Асинхронные электродвигатели

Навигация по статье

Описание

Асинхронные электродвигатели — самый распространенный тип электрических машин в промышленности. Такой асинхронный электродвигатель преобразует электрическую энергию переменного тока в механическую энергию вращения вала и приводит в движение насосы, вентиляторы, компрессоры, конвейеры, станки и мотор-редукторы.

Асинхронным двигатель называют потому, что его ротор вращается медленнее магнитного поля статора: частота вращения вала всегда немного отстает от синхронной. Эта разница — скольжение — и создает вращающий момент. Благодаря простой конструкции без щеточного узла электродвигатель надежен, неприхотлив в обслуживании и служит десятилетиями.

В каталоге ЭРСТВАК — трехфазные электродвигатели мощностью от 0,06 до 18,5 кВт с частотой вращения 1000, 1500 и 3000 об/мин в габаритах от 56 до 160 мм. Двигатели выпускаются на лапах, с фланцем и в комбинированном исполнении, с подключением 220Δ/380Y, 230Δ/400Y и 380Δ/660Y. Купить асинхронный двигатель можно со склада или под заказ — цена зависит от мощности и исполнения.

Принцип работы асинхронного двигателя

Асинхронная машина состоит из неподвижного статора с трехфазной обмоткой и вращающегося ротора. При подключении обмотки статора к сети переменного тока в нем возникает вращающееся магнитное поле.

Поле пересекает проводники ротора и наводит в них ток. Взаимодействие этого тока с полем статора создает электромагнитный момент, и ротор начинает вращаться вслед за полем, но с небольшим отставанием — скольжением. Поэтому у двигателя с синхронной частотой 1500 об/мин вал под нагрузкой вращается примерно с частотой 1400–1450 об/мин.

Синхронная частота вращения зависит от числа пар полюсов обмотки: при частоте сети 50 Гц 2-полюсный двигатель имеет 3000 об/мин, 4-полюсный — 1500 об/мин, 6-полюсный — 1000 об/мин. В теории электрических машин асинхронный двигатель — режим работы асинхронной машины, которая может работать и как двигатель, и как генератор. Асинхронный двигатель постоянного тока не существует: вращающееся поле статора создается только переменным током, а для работы от постоянного тока применяют коллекторные и вентильные двигатели.

Конструкция асинхронного электродвигателя

Конструкция асинхронного мотора проста и технологична — это одна из главных причин его популярности.

• Статор — неподвижная часть с пакетом из электротехнической стали и трехфазной обмоткой, уложенной в пазы.
• Ротор — вращающаяся часть. В двигателях общего назначения применяется короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка» — стержни, замкнутые кольцами.
• Корпус — алюминиевый или чугунный, с ребрами для отвода тепла. Определяет степень защиты и массу двигателя.
• Подшипниковые щиты — удерживают ротор в подшипниках и несут фланец во фланцевых исполнениях.
• Вентилятор и кожух — обеспечивают самовентиляцию закрытого обдуваемого двигателя.
• Клеммная коробка — служит для подключения питания по схеме «звезда» или «треугольник».

Виды асинхронных двигателей

Асинхронные двигатели переменного тока различаются по нескольким признакам:

• по числу фаз — трехфазные (основной тип для промышленности) и однофазные для сети 220 В;
• по типу ротора — с короткозамкнутым и с фазным ротором;
• по частоте вращения — 3000, 1500, 1000 и 750 об/мин;
• по способу монтажа — на лапах (B3, IM1081), фланцевые (B5, B14, IM3081) и комбинированные (B35, IM2081);
• по классу энергоэффективности — IE1, IE2, IE3 и IE4;
• по материалу корпуса — алюминиевые и чугунные;
• по специальному назначению — с тормозом, двухскоростные, взрывозащищенные, крановые.

Электродвигатели асинхронные в каталоге выпускаются в габаритах 56, 63, 71, 80, 90, 100, 112, 132 и 160 мм, а исполнение по монтажу, степени защиты и климатическому исполнению указано в карточке каждой модели. Помимо моделей из каталога, в ассортименте ЭРСТВАК есть чугунные двигатели Y2 и YE3/YE4 мощностью до 315 кВт, однофазные двигатели MC, MY, ML и АИР-Е, двигатели с тормозом, двухскоростные двигатели YD и синхронные двигатели TYT4 — подбор и поставка под заказ.

