Електродвигун АЕ-92-4
Схема електровоза ВЛ60
Електродвигун АЕ-92-4
Призначення. Асинхронні трифазні електродвигуни типу АЭ92-4 з короткозамкненим ротором служать приводу допоміжних машин електровоза (компресора МК і відцентрових вентиляторів МВ1—МВ4).
Принцип роботи трифазного асинхронного двигуна. Принцип роботи трифазного асинхронного двигуна заснований на явищі утворення магнітного поля, що обертається всередині статора. Для його утворення повинні бути виконані дві умови: просторове зрушення обмоток статора в пазах сердечника і зсув струмів у цих обмотках у часі (зсув струмів по фазі). Трифазний асинхронний двигун складається з станини, статора, ротора та двох підшипникових щитів.
Статор - складається з шихтованого сердечника (пластин у вигляді кілець) з пазами всередині. У пазах осердя статора укладено три обмотки, зрушені відносно один одного на 120 °. Ці три обмотки статора з'єднуються між собою в зірку (при трифазній напрузі 380 В) або трикутник (при трифазній напрузі 220 В). Коли до обмоток статора підводиться трифазна напруга, то з кожної з трьох обмоток статора піде свій змінний струм, зрушений щодо струму двох інших обмотках на 120 електричних градусів (тобто на 1/3 періоду). Тоді всередині статора утворюється магнітний потік, що обертається Фс. (Для практичного доказу освіти Фс необхідно всередину статора помістити сталеву кульку, яка почне обертатися.)
Швидкість обертання магнітного потоку статора (про/хв) визначається формулою nст = 60f/p, де 60 - число секунд за хвилину; f - Частота струму (50 Гц); р - Число умовних пар полюсів.
Кожні три обмотки статора утворюють одну умовну пару полюсів. Якщо статор має три обмотки, то р = 1 і nст = 3000про/хв.
Усередині статора вміщено ротор. На його вал напресований шихтований сердечник із зовнішніми пазами. Ці пази ротора вздовж заливаються алюмінієм разом із бічними короткозамыкающими кільцями, тобто. ротор має короткозамкнену обмотку у вигляді білиного колеса.
При пуску обертається Фс статора перетинає провідники нерухомого ротора і наводить в них згідно із законом електромагнітної індукції ЕРС, під дією якої по провідниках ротора і через бічні короткозамикаючі кільця піде свій внутрішній змінний струм ротора. Тепер провідники ротора зі струмом починають виштовхуватися з магнітного потоку статора і утворюється момент ротора, що обертає, ротор почне обертатися у бік обертання магнітного потоку статора, але зі швидкістю трохи меншою ніж на величину ковзання.
При пуску провідники ротора перетинаються Фс із найбільшою швидкістю. Через це при пуску в провідниках ротора наводиться найбільша ЕРС і по провідникам ротора йде найбільший струм, при цьому зростає пусковий струм за статорними обмотками Iпуск = (5-7) Iном.
Після пуску ротора його провідники будуть перетинатися ФС статора, що обертається, з меншою швидкістю, в результаті чого зменшується ЕРС ротора, зменшується струм ротора і в результаті струм статора знижується до номінального.
Пристрій. Асинхронний трифазний електродвигун типу АЕ92-4 (рис. 1) складається із станини, статора, ротора та двох підшипникових щитів.
Станина - виконана зварною у вигляді циліндра з двох торцевих кілець, до яких приварені поздовжні ребра. Зовні приварена обшивка у вигляді подвійного циліндра з листової сталі. Знизу до станини приварені чотири лапи для кріплення до кузова. Зверху в ребро станини вкручено рим-болт для транспортування. Збоку з одного боку до станини приварена клемна коробкависновків.
Статор - складається з шихтованого сердечника та трифазної обмотки. Серце статора набрано з окремих листів електротехнічної сталі (товщиною 0,5 мм) у вигляді кілець з пазами з внутрішньої сторони (48 пазів).
При складанні всі листи сердечника складаються і з боків ставляться потовщені листи. Потім усі листи сердечника спресовуються зовні чотирма скобами, при цьому загнуті кінці скоб приварюються до бічних потовщених листів (довжина сердечника 200 мм). Зібраний сердечник запресовується всередину станини, у її поздовжні ребра. Обмотка статора є трифазною і складається з трьох окремих обмоток, укладених зсередини пази сердечника статора під кутом 120° один до одного.
Кожна з трьох обмоток виконана із мідного ізольованого дроту (перетином 3x5 мм) у вигляді окремих котушок. Кріпляться обмотки в пазах сердечника статора магнітними залізними клинами (у кожному пазу 6 провідників). Лобові частини всіх трьох обмоток статора ізолюються та кріпляться скобами збоку до станини.
Усі три обмотки статора двигуна АЭ92-4 постійно з'єднані зіркою на трифазну напругу 380 В і клемну коробку двигуна виведені тільки початку трьох обмоток статора, які позначені Cl, C2, СЗ. Ротор - складається з валу, на який напресовується шихтований сердечник із зовнішніми косими пазами (60 пазів) та з вентиляційними отворами. Усі пази сердечника заливаються сплавом алюмінію разом із бічними короткозамыкающими кільцями і вентиляційними лопатками, тобто. обмотка ротора короткозамкнена у вигляді білого колеса. Ізоляцією між обмоткою ротора і сердечником служить плівка окису алюмінію, що утворюється під час застигання алюмінію.
Після заливання пазів сердечника алюмінієм ротор обточується зовні для більшої точності (оскільки зазор міжротором та сердечником статора 0,5 мм).
Малюнок 1 - Поздовжній (а) та поперечний (б) розрізи електродвигуна АЕ92-402: 1 - кришка лабіринтна; 2, 18 – підшипники; 3-капсюль підшипника; 4, 15 – підшипникові щити; 5 – вентилятор; 6, 20 – сітки; 7 - болт; 8 -кільце стопорне; 9 – обшивка станини; 10 – болт вантажний; 11, 12 - сердечники статора та ротора відповідно; 13 - ребро станини; 14 - обмотка статора; 16 – клітина ротора; 17 - кришка підшипника; 19 - вал; 21 - маслопровід; 22 – коробка висновків; 23 – гайка сальника; 24 - провід; 25 - болт заземлення; 26 - лапа станини
На вал напресовується вентилятор, відлитий з алюмінію із прямими лопатками, для самовентиляції двигуна. Один кінець валу ротора виведений назовні двигуна і має конічну частину зі шпонкою для напресування на нього вентиляційного колеса відцентрового вентилятора. У мотор-вентиляторів МВЗ і МВ4 назовні двигуна АЭ92-4 виведено обидва кінці валу ротора для двох вентиляторів.
Підшипникові щити - відлиті зі сталі та кріпляться болтами до станини збоку. У горловинах щитів встановлені підшипники ротора: з переднього боку – кульковий підшипник, з заднього боку (з боку вентиляторного колеса) – роликовий підшипник. Підшипники закриті з обох боків кришками.
Внутрішні кришки запресовані у щит. Передні кришки кріпляться до щита болтами. Кришки мають лабіринти як кільцевих канавок на горловинах.
Блок-схема