绕线式异步电动机在起重机的上的应用

绕线式异步电机在起重机上的应用原理及控制方式
江利
(宁夏共享铸钢有限公司,宁夏 银川 750021
【摘要】绕线式异步电动机在桥式起重机应用非常广泛,该电机能很好的限制启动电流,有很好的启动力矩。在使用上有许多注意事项,关注电机温度、声音以及转子回路,是机修人员的职责所在。本文主要介绍控制调速方式上有转子切除电阻调速和定子调压调速,以及该电机的特点、计算转差率方式名牌数据等。接触器切除电阻调速更多的改进成了定子调压调速,为生产带来更加安全可靠的调速控制,同时要理论联系实际才能发挥其性能。
【关键词】异步电动机;接触器;调压调速;
Application of Wound Induction Motor in Crane
Li, Jiang
Kocel Steel Foundry CO. LTD Yinchuan 750021,Ningxia, China)
Abstract: A wound induction motor is widely used in overhead traveling cranes. The motor can well limit the starting current and has a good starting torque. There are many precautions in use, attention to motor temperature, sound and rotor circuit, is the responsibility of mechanics. This article mainly introduces the control of speed control mode rotor speed control and stator speed regulator, and the characteristics of the motor to calculate the slip rate brand-name data. Contactor removal resistance speed regulation more improved into the stator voltage regulator speed, for production to bring more safe and reliable speed control, at the same time to theory with practice in order to play its performance.
Key words : Induction motor; Contactor; Regulator speed
前言
由于绕线式异步电动机在桥式起重机上应用非常广泛,若对其原理和工作特性掌握不够,会给日常维修带来困难。转子是电动机的转动及重要组成部分,外接电阻是电动机的启动和调速部分。它具有结构简单、使用方便、运行可靠、效率较高,以及制造容易,成本低
廉等优点,应用广泛。
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一、工作原理
同步电动机的同步转速公式和转差率公式
n1=60f/P                 
S=(n1-n)/n1               
可得出异步电动机的转速公式
n=60f(1-S)/P               
式中:
n — 转速,单位为rmin
      f1 定子供电频率,单位为Hz
      p — 极对数
      S — 转差率
            图1  绕线式异步电动机转子
由上式可见,异步电动机的调速,可采用改变电源频率f、改变转差率S和改变磁场磁极对数P等三种方法。
改变转差率  这种调速方法只适用于绕线式转子异步电动机,因为通常在转子回路中串联电阻,通过改变转子回路的电阻来改变转差率进行调速。一般只有绕线式转子才能够通过滑环和电刷在机外连接调速电阻。这种调速方法功率损耗大、效率低,很少用来调整机床电动机的转速。
绕线式异步电动机转子如图1所示。
绕线式异步电机是在转子回路串进附加电阻,使电动机的转差率加大,电动机在较低的转速下运行。串进的电阻越大,电动机的转速越低。此方法设备简单,控制方便,转差功率以发热的形式消耗在电阻上,属有级调速,机械特性较软。电动机串联电阻R接到电源上,因R上有电压降,加到电动机上的电压减去R上的压降,电动机的启动电流也就减小了。绕线式电动机转子串联电阻启动,即在转子绕组中串联一级或若干级电阻,以达到减小启动电流的目的。在启动后逐级切除电阻,使电动机正常运转,改善机械特性,提高启动转矩。
绕线电机使用于起重机是因为它可以提供比普通电机(转子无绕组)大的多的起动转矩,适应起重机带负载的启动力矩大的要求。它通过调节转子回路中增加的外电阻可以获得起动电流小而起动力矩大的优点。为此转子转动需要增加碳刷与转子滑环相连接。
二、电机名牌及主要参数
起重机绕线式异步电动机铭牌上主要标记以下数据(用以下6个数据为例),并解释其意义如下:
1.型号: 例如YZR335M-10Y”表示Y系列异步电动机(YZR表示绕线式异步电动机),335M表示电机的中心高为335mmcnnp,M”表示中机座(L表示长机座,S表示短机座),10表示10极电机。
2.额定功率:电动机在额定状态下运行时,其轴上所能输出的机械功率称为额定功率。
3.额定速度:在额定状态下运行时的转速称为额定转速。
4.额定电压:额定电压是电动机在额定运行状态下,电动机定子绕组上应加的线电压值。
5.额定电流:电动机加以额定电压,在其轴上输出额定功率时,定子从电源取用的线电流值称为额定电流。
6.工作制:指电动机的运行方式。一般分为连续(代号为S1)、短时(代号为S2)、断续(代号为S3)电动机工作制式S3:代表断续周期工作制,指电机在铭牌规定的额定条件下只能断续运行。
电机的铭牌就相当于电机的说明书,上面标注着电机的各种信息,比如功率,电压,电流,
接法等。而对于电工或机修来说,这些都是必不可少的,一台没有铭牌的电机就如一只断了线的风筝,可知铭牌对电工和机修的重要性。
三、绕线式异步电动机在起重机上的调速控制方式
1、转子串电阻
绕线式异步电动机如图2所示,在电机转子串入附加电阻,可以得到较好的启动特性,也可以调速,这就是转子串电阻调速。它广泛应用于起重机上。
图2 绕线式异步电动机串电阻原理
1.136xp转子串电阻
起动时,将起动电阻一次切除,势必引起较大的电流,起动电阻切除过晚,又影响起动的加速度,三相三级对称起动电阻的接线方式和人造机械特性。
简单举例(32/5主钩):
线路特点:
1)、可逆不对称电路。
2)、主令控制器档数为3—0—3,十二个回路。
3)、串接启动电阻级数为4级。第一第二级为手动切除,三四级为自动切除其延时整定值为0.6S0.3S
下降工作原理(上升线路简单些,以下降为例):
1)、下降一档为反接制动。可实现重载(半载以上)慢速下降,当主令控制器的手柄从零位到下降一档线路不动作,只有从下降第二或第三档打回第一当时,才能动作,以保证避免和轻载反而提升现象。
2)、下降第二档为单向制动。可实现轻载(半载以下)慢速下降。
当手柄推向下降第二位时,转子短去反接制动电阻,制动器打开,电机处于单相制动状态,放下重物。
单相制动优点:(1)克服反接制动出现轻载下降时上升的缺点,(2)克服再生发电制动没有低速段的缺点(3)选择适当的转子附加电阻,单相制动机械特性硬度比反接制动大,负荷冲击引起的速度波动比反接制动小,(4)其接线方式和控制设备较简单,(5)操作方便,特别适用于在同步转速下下放货物。
3)、下降第三挡为额定转速下放货物
只用一部分主钩电气工作状态为例
10种打隐私的方法
1.2调速原理
转子串入电阻后,在转矩一定时,转差率与转子电阻成正比,转子串入电阻越大,电机转速越低。改变转子串入电阻的电阻值,即可调节转速。
调速性能
1)、 机械特性变软,转速稳定性变差,通常调速范围不大于2
2)、 只能够从基速向下调速。
3)、 万向车空载时几乎不能调速。
硼硅酸盐玻璃4)、 调速电阻分段不宜过细,调速平滑性较差。
5)、 增大了转差率,从而增大了铜耗(Pcu = sp),转速越低铜耗越大。
6)、提高起动转矩的主要采取适当增加转子电阻的方法,适当增大转子电阻时,起动转矩会增大;当起动转矩增大到一定程度,反而随着转子电阻值的增大而减小,因此,需特别注意测量准确拐点数值。
7)、由于设备简单,投资少,调速电阻做起动电阻,故在起重机上广泛应用。
2、定子调压调速
1 调压调速原理:
绕线异步电动机定子调压调速,在起重机上应用越来越广泛。变压调速电路异步电动机,改变电压时的机械特性闭环控制的变压调速系统及其静特性,闭环变压调速系统,是异步电机调速方法中比较简便的一种。由电力拖动原理可知,当异步电机等效电路的参数不变时,在相同的转速下,电磁转矩与定子电压的平方成正比,因此,改变定子外加电压就可以改变机械特性的函数关系,从而改变电机在一定负载转矩下的转速。过去改变交流电压的方法多用自耦变压器或带直流磁化绕组的饱和电抗器,自从电力电子技术兴起以后,这类比较笨重的电磁装置就被晶闸管交流调压器取代了。电动机在空载时,轴上的负载转矩是由轴与轴承之间摩擦及旋转部分受到的风阻力等所产生(其值极小)此时转子产生的电磁转矩亦很小(但其转速较高)接近于同步转速。 若把电动机的负载增大(即加大转子轴上的负载转矩)(则在开始增大的一瞬间)转子所产生的电磁转矩小于轴上的负载转矩,因而转子减速。随着转子转速的逐步下降(转子与旋转磁场的同步速差逐渐增大,于是,转子导线中的感应电动势、电流及其产生的电磁转矩也随之增大;当转子不再减速,而是在较低的转速下又作等速运转。把电动机的负载减少,则转子的转速上升其过程与上述情况相反。
  定子调压调速行车原理如图3所示,完整的讲是叫做晶闸管定子调压调速行车,它的调速系统由控制器和外围电气部分断路器、主令控器、换向接触器、过电流继电器、转子外接电阻等组成。其中控制器又分为控制单元和晶闸管单元两部分。控制器的晶闸管串接在电机定子回路,其转子回路串接适当的电阻器,通过调节三相反并联晶闸管导通角的大小,控制晶闸管的开放程度,从而增大或减少定子电压,因电机转矩与定子电压平方成比例,从而达到控制电机转速的目的。电机转速由人工通过主令控制器设定,由速度反馈实现闭环控制,电机运转方向通过切换换向交流接触器实现。主令控制器,档位分为四档,其中档位123档是闭环控制的属于调速档,档位4档是开环控制,叫作高速档或者全速档。

本文发布于:2024-09-25 14:31:56,感谢您对本站的认可!

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