1.2. Основное электромеханическое оборудование цеха
В цехе используются токарные специальные станки, алмазно-расточные станки и другие, предназначенные для обработки коленчатых валов автомобильных двигателей.
Их суммарная мощность равна 381,2 кВт, режим работы повторно-кратковременный, Ки=0,5.
На всех станках используются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, поэтому конструкцию асинхронного двигателя рассматриваю на примере АИР160М4.
Расшифровка маркировки двигателя АИР160М4:
АИР- специализированная серия асинхронного двигателя;
160- высота вала от станины к центру оси двигателя, мм;
М- длина ротора (вала);
4- количество полюсов, равно 1500 об/мин.
Конструкция асинхронных двигателей
В зависимости от способа выполнения обмотки ротора асинхронного двигателя последние разделяются на две большие группы: двигатели с короткозамкнутой обмоткой на роторе и двигатели с фазной обмоткой на роторе или двигатели с контактными кольцами. Двигатели с короткозамкнутой обмоткой на роторе более дешевы в производстве, надежны в эксплуатации, имеют жесткую механическую характеристику, т. е. при изменении нагрузки от
нуля до номинальной частота вращения машины уменьшается всего на 2-5%.
К недостаткам этих двигателей относятся трудность осуществления плавного регулирования частоты вращения в широких пределах, сравнительно небольшой пусковой момент, а также большие пусковые токи, в 5-7 раз превышающие номинальный.
Асинхронный электродвигатель имеет неподвижную часть - статор, на котором расположена обмотка, создающая вращающееся магнитное поле, и подвижную часть - ротор, в котором создается электромагнитный момент, приводящий во вращение сам ротор и исполнительный механизм.
Конструкция асинхронных двигателей
Общий вид асинхронного двигателя показан на рисунке 1
Рисунок 1-Конструкция асинхронного двигателя
Общий вид асинхронного двигателя: подшипники - 1 и 11, вал - 2, подшипниковые щиты - 3 и 9, ротор - 5, статор - 6, вентилятор - 10, колпак - 12, ребра - 13, лапы – 14
Сердечники статора и ротора набираются из изолированных листов электротехнической стали обычно толщиной 0,5 мм. Изоляция листов статора - лаковая пленка, ротора - окалина, образующаяся в процессе прокатки. Листы статора и ротора имеют пазы, в которых размещаются обмотки статора и ротора. Короткозамкнутая обмотка ротора обычно выполняется литой из алюминиевого сплава. В процессе заливки образуются как стержни (проводники) обмотки, расположенные в пазах, так и замыкающие их накоротко кольца, расположенные вне сердечника ротора. Кольца могут быть снабжены вентиляционными лопатками для улучшения вентиляции двигателя и теплоотвода от обмотки ротора. Отсутствие изоляции обмотки ротора обеспечивает хороший отвод тепла от обмотки к сердечнику.
Двигатели с короткозамкнутой обмоткой на роторе имеют ряд конструктивных исполнений по форме пазов на роторе.
Форма пазов ротора выбирается в зависимости от требований к пусковым характеристикам двигателя. Наиболее рациональными для пазов ротора с одной клеткой являются
трапецеидальные овальные пазы. Ротор называется глубокопазным, если высота паза ротора превышает глубину проникновения магнитного поля (для обмоток из алюминия двигателей промышленной частотой 50 Гц эта глубина равна 15 мм).
Между ротором и статором асинхронного двигателя имеется воздушный зазор. При выборе воздушного зазора сталкиваются противоречивые тенденции. Минимальный (выбранный по механическим соображениям) воздушный зазор приводит к уменьшению тока холостого хода двигателя и увеличению коэффициента мощности. Однако при малом воздушном зазоре увеличиваются добавочные потери в поверхностном слое статора и ротора, добавочные моменты и шум двигателя. Вследствие роста потерь уменьшается КПД. Уровни и структура энергопотребления цеха.