Электродвигатели строительных подъемников
Устройство. Для приведения в действие механизмов строительных подъемников применяют асинхронные электродвигатели^ трехфазного переменного тока.
Рис. 49. Асинхронный электродвигатель трехфазного переменного тока:
1 — станина, 2 — статор, 3 — коробка выводов, 4 — подшипниковые щиты, 5 — ротор
Рис. 50. Соединение обмотки статора:
а — в треугольник, б — в звезду
Асинхронный электродвигатель (рис. 49) состоит из двух частей: неподвижной — статора и вращающейся — ротора. Статор, в свою очередь, состоит из чугунной или алюминиевой станины и запрессованной в нее активной части, которая представляет собой пакет, набранный из пластинок тонкой листовой электротехнической стали. Каждая пластинка изолирована от соседней слоем лака. На внутренней цилиндрической поверхности пакета сделаны продольные пазы, в которых расположена обмотка статора. Обмотка состоит из трех отдельных катушек (или групп катушек) с медным изолированным проводом, сдвинутых по окружности статора на равный угол друг относительно друга. Обмотка статора соединяется в коробке выводов.
На строительных подъемниках используют электродвигатели с обмоткой статора, рассчитанной на напряжение 220 и 380 В. При напряжении 220 В обмотка статора соединяется в треугольник (рис. 50,а), а при напряжении 380 В —в звезду (Y) (рис. 50,6).
Станина с обеих сторон закрывается подшипниковыми щитами (см. рис. 49), которые крепятся к ней болтами или стяжными шпильками. В щитах находятся подшипники, в которых вращается вал ротора.
Ротор так же, как и статор, собран из изолированных листов электротехнической стали. На наружной части ротора есть пазы, в которых укладывается обмотка.
По типу обмотки ротора электродвигатели разделяют на двигатели с коротко-замкнутым и с фазным ротором.
Рис. 51. Фазный ротор:
1 — вал, 2 —контактные кольца, 3 — фазная обмотка, 4 — пакет ротора
В короткозамкнутом роторе (см. рис. 49) обмотка ;. состоит из отдельных стержней, заложенных в пазы и соединенных с торцовых сторон токопроводящими кольцами беличьего колеса.
Фазный ротор (рис. 51) отличается тем, что в пазах пакета уложена обмотка из изолированного провода. Как и обмотка статора, она состоит из трех катушек или трех групп катушек. Начала катушек соединены в звезду на роторе, а концы подведены к трем контактным кольцам, изолированным друг от друга и от вала ротора. На кольца наложены угольные (графитовые) щетки, находящиеся в щеткодержателях, которые укреплены на одном из подшипниковых щитов станины электродвигателя. Когда щетки прижимаются к контактным кольцам, происходит скользящий токосъем, т. е. вращающаяся обмотка ротора может быть электрически соединена с неподвижными сопротивлениями, находящимися вне двигателя. Дополнительное сопротивление, включаемое в цепь ротора, уменьшает пусковой ток двигателя, что снижает его пусковой момент и обеспечивает плавный пуск.
На грузовых строительных подъемниках чаще применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
Работа.
Работа асинхронного электродвигателя трехфазного-тока основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля-обмотки статора и токов, индуктируемых в обмотке ротора.
Если взять стальное кольцо, намотать на него три проволочные обмотки (спирали) на одинаковом расстоянии одна от другой и пропустить через них трехфазный ток, то в каждой обмотке образуется магнитное поле.
Взаимодействуя между собой, эти три поля будут образовывать общее магнитное поле; оно по величине остается неизменным и вращается вокруг оси кольца, поэтому .и-называется вращающимся. Ротор помещается внутри статора. При движении вращающееся поле статора пересекает магнитными силовыми линиями обмотку ротора, при этом в нем возникает, (индуктируется) электрический ток, который будет взаимодействовать с магнитным полем статора. Сила взаимодействия тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем статора создает момент на оси ротора, под действием которого ротор вращается вслед за полем статора, преодолевая при этом приложенный к валу двигателя момент сопротивления нагрузки.
Частота вращения магнитного поля статора зависит от частоты тока и числа пар полюсов. Частота вращения ротора асинхронного двигателя всегда немого меньше, чем частота вращения магнитного поля статора. Поэтому этот тип двигателя и называют асинхронным (не совпадающим по времени).
Во время разгона двигателя по мере приближения частоты вращения ротора к частоте вращения магнитного поля статора уменьшается относительная частота пересечения обмотки ротора вращающимся магнитным полем статора, соответственно уменьшается и ток в роторе, а также вращающий момент. Когда момент сопротивления становится равным вращающему моменту двигателя, наступает состояние равновесия, при котором частота вращения ротора не изменяется.
Если приложить к валу двигателя вращающий момент нагрузки, направленный в ту же сторону, что и момент двигателя, то частота вращения вала двигателя будет возрастать, достигнет частоты вращения магнитного поля и несколько превзойдет ее. С этого момента двигатель начнет работать в режиме сверхсинхронного торможения, называемом также генераторным, так как двигатель, работая в этом режиме, отдает энергию в сеть.
Такой переход от двигательного режима к генераторному происходит у двигателей привода грузоподъемного механизма строительных подъемников. Подъем груза происходит в двигательном режиме, а опускание его — в генераторном.
Для изменения направления вращения- асинхронного двигателя достаточно поменять местами любые две фазы, питающие обмотку статора. При этом изменится направление тока в обмотках двигателя, а это повлечет за собой изменение направления вращения магнитного поля статора и вращения ротора.
Режим работы. Допустимые нагрузки электродвигателя определяются его нагревом, а следовательно, зависят от режимов работы, которые для грузоподъемных машин подразделяются на кратковременные режимы и повторно-кратковременные.
Кратковременным режимом называется такой режим, при котором электродвигатель включается на время (10—20 мин), за которое QH не успевает нагреться до установившейся температуры, после чего наступает длительный перерыв в работе до полного остывания двигателя.
Повторно-кратковременный режим представляет собой длительно повторяющиеся циклы. В каждом цикле последовательно чередуются включение — работа, выключение — пауза. Характеризуется этот режим продолжительностью включения (ПВ), выражаемой в процентах.
Согласно установленным нормам время цикла при этом режиме не должно превышать 10 мин. Таким образом, .если двигатель работает непрерывно 10 мин, то ПВ равно 100%. Стандартные-значения ПВ равны 15, 25, 40 и 60%.
Например, время цикла электродвигателя механизма подъема строительного подъемника складывается из времени работы двигателя при подъёме груза на заданный этаж, времени перерыва в работе, необходимого для разгрузки груза на заданном этаже, времени опускания грузонесущего органа в исходное положение для взятия новой порции груза, времени загрузки грузонесущего органа подъемника и подготовительно-заключительного времени, состоящего из сравнительно коротких перерывов между перечисленными операциями.
Статьи по теме::
Неисправности металлоконструкций, канатно-блочных систем и механизмовПриспособления и инструменты для смазывания механизмов подъемниковНазначение и виды смазки строительных подъемниковОсновные правила электробезопасности при использовании подъемниковТехническое обслуживание электрооборудования строительных подъемниковРегулирование механизмовОсновные сведения о системе технического обслуживания и ремонта строительных подъемниковИзнос машин и деталей подъемниковТехника безопасности при эксплуатации строительных подъемниковОрганизация работы строительных подъемников