Однофазный двигатель с экранированными полюсами

Для создания пускового момента в асинхронных двигателях малой мощности применяют конструкцию с явно выраженными экранированными полюсами (рис. 16.10, а), на которых располагают однофазную обмотку. Полюсы1имеют расщепленную на две части

Рис. 16.10. Асинхронный двигатель с экраниро­ванными полюсами

конструкцию, при этом на одну из частей каждого полюса надет короткозамкнутый виток (экран) в виде медного кольца 2. Ротор двигателя короткозамкнутый.

При включении обмотки статора в сеть пульсирующий поток наводит в короткозамкнутом витке (экране) ток, препятствующий нарастанию магнитного потока и вызывающий фазовый сдвиг по­тока в этой части полюса (рис. 16.10, б). В результате потоки в обеих частях каждого полюса оказываются сдвинутыми по фазе относительно друг друга, что, в свою очередь, приводит к образо­ванию в двигателе вращающегося магнитного поля. Часто для улучшения пусковых и рабочих характеристик двигателя между полюсами помещают магнитные шунты в виде стальных пласти­нок, замыкающих края полюсных наконечников полюсов статора.

Асинхронные двигатели с экранированными полюсами нере­версивны — ротор всегда вращается в направлении от неэкрани­рованной части полюса к экранированной. Обычно эти двигатели изготовляют мощностью не более 100 Вт и применяют для привода устройств, не требующих большого пускового момента (элек­тропривод вентиляторов, электропроигрывателей и т. п.). Отечественной промышленностью изготовляются асинхронные двигатели с экранированными полюсами серии АД. Е, предназначенные для привода приборов с вентиляторной нагрузкой. Эти двигатели мощностью от 2,5 до 25 Вт рассчитаны на работу от сети напряжением 220 В частотой 50 Гц. Кратность пускового момента этих двигателей М_п/ М_НОМ= 0,5 ÷ 0,6.

Контрольные вопросы

1.Почему однофазный двигатель не создает пускового момента?

2. Скакой целью в цепь пусковой обмотки двигателя включают ФЭ?

3.Чем отличается однофазный двигатель от конденсаторного?

4. Как можно повысить пусковой момент в конденсаторном двигателе?

5.С какой целью в асинхронном двигателе с экранированными полюсами эти полюсы делают расщепленными?

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами

Асинхронный двигатель с экранированными полюсами (с короткозамкнутым витком) является широко распространенным двигателем в приводах, где не требуется большого пускового момента , например, в магнитофонах, проигрывателях, вентиляторах и т.д.

Конструкция двигателя следующая (рис. 6.7, а). Статор, собираемый из тонких листов электротехнической стали, имеет явновыраженные полюса ( или ). Часть каждого полюса охватывается короткозамкнутым витком, выполняемым из толстой медной или алюминиевой шины. На полюсах располагается сосредоточенная однофазная обмотка возбуждения. Ротор всегда короткозамкнутый.

Принцип действия. При питании обмотки возбуждения переменным током возникает пульсирующий магнитный поток (рис. 6.7, б), часть которого проходит по неэкранированной части полюса; другая – проходит по экранированной части полюса, сцепляется с витком и наводит в нем ЭДС . Эта ЭДС отстает от потока экранированной части на угол 90 градусов (рис. 6.6, в). Под действием ЭДС по витку протекает ток и возникает поток витка , который совместно с потоком образует поток экранированной части . Из диаграммы видно, что поток экранированной и поток неэкранированной части сдвинуты во времени на угол . К тому же потоки и сдвинуты в пространстве на угол (рис. 6.6, а). Таким образом, в двигателе имеются два потока, сдвинутых в пространстве и во времени. Этого достаточно, чтобы даже при сосредоточенной однофазной обмотке в двигателе образовалось вращающееся магнитное поле. Поскольку углы и далеко не , это поле эллиптическое.

Рис. 6.7. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами: а) – поперечный разрез (ОВ – обмотка возбуждения; КЗВ – короткозамкнутый виток;
МШ – магнитный шунт); б) – схема потоков; в) – векторная диаграмма

Вращающееся поле статора индуцирует в роторе ЭДС и токи, которые, взаимодействуя с ним, создают вращающий момент.

,

.

Ток витка где – число витков короткозамкнутого витка, – полное сопротивление витка, – коэффициент магнитной проводимости на пути потока пазового рассеяния витка. Поскольку активное сопротивление витка очень маленькое, . В свою очередь тангенс угла между током витка и его ЭДС

Из векторной диаграммы, следует, что для усиления «сдвигающего» эффекта витка ток витка (поток ) должен быть по возможности большим, а угол – по возможности меньшим. Для того чтобы выполнить оба эти требования, виток должен быть действительно одним, а укладывать его надо в открытый паз, как имеющий наименьший коэффициент магнитной проводимости рассеяния.

Сосредоточенная обмотка возбуждения создает прямоугольную волну НС, в которой сильно выражена 3-я гармоника (рис. 6.7, а). Эта гармоника образует свой вращающий момент, из–за чего в пусковой характеристике двигателя возникает глубокий провал (рис. 6.7, б). По этой причине вполне вероятно застревание ротора при скорости вращения примерно равной 1/3 синхронной.

Рис. 6.8. Намагничивающая сила сосредоточенной обмотки возбуждения и ее

гармонические составляющие (а); механическая характеристика двигателя (б)

Короткозамкнутый виток приводит к большим потерям мощности, поэтому КПД двигателя составляет всего 25 – 40 %. Его . Большие потоки рассеяния обмотки ротора, которые замыкаются через полюсные наконечники, приводят к большим индуктивным сопротивлениям этой обмотки, поэтому кратность пускового тока двигателя весьма небольшая .

Следствием всего вышесказанного является высокая надежность двигателя с экранированными полюсами. Главный недостаток двигателя заключается в его нереверсивности. Ротор всегда вращается в сторону витка.

В последнее время у нас в стране и за рубежом начинают выпускать двигатели с несколькими витками, вообще без витков, но с неравномерным воздушным зазором (рис. 6.9). Однако, несмотря на все усовершенствования, пусковые и рабочие свойства двигателей остаются невысокими.

Рис. 6.9. Асинхронные двигатели с несколькими витками (а) и с неравномерным

воздушным зазором (б)

1. Предложите конструкцию реверсивного двигателя с экранированным и полюсами.

2. Предложите способы уменьшения провала в пусковой характеристике рассмотренного двигателя.

Двигатель с экранированными полюсами

Однофазный двигатель с экранированными полюсами — однофазная асинхронная или синхронная электрическая машина, в которой для создания пускового момента используется короткозамкнутая обмотка, называемая экраном [1] [2] . Впервые такие двигатели стали появляться около 1890 года [3] .

Содержание

Устройство и принцип работы

В двигателе с экранированными полюсами каждый полюс расщепляют на две или больше частей. Одна часть полюса остаётся неэкранированной, а на остальные надевается короткозамкнутый виток (экран) в виде медного кольца [1] . При подаче на обмотку статора переменного тока магнитный поток через неэкранированный конец полюса нарастает и убывает в соответствии с током через обмотку статора. На экранированном полюсе нарастанию или убыванию магнитного потока препятствует ЭДС, наведённая в экране, но так как электрическое сопротивление экрана не равно нулю, магнитный поток на экранированном конце полюса также нарастает и убывает, но со сдвигом по фазе относительно неэкранированного конца. Благодаря этому создаётся вращающееся магнитное поле.

Достоинства

• Простота конструкции: отсутствует необходимость в конденсаторе или кратковременном включении пусковой обмотки [4] ;
• Работа от однофазной сети.

Недостатки

• Низкий КПД из-за потерь в экране;
• Небольшой пусковой момент: 0,5 ÷ 0,6 номинального;
• Как правило, такой двигатель не имеет возможности реверсирования. Реверсивные варианты существуют, но либо требуют отключаемых короткозамкнутых экранов, либо дополнительного комплекта рабочих обмоток [5] , используемых в зависимости от требуемого направления вращения.

Область применения

Из-за малого КПД и небольшого пускового момента, двигатели с экранированными полюсами применяются в основном в маломощных устройствах: вентиляторах, электропроигрывателях и сливных насосах стиральных машин. Такие двигатели редко выпускаются на мощность более 100 Вт.

Примечания

1. ↑ 12Кацман М.М. Электрические машины. — М. : Высшая школа, 1990. — С. 216. — 464 с. — 100 000 экз. § 16.4. Однофазный двигатель с экранированными полюсами
2. ↑Wildi, Theodore. Electrical machines, drives, and power systems. — Upper Saddle River, NJ : Pearson Prentice Hall, 2006. — ISBN 0-13-177691-6.
3. ↑ Thomson, Elihu, «Alternating-Current Magnetic Device», US 428650, published 8 August 1888, issued 27 May 1890
4. ↑Shaded Pole Induction Motors – Working and Construction.
5. ↑ Fiegel, Josef, «Reversible Shaded-Pole Motor and Control Arrangement Therefor», US 4017776, published 11 December 1975, issued 12 April 1977

Что такое wiki2.info Вики является главным информационным ресурсом в интернете. Она открыта для любого пользователя. Вики это библиотека, которая является общественной и многоязычной.

Основа этой страницы находится в Википедии. Текст доступен по лицензии CC BY-SA 3.0 Unported License.

Wikipedia® — зарегистрированный товарный знак организации Wikimedia Foundation, Inc. wiki2.info является независимой компанией и не аффилирована с Фондом Викимедиа (Wikimedia Foundation).

Однофазный двигатель с экранированными (расщепленными) полюсами

Однофазный двигатель с экранированными (расщепленными) полюсами

Однофазный двигатель с экранированными (расщепленными) полюсами. Однофазный асинхронный двигатель с экранированным (расщепленным) полюсом (рис.8.5, а) состоит из короткозамыкающего ротора и статора, расположенных на разных полюсах катушки однофазной обмотки возбуждения В. Каждый полюс статора разделен на 2 неравные части осевым пазом. Меньшая из них покрыта замкнутой петлей/(. Вращающееся магнитное поле этого двигателя получается следующим образом: Ток, протекающий через обмотку возбуждения, создает пульсирующий магнитный поток (рис.8.5.6).

Так, в двигателе поток экранированной Ф и неэкранированной Ф’ части полюса смещается во времени на определенный угол φ (рис. 8.5.0), а в пространстве сдвигается на угол 0 (рис.8.5.0). Людмила Фирмаль

• Мотор с полюсом экрана изготовлен на напряжениях тока 115, 127, и 220 V, с силой от 1 до 300 ватт в Ватт. Эти машины использованы для того чтобы управлять вентиляторами, электрическими игроками, магнитофонами, etc. It смогите быть подпитано с Ротором зафиксированным в течение длительного времени. Частое начало не опасно. Недостатком Реверса является отсутствие низкой эффективности (до 10-40%). sozf (0.4-0.6) и небольшой кусочек использовать емкость л мм / м » = 1.1 −1.3.

Изучу , оценю , оплатите , через 2-3 дня всё будет на «4» или «5» !

Откройте сайт на смартфоне, нажмите на кнопку «написать в чат» и чат в whatsapp запустится автоматически.

f9219603113@gmail.com

Образовательный сайт для студентов и школьников

Копирование материалов сайта возможно только с указанием активной ссылки «www.9219603113.com» в качестве источника.

© Фирмаль Людмила Анатольевна — официальный сайт преподавателя математического факультета Дальневосточного государственного физико-технического института