Асинхронные двигатели автомобильных кранов

§ 25.

ДВИГАТЕЛИ И ГЕНЕРАТОРЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА АВТОМОБИЛЬНЫХ КРАНОВ

Для привода механизмов автомобильных кранов применяют асинхронные электрические двигатели и синхронные генераторы переменного тока. Эти машины отличаются своим назначением. Генераторы служат для преобразования механической энергии в электрическую, а двигатели — наоборот: электрическую энергию преобразуют в механическую. Устройство двигателей и генераторов основано на принципе воздействия магнитного поля на перемещающийся в нем замкнутый проводник электрического тока.

Асинхронные двигатели автомобильных кранов

Асинхронный двигатель представляет собой закрытую электрическую машину, состоящую из неподвижной части — статора и подвижной — ротора.

Статор двигателя — литой чугунный корпус цилиндрической формы, на наружной поверхности которого имеются специальные приливы (лапы) для крепления двигателя. Внутри корпуса запрессован цилиндрический сердечник статора. Сердечник изготовлен из тонких листов электротехнической стали, которые изолированы друг от друга слоем лака, что уменьшает потери на вихревые токи. На внутренней поверхности сердечника сделаны пазы для укладки трехфазной обмотки статора. Концы обмотки выведены к контактным зажимам на щитке, расположенном на поверхности статора, и соединены между собой звездой (при напряжении 380 в) или треугольником (при напряжении 120 в).

Ротор двигателя представляет собой стальной вал, на который напрессован сердечник, собранный также из изолированных друг от друга тонких листов электротехнической стали. На поверхности сердечника имеются пазы для укладки обмотки. Вал ротора опирается на подшипники качения, благодаря чему ротор может свободно вращаться внутри статора.

Роторы асинхронных двигателей изготовляют двух видов: короткозамкнутые и с контактными кольцами (фазный ротор).

Обмотка коротозамкнутого ротора (рис. 50, а) представляет собой цилиндрическую клетку, так называемое «беличье колесо», из медных шин или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко по торцам двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют без изоляции в пазы ротора 2 или изготовляют путем заливки.

Фазный ротор (рис. 50, б) имеет обмотку, выполненную изолированным проводом. Свободные концы этой обмотки подведены к контактным кольцам 6 на валу ротора 2. По кольцам скользят щетки, через которые обмотка ротора соединена с пусковым реостатом, который вводится в цепь для уменьшения пусковых токов. Щетки удерживаются щеткодержателями 7 с пружинами, которые обеспечивают плотное прилегание щеток к кольцам, создавая необходимый контакт.

Для охлаждения обмоток двигателя на валу ротора установлен вентилятор 3. При работе в режиме двигателя обмотка статора является первичной: в нее подается электрический ток. В результате этого в обмотке возникает перемещающееся (вращающееся) магнитное поле, которое индуктирует токи в замкнутой обмотке ротора. Взаимодействие индуктированных токов с магнитным полем статора создает вращающий момент, поворачивающий ротор вслед за магнитным полем. Чем ближе скорость ротора к скорости перемещающегося магнитного поля, тем меньше токи в обмотке ротора. Убывание токов уменьшает действующий на ротор вращающий момент, поэтому ротор двигателя должен всегда вращаться медленнее магнитного поля, т. е. асинхронно, отчего и произошло название двигателя.

Рис. 50. Асинхронные электродвигатели (в разобранном виде) с короткозамкнутым (а) и фазным (б) ротором:
1 — статор, 2 - ротор. 3 — вентилятор, 4 - крышки, 5 — отверстия для вентиляции, 6 — кольца. 7 — щеткодержатели со щетками

К корпусу каждого электродвигателя прикреплена табличка с краткой характеристикой двигателя и указанием завода-изго-товителя. На табличке указаны: мощность двигателя (кет) при полной нагрузке, скорость вращения вала ротора (об)мин), величина коэффициента использования двигателя по мощности (косинус фи), напряжение тока, на которое рассчитан двигатель при соединении обмоток статора звездой или треугольником.

На автомобильных кранах применяют электродвигатели кранового типа серии МТБ и МТКВ. Двигатели серии МТВ выпускают с фазным ротором, а серии МТКВ — с короткозамкнутым. Буква В означает, что обмотка имеет теплостойкую изоляцию, позволяющую эксплуатировать двигатель в условиях повышенной (выше 35°С) температуры окружающего воздуха. Марка двигателя состоит из названия серии и ряда цифр. Первая цифра означает величину двигателя (по диаметру статорных листов), вто-рая — показывает на проведенную модернизацию, третья — определяет длину сердечника статора и последняя — число полюсов. Например, марка двигателя МТКВ-311-8 расшифровывается так: двигатель короткозамкнутый, с теплостойкой изоляцией, третьей величины, модернизирован, первой длины, имеет восемь пар полюсов.

Конструктивное исполнение крановых двигателей — закрытое. Это предохраняет обмотку от воздействия влаги, пыли, изменения температур, что неизбежно в тех условиях, в которых эксплуатируются автомобильные краны.

Кроме того, крановые электродвигатели обладают повышенной механической прочностью узлов и благодаря применению теплостойкой изоляции могут работать при сравнительно высокой температуре.

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором запускают при помощи магнитных пускателей, с фазным ротором — при помощи контроллеров и пусковых сопротивлений, включаемых в Цепь ротора двигателя.

Изменение направления вращения ротора асинхронного двигателя достигается изменением направления перемещения магнитного поля в обмотке статора. Для этого применяют реверсивные магнитные пускатели или перекидные рубильники, посредством которых меняют схему соединения обмоток статора.

Допускаемая нагрузка двигателей определяется величиной относительной продолжительности включения — ПВ. В соответствии с действующим стандартом величина ПВ для двигателей может иметь значения 15, 25, 40, 60 и 100%. Для кранов ПВ определяется как отношение суммы времени работы двигателя в течение цикла к общей продолжительности рабочего цикла крана. Установленные на автомобильных кранах двигатели работают в повторно-кратковременном режиме. Это означает, что короткие периоды работы чередуются с продолжительными периодами, в течение которых двигатель отключен. При таком режиме работы ПВ не превышает 25%.

содержание .. 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 ..