Spkb-optics.ru

СПКБ Оптик
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Конструкция центробежный выключатель двигателя

Типы однофазных электродвигателей / Пусковой конденсатор с расщеплённой фазой и экранированным полюсом

Однофазные индукционные двигатели превращают в двигатели, способные к самозапуску, путём обеспечения дополнительного магнитного потока за счёт дополнительных средств. Сейчас, в зависимости от этих самых дополнительных средств, эти двигатели подразделяются следующим образом:

1. Индукционный электродвигатель с расщеплённой фазой.

2. Индукционный электродвигатель с пусковым конденсатором.

3. Индукционный электродвигатель с двойным пусковым конденсатором (двухзначный конденсаторный метод).

4. Электродвигатель с постоянным разделяющим конденсатором.

5. Индукционный электродвигатель с экранированным полюсом.

Варианты построения электрических тормозов

Рассмотрим несколько вариантов торможения двигателей электрическим способом, которые могут быть применимы на практике. При этом отметим возможности использования механизмов торможения по отношению к электродвигателям разных видов. Список рассматриваемых методик торможения включает следующие:

  • противотоком,
  • вводом постоянного тока,
  • электронным способом,
  • сверхсинхронной скоростью,
  • другими способами.

КОЛЛЕКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Конструкция коллекторных электродвигателей содержит в своем составе следующие обязательные компоненты:

  • ротор особой конструкции;
  • статор с основными и возбуждающими обмотками;
  • коллекторный узел с комплектом щеток.

Основа ротора (якоря) – магнитопровод из пластин электротехнической стали, между полюсами которого при изготовлении по определенной схеме укладываются витки медного провода.

Концы обмоток выводятся на коллекторный узел, являющийся коммутаторной частью системы (здесь осуществляется их переключение). С его помощью обмотка якоря соединяется со статорной в последовательную цепочку. При этом создаваемое в ней поле взаимодействуют с магнитным потоком статора, создавая необходимый вращающий момент.

Преимущества и недостатки.

К достоинствам коллекторных двигателей переменного тока относят плавность запуска и простоту схемы возбуждающей цепочки, включенной последовательно с основной обмоткой. Отмечается также возможность получения значительных по величине вращательных моментов. Эти изделия надежны в работе и хорошо «держат» предельные нагрузки на валу.

Недостатки этих агрегатов представлены ниже:

  • повышенный уровень шумности;
  • низкий по сравнению с бесколлекторными конструкциями кпд;
  • необходимость постоянного обслуживания коллекторного узла из-за износа и загрязнения его элементов (ламелей);
  • потребность в обновлении и регулировки щеток;
  • высокий уровень радиопомех.

К минусам коллекторных электродвигателей также относят недостаточную надежность рабочих узлов и малые сроки эксплуатации входящих в их состав элементов.

Области применения.

Область применения коллекторных двигателей определяется особенностью их конструкции.

При частоте сетевого напряжения 50 Гц скорость вращения вала у этих изделий достигает 9000-10000 об/мин. Именно поэтому двигатели с коллекторным узлом типа широко применяются в бытовой аппаратуре самого различного класса.

Это:

  • стиральные машины;
  • электромясорубки, кофемолки и миксеры;
  • электроинструмент (дрели, болгарки, перфораторы и т. п.).

Сегодня традиционные коллекторные двигатели везде, где это возможно, заменяются современными бесщеточными агрегатами.

С расширением и удешевлением современной электронной базы их производство становится более выгодным. Одновременно совершенствуются схемы управления, работающие на полупроводниковых элементах различного класса.

Принцип работы и устройство синхронного электродвигателя переменного тока

Данный вид электродвигателя используется в быту там, где необходима постоянная скорость вращения, возможность ее регулировки, а так же если необходима скорость вращения более 3000 оборотов в минуту (это максимум для асинхронных).

Читать еще:  Концевой выключатель тормоза лада гранта

Синхронные моторы устанавливаются в электроинструменте, пылесосе, стиральной машине и т. д.

В корпусе синхронного двигателя переменного тока расположены обмотки (3 на рисунке), которые также намотаны и на ротор или якорь (1). Их выводы припаяны к секторам токосъемного кольца или коллектора (5), на которые при помощи графитовых щеток (4) подается напряжение. При чем выводы расположены так, что щетки всегда подают напряжение только на одну пару.

Наиболее частыми поломками коллекторных двигателей является:

  1. Износ щетокили их плохой их контакт из-за ослабления прижимной пружины.
  2. Загрязнение коллектора.Чистите либо спиртом или нулевой наждачной бумагой.
  3. Износ подшипников.

Принцип работы. Вращающий момент в электромоторе создается в результате взаимодействия между током тока якоря и магнитным потоком в обмотке возбуждения. С изменением направления переменного тока будет меняться и направление магнитного потока одновременно в корпусе и якоре, благодаря чему вращение всегда будет в одну сторону.

Регулировка скорости вращения меняется методом изменения величины подаваемого напряжения. В дрелях и пылесосах для этого используется реостат или переменное сопротивление.

Изменение направления вращения происходит также как и у двигателей постоянного тока, о которых Я расскажу в следующей статье.

Вал и подшипники

Какой бы вид колеса не применялся, он закреплен на вращающемся валу. Вал должен быть закреплен в корпусе подшипниками одним из 2 способов:

  1. Консольно
  2. Симметрично

Консольное закрепление

При консольном укреплении вала, рабочее колесо закреплено на одном конце, а подшипники на другом.

Такая конструкция располагает всасывающее и напорное отверстие перпендикулярно друг другу, а всасывающее отверстие – прямо перед центром колеса.

Такие насосы называются насосы с торцевым всасыванием. Они широко распространены из-за своей дешевизны и простоты производства, но они имеют один недостаток, связанный с путём движения жидкости.

Во время работы насоса, создается зона с низким давлением во всасывающем отверстии.

Есть зона повышенного давления на выходе из колеса, из которого жидкость, получившая энергию, попадает в спиральный кожух.

Жидкость течет к задней пластине в открытых и полуоткрытых колесах, что полностью разрушает баланс давлений. В результате возникает осевая сила или нагрузка – выталкивающая колесо к всасывающему отверстию.

Это можно компенсировать, устанавливая сильные подшипники или просверлив дырки в пластине колеса для выравнивания давлений. Но это не эффективные способы.

Симметричное крепление

Более действенное решение – расположение вала на подшипниках с двух сторон. Это называется симметричной конструкцией.

Поддержку вала улучшает не только расположения подшипников с двух сторон, но и возможность использовать симметрические закрытые колеса с двойным всасыванием.

Поскольку есть такие же зоны с высоким и низким давлением на обеих сторонах колеса, это успешно устраняет нагрузочные силы, благодаря балансу давлений. Так же эта конструкция имеет иное преимущество. Всасывающее и напорное отверстия расположены параллельно друг другу на противоположных сторонах насоса, и корпус разделён по оси.

Читать еще:  Как правильно вешать выключатели

Просто открутив болты и сняв крышку, обслуживающий техник может добраться до вращающейся части насоса внутри него без извлечения всего насоса из системы.

Благодаря раздельной осевой конструкции, насосы в симметричном расположении подшипников называют насосами с разборным корпусом.

Всё это, конечно же, очень весомые причины для того чтобы установить в своей шахте такой насос прямо сейчас. Но есть некоторые недостатки. Потому что обслуживающие операции и требования к уплотнению более сложные для насосов с разборным корпусом, чем для насосов с торцевым всасыванием. Они так же более дорогие.

Как работает центробежный насос с электродвигателем

На схеме, представленной ниже, показано устройство внутренней части центробежного насоса и соединение его с электродвигателем.
В корпусе, поз. 1, который имеет вид улитки, заключено рабочее колесо, на нем расположены лопасти. Эти элементы находятся на валу электродвигателя. Всасывающий и напорный трубопроводы присоединяются к нагнетательному и приемному отверстиям.
Вода, которая заполняет насос, под действием центробежной силы, возникающей от вращения рабочего колеса его лопастями, выбрасывается в напорный трубопровод из корпуса. При оборотах рабочего колеса создается разрежение во всасывающем патрубке устройства, за счет этого во всасывающий трубопровод непрерывно поступает вода.

Совет: Центробежные насосы могут работать лишь при заполнении рабочего колеса, а значит и всасывающего трубопровода, водой. Поэтому, для удержания воды внутри насоса, если он остановлен, на конце трубопровода для всасывания необходимо установить приемное устройство, имеющее обратный клапан.

Если насос электроцентробежный в работу запускается впервые после завершения монтажных работ или ремонта, необходимо в его корпус предварительно залить воду. При этом нужно следить, чтобы не было образования воздушных пробок.
Основные показатели работы насосов являются:

  • Производительность.
  • Напор.

Выбирая насосы центробежные с электродвигателем нужно обращать внимание, что его производительность должна соответствовать часовому расходу жидкости в системе, а напор должен быть достаточным для подъема воды на нужную высоту, и смог преодолеть сопротивление трубопроводов и арматуры.

Почему возникают вибрации центробежного насоса

Часто при эксплуатации центробежных насосных агрегатов возникает проблема вибрации, когда в качестве привода берутся электродвигатели. Существует несколько способов, как правильно и достаточно быстро установить эту причину.

Совет: Повышенная вибрация сильно уменьшает надежность оборудования. В этом случае у насоса и мотора могут подшипниковые узлы выйти из строя, к тому же у электродвигателя могут появиться изгиб или даже излом вала, в торцовой крышке или в станине статора возможно появление трещины.
От вибрации у насосного агрегата могут получить повреждения опорная рама и фундамент. Все это требует своевременного устранения вибраций агрегата.

Вибрации возможны, если:

  • Была нарушена инструкция по эксплуатации насоса.
  • Произведена неправильно центровка насоса и электродвигателя.
  • Плохое качество изготовления соединительной муфты, износе ее элементов:
  1. пальцев;
  2. отсутствие соосности отверстий под пальцы;
  3. отсутствие соосности полумуфт.
  • Дисбаланс колеса или ротора, приводного насоса. Такой дефект особенно часто встречается у насосов, имеющих высокую частоту вращения или у насосов, где плохо отбалансировано рабочее колесо.
  • Дисбаланс ротора электродвигателя.
  • Установлены дефектные подшипники в насосе или электродвигателе.
  • Несоблюдение технологии изготовления фундамента и основания для агрегата.
  • Получил изгиб вал.
  • Ослабилась фиксация отдельных элементов насоса и электродвигателя: торцовых крышек, подшипников.
Читать еще:  Выключатель взрывозащищенный клавишный cooper

В каждой инструкции по эксплуатации центробежного насоса указывается о проведении пробного пуска электромотора, который должен быть отсоединен от насоса, чтобы определить направление вращения. Здесь необходимо обратить внимание: нет ли вибрации электродвигателя при холостом ходе.

Совет: Если в момент пуска электродвигатель и на холостом ходу работает без вибрации, тогда причины этого процесса следует искать: в неправильной центровке; в изношенных пальцах или самих полумуфт; присутствии дисбаланса в подсоединенном насосе.

  • Если вибрация существует на холостом ходу, причиной ее является неисправность самого двигателя. В этом случае следует проверить, останется ли вибрация непосредственно после отключения агрегата от сети.
  • Если после отключения напряжения вибрация сразу же исчезла, это указывает, что имеется неравномерный зазор между ротором и статором.
  • При пуске сильная вибрация на холостом ходу может указывать на неравномерный зазор, обрыв в обмотке ротора стержня.
  • Если при отсоединении двигателя от насоса, после отключения от сети вибрация пропадает не сразу, а постепенно снижается по мере уменьшения числа оборотов, то причина кроется в дисбалансе ротора.
  • Легко обнаруживается вибрация, возникающая от износа или дефектов подшипников электродвигателя. Неисправный подшипник начинает сильно шуметь и греться.

В случае отсутствия вибрации электродвигателя на холостом ходу необходимо:

  • Проверить есть ли центровка насоса с электродвигателем и состояние соединительной муфты.
  • Проверяется соответствие режима эксплуатации насоса паспортным характеристикам.

Чаще всего в этом случае имеются две причины вибрации:

  • Насос эксплуатируется вне рабочей зоны, указанной в паспорте. Для проверки характеристик используется манометр, и замеряются им показания на выходе напора из насоса, и, при необходимости, производится регулировка задвижкой на напорном трубопроводе.
  • Насос эксплуатируется в режиме кавитации: причинами в этом случае могут быть: не полностью открыта задвижка; засорение всасывающего трубопровода. Проверка производится замером показаний вакуумметра на всасывающем трубопроводе, а затем полученные величины сравниваются с паспортными данными.

К достоинствам относится:

  • Линейная зависимость характеристик электродвигателей постоянного тока (прямые линии) упрощающие управление;
  • Легко регулируемая частота вращения;
  • хорошие пусковые характеристики;
  • компактные размеры.

У асинхронных электродвигателей, являющихся двигателями переменного тока очень трудно достичь таких характеристик.

Недостатки:

  • ограниченный ресурс коллектора и щёток;
  • дополнительная трата времени на профилактическое обслуживание, связанное с поддержанием коллекторно-щёточных узлов;
  • ввиду того, что мы пользуемся сетями с переменным напряжением, возникает необходимость выпрямления тока;
  • дороговизна в изготовлении якорей.

По перечисленным параметрам из недостатков в выигрыше оказываются модели асинхронных двигателей. Однако во многих случаях применение электродвигателя постоянного тока является единственно возможным вариантом, не требующим усложнения электрической схемы.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector