防爆交流伺服电机的构造和原理

2021-05-09 11:45 防爆 伺服电机

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单相异步防爆伺服电动机中,专用电机占有很大比例,它们的结构各有特点,形式繁多。但就其共性而言,电动机的结构都由固定部分---定子、转动部分----转子、支撑部分---端盖和轴承等三大部分组成。

构 造

防爆交流伺服电机通常都是单相异步电动机,有鼠笼形转子和杯形转子两种结构形式。与普通电机一样,交流伺服电机也由定子和转子构成。定子上有两个绕组,即励磁绕组和控制绕组,两个绕组在空间相差90°电角度。固定和保护定子的机座一般用硬铝或不锈钢制成。笼型转子交流伺服电机的转子和普通三相笼式电机相同。杯形转子交流伺服电机的结构由外定子,杯形转子和内定子三部分组成。它的外定子和笼型转子交流伺服电机相同,转子则由非磁性导电材料(如铜或铝)制成空心杯形状,杯子底部固定在转轴7上。空心杯的壁很薄(小于0.5mm),因此转动惯量很小。内定子由硅钢片叠压而成,固定在一个端盖上,内定子上没有绕组,仅作磁路用。电机工作时,内﹑外定子都不动,只有杯形转子在内、外定子之间的气隙中转动。对于输出功率较小的交流伺服电机,常将励磁绕组和控制绕组分别安放在内、外定子铁心的槽内。

电机主要部件包括:1、机座;2、铁心;3、绕组;4、端盖;5、轴承;6、离心开关或起动继电器和PTC起动器;7、铭牌。

1机座

机座结构随电动机冷却方式、防护型式、安装方式和用途而异。按其材料分类,有铸铁、铸铝和钢板结构等几种。铸铁机座,带有散热筋。机座与端盖联接,用螺栓紧固。铸铝机座一般不带有散热筋。钢板结构机座,是由厚为1.5-2.5毫米的薄钢板卷制、焊接而成,再焊上钢板冲压件的底脚。有的专用电动机的机座相当特殊,如电冰箱的电动机,它通常与压缩机一起装在一个密封的罐子里。而洗衣机的电动机,包括甩干机的电动机,均无机座,端盖直接固定在定子铁心上。

2铁心

铁心包括定子铁心和转子铁心,作用与三相异步电动机一样,是用来构成电动机的磁路。

3绕组

单相异步电动机定子绕组常做成两相:主绕组(工作绕组)和副绕组(启动绕组)。两种绕组的中轴线错开一定的电角度。目的是为了改善启动性能和运行性能。定子绕组多采用高强度聚脂漆包线绕制。

转子绕组一般采用笼型绕组。常用铝压铸而成。

4端盖

相应于不同的机座材料、端盖也有铸铁件、铸铝件和钢板冲压件。

5轴承

轴承有滚珠轴承和含油轴承。

6离心开关或起动继电器和PTC起动器

(1)离心开关

在单相异步电动机中,除了电容运转电动机外,在起动过程中,当转子转速达到同步转速的70%左右时,常借助于离心开关,切除单相电阻起动异步电动机和电容起动异步电动机的起动绕组,或切除电容起动及运转异步电动机的起动电容器。离心开关一般安装在轴伸端盖的内侧。

(2)起动继电器

有些电动机,如电冰箱电动机,由于它与压缩机组装在一起,并放在密封的罐子里,不便于安装离心开关,就用起动继电器代替。继电器的吸铁线圈串联在主绕组回路中,起动时,主绕组电流很大,衔铁动作,使串联在副绕组回路中的动合触点闭合。于是副绕组接通,电动机处于两相绕组运行状态。随着转子转速上升,主绕组电流不断下降,吸引线圈的吸力下降。当到达一定的转速,电磁铁的吸力小于触点的反作用弹簧的拉力,触点被打开,副绕组就脱离电源。

(3)PTC起动器

最新式的启动元件是“PTC”,它是一种能“通”或“断”的热敏电阻。PTC热敏电阻是一种新型的半导体元件,可用作延时型起动开关。使用时,将PTC元件与电容起动或电阻起动电机的副绕组串联。在起动初期,因PTC热敏电阻尚未发热,阻值很低,副绕组处于通路状态,电机开始起动。随着时间的推移,电机的转速不断增加,PTC元件的温度因本身的焦耳热而上升,当超过居里点Tc(即电阻急剧增加的温度点),电阻剧增,副绕组电路相当于断开,但还有一个很小的维持电流,并有2-3瓦的损耗,使PTC元件的温度维持在居里点Tc值以上。当电机停止运行后,PTC元件温度不断下降,约2-3分钟其电阻值降到Tc点以下,这时有可以重新启动,这一时间正好是电冰箱和空调机所规定的两次开机间的停机时间。

PTC起动器的优点:无触点、运行可靠、无噪无电火花,防火、防爆性能好。且耐振动、耐冲击、体积小、重量轻、价格低。

7铭牌

包括:电机名称、型号、标准编号、制造厂名、出厂编号、额定电压、额定功率、额定电流、额定转速、绕组接法、绝缘等级等。

 

 

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