Энергоэффективность

На электроэнергию приходится основная часть затрат за весь срок службы электродвигателя — его цена на этом фоне относительно невелика. Поэтому для приводов, которые работают много часов в сутки, выгодно выбирать двигатели высоких классов энергоэффективности.

Двигатели класса IE3 имеют меньшие потери, чем модели IE1/IE2 той же мощности. Дополнительную экономию дает преобразователь частоты, который подстраивает скорость асинхронного двигателя под реальную нагрузку насоса или вентилятора.

Области применения

• Насосные станции — привод центробежных, консольных и циркуляционных насосов.
• Вентиляция — привод вентиляторов, дымососов и вытяжных установок.
• Компрессорное оборудование — поршневые и винтовые компрессоры.
• Транспортировка — конвейеры, транспортеры, шнеки, элеваторы.
• Металлообработка — приводы станков и вспомогательных механизмов.
• Приводная техника — комплектация мотор-редукторов и редукторных приводов.
• Сельское хозяйство — зерноочистительное, кормоприготовительное и поливное оборудование.

Преимущества

• простая и надежная конструкция без щеточного узла;
• низкая стоимость и доступность запасных частей;
• высокий пусковой момент;
• работа напрямую от трехфазной сети 380 В — двигатель асинхронный 380 вольт подключается без дополнительного оборудования;
• возможность регулирования скорости преобразователем частоты;
• широкий выбор мощностей, частот вращения и монтажных исполнений;
• длительный срок службы при минимальном обслуживании.

Исполнения и обозначения

В карточках и на шильдиках используются обозначения, по которым удобно подбирать двигатель в каталоге.

• Степень защиты. Асинхронные электродвигатели IP54 защищены от пыли и брызг, электродвигатели асинхронные IP55 — от струй воды, а электродвигатели асинхронные IP56 — от сильных струй и волн. Модели каталога выполнены в IP55.
• Климатическое исполнение. Двигатель асинхронный У1 рассчитан на работу на открытом воздухе, электродвигатель асинхронный типа У2 (электродвигатели асинхронные У2) — под навесом, электродвигатели асинхронные У3 — в закрытых помещениях. Для холодного климата выпускаются электродвигатели асинхронные УХЛ1, УХЛ2, УХЛ3, УХЛ4 и УХЛ5 с теми же категориями размещения.
• Режим работы. Такой электродвигатель в режиме S1 рассчитан на продолжительную нагрузку (так работают все электродвигатели S1 в каталоге), электродвигатели асинхронные S2 — для кратковременной, электродвигатели S3 и электродвигатели асинхронные S4 — для повторно-кратковременной работы с паузами и частыми пусками.
• Монтажное исполнение. Электродвигатели асинхронные B3, IM1001 и IM1081 устанавливают на лапах, электродвигатели асинхронные B5, IM3001 и IM3081 крепят фланцем, электродвигатели асинхронные B35, IM2001 и IM2081 имеют и лапы, и фланец. Реже встречаются электродвигатели асинхронные IM1003, IM2181, IM3011 и IM3681.
• Число скоростей. Односкоростной электродвигатель имеет одну обмотку статора и одну номинальную частоту вращения; все модели каталога — односкоростные электродвигатели привода асинхронные, то есть электродвигатель переменного тока асинхронный многофазный (трёхфазный).

Как выбрать асинхронный двигатель

Нужен асинхронный двигатель для замены или нового оборудования? Начните с мощности: она должна соответствовать нагрузке механизма с запасом 10–15%. Затем определите частоту вращения — 3000 об/мин для насосов и вентиляторов с прямым приводом, 1500 об/мин как универсальный вариант, 1000 об/мин для механизмов с большим моментом на валу.

Далее выберите монтажное исполнение и сверьте присоединительные размеры: высоту оси вращения, диаметр вала, размеры фланца или лап. При замене двигателей АД, 4А и 5А выбирайте двигатели с такими же присоединительными размерами.

Электродвигатель асинхронный 220/380 В подключается звездой к сети 380 В или треугольником к сети 220 В. Для большинства промышленных приводов подходит продолжительный режим работы асинхронного двигателя S1. Учитывайте напряжение сети и схему подключения, условия размещения (климатическое исполнение и степень защиты IP) и режим работы. Сколько стоит асинхронный двигатель, зависит от мощности, частоты вращения и исполнения — специалисты ЭРСТВАК помогут подобрать асинхронный электродвигатель под ваше оборудование.