12.1 Асинхронный исполнительный двигатель с короткозамкнутым ротором, имеющим обмотку в виде беличьей клетки

В схемах автоматики, где приводимый во вращение механизм обладает значительным моментом инерции и быстродействие системы не играет существенной роли, нет необходимости в малоинерционных исполнительных двигателях. В этих схемах с успехом используются асинхронные исполнительные двигатели с короткозамкнутым ротором (рис. 12.1). Постоянная времени этих двигателей составляет 0,2÷1,5 с.

Рис. 12.1. Асинхронный исполнительный двигатель сквозной конструкции

В отличие от двигателя с полым немагнитным ротором двигатель с короткозамкнутым ротором имеет небольшой воздушный зазор (0,03÷0,15 мм), способствующий увеличению вращающего момента, уменьшению намагничивающего тока, а следовательно, повышению cosφ и снижению потерь в двигателе.

В последнее время для получения малого воздушного зазора начали выпускаться двигатели «сквозной» конструкции (рис. 12.1). У этих двигателей внутренний диаметр статора равен наружному диаметру подшипников. Последнее позволяет производить окончательную обработку внутренней поверхности статора и отверстий под подшипники после сборки двигателя с одного установа. При соответствующей качественной обработке цилиндрических поверхностей ротора двигатель сквозной конструкции надежно работает даже при одностороннем воздушном зазоре в 0,03÷0,05 мм.

Чтобы уменьшить момент инерции ротора, его делают малого диаметра D₂, а необходимую мощность получают за счет увеличения длины L₂. Обычно =2÷3.

Увеличенный за счет малого воздушного зазора вращающий момент М и малый диаметр ротора позволяют получить двигатели с хорошим быстродействием — с электромеханической постоянной времени , примерно равной постоянной времени двигателей с полым немагнитным ротором.

Механические и регулировочные характеристики исполнительных двигателей с короткозамкнутым ротором аналогичны характеристикам двигателей с полым немагнитным ротором. Однако напряжение трогания у них несколько больше, поскольку на ферромагнитный ротор (в отличие от немагнитного) действуют силы радиального притяжения, которые из-за неравномерного воздушного зазора (что всегда имеет место на практике) притягивают ротор к статору и тем самым дополнительно нагружают подшипники.

В схемах промышленной автоматики большое распространение получил асинхронный двигатель со встроенным редуктором типа РДМ-09.

Статор этого двигателя, набираемый из листов электротехнической стали, имеет восемь зубцов, на каждом из которых располагают по одной катушке. Четыре катушки (через одну) составляют обмотку возбуждения, а другие четыре катушки — обмотку управления. Обе обмотки рассчитаны на 127 В. Последовательно с обмоткой возбуждения включают конденсатор емкостью 1 мкФ. Ротор двигателя короткозамкнутый. Частота вращения ротора при частоте f = 50 Гц равна 1200 об/мин.

Рис. 12.2 Исполнительный двигатель РДМ-09

В двигатель РДМ-09 встроен редуктор с передаточным отно­шением, соответствующим одному из восьми вариантов (табл. 12.1).

Таблица 12.1

Мощность, потребляемая двигателем, 14 В·А, масса 950 г, основные размеры указаны на рис. 12.2.