Електродвигун

Електродвигуном називається машина, в якій електрична енергія перетворюється на механічну. Існує багато типів електродвигунів, але найбільшого поширення в усіх галузях промисловості, в будівництві та сільському господарстві набули асинхронні двигуни трифазного струму. Електродвигун характеризується зазначеними на його паспорті номінальними даними, до яких належать: потужність, напруга, струм статора, кратність пускового струму, коефіцієнт потужності (cos ф), частота обертання ротора, номінальний крутний момент. Номінальною потужністю називають корисну механічну потужність на валу двигуна за номінальних значень струму, напруги і частоти. Номінальним струмом називають струм, який споживається двигуном за номінальних значень навантаження, частоти і напруги. Пусковим струмом називають струм, який протікає в період пуску двигуна. Кратність пускового струму визначається як відношення струму, який протікає в момент пуску, до мінімального струму. Коефіцієнтом потужності кола називається відношення активної потужності до повної потужності. Коефіцієнт корисної дії — це відношення потужності, що віддається електродвигуном, до тієї, що споживається ним. Номінальним крутнилі моментом називають момент, що розвивається двигуном за номінальних значень потужності і частоти обертання. Асинхронний електродвигун трифазного змінного струму складається з нерухомої частини — статораї, обертової частини — ротора і двох підшипникових щитів з підшипниками, в яких обертається вал ротора. Статор складається із станини і осердя з обмоткою. Станину відливають з чавуну або сталі, а осердя набирають з тонких листів електротехнічної сталі. Листи осердя мають виштамповані фігурні вирізи, які в складеному пакеті утворюють пази, куди вкладається статорна обмотка.

Потужність електродвигуна

Теплова потужність електродвигуна — найбільша корисна потужність, яку електродвигун здатний віддавати, при обумовленому режимі роботи, без перегріву обмотки вище норми, що допускається класом нагрівостійкості електроізоляції. Розрізняють такі номінальні режими роботи: тривалий S1, короткочасний S2, повторно-короткочасний S3 і повторно-короткочасний з частими пусками S4. Для багатьох видів гірничого обладнання застосовують асинхронні електродвигуни з короткозамкнутим ротором, які функціонують у режимах, близьких до S1 і S4.

Номінальний тривалий режим S1 — це режим, при якому тривалість роботи двигуна, при незмінному зовнішньому навантаженні, достатня для досягнення температурою нагріву ізоляції обмотки статора сталого значення.

Номінальний повторно-короткочасний режим з частими пусками — це режим, коли короткочасні робочі включення, чергуються з періодами відключення електродвигуна. При цьому, періоди навантаження двигуна зовнішнім навантаженням і його відключення недостатньо тривалі, щоб температура могла досягнути, як сталого значення, так і температури навколишнього середовища.

Збудження електродвигунів

Електродвигуни постійного струму, можуть бути з паралельним, послідовним та змішаним збудженням.

Паралельне збудження — якірна обмотка і обмотка збудження підключені до мережі паралельно. Такий двигун не сильно реагує на зміну навантаження, а з тим відповідно має жорстку характеристику. Деякі двигуни з паралельним збудженням мають невеличку, на декілька витків, обмотку послідовного збудження, яка підключена зустрічно із паралельною обмоткою, і призначена для зменшення реакції якоря.

Послідовне збудження — обмотка збудження підключена послідовно з якірною обмоткою, і в ній протікає такий же струм, як і в якірній. Такий двигун має м'яку характеристику — сильна реакція на зміну навантаження. Якщо зняти навантаження з двигуна, відповідно упаде сила струму в обох обмотках. Спад струму в обмотці збудження призведе до зменшення її магнітного потоку, і цим — до збільшення частоти обертання якоря. При збільшенні частоти обертання якоря, протиелектрорушійна сила ще більше зменшить силу струму в обмотці, і цим ще більше зменшить магнітний потік обмотки збудження. Такий електродвигун піде «врознос». Тому двигуни з послідовним збудженням повинні бути міцно з'єднані з навантаженням (робочим механізмом).

Змішане збудження — такий двигун має дві обмотки збудження — послідовну і паралельну. Послідовна обмотка може бути підключена зустрічно або згідно із паралельною обмоткою. Такий двигун має більш жорстку характеристику ніж двигун з послідовним збудженням.