Motoarele cu un rotor nemagnetic gol sunt în prezent motoare de curent alternativ foarte frecvente. Ele sunt utilizate în diverse scheme de dispozitive automate. Puterea motoarelor cu un rotor nemagnetic gol este de la o zecime de watt la câteva sute de wați. Motoarele sunt calculate atât pentru frecvența industrială (50 Hz) cât și pentru frecvențele mai mari (200, 400, 500 Hz). Viteza motorului (sincronă) variază de la 1500 la 30.000 rpm.
Dispozitivul structural al unuia dintre motoarele cu un rotor nemagnetic gol este prezentat în Fig. 18.5. Statorul extern 4 al acestui motor nu este diferit de statorul unui motor asincron convențional. Este recrutat din tablă de oțel electric izolată. În fantele statorului, bobinele de control și excitație 6 sunt dispuse, deplasate în spațiu cu 90 °. Aceste înfășurări sunt fie izolate unul de celălalt, fie conectate printr-un circuit de punte.
Circuitul podului este o înfășurare închisă cu robinete de până la 90 °. Aceasta ajută la o schimbare precisă a spațiului de înfășurare pur și simplu, contribuie la o mai bună distribuire a curenților și la pierderile din ele. Dezavantajele schemei ar trebui să includă, în primul rând, conexiunea electrică a circuitelor de excitație și de control, și în al doilea rând, un număr mare de ramuri paralele (2a), iar pinteni se termină cu un număr mare de perechi de poli (2a = 2p) și, în al treilea rând, constanța coeficientului transformare k = wp / wr
Statorul intern 5 este recrutat din tablă de oțel electric pe proeminența cilindrică a unuia dintre scuturile rulmentului. Aceasta servește la reducerea rezistenței magnetice în calea fluxului magnetic principal (de lucru) care trece prin spațiul de aer. Rotorul gol al motorului 2 este realizat sub forma unei mașini cu pereți subțiri din material nemagnetic, cel mai adesea din aliaje de aluminiu. La partea sa inferioară, cu un rotor rigid consolidat la axa 7, care se rotește liber în lagăre situate în lagăr scuturi rotorul 3. Grosimea pereților depinde de capacitatea motorului și variază de la 0,1 la 1 mm. Datorită rotorului de masă foarte mică are mici moment de inerție, care este o proprietate foarte valoroasă a motorului cu un rotor nemagnetic tubular, contribuind la utilizarea sa pe scară largă. Între pereții rotorului și statori există goluri de aer, care de obicei sunt de 0,15. 0,25 mm.
Motoarele cu o putere mai mică de 3 wați sunt fabricate oarecum diferit. excitație și controlul lor înfășurări plasate în fantele statorul interior și apoi statorul exterior având fante și nu servește numai pentru a reduce rezistența magnetică. Cu această construcție facilitează foarte mult procesul de plasare a înfășurărilor în șanțurile cu diametre mici ale alezajului stator și un cuplu oarecum crescut, dar diametrul rotorului pentru a mări spațiul de înfășurare pe statorul interior trebuie să crească oarecum, rezultând o creștere ușoară a momentului de inerție al rotorului. Pentru a elimina acest dezavantaj, cel de-al treilea design al motorului este uneori folosit: una dintre înfășurări este plasată pe partea interioară, iar cealaltă - pe statorul exterior.
Caracteristica caracteristică a motoarelor cu un rotor nemagnetic gol este un spațiu magnetic mare # 948; pe traseul de curgere dintre statorul exterior și cel interior, care constă din două goluri: - între statorul exterior și rotor și # 948; 2 - între statorul intern. În plus, rotorul, nemagnetic, este de asemenea un spațiu de aer # 916; Astfel, dimensiunea totală a spațiului nemagnetic de aer dintre statorul exterior și cel interior # 948; = # 948; 1 + # 948; 2 + # 916; este 0,4. 1,5 mm.
Datorită distanței nemagnetice mari, motoarele cu rotor nemagnetic gol au un curent de magnetizare mare (0,8 .09) și un cos de putere redus cos # 966; Rezistența ridicată a curentului de magnetizare duce la pierderi mari electrice în înfășurările motorului și reduce semnificativ eficiența acestuia. Pentru a reduce pierderile electrice, motoarele cu un rotor nemagnetic gol sunt de obicei concepute astfel încât până la 70% din suprafața secțiunii transversale a statorului să fie ocupate de caneluri cu înfășurări.
Spre deosebire de toate celelalte tipuri de rotoare, actuatoare utilizate pentru motoare de curent alternativ asincrone, un rotor tubular nemagnetic, cu o mare rezistență la rp activă are foarte mică xp reactanța inductivă = (0.05. 0.1) rp. Această proprietate contribuie la o creștere semnificativă a liniarității caracteristicilor mecanice și de control ale motoarelor.
Principiul acțiunii motorului cu un rotor nemagnetic tubular este alcătuit din următoarele: un curent alternativ care circulă prin înfășurările statorului creează un câmp magnetic rotativ care, traversând rotorul tubular induce curenți turbionari în acesta; ca rezultat al interacțiunii acestor curenți cu câmpul magnetic rotativ al motorului, apare un moment în care, acționând asupra rotorului, îl poartă spre acest câmp.
Pentru proprietățile pozitive ale motoarelor cu un rotor nemagnetic gol trebuie atribuite:
un moment mic de inerție al rotorului, care, în combinație cu un cuplu semnificativ de pornire, asigură viteza motorului. Constantele de timp electromecanice TM ale marea majoritate a motoarelor moderne nu depășesc 60 ms;
liniaritatea relativ bună a caracteristicilor mecanice și de ajustare. Majoritatea motoarelor neliniaritate 5 domenii N0 de la 0,05 la 0,15, ceea ce asigură o funcționare stabilă a motorului în aproape toate motoarele viteze și frecvența nmax / nmin = 100. 200 regulament;
sensibilitate ridicată - pickup semnal mic, care este furnizat de inerție redusă a rotorului, greutatea sa redusă, cuplu de pornire și lipsa unor forțe radiale de atracție ale rotorului la stator. Acesta din urmă este explicat prin faptul că rotorul este nemagnetic;
netedă și o funcționare silențioasă, cuplul de pornire constant în orice poziție a rotorului, care este determinată de absența canelurilor pe rotor și, prin urmare, de armonicile dintelui ale câmpului.
Dezavantajele motoarelor cu un rotor nemagnetic gol sunt:
eficiență scăzută; majoritatea motoarelor chiar și în modul nominal # 951; n = 0,2. 0,4 și scade considerabil cu reglementările. Eficiența redusă este explicată prin pierderile mari de energie din bobina statorului datorită curentului de magnetizare mare și a rotorului gol datorită rezistenței sale active mari;
factorul de putere scăzut (cos # 966; = 0,2, 0,4) datorită spațiului nemagnetic mare dintre statorul exterior și cel interior;
Dimensiuni și greutate mari, cauzate de primele două dezavantaje. În dimensiuni și greutate, motorul cu un rotor nemagnetic gol este mai mare decât motoarele de inducție de putere și motoarele executive de curent continuu cu aceeași putere nominală de 2 până la 4 ori.
Dorința de a reduce dimensiunile și greutatea conduce la faptul că marea majoritate a motoarelor cu un rotor nemagnetic gol sunt calculate pentru a funcționa din rețele cu o frecvență crescută (200. 1000 Hz). Motoarele cu sursa de alimentare de înaltă frecvență are o viteză mai mare de rotație n = 60F (1 - s) / p, dezvoltând astfel o aceeași putere mecanică la punctele inferioare pe arbore, ale căror valori sunt determinate de dimensiunile utilajelor.
În unele scheme, motoarele de acționare trebuie să se dezvolte mult timp cu un rotor fix, i. E. lucrați la oprire (în modul de scurtcircuit). Cu scopul de a elimina căldura generată de motoare în acest mod, uneori sunt efectuate motoare cu două rotoare separate mecanic care se află în gaura unui singur stator. Unul dintre ele este rotorul motorului executiv, iar celălalt al motorului ventilatorului.
Motorul acestei construcții este prezentat în Fig. 18.6. Se poate considera că sunt două motoare, un motor executiv și un ventilator, ale cărui înfășurări statorice sunt conectate în serie. În modul de scurtcircuit (cu rotor staționar), rezistența de intrare este foarte mic motor de acționare, astfel încât cea mai mare parte a tensiunii aplicate cade pe motorul ventilatorului, rotorul care se rotește cu viteză mare și bun de pe motorul de acționare. Pe măsură ce crește viteza rotorului motorului executiv,
Datorită creșterii rezistenței sale la intrare, se produce o redistribuire a tensiunilor: pe dispozitivul de acționare se mărește, pe motorul ventilatorului scade.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: