ЭЛЕКТРОПРИВОДА МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Прайс на трехфазные электродвигатели 220/380 АИР 2015г.

Частотные преобразователи для запуска - регулировки оборотов с 220В трехфазных электродвигателей, цены

Асинхронные двигатели. Широкое применение в станочных при­водах получили трехфазные двигатели с короткозамкнутым рото­ром. Напомним основные характеристики асинхронных двигате­лей. Частота вращения ротора двигателя на холостом ходу без учета механических потерь называется синхронной. Разность синх­ронной частоты вращения (идеального холостого хода) и частоты вращения ротора, отнесенная к синхронной частоте вращения, на­зывается скольжением 5= («с—П)/Пс.

Механическая характеристика двигателя — это зависимость, связывающая момент и частоту вращения (рис. 10). Механическая характеристика M = f(n) в двигательном режиме состоит из двух

Рис, 10. Механические характеристики асинхронных двигателей:

— односкоростного: / — двигательный , 2 — генераторный режим, 3 — режим Прот. и включения; б — двух скоростного; в — при реверсе

участков: рабочего — от точки

Холостого хода до точки крити­ческого момента Мк и участка от точки с нулевой частотой вра­щения и пусковым моментом Мп до критической точки. Критиче­ской точке соответствует макси­мальное значение момента (Мк).

Чем больше момент сопро­тивления нагрузки на рабочем участке механической характе­ристики, тем больше скольжение И меньше частота вращения ро­тора. Механическая характерис­тика двигателя при его питании от сети с номинальными пара­метрами и без дополнительных Элементов называется естествен­ной (или паспортной). На кривой ^механической характеристики вигателя имеется точка, кото - ой соответствуют номинальные Рчреличины момента (Л4НОм). час_ тоты вращения («ном), тока (/ном) и др. Кратковременно дви­гатель может работать с момен­том, большим номинального, без опасности перегрева. Одним из важнейших параметров двигате­ля является перегрузочная спо­собность, равная отношению критического (максимального) мо­мента к номинальному. Эта величина составляет обычно 1,7—2,2. Пусковой момент короткозамкнутых двигателей равен (1н-2)МНОм. При этом пусковой ток превышает номинальный в 5—8 раз.

Момент, развиваемый асинхронным двигателем, при прочих одинаковых условиях пропорционален квадрату питающего на­пряжения. Поэтому при допустимом снижении напряжения сети на 15% критический момент может составлять 0,72 от паспортно­го значения. Это обстоятельство следует учитывать при выборе двигателя, чтобы момент нагрузки даже кратковременно не превы­шал указанной величины, иначе произойдет «опрокидывание» дви­гателя. При этом двигатель переходит с устойчивого рабочего уча­стка на неустойчивый участок 'Характеристики и останавливается.

Кроме двигательного режима асинхронная машина может ра ботать в генераторном режиме с возвратом энергии торможенй в сеть и в режиме противовклйэчения (рис. 10, а). В генераторно режиме с возвратом энергии в сеть — рекуперацией (участок характеристики) частота вращения выше синхронной. При это энергия двигателя возвращается в сеть. В станочных привода генераторный режим с рекуперацией возможен, если многоскора - стной двигатель переключается с большей синхронной частоты вращения на меньшую или при снижении частоты питания двига­теля. На рис. 10,6 показаны две механические характеристики дви­гателя: 1 — с большей синхронной частотой вращения и 2 — меньшей синхронной частотой вращения. Предположим, что пер воначально машина работала в двигательном режиме (точка А) При переключении числа пар полюсов машина из точки А перейде! в точку Б. Частота вращения будет замедляться: сначала по уча стку характеристики генераторного торможения с рекуперацией —■ до точки В новой синхронной частоты вращения, затем по участ ку двигательного режима ■— до точки Г, соответствующей моменту нагрузки.

На начальном этапе реверса или при торможении асинхронные машины станочных приводов работают на третьем участке меха­нической характеристики (противовключение). Чтобы изменить направление вращения — реверсировать асинхронный двигатель надо переключить подсоединение любых двух из трех выводов двигателя к фазам сети. Если реверс производится при включен­ном двигателе, то машина переходит с характеристики 1 на харак­теристику 2 (рис. 10, б). При этом возникает значительный скачок тока и большой ударный момент.

После замедления двигатель разгоняется в обратном направ­лении. Недостатками торможения противовключением являются большой ток статора и отсутствие нулевого значения тормозно: го момента при остановке двигателя. Для остановки двигателя приходится применять реле контроля скорости. При достижении нулевой частоты вращения реле дает команду на отключение дви­гателя. В противном случае двигатель разгонится в обратном на­правлении. Для ограничения токов и ударных моментов в неко­торых случаях в цепь статора включают резисторы. Кроме того, исключение ударных моментов достигается обеспечением паузы

после отключения контактора двигательного режима и до вклю­чения контактора реверса (про - тивовключения).

Ниже рассмотрены другие способы торможения, связанные со специальными схемами вклю­чения двигателя. При подключе - - м н нии обмоток двигателя к источ-

Рис. 11. Механические характеристи - нику постоянного тока (после 0Т-

ки двигателя при торможении ключения первого ОТ сети) реа-

МИзуется динамическое торможение. При подаче постоянного на­пряжения в статоре создается неподвижное магнитное поле, а во Вращающемся роторе индуцируется переменный ток. В результате Машина развивает тормозной момент. Величина тормозного момен­та зависит от тока статора, который определяется значением при­ложенного напряжения. Ограничивает величину тормозного мо­мента магнитное насыщение двигателя.

Механическая характеристика, соответствующая динамическо­му торможению (кривая 2), представлена на рис. 11 (где 1 — двигательный режим). На нулевой частоте вращения тормозной Момент равен нулю. После задержки, достаточной для окончания торможения, необходима команда от реле времени на приведение схемы в исходное положение. В противном случае перегреваются обмотки двигателя.

Конденсаторное торможение (рис. 11, кривая 3) предусматри­вает подсоединение конденсаторов параллельно цепям статора. После отключения от сети машина самовозбуждается и образует­ся тормозной момент. Этот вид торможения характеризуется боль­шим тормозным моментом на высоких частотах вращения и ма­лым — на низких. Начиная с некоторой частоты вращения, тор­мозной момент отсутствует, что может привести к длительному выбегу. При разных величинах емкости конденсатора механиче­ские характеристики при торможении смещаются по оси частот Вращения. Имеются различные способы подключения конденсато­ров: постоянное или только после отключения двигателя от сети. При постоянном подключении конденсатора повышается коэффи­циент мощности двигателя. Но при данном способе приходится устанавливать конденсаторы больших размеров.

Известен способ торможения коротким замыканием цепей ста­тора, которое осуществляется после отключения двигателя от се­ти. На практике для достижения достаточного момента на все вре­мя торможения применяют комбинированные виды торможения: динамическое и конденсаторное, конденсаторное с коротким за­мыканием, динамическое и противовключение, динамическое с ко­ротким замыканием и т. д.

Сравнивая способы торможения, можно отметить следующее. Наиболее плавное торможение — динамическое, а наиболее рез­кое, с наибольшими ударными моментами — торможение проти- вовключением и комбинированное, сочетающее динамическое и торможение противовключением. Наименьшие потери в двигате­ле — при конденсаторном торможении, с ними соизмеримы потери при динамическом и комбинированных видах торможения.

Серии асинхронных двигателей.

Промышленностью выпускает­ся единая серия асинхронных короткозамкнутых двигателей 4А. Данная серия охватывает двигатели мощностью 0,06—400 кВт. Двигатели серии 4А обладают лучшими энергетическими показа­телями, чем двигатели серии А2. Предусмотрены два исполнения: закрытое обдуваемое и защищенное. Двигатели мощностью 0,06—- 0,37 кВт выпускаются на напряжение 220 и 380 В, а двигатели о 0,55 до 11 кВт — кроме того, и на 660 В. Схема соединений обмо ток статора — «треугольник» или «звезда», число выводных кон цов — три. Двигатели мощностью 15—400 кВт имеют напряже ние 220^380 и 380/660 В с переключением с «треугольника» tfa «звезду». Число выводных концов — шесть. Синхронные частоты вращения '— 500, 600, 750, 1000, 1500 и 3000 об/мин. Условное обо значение типа двигателя расшифровывается следующим образом 4 — порядковый номер серии; А — тип двигателя (асинхронный) исполнение двигателя по способу защиты от окружающей средь - Н — защищенное, без буквы ■— закрытое обдуваемое; А — ста Нина и щиты алюминиевые, X — любое сочетание алюминия и чугуна, без букв — материал станины и щитов — чугун или сталь3 высота оси вращения — три или две цифры; установочный размер по длине станины (5 — короткий, М — средний, L — длинный) { длина сердечника статора (А или В), отсутствие букв означает наличие только одной длины сердечника; число полюсов — 2, 4, 6, 8, 10 и 12; УЗ — климатическое исполнение и категория размё - щения.

Серия двигателей 4А имеет следующие модификации. Двига­тели с повышенным пусковым моментом используются в механиз­мах с большим моментом нагрузки и большими маховыми масса­ми, например, шлифовальные станки. Эти двигатели обладают по­ниженными величинами пускового тока. Данная модификация обозначается буквой Р после обозначения серии (4АР...). Для ра­боты в повторно-кратковременном режиме с частыми пусками или переменной нагрузкой служат двигатели с повышенным скольже­нием (рис.12, кривая 2, кривая 1 — характеристика двигателей 4А основной серии). При повторно-кратковременном режиме дви­гатель работает периодически с определенным соотношением вре­мени включенного и отключенного состояния. Эти двигатели мо­гут применяться в кузнечно-прессовых и т. п. машинах. Этой моди­фикации соответствует буква С в типе двигателя.

Большое распространение в станочных приводах получили мно­госкоростные двигатели. В индексе типа двигателя записываются

(через черту) переключаемые числа полюсов. Выпускают различ­ные (виды многоскоростных двигателей. Двухскоростные двигате­ли на синхронные частоты вращения 1500 и 3000 об/мин имеют переключаемые схемы соединения обмотки «треугольник» и «двой­ная звезда» (рис. 13). При переключении обмоток в «треугольник» полуобмотки фаз соединены последовательно. В случае переклю­чения обмоток по схеме «двойная звезда» полуобмотки фаз вклю­чаются параллельно. В зависимости от схемы включения меняется направление тока в одной из полуобмоток. Так, при схеме «тре­угольник» направление тока при переходе от одной полуобмотки к другой чаще меняет направление, чем в схеме двойная звезда» (2р = 4), и соответственно число полюсов в 2 раза больше

{2р = 8).

Производят двигатели на синхронные частоты вращения 750/1500' об/мин и на 500/1000 об/мин с указанными выше схема­ми обмоток. Двигатели с двумя независимыми обмотками, соеди - пенными «звездой», имеют синхронные частоты вращения 750 и 1000 об/мин. Трехскоростные двигатели выполняют с двумя незави­симыми обмотками со схемами соединения «звезда», «треугольник» и «двойная звезда». Выпускают двигатели на синхронные часто­ты вращения 1000/1500/3000, 750/1500/3000 и 7504000/1500 об/мин. И наконец, четырехскоростные двигатели на синхронные частоты вращения 500/750/10004500 об/мин. Они имеют две независимые обмотки.

Используют двигатели, рассчитанные на частоту 60 Гц, и дви­гатели тропического исполнения для работы в условиях влажно­го или сухого тропического климата. Имеется модификация еди­ной серии встраиваемого исполнения (буква В в обозначении). Эти двигатели поставляются в виде двух отдельных частей: ста­тора и ротора. Статор встраивается в узел станка. Двигатели по­ставляются с вентилятором и без вентилятора.

Кроме общепромышленных модификаций единой серии 4А, раз­работаны для станкостроения модификации 4АП и 4АШ. Двига­тели 4АП с номинальной частотой питания 50 Гц выполнены на напряжение 127/220 В. Они имеют изоляцию обмоток более высо­кого класса, чем двигатели единой серии. Двигатели предназначе­ны для регулирования частот' вращения в диапазоне 1 :5 вниз от номинальной и 2: 1 вверх относительно номинальной частоты. Двигатели 4АШ с номинальной частотой питания 100 Гц имеют диапазон регулирования 1 : 5 вниз от номинальной; 1,5 : 1 и 2 : 1 (в зависимости от типоразмера) вверх от номинальной частоты. Эта серия предназначена для комплектации регулируемых приводов переменного тока. Для высокоскоростных шпинделей внутришли­фовальных и координатно-шлифовальных, заточных и других станков выпускают специальные высокоскоростные двигате­ли — электрошпиндели. На их валы насаживаются -шлифовальные круги. Производятся электрошпиндели на номинальные частоты вращения от 12 000 до 200000 об/мин. Двигатели на частоты вра­щения выше 48 000 об/мин имеют водяное охлаждение.

Рис. 14. Виды синхронных двигателей; а — с обмоткой возбуждения; б — с постоян­ными магнитами; в — сияжронио - ре акт и вн ы й

Синхронные двигатели. Кроме асинхронных находят примене­ние в станках и синхронные дви­гатели. Их разновидность —син­хронно-реактивные машины — используется в зубошлифоваль­ных станках. Синхронные двига­тели имеют различные виды рото­ров: с обмоткой возбуждения, пи­тающейся от источника постоянного тока (рис. 14,а); с постоян­ными магнитами (рис. 14,6); с магнитопроводом, намагничиваю­щимся в поле статора синхронно-реактивной машины (рис. 14,в).

Вращающееся поле статора синхронного двигателя образуется так же, как и в случае асинхронного двигателя. В результате взаимодействия полей статора и ротора последний вращается синх­ронно с полем статора. В отличие от асинхронных двигателей ча­стота вращения синхронных двигателей не снижается с повыше­нием момента нагрузки. Это является их достоинством. Другим преимуществом синхронных двигателей служит возможность ра­боты с коэффициентом мощности, близким к единице. Недостат­ком синхронных двигателей является необходимость в специаль­ной пусковой обмотке для асинхронного пуска двигателей или дру­гих устройствах для обеспечения режима пуска и торможения. Синхронно-реактивные двигатели в приводах зубошлифовальных станков сохраняют частоту вращения на уровне синхронной.