Електродвигател AE-92-4
Схема на електрически локомотив VL60
Електрически двигател AE-92-4
Дестинация. За задвижване на спомагателни машини на електрически локомотив (компресор MK и центробежни вентилатори MV1-MV4) се използват асинхронни трифазни електродвигатели тип AE92-4 с ротор с катерица.
Принципът на работа на трифазен асинхронен двигател Принципът на работа на трифазен асинхронен двигател се основава на феномена на образуване на въртящо се магнитно поле вътре в статора. За неговото формиране трябва да бъдат изпълнени две условия: пространствено изместване на статорните намотки в прорезите на ядрото и изместване на токовете в тези намотки във времето (фазово изместване на токовете). Трифазен асинхронен двигател се състои от рамка, статор, ротор и два крайни щита.
Статор - състои се от ламинирана сърцевина (плочи под формата на пръстени) с жлебове вътре. В жлебовете на ядрото на статора са положени три намотки, изместени една спрямо друга на 120 °. Тези три намотки на статора са свързани помежду си в звезда (при трифазно напрежение 380 V) или в триъгълник (при трифазно напрежение 220 V). Когато към намотките на статора се приложи трифазно напрежение, тогава всяка от трите намотки на статора ще има свой собствен променлив ток, изместен спрямо тока в другите две намотки с 120 електрически градуса (т.е. с 1/3 от периода). Тогава вътре в статора се образува въртящ се магнитен поток Фс. (За практически доказателства за образуването на Fs е необходимо да поставите стоманена топка вътре в статора, която ще започне да се върти.)
Скоростта на въртене на магнитния поток на статора (rpm) се определя по формулата nst = 60f/p, където 60 е броят секунди в минута; f е текущата честота (50 Hz); p е броят на условните двойки полюси.
Всеки три намотки на статора образуват една условна двойка полюси. Ако статорът има три намотки, тогава p \u003d 1 и nst \u003d 3000об/мин
Роторът е поставен вътре в статора. Върху неговия вал е притисната ламинирана сърцевина с външни канали. Тези жлебове на ротора са запълнени с алуминий заедно със страничните късосъединителни пръстени, т.е. роторът има намотка с късо съединение под формата на колело на катерица.
При стартиране въртящият се Fs на статора пресича проводниците на неподвижния ротор и индуцира в тях ЕМП съгласно закона за електромагнитната индукция, под действието на който вътрешният променлив ток на ротора ще премине през проводниците на ротора и през страничните пръстени на късо съединение. Сега проводниците на ротора с ток започват да се изтласкват от магнитния поток на статора и се формира въртящият момент на ротора, роторът ще започне да се върти в посоката на въртене на магнитния поток на статора, но със скорост, малко по-малка от количеството на приплъзване.
При стартиране проводниците на ротора се пресичат Fs при най-висока скорост. Поради това при стартиране най-голямата ЕМП се индуцира в проводниците на ротора и най-големият ток протича през проводниците на ротора, докато пусковият ток през намотките на статора се увеличава Istart = (5-7) Inom.
След стартиране на ротора неговите проводници ще бъдат пресичани от въртящите се Fs на статора с по-ниска скорост, в резултат на което ЕМП на ротора намалява, токът на ротора намалява и в резултат на това токът на статора намалява до номиналната стойност.
Устройство. Асинхронен трифазен електродвигател тип AE92-4 (фиг. 1) се състои от рамка, статор, ротор и два крайни щита.
Леглото е направено заварено под формата на цилиндър от два крайни пръстена, към които са заварени надлъжни ребра. Отвън е заварена обшивка под формата на двоен цилиндър от листова стомана. Отдолу към рамката са заварени четири лапи за закрепване към тялото. Отгоре в ръба на леглото се завинтва болт за транспортиране. Отстрани, от едната страна, към рамката е заварена клемна кутия зазаключения.
Статор - състои се от ламинирана сърцевина и трифазна намотка. Ядрото на статора е сглобено от отделни листове електротехническа стомана (дебелина 0,5 mm) под формата на пръстени с жлебове отвътре (48 жлебове).
По време на монтажа всички листове на сърцевината се сгъват и отстрани се поставят удебелени листове. След това всички листове на сърцевината се притискат отвън с четири скоби, докато огънатите краища на скобите се заваряват към страничните удебелени листове (дължина на сърцевината 200 mm). Сглобеното ядро се притиска в рамката, в нейните надлъжни ребра. Намотката на статора е трифазна и се състои от три отделни намотки, положени отвътре в жлебовете на сърцевината на статора под ъгъл 120° една спрямо друга.
Всяка от трите намотки е направена от изолиран меден проводник (сечение 3x5 mm) под формата на отделни намотки. Намотките са закрепени в жлебовете на сърцевината на статора с магнитни стоманени клинове (6 проводника във всеки жлеб). Челните части на трите намотки на статора са изолирани и закрепени със скоби отстрани на рамката.
И трите намотки на статора на двигателя AE92-4 са постоянно свързани със звезда към трифазно напрежение 380 V и само началото на трите намотки на статора, които са обозначени като Cl, C2, SZ, се извеждат към клемната кутия на двигателя. Ротор - състои се от вал, върху който е натисната ламинирана сърцевина с външни наклонени канали (60 канала) и с вентилационни отвори. Всички слотове на ядрото са запълнени с алуминиева сплав заедно със странични пръстени за късо съединение и вентилационни лопатки, т.е. намотката на ротора е късо съединена под формата на колело на катерица. Изолацията между намотката на ротора и сърцевината е филм от алуминиев оксид, образуван по време на втвърдяването на алуминия.
След запълване на жлебовете на сърцевината с алуминий, роторът се обработва отвън за по-голяма точност (тъй като празнината междусърцевина на ротора и статора 0,5 mm).
Фигура 1 - Надлъжно (а) и напречно (б) сечение на електродвигателя AE92-402: 1 - лабиринтен капак; 2, 18 - лагери; 3 - носеща капсула; 4, 15 - лагерни щитове; 5 - вентилатор; 6, 20 - мрежи; 7- болт; 8 - задържащ пръстен; 9 - обшивка на рамката; 10 - товарен болт; 11, 12 - съответно ядра на статора и ротора; 13 - ръб на рамката; 14 - намотка на статора; 16 - клетка на ротора; 17 - капак на лагера; 19 - вал; 21 - нефтопровод; 22 - клемна кутия; 23 - гайка на салниковата кутия; 24 - тел; 25 - заземен болт; 26 - лапа на леглото
Върху вала е притиснат вентилатор от алуминий с прави лопатки за самовентилация на двигателя. Единият край на вала на ротора е изведен извън двигателя и има конусовидна част с шпонка за натискане върху нея на вентилационното колело на центробежния вентилатор. За двигатели на вентилатори MVZ и MV4 двата края на вала на ротора за два вентилатора се извеждат от двигателя AE92-4.
Лагерни щитове - отлети от стомана и завинтени към рамката отстрани. В шийките на щитовете са монтирани роторни лагери: от предната страна - сачмен лагер, от задната страна (от страната на колелото на вентилатора) - ролков лагер. Лагерите са затворени от двете страни с капачки.
Вътрешните капаци са притиснати в щита. Предните капаци са завинтени към щита. Капаците имат лабиринти под формата на пръстеновидни канали на шийките.
Блокова диаграма