Poglavlje 5. Elektromotori, transformatori i upravljački uređaji
5.1. Opće informacije o elektromotorima
Električni motor- mašina koja pretvara električnu energiju u mehaničku energiju. Ovisno o vrsti potrošene struje, elektromotori se dijele na elektromotore varijabla I jednosmerna struja. Električni motori naizmjenična struja se dijele na asinhroni, sinhroni I kolektora.
Asinhroni elektromotor se sastoji od statora i rotora. Namotaji statora i rotora nalaze se u žljebovima njihovih magnetnih jezgara. Na rotoru asinhronih elektromotora nalazi se ili fazni motor, tj. obično imaju isti broj faza kao namotaj statora ili su kratko spojeni. Kratko spojeni namotaj rotora sastoji se od neizoliranih šipki od materijala provodnika smještenih u njegovim prorezima, međusobno zatvorenih s obje strane rotora. Može se napraviti i punjenjem žljebova aluminijumom. U zavisnosti od vrste namotaja, razlikuju se asinhroni motori faza i sa kavezni rotor.
Sinhroni elektromotori se koriste u električnim pogonima gdje je potrebna konstantna brzina, ali imaju loša startna svojstva i zahtijevaju jednosmjernu struju za napajanje namotaja polja. Koriste se za snage iznad 600 kW, za napone 6 i 10 kV i kao mikromotori snage do 1 kW. Za pogon se koriste mnoge serije i tipovi sinhronih motora: kompresori, mlinovi, ventilatori, gumeni mikseri i granulatori, itd.
AC komutatorski motori, uglavnom male snage, koriste se za pogon elektrificiranih alata, kućnih aparata, medicinske opreme itd., tj. u slučajevima kada je za njihovo napajanje potrebna jednofazna i rjeđe trofazna naizmjenična struja.
DC motori su češći u industriji, što se objašnjava sve većom upotrebom statičkih ispravljača, kao i jednostavnošću i pouzdanošću metode kontrole brzine, većim startnim momentima i kapacitetom preopterećenja od AC motora.
Glavni konstruktivni elementi DC motora su okvir sa glavnim i dodatnim polovima pričvršćenim na njega, rotirajuća armatura sa namotajem i komutatorom i aparat za četkicu.
Trenutno, glavna serija DC motora opće namjene je 2P serija. Na osnovu zahtjeva modernih elektroinstalacija, kreirana je nova generacija DC elektromotora serije 4P. Nova serija implementira ideju objedinjavanja DC motora sa asinhronim motorima serije 4A.
U električnim pogonima najčešće se koriste trofazni asinhroni elektromotori naizmjenične struje sa kaveznim rotorom. Asinhroni elektromotori troše oko 60% ukupne proizvedene električne energije. Asinhroni elektromotori dostupni su u različitim izvedbama ovisno o namjeni i uvjetima korištenja. Uobičajeni dizajn elektromotora je ugradnja u vodoravni položaj. Dostupni su dizajni za vertikalnu ugradnju. Takvi motori se obično proizvode sa prirubnicom za pričvršćivanje na vertikalni zid pogonskog mehanizma. Elektromotori se proizvode u ugrađenoj izvedbi, koji se ugrađuju unutar alatne mašine ili drugog pogonjenog objekta i njen su sastavni deo.
U industriji se najviše koriste asinhroni elektromotori pojedinačne serije 4A, koji imaju nisku potrošnju metala i visoke mehaničke karakteristike.
Serija 4A je masovna serija asinhronih motora dizajniranih za upotrebu u različitim poljima industrije. Pokriva raspon nazivnih snaga od 0,06 do 400 kW. Serija se proizvodi uglavnom u modificiranim i specijaliziranim verzijama.
Motori u osnovnoj verziji su trofazni kavezni motori sa stepenom zaštite IR 44 ili IR 23.
Modificirane i specijalizirane verzije asinhroni motori Serija 4A se izrađuje na osnovu njihovog osnovnog dizajna, na primjer: motori sa povećanim startnim momentom (4AP); povećano nominalno proklizavanje (4AC), više brzina (sa stepenastom kontrolom brzine); sa frekvencijom napajanja od 60 Hz; kao i verzije: tropske, otporne na kemikalije, poljoprivredne, otporne na vlagu, otporne na smrzavanje, prašinu i rudarske.
Serija 4A usvaja sljedeći sistem notacije:
4A X X X X X X X
1 2 3 4 5 6 7 8 ,
gdje je 1 naziv serije (4A); 2 – verzija prema načinu zaštite: slovo N – verzija IP 23, odsustvo pisma znači izvršenje IP 44; 3 – dizajn prema materijalu okvira (statora) i štitova: A – aluminijumski okvir i štitovi, x – aluminijumski okvir, štitnici od livenog gvožđa (ili obrnuta kombinacija materijala); odsustvo slova - krevet (stator) i štitovi: A - aluminijumski ležaj i štitovi, x - aluminijumski krevet, štitovi od livenog gvožđa (ili obrnuta kombinacija materijala); odsustvo slova - okvir i ploče su od lijevanog željeza ili čelika; 4 – visina ose rotacije, mm (dve ili tri cifre); 5 – ugradbena dimenzija po dužini kreveta: slova S, M I L(manji, srednji ili veliki); 6 – dužina jezgra: A – kraća, B – veća, pod uslovom da se zadrži veličina instalacije; odsustvo slova znači da za datu veličinu instalacije ( S, M I L) izvodi se samo jedna dužina jezgra; 7 – broj polova (jedna ili dvije cifre); 8 – klimatska verzija i kategorija postavljanja prema GOST 15150.
Također je potrebno uzeti u obzir klimatske faktore, jer ne može sva električna oprema pouzdano raditi u različitim klimatskim regijama. Dakle, sve vrste električne opreme imaju definisanje zahtjeva Klimatske performanse I kategorija smještaja prema GOST 15150 – 69, a takođe je odredio uslove transporta, skladištenja i rada u smislu uticaja klimatskih faktora u određenim mikroklimatskim područjima.
Oprema i proizvodi namijenjeni radu u jednom ili više mikroklimatskih područja (na primjer, na kopnu, rijekama, moru) proizvode se u sljedećim klimatskim verzijama: U - umjereno, UHL - umjereno i hladno; TV – tropsko vlažno; TC – tropsko suvo; T – tropsko (suvo i mokro); O – opšti klimatski dizajn. Verzije TV, TS, T mogu se označiti opštim pojmom - T. Sve ove verzije mogu se označiti slovima latinice usvojene u nekim stranim zemljama: N, NF, T.H., T, U prema gore navedenim verzijama.
Kategorije postavljanja opreme i proizvoda pri radu u vazduhu označene su brojevima i mogu imati uvećane (1, 2, 3, 4, 5) ili dodatne (1.1, 2.1, 3.1, 4.1, 4.2, 5.1) karakteristike. Na primjer: 1 – za upotrebu na otvorenom (izloženost kombinaciji klimatskih faktora); 4 – za upotrebu u prostorijama (volumenima) sa veštački kontrolisanim klimatskim uslovima; 1.1 – za skladištenje u prostorijama kategorije 4 itd.
Upisuju se slova i brojevi koji označavaju klimatske promjene i kategoriju smještaja simbol vrsta (marka) opreme i proizvoda nakon svih oznaka vezanih za njihovu modifikaciju, na primjer, električni motor otporan na eksploziju serije B tipa B200 - 4 u klimatskoj verziji U sa kategorijom smještaja 2 - 5 označen je: B200 - 4 U2 - 5.
Elektromotori serije 4AM su modernizacija serije 4A. Modernizacija je omogućila smanjenje nivoa buke, povećanje vrednosti nekih osnovnih parametara i smanjenje težine. Oznaka tipova motora serije 4AM slična je oznaci serije 4A sa stepenom zaštite IR 44 i dopunjeno slovom M (modernizirano).
Asinhroni motori opće namjene AI serija je nova objedinjena serija asinhronih motora koji zadovoljavaju obećavajući nivo razvoja svjetske elektrotehničke industrije. Elektromotori ove serije trebali bi u potpunosti zamijeniti seriju motora 4A, njegove modifikacije i seriju A4M.
Motori serije AI, za razliku od serije 4A, imaju: poboljšane karakteristike pokretanja, povećane pokazatelje pouzdanosti, poboljšane vibroakustičke karakteristike, smanjenu potrošnju aktivnih materijala, smanjenu težinu motora. Stepen zaštite elektromotora AI serije je IR 44 i IR 23.
Struktura oznaka za standardne veličine asinkronih motora serije AI slična je seriji 4A i razlikuje se u prva tri slova: slova AI označavaju tip motora nove Interelectro serije zemalja.
Mnogo se rjeđe koristi modifikacija asinkronih elektromotora s namotanim rotorom s trofaznim namotom, sličnim namotu statora, s istim brojem polova. Namotaj je spojen u zvijezdu ili trokut; tri kraja namotaja izvode se na tri izolirana klizna prstena koji se okreću sa osovinom mašine. Preko četkica postavljenih na stacionarni dio mašine i klizećih po kliznim prstenovima, na rotor se povezuje trofazni startni ili podešavajući reostat, tj. Aktivni otpor se uvodi u svaku fazu rotora. Asinhroni motori sa namotanim rotorom se koriste tamo gde je potrebna glatka kontrola brzine pogonskog mehanizma, kao i kada se motor često pokreće pod opterećenjem.
Elektromotori (kao i uređaji) se klasifikuju prema stepenu zaštite njihovih omotača (tabela 5.1).
Za industrije sa specifičnim okruženjem, elektromotori se proizvode u posebnom dizajnu. Stoga se obično koriste za pogon proizvodnih mehanizama u opasnim područjima dokaz eksplozije električni motori. Prema vrsti i načinu zaštite od eksplozije, ovi elektromotori se dijele na protueksplozivne, napuhane pod nadpritisak i povećana pouzdanost protiv eksplozije (tip “e” zaštite).
Tabela 5.1
|
Dizajn elektromotora (uređaja) |
Označavanje stepena zaštite kućišta prema GOST 14254-96 |
|
Otvori Zaštićeno Otporan na prskanje Otporan na kapanje Zatvoreno Fanned Ventilirano Otporan na prašinu Vodootporan |
IR 00 IR 10, IR 20, IR 30, IR 40, IR 11, IR 21, IR 31, IR 41, IR 12, IR 22, IR 32, IR 42, IR 13, IR 23, IR 33, IR 43, IR 34, IR 44 IR 34, IR 44, IR 54 IR 01, IR 11, IR 21, IR 31, IR 41, IR 51, IR 12, IR 22, IR 32, IR 42, IR 13, IR 23, IR 33, IR 43 IR 54, IR 55 i sl. IR 54 (sa protokom zraka) IR 34, IR 44, IR 54 (sa rashladnim uređajem) IR 50, IR 51, IR 54, IR 55, IR 56, IR 65, IR 66, IR 67, IR 68 IR 55, IR 65, IR 56, IR 66 |
Najviše se koriste elektromotori otporni na eksploziju. Električni motori koji se propuštaju pod pritiskom imaju široku primjenu. Proizvode se velike snage (preko 100 kW) i dizajnirani su za pogon velikih pumpnih, kompresorskih i drugih specijalnih instalacija.
Zaštita od eksplozije i radna pouzdanost elektromotora otpornih na eksploziju uvelike ovise o svojstvima materijala koji se koriste u njima. Ovi materijali se dijele na strukturalni, aktivan I izolacijski.
TO strukturalni Tu spadaju materijali od kojih se izrađuju mehanički dijelovi i dijelovi elektromotora (kućište, vratilo, štitnici ležajeva itd.). Neki građevinski materijali imaju posebne zahtjeve za zaštitu od eksplozije. Na primjer, ventilator za prisilno hlađenje zraka (centrifugalni, montiran na osovinu, ima kućište vodilice) izrađen je od materijala koji ne varniči TsAM-4-1, koji eliminira varničenje kada udari u čelično kućište i paljenje eksplozivne atmosfere.
TO aktivan To uključuje provodljive materijale ili one u kojima se odvijaju električni procesi (na primjer, električni lim za proizvodnju jezgri statora i rotora, aluminij, itd.).
TO izolacijski To uključuje materijale namijenjene za električnu izolaciju provodnih dijelova motora. Izolacijski materijali moraju prije svega osigurati pouzdan rad elektromotora u različitim radnim uvjetima. O njima ovise i tehnički i ekonomski pokazatelji elektromotora. Za elektromotore otporne na eksploziju, izolacija namotaja mora biti najmanje klase B (prema GOST 8865-70), na primjer, micalente, micafolia, liskun, fiberglas, fiberglas, itd.
Zaštitu od eksplozije elektromotora otpornih na eksploziju osiguravaju tri faktora: otporan na eksploziju, otporan na eksploziju i temperaturni usloviškoljke. Otpornost na eksploziju postiže se stvaranjem protueksplozijskih zazora na spojevima pojedinih dijelova školjke. Ova mesta obuhvataju spojeve: štitnike ležaja sa kućištem i vratilom, kućište priključne ulazne kutije sa kućištem motora, poklopac ulazne kutije sa kućištem motora, poklopac ulazne kutije sa kućištem kutije itd. spojevi se izrađuju sa minimalnim razmacima navedenim u GOST 22782.6-81. Na sl. Na slici 5.1 prikazani su razmaci kućišta elektromotora zaštićeni od eksplozije. Na crtežima se obično označavaju riječju "eksplozija".
Rice. 5.1. Šematski sklop električnog motora otpornog na eksploziju:
1 ,4 – poklopci ležajeva; 2 - okvir; 3 – štit za ležaj; 5 – uvodni okvir; 6 – praznine otporne na eksploziju, označene riječju “eksplozija”
Posebna pažnja posvećena je tome da priključna kutija bude zaštićena od eksplozije. To se postiže upotrebom brtve za brtvljenje ili izlivanjem očvrsne izolacijske mase na mjestu gdje se kabel ubacuje. Za uvođenje kablova ili žica u cijev koriste se spojnice s cijevnim navojima.
Otpornost na eksploziju osigurava visoka mehanička čvrstoća kućišta elektromotora, štitova ležaja, kutije ulaznog uređaja i njegovog poklopca. Ovi dijelovi, kao i elementi za pričvršćivanje, moraju izdržati, bez oštećenja ili zaostalih deformacija, hidraulička ispitivanja sa viškom tlaka jednakim jednom i pol puta većem od tlaka koji nastaje paljenjem eksplozivne smjese u normalnim uvjetima, ali ne manjim od 310 5 Pa.
Temperaturni režim kućišta elektromotora osiguran je činjenicom da temperatura vanjskih površina u radnom režimu ne smije prelaziti vrijednosti navedene u tabeli. 2.12.
Elektromotori otporni na eksploziju se proizvode za rad u kategorijama eksplozivnih smjesa od IIA do IIC (od 1 do 4) i grupama eksplozivnih smjesa od T1 do T5 (od A do D). Elektromotori otporni na eksploziju su uglavnom elektromotori sa kaveznim rotorom.
Domaće serije i tipovi elektromotora otpornih na eksploziju dati su u tabeli. 5.2.
