Что такое беличья клетка в асинхронном двигателе

Конструкция роторных обмоток асинхронных двигателей

Классификация роторных обмоток асинхронных двигателей

Обмотки роторов асинхронных машин разделяются на две основные группы, а именно:

фазовые обмотки. К первой группе нужно отнести:

а) обмотки с простой беличьей клеткой;

б) обмотки с двойной беличьей клеткой;

в) обмотки с глубоким пазом. Ко второй группе относятся:

а) обмотки катушечные;

б) обмотки стержневые.

Формы пазов, имеющие применение в роторных обмотках асинхронных двигателей, показаны на рис. 6-1, причем пазы в, г, д, е применяются в короткозамкнутых роторах, а пазы а и б — в фазовых.

Обмотки с простой беличьей клеткой

Эта обмотка является самой простой роторной обмоткой. Она состоит из ряда медных или латунных стержней, большей частью круглого сечения, вложенных в пазы. Пазы ротора при этом,

как правило, не изолируются. Длина стержней несколько больше длины стали ротора. С обеих сторон ротора стержни замыкаются медными кольцами.

На рис. 6-2 показана роторная обмотка в виде беличьей клетки. Крепление колец к стержням обыкновенно осуществляется следующим образом: кольца с просверленными сквозными отверстиями надеваются на стержни и затем тщательно припаиваются; иногда

они просто припаиваются к стержням. Ротор с обмоткой в виде беличьей клетки показан на рис. 6-3. Такого рода обмотки применяются для двигателей малой и средней мощности.

В настоящее время широкое распространение получила обмотка в виде беличьей клетки, выполняемая путем заливки пазов ротора алюминием. Одновременно с заливкой пазов отливаются и коротко-замыкающие кольца, а в некоторых случаях и лопасти вентилятора. Простота и дешевизна изготовления такой обмотки, уменьшение веса ротора дают большую экономию при массовом производстве двигателей (см. рис. 6-4). Как видно из рисунка, конструкция ротора при таком исполнении обмотки получается очень простой и компактной.

Обмотки с двойной беличьей клеткой

Эти обмотки представляют собой две самостоятельные обмотки — две беличьи клетки, расположенные одна внутри другой (рис. 6-5). Из рисунка ясно, что конструктивное выполнение этой

обмотки ничем по существу не отличается от обмотки с одной беличьей клеткой.

Двойную беличью клетку можно получить также заливкой металла в роторные пазы специальной формы. На рис. 6-6 приведен

разрез ротора двигателя с залитой обмоткой. Два паза слева (за-пирихованы) залиты алюминием. Этот способ изготовления обмотки представляет несомненные преимущества в смысле облегчения веса ротора и уменьшения размеров обмотки.

Обмотки ротора с глубоким пазом

Дальнейшим шагом по пути упрощения конструкции обмотки с двойной беличьей клеткой является замена алюминиевых стержней фасонного сечения, получаемых заливкой, стержнями прямоугольного сечения, высота которых в несколько раз больше ширины. Эти стержни вкладываются в открытые пазы соответствуюшей формы.

Ротор с такой обмоткой изображен на рис. 6-7, а на рис. 6-8-дано его сечение по пазам.

Как показано на рис. 6-7, в лобовых частях стержни между собой соединены кольцами, снабженными лопатками, выполняющими роль вентилятора.

6-5 Катушечная обмотка

Катушечные обмотки выполняются главным образом в виде однослойных обмоток путем протяжки через пазы, непосредственно

на роторе, аналогично протяжным статорным обмоткам. Из-за относительной сложности катушечная обмотка в роторах асинхронных двигателей выполняется редко, главным образом в двигателях малой мощности. На рис. 6-9 показан ротор асинхронного двигателя с катушечной обмоткой.

Эта обмотка имеет большое распространение в роторах асинхронных двигателей средней и в особенности большой мощности.

Выполняется она в виде двухслойной петлевой или волновой обмотки. По своей конструкции весьма близка к стержневой обмотке якорей машин постоянного тока, отличаясь от нее главным образом отсутствием петушков, уравнительных соединэний и способом соединения. Благодаря тому, что в роторах асинхронных двигателей применяются обычно полузакрытые пазы, стержни не могут быть вложены сверху в паз, а должны вставляться в него с торцовой стороны. Поэтому лобовая часть стержня может

быть отогнута заранее на шаблоне только с одной стороны. С другой стороны это делается после укладки на самом роторе.

В стержневых обмотках роторов применяется медь либо прямоугольного сечения, либо специальная, так называемая роторная медь. Изоляция стержней, так же как и изоляция паза, будет описана ниже. Отдельные стержни обмотки соединяются между собой при помощи хомутиков, как показано на рис. 6-10. Лобовые части обмотки, так же как в якорях постоянного тока, укрепляются при помощи проволочных бандажей. Метод их расчета приведен выше.

Читать еще:  Чем заменить двигатель f22b

На рис. 6-11 изображена лобовая часть обмотки со стороны контактных колец. Как видно из рисунка, она мало отличается от стержневой обмотки якоря постоянного тока.

Для получения более интенсивной вентиляции в хомутики, соединяющие отдельные стержни обмотки, вставляют пластинки из белой жести. Они играют роль вентиляторных крыльев. На рис. 6-12 показан хомутик с вентиляторной пластинкой.

Изоляция стержней роторной обмотки зависит от напряжения между контактными кольцами. Для напряжения до 500 в основной изоляцией является бакелизи-рованная бумага или синтофолий, которыми обматывается стержень. Для напряжений до 300 в берется 5—7 слоев толщиной около 0,07 мм. Для напряжений от 300 до 500 в берется 10 слоев бумаги. Для предохранения изоляции стержней в паз закладывается гильза из электро7 картона толщиной 0,2 мм. Лобовая часть при напряжении до 300 в изолируется одним слоем тафтяной ленты вполнахлест-ки, а при напряжениях до 500 в — слоем лакированной ленты (или двумя слоями синтоленты вполнахлестки) и поверх нее миткалевой лентой. При напряжениях свыше 500 в обмотка изолируется в пазовой части микалентой и микафолием, а в лобовой — микалентой.

При напряжениях от 750 до 1000 в в пазовой части число слоев микафолия увеличивают до трех, а в лобовой берут два слоя микафолия.

При напряжениях от 1000 до 1500 в в пазовой части — два слоя микаленты и четыре слоя микафолия, а в лобовой части — три слоя микаленты.

Дополнительные и более подробные сведения об изоляции роторной обмотки см. в гл. 8.

Соединение стержневой обмотки может осуществляться либо* в звезду, либо в треугольник. Однако чаще всего применяется соединение звездой.

Такое соединение обмоток осуществляется следующим образом. Концы

каждой фазы соединяются вместе посредством так называемой нулевой шины. Начало обмотки каждой фазы присоединяется к трем контактным кольцам. Кроме того, благодаря двуслойности обмотки в каждой фазе имеются две самостоятельные ветви обмотки, которые соединяются между собой соединительными шинами последовательно или параллельно, в зависимости от заданной схемы обмотки. Нулевая и соединительные шины обычно расположены с внутренней стороны обмоткодержателя. Соединение их со стержнями обмотки производится либо соответствующим изгибом шин, как показано на рис. 6-13, либо посредством промежуточных шин, которые одними своими концами соединяются с соответствующими хомутиками, скрепляющими стержни обмотки,

а другими приклепываются к нулевой или соединительным шинам. Шины крепятся заклепками и тщательно пропаиваются.

Для соединения обмотки с контактными кольцами к соответствующим точкам ее присоединяются три шины, концы которых обычно приклепываются к стержням, выведенным от контактных колец.

Крепление нулевой и соединительных шин к обмоткодержателю осуществляется посредством скоб, как это видно из рис. 6-13.

Определение размеров стержневых роторных обмоток производится тем же способом и по тем же формулам, что для якорных обмоток машин постоянного тока.

При определении длины прямой части принимают длину выступающей из паза части от 10 до 30 мм, в зависимости от напряжения между контактными кольцами. Расстояние между сторонами лобовых частей двух соседних стержней берут для напряжений до 500 в равным 2,5 мм, а для напряжений свыше 500 в равным 3,5 мм. Для облегчения сборки и разборки машины лобовую часть отгибают к центру на 5—6 мм, как показано на рис. 6-14.

Контактные кольца и приспособления для подъема щеток и короткого замыкания

При пуске в ход асинхронного двигателя с фазовой обмоткой ротора в цепь последнего включается пусковой реостат. Соединение обмотки с реостатом осуществляется при помощи щеток и трех контактных колец, к которым присоединяются концы обмотки.

После того как ротор достиг нормальной скорости вращения, сопротивление реостата полностью выводится из цепи ротора. Для предотвращения износа щеток и контактных колец двигатель иногда снабжается механизмом, при помощи которого контактные кольца, а вместе с тем и обмотка ротора замыкаются накоротко, и одновременно щетки приподнимаются на некоторое расстояние от контактных колец.

Читать еще:  Что такое беспилотный летательный аппарат с реактивным двигателем

Контактные кольца асинхронного двигателя показаны на рис. 6-15. Три кольца посажены на общую втулку и изолированы от нее слоем миканитовой опрессовки. Присоединение концов

обмотки к кольцам производится при помощи стержней, закрепленных в каждом кольце.

Механизм для подъема щеток и короткого замыкания колец показан на рис. 6-16.

Короткозамкнутые асинхронные двигатели

Короткозамкнутые асинхронные двигатели по конструкции ротора имеют следующие модификации: с одиночной беличьей клеткой; глубокопазные; с двойной беличьей клеткой, или двухклеточные. Конструктивное отличие этих модификаций обусловливает различие характеристик этих машин, в первую очередь пусковых, о чем более подробно будет сказано в последующих разделах.

Асинхронные двигатели с одиночной беличьей клеткой на роторе имеют пазы, выштампованиые в листовой стали, овальной или круглой формы (рис. 8,а). Сверху эти пазы перекрываются мостиком толщиной 0,4—0,5 мм и заливаются алюминием. С обоих торцов ротора располагаются алюминиевые кольца, которые замыкают все отлитые в пазах стержни. Такая литая единая беличья клетка часто дополнительно снабжается с обеих сторон ротора специальными алюминиевыми крыльями (см. рис. 1). Эти крылья устанавливаются для увеличения теплоотвода от короткозамкнутого ротора и для лучшей вентиляции внутри асинхронной машины.

Рис. 1. — Литая алюминиевая беличья клетка ротора короткозамкиутого асинхронного двигателя (с короткозамыкающим кольцом и вентиляционными лопатками).

В асинхронных электродвигателях с глубокопазным ротором (рис. 2, б) беличья клетка изготавливается обычно из медных стержней прямоугольного сечения. Короткозамыкающие кольца по торцам ротора, как правило, выполняются также из меди, в которых профрезеровываются прорези в соответствии с размерами прямоугольных стержней. Стержни и кольца припаиваются друг к другу тугоплавкими припоями.

Рис. 2. Пазы и стержни обмоток ротора.

а — одиночная беличья клетка; б — глубокий паз; в — двойная беличья клетка.

Двухклеточный ротор (рис.2,в) выполняется с двумя беличьими клетками. Внешняя обмотка изготавливается из латуни или специальной бронзы, благодаря чему обеспечиваются относительно большое ее активное сопротивление и сравнительно малое индуктивное. Эта обмотка выполняет функции пусковой в асинхронном двигателе. Другая обмотка ротора — внутренняя — изготавливается из меди с минимальным активным сопротивлением. Она выполняет функции основной рабочей обмотки двигателя. Обе обмотки имеют круглые пазы, однако внутренняя обмотка в ряде случаев выполняется прямоугольной или овальной формы. Короткозамыкающие торцевые кольца для обеих обмоток обычно изготавливаются из меди.

Существуют другие модификации пазов ротора (бутылочного профиля, трапецеидального профиля), однако описанные выше являются наиболее характерными для асинхронных двигателей.

При выборе электродвигателя необходимо проконсультироваться с заводом производителем

Источник: Архипцев Ю.Ф. Асинхронные электродвигатели. (1975)

Статьи по теме:

Асинхронный двигатель

5 / л -л. — lEffiffifl fflSffiiiil feez ,-.:i:-5J- r-H—;— Hj)-v4- gg ШШи ГШШШ Фиг. 7 Фаг.2

Современный электропривод в ряде случаев использует электродвигатели минимальных размеров, работающие с очень большими угловыми скоростями до нескольких десятков тысяч об/мин.

Такие двигатели небольшой и средней мощности давно применяются и их изготовление не представляет особых затруднений. В то же врем я Изготовление двигателей малой мош,нос71И является более сложной проблемой, так как для (данной цели непригодны:

1)шихтованный ротор по конструктивным соображениям: размеры спиргки ротора и диаметра вала получаются чрезмерно малыми;

2)массивный железный -ротор по габаритным условиям: плохие электрические хара-ктеристини принудительно увеличивают размеры двигателя и он не вписывается в заданный габарит;

3)массивный ротор с беличьей клеткой по производственным причитаам: малый диаметр ротора и его сравнительно большая длина практически не позволяют просверлить пазы требуемой формы.

С целью уменьшения радиального размера двигателя предлагается делать ротор составньвм в осевом направлении, а именпо, состоящим из нескольких частей, причем его двумя торцами являются прифланцовакные хвостовики (цапфы) вала. Части ротора вместе с хвостовикааш вала стягиваются стержнями беличьей клетки. Кроме того, части., ротора могут дополнительно склеиваться между собой и насаживаться одна на другую.

Читать еще:  Электростатический двигатель литовченко как собрать

На фиг. 1 и 2 изображены нродольный и поперечный разрезы карликового треихфазного асинхронного двигателя, выполненного на мощность 100 вт при 36000 . и с максимальными габаритами: диаметр 24 .«.«.длина 130.«лг.

Ротор диаметром 12мм состоит -из семи ступенчатых шайб 1 толшиной по 10мм и двух хвостовиков 2, каждый из которых имеет по фланцу толпг:иной 7,5 мм. Все части ротора склеены карбинольным кле№ 90266- 2 ем и стянуты семью стержнямИ 3 беличьей обмотки диаметром 2мм. Активная длина ротора 85л«ж; воэдушиый зазор 0,1 лиг. Статор 4 выполнен с 12 круглыми пазами диаметром 2,7мм; в каждом пазу пахюдятся четыре проводника. Внешний диаметр статора 2 мм толщина корпуса 5 статора ,Ьмм. Линейное напряжение 180; соединение обмоток звездой.

Использование асинхронного двигателя с составным ротором расширяет область применения электропривода и дает ему воз1можность проникнуть в такие устройства, которые 1из-за своих малых габаритов до настоящего времени не могли быть электрнфицировапы.

П р е л . е т 1 3 о б р е т е л м я

1. Асиихроппзп д М11-; тель, j)c nMyniecTBeiiiio высокоскоростной, для питамия током повыщенной частоты, отличающийся тем, что, с целью уменьшения радиального .pasiMepa двигателя, ротор в осевом направлении выполнен составным из нескольких частей, стянутых механически стержнями беличьей клетки,, и торцовые части ротора снабжены цапфами для установки ротора в подниинниках2 . Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что состав ные части ротора склеены между собой.

беличья клетка

1 беличья клетка

2 беличья клетка

  1. squirrel cage

беличья клетка

[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.]

Тематики

  • электротехника, основные понятия
  • squirrel cage

3 беличья клетка

4 беличья клетка

5 беличья клетка

6 беличья клетка

7 беличья клетка

8 беличья клетка

9 беличья клетка

10 беличья клетка

11 беличья клетка

12 беличья клетка

13 беличья клетка

14 беличья клетка

15 беличья клетка

16 беличья двойная клетка

См. также в других словарях:

беличья клетка — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN squirrel cage … Справочник технического переводчика

двойная беличья клетка — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN double squirrel cage … Справочник технического переводчика

Асинхронная машина — Статор и ротор асинхронной машины 0.75 кВт, 1420 об/мин, 50 Гц, 230 400 В, 3.4 2.0 A Асинхронная машина это электрическая машина переменного тока … Википедия

Двигатель асинхронный — Асинхронная машина это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Асинхронные машины наиболее распространённые электрические… … Википедия

Коллектор — (Collector) Определение коллектора, виды коллекторов, примененеие Информация об определении коллектора, виды коллекторов, примененеие Содержание Содержание Определение В технике Финансовое Прочее канализационный Коллектор (электротехника)… … Энциклопедия инвестора

Трансформатор — У этого термина существуют и другие значения, см. Трансформатор (значения). Трансформатор силовой ОСМ 0,16 Однофазный сухой многоцелевого назначения мощностью 0.16 кВт … Википедия

Доливо-Добровольский, Михаил Осипович — Михаил Осипович Доливо Добровольский Дата рождения: 2 января 1862(1862 01 02) Место рождения … Википедия

Вентиляторы — Вентилятор машина для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа). Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до… … Википедия

Центробежный вентилятор — Вентилятор машина для перемещения газа со степенью сжатия менее 1,15 (или разностью давлений на выходе и входе не более 15 кПа). Отдельные приёмы организованной вентиляции закрытых помещений применялись ещё в древности. Вентиляция помещений до… … Википедия

двигатель с вытеснением тока — Короткозамкнутый асинхронный двигатель, у которого с целью улучшения пусковых характеристик беличья клетка выполнена таким образом, чтобы усилить эффект вытеснения тока в процессе пуска двигателя … Политехнический терминологический толковый словарь

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector