
  • по режиму работы — для длительного, кратковременного или повторно-кратковременного режима.

И ряду других факторов, которые влияют выбор конкретного изделия для использования в конкретных условиях.

Об однофазных электродвигателях можно сказать много: некоторые из них запускаются через конденсатор, а некоторым требуется и пусковая и рабочая ёмкость. Есть и варианты с короткозамкнутым витком, которые работают без конденсатора и применяются, например, в вытяжках. Если вам интересно — пишите в комментариях и мы напишем об этом статью.

Принцип работы асинхронного электродвигателя с фазным ротором

Статор этого электродвигателя ничем не отличается от обычного. А вот в его ротор добавлены обмотки трех фаз, соединенные в звезду, концы которых выведены на контактные кольца. По кольцам скользят щетки, с помощью которых обмотки подключаются к электрической цепи.

Фазный ротор

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором работает так:

  • ток в обмотках статора создает вращающийся магнитный поток внутри него;
  • изменяющийся во времени магнитный поток, пересекая витки обмотки ротора, наводит в них ЭДС;
  • поскольку обмотка ротора замкнута, за счет наведенной ЭДС в ней возникает ток;
  • проводники обмотки ротора с током взаимодействуют с вращающимся полем статора, создается вращающий момент.

Особенность асинхронного двигателя с фазным ротором: ток в роторе можно изменять, подключая последовательно с его обмотками резисторы. Чем больше сопротивление резистора, тем меньше ток в роторе. С уменьшением тока уменьшается и сила взаимодействия с вращающимся полем статора. Скорость вращения падает.

Наличие резисторов в цепи ротора увеличивает объем пускорегулирующей аппаратуры двигателя. Мощность, которая рассеивается на них, возрастает с мощностью электродвигателя. Но и для небольших моторов она существенна, что приводит к громоздким конструкциям магазинов сопротивлений и необходимости обеспечивать им постоянное охлаждение. Резисторы изготавливаются из материалов, имеющих высокое удельное сопротивление. Проводники их наматываются на каркасы или монтируются на изоляторы из фарфора. Конструкция помещается в кожух с жалюзийными отверстиями для охлаждения или закрываются сеткой.

Магазин резисторов для кранового электродвигателя с фазным ротором

Не всегда возможно разместить резисторы в помещениях. На кранах они находятся непосредственно на мосту, что приводит к массовому скоплению внутри них пыли и необходимости часто проводить техническое обслуживание.

Плавная регулировка скорости электродвигателя с фазным ротором не производится. Изменение сопротивления в цепи ротора производится фиксированными ступенями. Для этого резисторы разделяются на секции, соединенные последовательно, в цепях которых устанавливаются контакторы управления. При необходимости увеличить скорость вращения контакторы шунтируют часть резисторов, уменьшая их суммарное сопротивление. Для достижения максимальной скорости вращения шунтируются все резисторы, для минимальной – не шунтируется ничего.

Асинхронный электродвигатель с фазным ротором

А теперь рассмотрим несколько примеров построения схем управления асинхронным двигателем с фазным ротором.

Читать еще:  Двигатель 4216 пропуск зажигания возможные причины

Разновидности крановых электродвигателей

В виду использования различных принципов для вращения ротора в электродвигателе, многие из них нашли широкое применение в эксплуатации крановых установок. Среди электродвигателей общепромышленного назначения выделяют машины переменного и постоянного тока, асинхронные двигатели, как с фазными, так и с короткозамкнутым ротором. Далее рассмотрим каждый из типов, применяемых для кранового оборудования.

Переменного тока

Для отечественных кранов используются асинхронные электрические машины переменного тока. Отличительной особенностью таких установок являются хорошие тяговые характеристики, а вот к недостаткам относится необходимость подключения сразу трех фаз и большие пусковые токи. Большинство моделей изготавливаются на стандартную частоту сети в 50Гц, такие варианты способны постоянно переносить перегрузки в 10 – 15%.

Рис. 1. Пример электродвигателя переменного тока

Наиболее распространенными моделями в сети переменного тока являются электродвигатели MTF и MTKF, которые имеют фазный и короткозамкнутый ротор соответственно. А в металлургическом производстве модельный ряд составляют электрические машины MTH и MTKH с теми же конструктивными особенностями. На практике для питания и одних, и других может применяться переменное напряжение с частотой в 50 и 60Гц. Возможность вращения ротора для них колеблется в пределах от 600 до 1000 об/мин для питающей электрической величины частотой 50Гц. Или от 700 до 1200 на частотах 60Гц. Электроприводы механизмов в большинстве случаев может иметь сразу несколько скоростей.

Постоянного тока

Электродвигателями постоянного тока комплектуются такие крановые установки, которым требуется производить частые включения в течении часа или всей рабочей смены. Помимо этого они позволяют регулировать частотный диапазон в достаточно широком диапазоне. Разумеется, что в наше время трехфазные асинхронные машины могут приближаться к моторам постоянного тока за счет внедрения систем частотного преобразования. Регулирование выполняется за счет либо ослабления магнитного поля статора или повышения напряжения обмоток ротора.

Рис. 2. Пример двигателя постоянного тока

Конструктивно выпускаются на мощность от 2 до 190кВт, в зависимости от величины питающего напряжения группы обмоток возбуждения могут иметь последовательное или параллельное соединение. В данном типе крановых электродвигателях управление производится за счет изменения токов в обмотке возбуждения.

Краново-металлургические асинхронные электродвигатели серии 4МТ

Металлургическая промышленность характеризуется значительными объемами перемещаемых материалов и удельным весом металла. Поэтому крановые электродвигатели серии МТ должны обеспечивать заявленную мощность, несмотря на частоту вращения. Ярмо электрической машины изготавливается с четырьмя или восьмью полюсами для передачи магнитного потока, материалом для магнитопровода служит холоднокатаная сталь. Для изоляции крановых электродвигателей в качестве диэлектрика применяются полимерные пленки, пропитанные ткани или бумага.

Рис. 3. Краново-металлургические электродвигатели

В электроприводах металлургических кранов на этапе изготовления закладывается большая надежность – до 0,98, в то время, как все остальные могут иметь коэффициент 0,96. Срок эксплуатации, заявленный изготовителем также должен быть не ниже 20 лет.

С фазным ротором

Крановые электродвигатели с фазным ротором отличаются наличием отдельной обмотки на вращающейся части. Электроснабжение роторной катушки осуществляется за счет коллекторного узла, который производит токосъем и отбор мощности через скользящий контакт. Однако щеточный механизм в них — это наиболее изнашиваемым элемент, после истирания графитовых контактов они подлежат замене.

Рис. 4. Конструкция электродвигателя с фазным ротором

Данный тип трехфазных асинхронных электрических машин отличается плавным пуском и большой нагрузочной способностью. За счет чего их устанавливают на краны среднего и тяжелого типа, перемещающие тяжеловесные грузы. Позволяют регулировать усилие момента на валу в трех и четырехшаговом режиме, пропорционально повышая мощность воздействия.

С короткозамкнутым ротором

Конструктивно вращающаяся часть представляет собой стальную конструкцию литого или наборного типа. В отличии от предыдущего варианта крановые электродвигатели с короткозамкнутым ротором отличаются меньшей массой и меньшей себестоимостью. Однако главным недостатком является малый момент, создаваемый на валу, а это, в свою очередь, приводит к дефициту усилия. Поэтому моторы с короткозамкнутым ротором устанавливаются на маломощные крановые установки, предназначенные для перемещения грузов небольшой массы с малой скоростью.

Читать еще:  Двигатель qr20 какое масло заливать в двигатель

Рис. 5. Электродвигатель с короткозамкнутым ротором

Технические характеристики

Как и любые электроустановки, электрические машины выпускаются в соответствии с требованиями и условиями, в которых их будут эксплуатировать. При выборе конкретной модели кранового электродвигателя руководствуются его параметрами. К основным характеристикам относятся:

  • Потребляемая мощность – характеризует объем расходуемой электрической энергии, необходимой для работы электродвигателя. Может выражаться в киловаттах или кило вольт-амперах.
  • КПД – показывает соотношение полезной работы, совершенной электрической машиной по отношению к потребленной из сети электроэнергии. В крановых установках этот параметр может варьироваться от 60 до 90%.
  • Частота вращения – показывает количество оборотов вала, которые тот может совершать за единицу времени. Как правило, используется величина из расчета на одну минуту. Для каждой модели обороты могут изменяться, поэтому параметр будет иметь диапазонное значение.
  • Мощность на валу – определяет усилие, создаваемое крановым электродвигателем непосредственно на рабочем органе.
  • Номинальное рабочее напряжение – обозначает разность потенциалов, которая должна подаваться на ввод электрической машины для приведения ее в движение.
  • Масса и габаритные размеры – физические параметры, необходимые для установки в общую конструкцию крана.
  • Степень пыле- влагозащищенности — обозначается латинскими буквами IP и двумя цифрами, указывающими на возможность проникновения частиц внутрь корпуса.

Что такое фазные электродвигатели и в чем их преимущества

Асинхронные двигатели с фазным ротором практичны и удобны, они отличаются малым весом и простотой обслуживания и низкой стоимостью. Помимо этого фазные двигатели обеспечивают плавный пуск и удобную регулировку скорости. Именно поэтому данный тип устройств используют для тяжелых и очень тяжелых режимов работы.

Экономичность фазных двигателей впечатляет, она в 2 раза выше чему двигателей постоянного тока.

Чем отличаются двигатели МТН

Крановые двигатели производят с различными типами изоляции, что отражается в их маркировке. Модели МТФ выдерживают – 155 градусов Цельсия, МТН -180. Последние отличаются высокой мощностью за счет эксплуатации оптимизированных изоляционных материалов.

Как устроен фазный ротор

Роторы фазного типа кранового двигателя включает три объединенные звездой обмотки, концы которых выведены на контактные латунные кольца. Каждый конец качественно изолирован, а сами обмотки расположены со сдвигом в 120 градусов по отношению друг к другу.

Обмотки ротора посредством щеточного механизма подключаются к пусковой и регулирующей аппаратуре.

Данная схема оптимальная для установки на мостовые краны. Двигатель после запуска включается на полном значении сопротивлений. Через заданный отрезок времени пусковой ток снижается до номинального. При этом активируется один из контакторов, отбрасывающий часть сопротивлений. В этот момент мотор получает дополнительный момент разгоняясь до более высоких значений. При активации последнего контактора, устройство выходит на полную мощность и функционирует наравне с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором.

Крановые двигатели оснащенные фазным ротором допустимо эксплуатировать для постоянного и кратковременного режима работы.

Приобрести запчасти или отремонтировать асинхронные трехфазные электродвигатели предлагает компания Ротор. за счет использования комплектующих собственного производства, стоимость работы выходит ниже, что экономически выгодно. Звоните +7(964)860-88-77

Классификация кранов стрелового типа

Всё многообразие современных стреловых кранов можно классифицировать по следующим признакам:

  • тип ходового устройства;
  • установленному приводу;
  • виду грузоподъёмного оборудования;
  • изменяемости стрелы.

По типу ходового устройства подобные агрегаты можно разделить на передвижные (самоходные) и стационарные. Стреловые самоходные краны изготавливаются на колёсном, гусеничном или рельсовом ходу В качестве колёсного хода применяют грузовые, специальные автомобили или тракторы. Для улучшения фиксации при проведении работ и обеспечения безопасности применяют специальные пневматические опоры. Проведение работ на пересечённой местности или при наличии только необорудованных дорог весь механизм крепят на гусеничных самоходных агрегатах.

На строительных площадках устанавливают стрелочные краны, которые двигаются по заранее проложенным рельсам. В речных и морских портах, прибрежных зонах их устанавливают на специальное судно, которое может самостоятельно или с помощью буксира перемещаться по воде. Отдельным видом являются краны типа деррик. Они имеют вертикальную мачту, с двумя опорами. На ней с помощью шарниров установлена стрела.

Читать еще:  Вибрация двигателя на холостых оборотах тойота авенсис

В качестве привода башенный стреловой кран имеет:

  • электрический один или несколько двигателей (использование нескольких двигателей позволяет осуществлять приводить в действие отдельно каждый механизм);
  • механический привод реализован на двигателях внутреннего сгорания (бензиновом или дизельном);
  • гидравлический использует принцип нагнетания жидкости (обычно специальное масло) в систему цилиндров различного диаметра;
  • комбинированный применяется на кранах, в которых требуются различные системы управления, например, механические и гидравлические.

Поворотный механизм приводится подключённым к нему механизмом. Приведенная классификация соответствует перечню, утверждённому в принятых государственных стандартах.

Разновидности блоков резисторов

Компания «КранЭлектроМаш» освоила профессиональное изготовление блоков резисторов следующих типов:

  • Б6. Предназначены в качестве элементов схемы для регулирования оборотов электрического двигателя, пуска и остановки электропривода кранов. Конструкция блока Б6 отличается наличием луженых медных выводов, которые не подвержены коррозии. Для создания активного сопротивления используется фехралевая лента с количеством элементов сопротивления до шести штук. Имеет возможность работать на напряжении величиной до 660В при частоте до 60Гц или постоянном токе величиной до 440 В.
  • БРПФ. Используется для осуществления торможения, регулирования скорости и пуска электрического двигателя кранов различной конструкции и типа. Блок БРПФ обеспечивает режим работы ПВ=40% при наличии только естественного охлаждения. В качестве активного сопротивления используется фехралевая проволока и фехралевая лента. Данный блок может выпускаться в климатическом исполнении Т2, У2 и УХЛ2.
  • БФК. Предназначены для остановки, запуска и регулирования оборотов электрических двигателей с фазным ротором. В качестве активного сопротивления в конструкции резисторов используется константановая проволока и фехралевая лента.
  • БРФ. Главное его назначение — это регулирование скорости, ввод в работу и остановка кранового электропривода. Резистивный элемент выполнен на основе фехралевой ленты, что определяет его допустимый нагрев в диапазоне не более 370 °С. Может использоваться в цепях с напряжением 660В и частотой 50 Гц или постоянного напряжения величиной до 440 В.
  • БРП. Блок резисторов БРП применяют для регулирования скорости вращения, запуска и остановки кранового электродвигателя. Активным сопротивлением в данном случае выступает фехралевая проволока. Допустимое отклонение параметров активного сопротивления этого блока во всем диапазоне допустимых режимов работы составляет не более 10%.
  • ЯС-3(ящик сопротивлений). Выполняет функции балласта, элемента для остановки и пуска, регулирования оборотов кранового электропривода. Для создания активного сопротивления используется качественная константановая проволока. При этом количество резисторов в данном блоке равно одиннадцати, а различие между разными исполнениями блоков выражается в величине номинального рабочего тока и номинального сопротивления резисторов.
  • Б12. Выполняет функции разрядного, тормозного, пускового или балластного, активного сопротивления. Конструкция блока включает элементы из константановой проволоки в количестве до двенадцати элементов.
  • ЯС-4. Ящик сопротивлений ЯС-4 обеспечивает торможение, пуск и регулирование скорости вращения электропривода грузоподъемных кранов. Активным сопротивлением выступает константановая проволока. Компактные габаритные размеры и широкий диапазон рабочих характеристик выгодно отличают этот блок резисторов.
  • БСР. Блоки резисторов силового типа используют для электродинамического торможения и реостатного пуска тяговых электрических двигателей постоянного тока на электровозах: К10, К7, К14 и других рудничных электровозах. Элементом активного сопротивления служит фехралевая лента, что обеспечивает допустимый нагрев блока до 3700°С.

Источник: ЗАО «КранЭлектроМаш»

Как узнать больше о типах, особенностях и принципе действия мостового крана

Если нужно больше информации о мостовых кранах, закажите бесплатную консультацию прямо на этом сайте. Специалист нашей компании «Атлант-Кран» перезвонит Вам, ответит на все интересующие вопросы, а при необходимости поможет подобрать подъемно-транспортное оборудование для решения конкретных задач. Получите исчерпывающую информацию о типах кран-балок и других разновидностях кранового оборудования.

Наш специалист поможет подобрать оптимальный вид мостового крана и примет заказ на его изготовление. Наш офис находится в Москве, но мы выполняем работы по монтажу и обслуживанию подъемно-транспортного оборудования в любом регионе Российской Федерации и ближнего зарубежья. Свяжитесь с нами прямо сейчас!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector