Назначение, устройство, принцип работы электродвигателя постоянного тока и на каких крюках применяют

Назначение: эл.двигатели на грузоподъемных кранах предназначены для преобразования электрической энергии в механическую.

Крановые эл.двигатели подвергаются резким толчкам, торможению и динамическим нагрузкам. Кроме того, работают при разной температуре, повышенной запыленности, при вибрации и т.п. Поэтому эти двигатели должны быть прочнее, чем двигатели общего назначения, как по механическим, так и по электрическим данным.

Крановые эл.двигатели работают при повторно-кратковременном режиме.

Режим работы эл.двигателя определяют продолжительностью включения за принятый период времени – 10мин.

Основным номинальным режимом крановых эл.двигателей является режим ПВ=25% для кранов общего назначения металлургического производства (средний режим).

ПВ=45-60% - среднетяжелый режим работы.

ПВ=60-80, 100% - тяжелый и весьма тяжелый режим работы.

Устройство: корпус двигателя состоит из трех частей; двух подшипниковых крышек и основания – станина.

Изготавливаются из дорогостоящего материала, сложны по конструкции, больше чем двигатели переменного тока, поэтому двигатели постоянного тока применяют для грузоподъемных кранов с тяжелыми и весьма тяжелыми режимами работ, так как они допускают большой диапазон включения и могут работать при более высокой температуре.

Устройство: корпус двигателя состоит из трех частей; двух подшипниковых крышек с естественным охлаждением и индуктора.

Внутри корпуса имеются главный и дополнительные полюса, которые неподвижно крепятся к индуктору.

Главные полюса: собранные из пластин электротехнической стали, в пазы уложена обмотка, которая служит для возбуждения якоря.

Дополнительные полюса: собранные из стальных пластин, в которых уложена обмотка, служащая для гашения искры на коллекторе.

Коллектор: собран из медных пластин, изолированных друг от друга миканитом. Форма пластин изготовлена в виде ласточкиного хвоста, куда припаивается обмотка якоря внутренним швом.

Якорь: собран из пластин электротехнической стали сложной конструкции, куда уложена обмотка из нескольких катушек и выведена в коллектор.

При помощи коллектора ток в обмотке якоря распределяется, так что в проводниках под северным полюсом ток проходит в одном направлении, а в проводниках под южным полюсом – в обратном направлении.

Только при этом условии все проводники в обмотке якоря будут вращаться в одном направлении, как вращение якоря.

Принципы работы: работа э/двигателя п/тока основано на явлении движения проводника с током и магнитным полем.

При вращении якоря в магнитном поле и обмотке его, индуктируется электродвижущая сила, которая направлена в сторону противоположную напряжению сети. Поэтому ЭДС индуктируемую в обмотке якоря при пересечении магнитными силовыми линиями – называют обратной электродвижущей силой.

В э/двигателе п/тока обратная ЭДС тем больше, чем сильнее магнитный поток возбуждения или большее число вращений.

Схема включения э/двигателя п/тока и их работа: по способу соединения обмотки якоря с обмоткой возбуждения э/двигатели разделяют на три типа:

1. Шунтовые: обмотка возбуждения включена параллельно обмотке якоря, так как ток в обмотке возбуждения от нагрузки не изменится, то и число оборотов нагруженного э/двигателя почти не изменяется (5-10%).

Преимущества:

1) постоянное число оборотов при различных нагрузках;

2) не развивает большой скорости при снятии нагрузки;

3) легкое и плавное регулирование числа оборотов.

Недостатки:

1) искрение щеток при сильно изменяющейся нагрузке;

2) постоянно вращающийся момент при изменении нагрузки;

3) опасен обрыв обмотки якоря при увеличении его сопротивления, так как уменьшается магнитный поток, следовательно, увеличивается число оборотов двигателя.

2. Сериесные: обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой якоря. Магнитный поток изменяется одновременно с изменением тока при нагрузке, вращающийся момент двигателя возрастает не только при увеличении силы тока якоря, но и при увеличении магнитного потока.

Их включают при полной нагрузке и в короткое время развивают большой пусковой момент, который в 2,3 раза больше нормального вращающегося момента.

Их применяют в троллейбусах, трамваях, то есть где не требуется постоянного числа оборотов.

Преимущества: большой пусковой момент, возможность к перегрузке, но экономичней чем шунтовые двигатели.

Недостаток: без нагрузки работает в разнос, трудно регулировать число оборотов.