Tabela 5.2
|
snaga, kWt |
U n, V |
Označavanje zaštita od eksplozije |
Status proizvodnje |
Bilješka |
|
|
Serial |
Pogonske pumpe, ventilatori, vitla |
||||
|
centrifuge |
|||||
|
Pogon pumpe |
|||||
|
Pogon ventilatora |
|||||
|
Vertical |
|||||
|
(sa namotanim rotorom) |
Pogon mehanizama koji zahtijevaju meko pokretanje |
||||
|
Pogon vertikalnih pumpi za ulje |
|||||
|
Pogon pumpi, kompresora, duvaljki i drugih brzih mehanizama |
|||||
|
Brzina 1500 – 3000 o/min |
Kraj stola. 5.2
|
Serija ili tip elektromotora |
snaga, kWt |
U n, V |
Označavanje zaštita od eksplozije |
Status proizvodnje |
Bilješka |
|
Serial |
Pogon podizno-transportnih i drugih mehanizama u hemijskoj, naftnoj i gasnoj industriji i drugim slučajevima |
||||
|
1ExdIIBT4 | |||||
|
1ExdIIBT4* |
Pogonski mehanizmi u hemijskoj, gasnoj, naftnoj i drugim industrijama |
* Prvi imaju ulazni uređaj sa tipom zaštite od eksplozije "e", a kućište ima tip zaštite od eksplozije d, tj. za eksplozivne zone B-Ia(2), B-Ig(2), B-Ib(2), B-IIa(22). Drugo (ispod crte) - ulazni uređaj i kućište imaju tipsku zaštitu d, tj. za opasna područja – B-I(1), B-II(21).
Elektromotori serije VAO svih oznaka zaštite od eksplozije (od V1G do V4D uključujući) imaju iste ugradne i montažne dimenzije, standardiziranu skalu snage, što osigurava njihovu zamjenjivost i pojednostavljuje projektiranje i ugradnju u opasnim područjima.
VAO serija elektromotora uključuje osnovne verzije i modifikacije. U punoj oznaci elektromotora glavnog dizajna, na primjer VAO 21-4, broj 2 označava drugu dimenziju (tj. nazivni vanjski prečnik listova statora), 1 - nazivnu dužinu (prva ili druga) paketa statora, 4 – broj polova . Modifikacije serije VAO imaju sljedeće oznake: VAOK (sa namotanim rotorom), VAOT (transporter), VAOL (vitlo), VAOM (za lokalnu ventilaciju), VAOA (za zaporne ventile) itd.
Trenutno je pokrenuta serijska proizvodnja novih elektromotora otpornih na eksploziju serije B, 2B, VA, AIM i dr. Namijenjeni su za upotrebu u eksplozivnim zonama klasa B - I i B - II, kao i B. - Ia i B - Ig.
Zaštita od eksplozije elektromotora koji se pročišćavaju pod viškom tlaka zasniva se na neprodiranju eksplozivne atmosfere u unutrašnju šupljinu elektromotora. To se postiže pročišćavanjem unutrašnje šupljine elektromotora i puhala (unutar granica eksplozivne zone) čistim zrakom ili inertnim plinom i stvaranjem viška tlaka od najmanje 100 Pa u njima. Elektromotori mogu imati zatvorene ili otvorene ventilacijske sisteme. U prvom slučaju cirkuliše ista zapremina vazduha, hlađena sa dva vodena hladnjaka vazduha. Postoji cjevovod za odzračivanje zraka prilikom pročišćavanja elektromotora prije pokretanja. U sistemu otvorene petlje, vazduh (vidi sliku 2.4) se izvodi van eksplozivne zone, čisti se od prašine u filterima, zatim se provlači kroz vazdušne kanale i šupljinu elektromotora i ispušta napolje (nije preporučljivo ispuštati izduvne gasove). vazduh u eksplozivnu zonu).
Dodatne mjere za ovu vrstu zaštite od eksplozije su: normalizacija temperature kućišta (ista je kao i kod elektromotora otpornih na eksploziju); automatsko isključivanje ili signalizacija i blokiranje.
Kada statički pritisak unutar kućišta padne ispod 100 Pa u zonama B–I i B–II, elektromotor se mora automatski isključiti, a u zonama B–Ia i B–IIa dozvoljen je automatski signal opasnosti. U tu svrhu koriste se membranski tlačni prekidači SPDM, koji se ugrađuju izvan eksplozivne zone.
Blokada sprečava uključivanje elektromotora sve dok čisti vazduh ili inertni gas ne prođe kroz njegovu školjku zajedno sa svim elementima (cevi, hladnjaci vazduha, itd.) ventilacionog sistema. Zapremina gasova mora biti najmanje pet puta veća od kapaciteta školjke i čitavog ventilacionog sistema. Ovo blokiranje se izvodi pomoću vremenskog releja, koji uključuje elektromotor samo kada ventilator izvrši pročišćavanje. Vrijeme kašnjenja vremenskog releja određuje se formulom
u / Q, (5.1)
Gdje V 1 – zapremina vazdušnih kanala, m3; V 2 – zapremina elektromotora (izračunata prema ukupne dimenzije), m 3 ; Q- učinak ventilatora za dopunu ili puhanje, m 3 /s.
Elektromotori u ovoj izvedbi su velike mašine i koriste se za pogon pumpi, ventilatora, kompresora i drugih opštih industrijskih mehanizama u eksplozivnim zonama svih klasa (osim zone B-Ig), koje mogu sadržati eksplozivne smeše svih kategorija i grupa. Neki podaci o domaćim tipovima i serijama takvih elektromotora dati su u tabeli. 5.3.
Tabela 5.3
Električni motori povećane pouzdanosti protiv eksplozije ne mogu izazvati eksploziju tokom normalnog rada: nemaju otvorene varnice, lukove ili opasne temperature. Dodatni faktori koji obezbeđuju ovu vrstu zaštite od eksplozije su: smanjenje dozvoljene temperature izolovanih namotaja za 10 °C (u odnosu na dozvoljene), upotreba visokokvalitetnih elektroizolacionih materijala (stepen zaštite omotača nije niže od IP 33 ili IP 54). Proizvodnja ovakvih elektromotora ograničena je na seriju A desete i jedanaeste dimenzije snage 55-320 kW, napona 380/660 V i 3000 V u verzijama NOA, NOB, NOG.
Elektromotori povećane pouzdanosti protiv eksplozije mogu se koristiti u eksplozivnim zonama svih klasa (sa izuzetkom zona klasa B-I i B-II) i svim kategorijama eksplozivnih smjesa, uz njihovu grupnu usklađenost.
Elektromotori se obično isporučuju u kompletu sa procesnom opremom (pumpe, kompresori, ventilatori, itd.). Ako se ne isporučuju kompletni, biraju se prema vrsti struje, napona i nazivnim podacima navedenim u fabričkim katalozima.
Izbor elektromotora prema vrsti struje i napona je jednostavan: vrstu struje i napona određuju uvjeti napajanja, snaga samih elektromotora i potreba za regulacijom brzine vrtnje.
Važan zadatak pri odabiru elektromotora je određivanje uslova pod kojima će on raditi. U mnogim slučajevima, okolina sadrži velike količine vlage, prašine, gasova, para i hemikalija. Stoga stepen zaštite kućišta motora mora biti primjeren okolišu. Prilikom odabira elektromotora za eksplozivne zone uzimaju se u obzir i klasa zone, stepen i vrsta zaštite od eksplozije, kategorija i grupa eksplozivne smjese. Za požarno opasna područja uzima se u obzir i njegova klasa.
Tip asinhroni elektromotor je u velikoj mjeri determinisano uslovima za pokretanje radnog mehanizma, kao i načinom rada. Način rada elektromotora određen je prirodom njegovog opterećenja i vremenom tokom kojeg može raditi bez zagrijavanja iznad zadane temperature.
Za dugotrajan rad izbor elektromotora je prilično jednostavan. Ako je opterećenje mehanizma konstantno (pumpe, ventilatori, kompresori, razne vrste transportera), polazite od uslova
R n = R krzno, (5.2)
Gdje R n – nazivna snaga (prema katalogu) elektromotora, kW; R mech – nazivna snaga radnog mehanizma, kW.
Snaga R krzno se određuje parametrima proizvodnog mehanizma i operativnim karakteristikama u skladu sa tehnološkim procesom.
Snaga motora pumpe
R mech.n = [ Q (H + H) k z] / 102 n P , (5.3)
Gdje Q– kapacitet pumpe, m 3 /s; - gustina dizane tečnosti, kg/m 3 ; N– visina pritiska jednaka zbiru usisne i potisne visine, m; N– pad pritiska u mreži, m; k 3 – faktor sigurnosti (preporučuje se 1,2 za elektromotore snage do 50 kW; od 50 do 350 kW – 1,15; preko 350 kW – 1,1); n – efikasnost pumpe jednaka 0,45 – 0,85 (veći broj se odnosi na više snage); n – efikasnost prenosa: kaiš 0,85 – 0,9; Klinasti remen 0,97 – 0,98; sa direktnim priključkom pomoću spojnice – 1.
Snaga motora ventilatora
R mech.v = QH c k h / 1000 V n, (5.4)
Gdje Q– učinak ventilatora, m 3 /s; N s – pritisak koji razvija ventilator, Pa; k 3 – faktor sigurnosti uzet jednak 2 za elektromotor do 1 kW; od 1 do 2 kW – 1,5; od 2 do 5 kW – 1,25; preko 5 kW – 1,1 (1,15); c – efikasnost ventilatora (0,5-0,8).
Snaga motora kompresora
R mech.k = QA/ 1000 To P, (5.5)
Gdje Q– kapacitet kompresora, m 3 /s; A– rad utrošen na kompresiju 1 m 3 gasa na određeni pritisak, J; k – efikasnost kompresora (0,5 – 0,7).
Pokretanjem proizvodnog mehanizma, elektromotor obavlja koristan rad za savladavanje sila otpora uzrokovanih silama trenja u zupčanicima i pokretnim dijelovima mehanizma, kao i nosivosti na njegovom radnom tijelu.
Količina korisnog rada obavljenog u jedinici vremena (po sekundi) naziva se korisna snaga. Potrošnja energije R i za asinhroni elektromotor jednak je
P i
= 10 –3 
U l I l cos
,
(5.6)
Gdje U l – linearni napon koji napaja namotaje statora, V; I l – linearna potrošnja struje, A; cos je faktor snage elektromotora.
Poželjno je da svaki elektromotor radi sa što većim opterećenjem, razvijajući što više korisne snage. Međutim, povećanje opterećenja elektromotora je praćeno povećanjem temperature njegovih dijelova. Najosjetljivija na povećanje temperature elemenata je izolacija namotaja elektromotora. Što je radna temperatura viša, izolacija brže stari i propada.
Vrijednosti nazivne snage prikazane na ploči motora R nom, trenutno I nom i brzina rotacije n nom odgovaraju nazivnom opterećenju na osovini pri kojoj je elektromotor, koji radi u nominalnom režimu, na temperaturi okruženje+35 S je maksimalna dozvoljena temperatura.
Za one koji još nisu nabavili aparat za zavarivanje (WMA), preporučujem da ga sami napravite na temelju neuspjelog asinhronog elektromotora. Troškovi su minimalni, ali rezultat...
Eksperimentirajući s različitim SA, uvjerio sam se da potraga za moćnim uređajem (tipično, po pravilu, za početnike) nije uvijek ekonomski opravdana. Za većinu poslova kod kuće sasvim je prikladan "zavarivač" napravljen na bazi statora asinhronog elektromotora snage 1-1,5 kW, koji ima magnetno jezgro s poprečnim presjekom od 40 cm2. Za spajanje na kućnu mrežu od 220 V sa izlazom zavarivanja od 40, 50 i 60 V na luk, primarni namot takvog SA mora imati 220 zavoja, a sekundarni - 60, sa slavinama od 40. i 50. zavoja "sabirnice". .
Fig.1. Aparat za zavarivanje sa statora neispravnog asinhronog elektromotora:
1 - elektroizolaciona baza; 2 - terminal (6 kom.); 3 - stezaljka; 4 - sekundarni namotaj (60 zavoja zadebljanog snopa sabirnica od 9-15 PEV2 žica sa ukupnim poprečnim presjekom bakrenih jezgara od 30-35 mm2, omotanih električnom trakom od tkanine, slavine od 40. i 50. navoja); 5 - međuslojna izolacija (2 sloja lanene ili pamučne tkanine nakon čega slijedi impregnacija bakelitnim lakom); 6 - primarni namotaj (220 zavoja sabirnice - svežanj od 3-6 PEV2 žica sa ukupnim poprečnim presjekom bakrenih jezgara od 6-8 mm2, omotan električnom trakom od tkanine); 7 - ojačana izolacija (dizajn - isti kao tačka 5, ali ima dvostruko više izolacijskih slojeva); 8 - torusni magnetni krug; 9 - ručka.
Kada imate stator u rukama, nemojte žuriti da isečete ili spalite namotaj. Uostalom, u većini slučajeva je sasvim prikladan kao sirovina za “multi-amperske autobuse” koje zahtijeva aparat za zavarivanje.
Namotaj statora većine asinhronih motora sastoji se od nekoliko sekcija koje se preklapaju. Svaki od njih je položen u odgovarajuće žljebove magnetskog kruga. Nakon pažljivog pregleda statora, odredite koji je dio zadnji položen. Počnite sa demontažom odatle.
Prije svega, pokušajte izbiti klinove (obično drvene) koji drže zavoje namotaja u žljebovima. Ako se to ne može učiniti pomoću improviziranih sredstava, upotrijebite uređaj u obliku noža posebne konfiguracije napravljen od lista ubodne pile.
Fig.2. Nož za uklanjanje klinova iz žljeba statora.
Tehnologija je ovdje jednostavna. Pomičući nož prema sebi, uklonite strugotine sa klina, pazeći da se podijeli na komade. Nakon uklanjanja nastalih ostataka, počnite skidati sam dio iz žljebova, red po red. Radite to pažljivo i polako; obrnutim redoslijedom od fabričke instalacije. Sa otpuštenim zadnjim odsjekom odmotajte žice i ispravite ih tako da se dobiju dijelovi dužine od 20 do 30 m. Od njih napravite sabirnice potrebnog poprečnog presjeka.
Dakle, da bi se dobila sabirnica primarnog (mrežnog) namotaja CA, potrebno je sabrati 3-6 praznih žica tako da ukupni poprečni presjek bakrenih žila bude 6-8 mm2. Dobiveni podvez treba umotati cijelom dužinom električnom trakom od tkanine. Duge izolacijske trake sašivene (zalijepljene) od komadića lanene ili pamučne tkanine također su sasvim prihvatljive. Čak će i papirna traka izrezana iz, recimo, poštanskih ili cementnih vreća, poslužiti.
Da bi rad na izradi izolirane sabirnice protekao nesmetano, zavežite originalni snop žica na nekoliko mjesta kanapom i umotajte ga u kolut promjera 600-800 mm. Nanesite samu traku pod kutom na snop tako da se svaki sljedeći zavoj preklapa sa polovicom prethodnog, a izolacija je dvoslojna. Kada koristite tkaninu ili papir, ne zaboravite da ovi materijali zahtijevaju naknadnu impregnaciju bakelitnim lakom ili nekom vrstom boje (osim boje na bazi vode).
Slično, napravite sabirnicu za sekundarni namotaj transformatora za zavarivanje. Samo bi u njegovom sastavu trebalo biti toliko žica da je ukupni poprečni presjek bakrenih vodiča jednak 30-35 mm2.
Sada o finaliziranju magnetnog kola. Njegova se suština svodi na uklanjanje kratkospojnika između sekcija sa osnovnog statora pomoću čekića i dlijeta. I zagladite nastale oštre ivice turpijom. Gotov magnetni krug prekriven je s nekoliko slojeva izolacije koristeći gornju tehnologiju.
Da biste olakšali namotavanje, umetnite žicu u jezgro i rotirajte cijeli prsten sve dok zadnji zavoj ne bude labavo postavljen na torusnu jezgru "zavarivača". To će biti kao dvije međusobno povezane karike različitog lanca (čelični magnetni krug i bakarni namotaj).
Fig.3. Polaganje zavoja sabirnice, umotane u zavojnicu, na torusni magnetni krug sa ojačanom izolacijom.
Bolje je namotati sabirnice transformatora zajedno. Prvo, stegnite rub magnetskog kruga u škripac, zatim ubacite kraj gume, smotanu u zavojnicu, kroz središte torusa i, pažljivo okrećući potonji, uvjerite se da izgleda kao dvije spojene karike lanca jedni drugima. Osiguravši početak primarnog namota na površinu torusa konopcem, nastavite rotirati sabirnicu, čvrsto polažući zavoje na izolirani magnetni krug.
Nakon prvog sloja zavojnica slijedi polaganje lagane izolacije i impregniranje rezultirajućeg "sendviča" razrijeđenim bakelitnim lakom ili razrijeđenom bojom. Zatim - novi sloj namotaja, ravnomjerno raspoređen po cijeloj površini torusa, nakon čega slijedi izolacija. Zavojnice su položene striktno radijalno.
220. zavoj završava primarni (mrežni) namotaj. Slijedi sekundarni (zavarivanje). Položite ga nakon što napravite ojačanu višeslojnu izolaciju. Ukupno, ovaj namotaj, kao što je već napomenuto, ima 60 zavoja (sa petlji od 40. i 50.).
Opće pravilo: ako se iznenada pokaže da je žica (sabirnica) kraća nego što je potrebno, onda produžetak treba izvršiti izvan namotaja, pravilno dizajnirajući odgovarajuće terminale za to.
Dizajn domaćeg transformatora za zavarivanje ovisi o mogućnostima autora-izvođača. Jedna od najjednostavnijih i najprihvatljivijih opcija je "bočno" pričvršćivanje "zavarivača" na izolacijsku podlogu jednostavnom stezaljkom s ručkom za nošenje.
Dizajn predloženog aparata za zavarivanje je "suh" - napravljen na bazi statora od elektromotora. Uvjerio sam se da je najbolje koristiti odgovarajući magnetni krug iz asinkronog trofaznog stroja snage 4-5 kW. Najlakši način da se takav stator oslobodi iz kućišta je maljem ili teškim čekićem, udarajući u najslabije točke.
Zatim se namotaj uklanja. Štaviše, u dva koraka. Prvo ga uklonite s jedne strane pomoću pile za metal. Iako je sasvim moguće koristiti čekić s dlijetom za istu svrhu, usmjeravajući udarnu silu tangencijalno na promjer statora. Pa, onda, došavši sa suprotne strane, kliještima počinju izvlačiti komade "polu-pohabanih" žica iz žljebova. Magnetni krug oslobođen iz namota postat će toroidna jezgra transformatora za zavarivanje.
Fig.1. Transformator za zavarivanje sa magnetnom jezgrom iz statora pregorjelog elektromotora(izolacija između namotaja, njihovih slojeva i magnetskog kruga nije prikazana):
1 - noga amortizera (iz boca sa kućne hemije, guma, 6 kom.), 2 - zidno tijelo (10 mm toplotno otporni lim izolator, 2 kom.), 3 - stezaljka (M8 vijak od bakra ili mesinga, 6 kom.), 4 - M8 matica (od bakra ili mesinga, 18 kom.), 5 - bakrena podloška (28 kom.), 6 - jednožilni kabl za napajanje presjeka 20 mm2 (2 kom.), 7 - krilna matica M8 ( 2 kom.), 8 - savijanje (komad električnih žica poprečni presjek 20 mm2 u pamučnoj izolaciji, 4 kom.), 9 - magnetno jezgro preseka a x b (od statora pregorelog elektromotora), 10 - dvožilni mrežni kabl, 11 - terminal sekundarnog namotaja transformator (2 kom.).
Kao što pokazuje praksa, pri odabiru "paketa gvožđa" za njega, mora se nastojati osigurati da veličina "a" statorskog radnog komada bude u rasponu od 30...40 mm. Onda da dobijem optimalni poprečni presek u 20...25 cm2 morat ćemo podijeliti naš originalni torus na 2-3 dijela tako da veličina "b" bude jednaka 50...80 mm. Bolje je to učiniti nožnom pilom, prorezujući vanjske livene vezice u žljebovima (obično ih ima 8). Zatim, nakon što su uklonili "oštećena" 3...4 lista "statorskog gvožđa", zakivaju vezice, pričvršćujući tako svako od budućih toroidnih jezgara. Ali ovdje se ne biste trebali zanositi rezanjem luka i zavarivanjem, jer Foucaultove vrtložne struje koje nastaju na ovim mjestima dovode do zagrijavanja magnetskog kruga i značajno smanjuju efikasnost transformatora.
Fig.2. Oštrenje poprečnog dlijeta.
Unutrašnji zupci - polovi statora - biraju se poprečnim dlijetom sa posebnim oštrenjem (vidi sliku). Naravno, ne biste trebali zanemariti sigurnosna pravila. Obavezno koristite zaštitne naočare i rukavice. Najbolje je držati dlijeto kliještima, a ne rukama.
Ni u kom slučaju ne bi trebalo rezati zube električnim ili plinskim zavarivanjem. Na kraju krajeva, Foucaultove struje će se ponovo pojaviti u magnetskom kolu tijekom rada transformatora. Stoga je najbolje koristiti ovdje " staromodna metoda» sa dlijetom i čekićem težine 1 kg. I preporučljivo je da neravnine preostale nakon izrezivanja zuba uklonite brušenjem pomoću abrazivni točak. Gotovi magnetni provodnik omotan je držačem ili drugom izolacionom trakom od tkanine.
Sada je do primarnog namotaja. Broj zavoja u njemu može se naći sa tačnošću prihvatljivom za praksu množenjem vrijednosti napona u mreži s količnikom dijeljenja "40" s površinom presjek(u cm2) jezgra transformatora. U našem slučaju, ovaj koeficijent, koji karakterizira izračunati broj zavoja po 1 V, jednak je dva.
Dakle, za mrežni (primarni) namotaj "zavarivača" koji predlažem bit će potrebno samo 440 zavoja. I najbolje ga je koristiti ovdje bakrene žice sa poprečnim presjekom 2...3 mm2 (prečnik 1,6...2 mm) u izolaciji od staklene tkanine. Slojevi primarnog namotaja pažljivo su izolirani jedan od drugog. Kao i slojevi sekundara, broj zavoja u kojima bi, na osnovu potrebnog napona (56 V) i gore navedenog koeficijenta (2), trebao biti jednak 112, a poprečni presjek - 10 ...30 mm2. Žice za namotaje mogu se uzeti od starih elektromotora s namotanim rotorom snage 3...6 kW. Na primjer, koristio sam žicu od njih s izolacijom od stakloplastike (presjek - 3 mm2) za primarni namot. Usput, od istih elektromotora možete posuditi i sabirnicu s poprečnim presjekom od 18 mm za sekundarni namotaj transformatora za zavarivanje. Štaviše, sve je to napravljeno od čistog bakra.
Naravno, za navijanje "zavarivača" možete se zadovoljiti aluminijumom. Ali tada se veličina poprečnog presjeka svakog namota povećava za 1,65 puta. Na primjer, za primarni će vam trebati žica od najmanje 3,3...5 mm2. Imajući to na umu, u jednoj od varijanti transformatora za zavarivanje bio sam primoran da koristim dvožični aluminijumske žice- "rezanci" poprečnog presjeka 2x2,5 mm2 (promjer jedne jezgre je skoro 1,9 mm).
Koliko žica trebate uzeti za određeni namotaj? Utvrditi ovo, kako kažu, lako je kao i ljuštiti kruške. Nakon mjerenja potrošnje žice po 1 zavoju namota (vidi sliku), ova vrijednost se mora pomnožiti s procijenjenim brojem zavoja namotaja. Ali uzmite to (uzimajući u obzir debljinu izolacije itd.) Sa marginom od tri posto (za primarni namotaj) ili šest posto (za sekundarni namotaj).
U svojim "zavarivačima" obezbeđujem 5 stepena podešavanja (do maksimalno 56 V), praveći slavine u sekundarnom namotu predviđene za napone od 32 V, 38 V, 44 V i 50 V. Prilikom prelaska na zavoje, ovi će biti 64, 76, odnosno 88 i 100. Radije pravim krivine namotavanjem dijelova fleksibilne žice s poprečnim presjekom od najmanje 10 mm2.
Najlakši način da pronađete točne lokacije terminala u sekundarnom namotu je eksperimentalno, koristeći metodu "pokušaja i pogreške". Pogotovo ako je njegovo namotavanje "labavo", pa čak i ako je izvedeno fleksibilnom žicom. Tada možete sigurno spojiti transformator na mrežu i, uvjetno, uzimajući prvi terminal sekundarnog namota kao „zajednički“, probušite izolaciju igličastom sondom na jednom ili drugom mjestu. I nakon što smo tako pronašli napone 32 V, 38 V, 44 V, 50 V, označite ih. Ako je sekundarni namotaj namotan sabirnicom, tada ćete se morati ograničiti na metodu "kalkulacije". Odnosno, unaprijed odredite na kojem će se zavoju napraviti određena slavina množenjem gornjeg koeficijenta (2) s potrebnim brojem volti.
Gotovom transformatoru se daje oblik koji je praktičan i pouzdan sa stanovišta korisnika. Da biste to učinili, izrežite dva kvadrata od šperploče od 10 mm. I još bolje - od stakloplastike ili drugog izolatora otpornog na toplinu. U sredini je izbušen krug od 30 mm za ventilaciju (vidi sliku), a simetrično na njega i u uglovima - sedam rupa od 8 mm za prolaz terminalnih vezica i mrežnog kabla.
Telo je u suštini spremno. Pa, ostalo je, mislim, jasno iz ovdje datih ilustracija. Uvjeren sam da svako može sebi napraviti visokokvalitetan transformator za zavarivanje koristeći gore opisanu metodu.
U predloženom uređaju za zavarivanje, zaključci se izvode u sekundarnom namotu u koracima od 6 V. Koristeći princip autotransformatora, na izlazu možete imati čitavu "gamu" napona: od 6 do 56 V. Konkretno, koristeći terminalima 56 V i 50 V, lako je dobiti razliku napona od 6 V. Pinovi od 44 V i 56 V omogućavaju vam da na izlazu imate 12 V. Spajanjem, na primjer, ispravljača od 200 A na takav transformator, možete bezbedno pokrenuti starter motora.
Da, "zavarivač" stvarno proizvodi do 200 A u sekundarnom namotu. To znači da već možete koristiti elektrode promjera 2...5 mm! Izrađen po predloženoj tehnologiji, transformator za zavarivanje ima male dimenzije (unutar 350x350x200 mm) i zaista minimalnu težinu (do 25 kg).
Često su toroidni transformatori za zavarivanje namotani na magnetsko jezgro uzeto iz neispravnog velikog asinkronog trofazni elektromotor. Asinhroni elektromotori su najčešći u industriji i opremi među ostalim vrstama motora. Motori sa snagom od oko 4 kW ili više prikladni su za proizvodnju transformatora za zavarivanje.
Dizajn asinhronog elektromotora je prilično jednostavan - sastoji se od rotora koji rotira na osovini i stacionarnog statora utisnutog u metalno tijelo elektromotora. Sve je to povezano sa dva bočna poklopca, zategnuta iglama. Vrlo ga je lako rastaviti, samo odvrnite matice na vijcima poklopca. IN u ovom slučaju Za nas je samo stator od interesa.
Stator se sastoji od skupa željeznih ploča - okruglog magnetnog kruga s namotajima koji su ugrađeni na njemu. Oblik magnetskog kruga statora nije potpuno kružni, s unutra on ima uzdužni žljebovi, u koji su položeni namotaji motora. U razne markeČak i motori iste snage mogu imati statore različitih geometrijskih dimenzija. Za proizvodnju transformatora su prikladniji oni sa većim promjerom tijela i odgovarajućom kraćom dužinom.
Najvažniji dio za nas u statoru je prsten magnetnog kola; sve ostalo samo stane na put. Magnetna jezgra je utisnuta u kućište motora od livenog gvožđa ili aluminijuma. Žice koje je potrebno ukloniti su čvrsto upakirane u žljebove magnetskog kruga. Bolje je to učiniti kada je stator još uvijek utisnut u kućište. Da biste to učinili, na jednoj strani statora svi izlazi namotaja bivšeg motora su do kraja odrezani oštrim dlijetom. Žicu ne treba rezati na suprotnoj strani - tamo će namoti formirati nešto poput petlji kroz koje se žice mogu izvući. Koristeći šipku ili masivni odvijač, savijte žičane petlje i izvucite ih nekoliko žica odjednom. Kraj kućišta motora služi kao graničnik, stvarajući polugu. Žice lakše izlaze ako ih prvo spalite. Možete spaliti blowtorch, usmjeravajući tok plamena strogo duž utora. Ovdje morate paziti da ne pregrijete statorsko željezo, inače može izgubiti svoja električna svojstva. Tijelo od lijevanog željeza je tada lako uništiti - nekoliko udaraca dobrog čekića, i ono će puknuti - glavna stvar je ne pretjerati. Možete napraviti dva reza duž tijela brusilicom ili pilom.
Prilikom skidanja kućišta treba odmah obratiti pažnju na način pričvršćivanja seta ploča magnetnog kola. Ploče se mogu spojiti zajedno u jedan paket, ili se jednostavno mogu staviti u kućište i na kraju stegnuti podloškom. U potonjem slučaju, kada se namoti uklone i kućište uništi, nevezani magnetni krug će se raspasti u ploče. Da se to ne bi dogodilo, čak i prije nego što se kućište potpuno uništi, paket ploča mora biti pričvršćen zajedno. Mogu se spojiti iglama kroz žljebove. Nepoželjan je i skup paketa magnetnih kola koji su preveliki po površini, što je tipično za posebno velike motore, jer ima veliku težinu. Sav višak gvožđa se mora prethodno odvojiti finalna montaža Magnetni krug može biti dovoljan čak i za dva transformatora.
Ponekad možete čuti da se preostali žljebovi namotaja također moraju ispuniti transformatorskim željezom, navodno da bi se povećala površina magnetske jezgre. To se ni pod kojim okolnostima ne smije raditi: inače će se svojstva transformatora naglo pogoršati, počet će trošiti pretjeranu struju, a njegov magnetni krug će se jako zagrijati čak i u idle move. Ipak, mnogima se ne sviđa užljebljen oblik. A neki preporučuju potpuno izrezivanje izbočina žljebova oštrim dlijetom, dok morate raditi s naočalama, a u blizini ne bi trebalo biti lomljivih predmeta. Bez sumnje, nakon tako izuzetno složene operacije, i oblik magnetskog kruga će se poboljšati, a nakon uklanjanja beskorisnih elemenata, njegova težina će se smanjiti. Međutim, općenito, žljebovi imaju mali utjecaj na svojstva zavarivanja transformatora - karakteristike zavarivanja ostaju dobre. Iz tog razloga, uglavnom, niko ne dira ove žljebove.
Ako je prsten magnetnog kola motora već sigurno pričvršćen i odvojen od namotaja i kućišta, onda je čvrsto izoliran (sa nekoliko slojeva zaštitne trake), dok Posebna pažnja crta oštre uglove na rubovima žljebova. Bolje je prvo postaviti prstenove izrezane od tvrdog dielektričnog materijala na krajeve magnetskog kruga kako bi zatvorili žljebove i prekrili njihove oštre kutove.
Prsten statora ima impresivne dimenzije - ako unutrašnji prečnik oko 150 mm, tada u ovo možete položiti žicu značajnog poprečnog presjeka bez brige o količini prostora. Površina poprečnog presjeka takvog magnetskog kruga povremeno se mijenja duž dužine prstena zbog žljebova; unutar utora njegova vrijednost je mnogo manja. Upravo ovu efektivnu manju vrijednost treba koristiti pri izračunavanju broja zavoja primarnog namotaja.
Primarni namotaj je namotan oko cijelog izoliranog statora.
Primarni namotaj je izolovan zaštitnom trakom.
Sekundarni namotaj je namotan na vrh primarnog namotaja.
Prilikom namotavanja sekundarnog namotaja toroidalni transformator, preporučljivo je postaviti ga tako da se ne preklapa sa zadnjim dijelom primara, tada se primarni namotaj uvijek može namotati ili odmotati tokom završnog postavljanja. Takav transformator se također može namotati s namotajima raspoređenim na različitim kracima. U ovom slučaju, uvijek možete imati pristup svakom od njih, ali u ovom slučaju će se trošiti više energije.
Prilikom korištenja sadržaja ove stranice potrebno je postaviti aktivne linkove na ovu stranicu, vidljive korisnicima i robotima za pretraživanje.
KAKO NAPRAVITI DOMAĆU MAŠINU ZA VARENJE OD ELEKTROMOTORA.
Neću objašnjavati kako možete zaraditi novac koristeći transformator za zavarivanje. Mislim da je svima jasno: ako hoćeš, namotaj transformatore i prodaj, ili ako hoćeš, namotaj i zabavi se. Ili kod kuće ili na poziv.
Ideja proizvodnje transformatora od statora elektromotora praktikovana je prije dvadeset godina i bila je popularna među "domaćim" ljudima. Inače, donosio je značajan prihod. Za 50-75 sovjetskih karbovanaca mogao bi se riješiti takvog proizvoda za jedan ili dva dana. Što sam i uradio. Postojale su čak i publikacije na ovu temu u “Model Designer” i “Inventor and Innovator”.
Nešto kasnije pojavile su se i publikacije o transformatorima za zavarivanje iz LATR-a. I ako nije bilo posebnih problema s transformatorima iz LATR-a, onda s onima iz motora, rezultati domaćih bili su vrlo daleko od proračunatih. A razlog tome je nedostatak znanja iz elektrotehnike, a časopisi su objavljivali materijale, skrivajući sve podtoke.
Više je ličilo na upute mladom dušmanu, s receptima za nagazne mine. Ostalo je samo viknuti: “Allahu Akbar” ili “Banzai” i uključiti ga u utičnicu. A onda, u najmanju ruku, izgorjeli utikači, maksimalno - kerdyk do električnog brojila i puno laskavih recenzija upućenih izumiteljima i njihovim roditeljima.
Naravno, razumio sam sve razloge neuspjeha, ali nisam htio odati tajne kako ne bih uzgajao konkurente. I tek nakon što sam pronašao zanimljiviji prihod, u obliku električnih štapova za pecanje, počeo sam dijeliti informacije.
Dakle, o transformatorima. Prvo morate odabrati pravi električni motor. Od najčešćih serija 2A i 4A, prednost treba dati prvoj. Oni imaju veći prozor U skladu s tim, bit će lakše namotati magnetni krug. Ako ga ne pronađete, možete odabrati 4A. Samo, radi lakšeg rada, bolje je podijeliti paket njegovog magnetnog kruga na dva dijela. U suprotnom, namotaji možda neće stati u prozor. Zatim ih namotajte odvojeno i povežite u seriju.
Od cijelog elektromotora koristi se samo magnetni krug. Namotaji, rotor, kućište statora - sve to ide u otpad. Stoga naziv "transformator iz elektromotora" ne odražava tačno suštinu.
Dakle, koji motor odabrati? Jasno je da je serija 2A, ali koja snaga? Smjernica - od 7 do 15 kW. Nećete promašiti.
Dalje, vaš zadatak je nabaviti željeni stator. Danas ih je lakše kupiti od sakupljača starog metala. Već su očišćene od žica i u pravilu nakon 5-6 udaraca maljem pucaju kao orah. Ali to se ne dešava uvek. Motori koji su prošli popravke punjeni su lakom, tako da se kućište možda neće odvojiti od paketa željeza. A tijelo se može ispostaviti kao aluminij. Da biste postigli cilj, morat ćete žariti cijeli stator. Da biste to učinili, trebate staviti stator "na stražnjicu" i postaviti nekoliko cigli ispod njega. Unutrašnja šupljina se napuni drvima za ogrjev i zapali. Nakon što pržite motor sat ili dva, lako možete odvojiti magnetni krug od kućišta. Gvožđe ispada iz aluminijumskog kućišta tokom procesa pečenja. Na isti način se uklanjaju i žice (ako naiđete na stator koji nije opljačkan). Nakon toplinske obrade, lako se uklanjaju iz žljebova statora.
Kao rezultat vašeg rada, trebali biste imati proizvod kao što je prikazano na slici 1 (pogledajte dolje).
Rice. 1
Zatim morate uzeti dimenzije, kao što je prikazano na slici 1. Ovaj blank mora biti impregniran tekućim uljnim lakom. I osušite toplotom. To se mora učiniti kako se vrećica ne bi raspala nakon uklanjanja traka za vezivanje. U pravilu postoje četiri ili više preklapanja. Na snažnim elektromotorima, oni su također električno zavareni sa strane.
Potrebno je ukloniti ne samo obloge, već i zavareni metal. To se radi pomoću brusilice, brusilice ili glodalice.
Možete pitati: zašto se to radi? Činjenica je da magnetni fluks u budućem transformatoru će se širiti drugačije nego u elektromotoru. A ovi jastučići će biti kratko spojeni i, shodno tome, uzeti lavovski dio snage i uzrokovati zagrijavanje. I ovdje je glavno pravilo odsustvo kratkospojnih zavoja. Oni ne bi trebali biti prisutni, bilo u dizajnu samog transformatora, niti u njegovom pričvršćenju na kućište.
Elektromagnetski parametri takvog gvožđa najčešće su nepoznati, ali se mogu eksperimentalno odrediti sa dovoljnom tačnošću.
Nakon što se riješite preklopa i tragova električnog zavarivanja, morat ćete izrezati dva krajnja preklopa (vidi sliku 2) i dvije kartonske čahure od kartona ili pres kartona. Jedan za vani, drugi za internu. Prvo se postavljaju završne ploče, a zatim vanjski i unutrašnji rukavi. Zatim se sve umotava u čuvar, taft ili staklenu traku i ponovo impregnira lakom i suši.
Rice. 2
Sada je vaš toroidni magnetni krug spreman da postane pravi transformator. Žica mora biti u izolaciji od pamuka ili staklenog emajla, a moguća je i papirna izolacija.
Da nastavimo, moramo napraviti proračune. Za primarni namot je dovoljna žica promjera 2-2,5 mm, a za sekundarni namotaj prikladna je sabirnica 8 x 4 mm dužine oko 60 m (ovisno o željezu). Ovo je opcija za bakar. Za aluminij, poprečni presjek treba biti 15% veći. Nemojte brkati presek sa prečnikom.
1) Broj zavoja po voltu izračunava se prema formuli:
48 / (a x b), gdje je (a x b) površina u kvadratnih centimetara, ne milimetara.
Odabiremo 210 V za primarni namotaj (pašće pod opterećenjem). Broj zavoja za primarni namotaj:
210 x (vrijednost dobijena iz formule 1).
Počevši od 180 V, potrebno je napraviti slavine na svakih 10 V: odnosno: 180 V, 190 V, 200 V. Ovo će vam biti od koristi u slučaju niskog napona online. Za sekundarni namotaj V=55-65 V u praznom hodu (uslov stabilnosti luka). Okreti se računaju na isti način.
Ako imate stator od 4A motora, tada se koeficijent 48 može smanjiti na 46.
Nakon završetka proračuna, možete započeti namotavanje. Prvo osnovno, pa sekundarno. Trebali biste ga namotati iz okreta u okret, a ne na veliko. Ovo će dati veću induktivnost namotajima i optimizirati način rada transformatora. Trebaće vam pomoćnik. Namotavanje gume na torus je radno intenzivan proces, posebno ako nemate okrugli šatl. Stoga možete pojednostaviti proces na sljedeći način. Guma mora biti puštena u torus, otprilike pola dužine. A zatim namotajte od sredine do kraja žice. Prvo jedan dio gume, pa drugi. Inače će vam se zavrtjeti u glavi, jureći tu i tamo. Zaključke treba fiksirati trakom.
Rice. 3
Nakon što je proces namotavanja završen, transformator treba ponovo lakirati. I dobro osušite. Na ovo treba obratiti posebnu pažnju. Može se desiti da transformator koji je suh na dodir, kada je priključen na mrežu, počne da dimi u praznom hodu. To znači da je kaput. Primarni namotaj je zatvoren. Činjenica je da pod uticajem jakog magnetsko polje neka otapala (uključena u lak) počinju provoditi struju. Čak i ako ste prije upotrebe testirali lak megoommetrom. Stoga ga je bolje sušiti vruće, u ormaru ili staviti na namotaj D.C., niskog napona.
Rice. 4
Ako sve radite pažljivo, vaša mašina će zavariti elektrodom br. 4 i rezati elektrodom br. 3, radeći iz kućne utičnice. Utikači na meraču treba da budu podešeni na 16A tokom rada. Uređaj troši oko 10 A tokom rada, odnosno isto kao Tefal čajnik. Na "trojci" se transformator uopće ne zagrijava, ali na "četvorci" morate neprekidno paliti desetak tako da se zagrije do 50 stepeni. Ovo će biti dovoljno za vas, i za vas i za kovenu. Ako imate mjerač od pet ampera, onda nemojte spaljivati više od tri ili četiri elektrode br. 4 u nizu.
O težini i drugim prednostima neću govoriti. O njima je napisano toliko da se već pojavljuju bajke o njihovim čudesnim svojstvima. Bolje je razgovarati o tome gdje sada možete nabaviti žicu za transformator. Ranije je sve to ležalo u velikim hrpama u smeću. Danas se žica može naći svuda sa kojom se radi. Za nas su to lokalne elektroenergetske mreže i depo lokomotiva. Udvostručite cijenu ovog obojenog metala dvostruko veću od cijene starog metala, a oni će vam uvijek pokupiti izgorjeli ili slomljeni kalem iz uljnog transformatora. U takvoj zavojnici uvijek se nalazi komad cijele žice koji ide u upotrebu. I ako osim vlastitim rukama Ako imate nešto u novčaniku, možete to naručiti u prodavnici električne opreme. Ali trošak takvog proizvoda bit će nekoliko puta veći od onog proizvedenog iz otpada. Stoga, prisjećajući se djeda Marxa, preporučujem ulaganje što manje :-)). I na kraju mog života, napišem knjigu “Kako je čelik ukraden” :-))))).
METODA ISPITIVANJA TRANSFORMATORSKOG GVOŽĐA ZA PROIZVODNJU TRANSFORMATORA ZA ZAVARIVANJE.
Vrlo često se transformatorsko željezo za aparat za zavarivanje uzima iz nekog starog transformatora, statora asinhronog elektromotora itd. Elektromagnetski parametri takvog gvožđa su najčešće nepoznati, a njegova upotreba za transformator za zavarivanje ima neke razlike od standardnih proračuna. Stoga, predložena metoda ispitivanja omogućava, bez ulaženja u proračune, odabir parametara namotaja za dati transformator sa velikom preciznošću.
trebat će nam: prekidač, za zaštitu našeg kola, jednofazni LATR (laboratorijski autotransformator), instrument za mjerenje naizmjenične struje (standardni kombinirani instrument, tzv. tester, također je prikladan, glavna stvar je da ima mjerni opseg naizmjeničnog struja negdje do deset ampera), voltmetar do 250V, nešto žice, izolacijske trake i sam hardver, sklopio i zategnuo kako će raditi u konačnom proizvodu.
Prvo morate izolirati željezo izolacijskom trakom. Uradite to dobro, jer će ova izolacija ostati ispod glavnog namotaja. Bolje je koristiti pamučnu ili staklenu (lakiranu) tkaninu. Kada se zagrije, izolacijska traka na bazi PVC-a može se otopiti i izložiti željezo, što će naknadno dovesti do kvara namotaja na tijelu transformatora.
Zatim, koristeći bilo koju izolovanu žicu predviđenu za struju od najmanje 10 A, namotajte 30 okretaja oko gvožđa. Namotaj ravnomjerno rasporedite po cijeloj dužini jedne ili dvije jezgre od željeza u obliku slova W ili U ili duž cijelog obima prstenaste, ovisno o tome na što ćete namotati namotaj. Točnost mjerenja ovisi o ujednačenosti namotaja, jer će fluksovi curenja u ovom slučaju biti minimalni. Dakle, namotaj je namotan, možete sastaviti krug za testiranje (slika 5).
Rice. 5
Rice. 6
Prije uključivanja, provjerite je li LATR motor u nultom položaju. Uključite mašinu, uzmite list papira i zapišite prvo očitanje instrumenta. Prema tome, nula volti i nula ampera. Okrećući klizač LATR malo nagore, očitajte sljedeće očitavanje i tako sve dok struja ne bude približno 7-10 A. Trebali biste osjetiti trenutak zasićenja vašeg gvožđa, kada se uz najmanju promjenu položaja LATR klizača, struja raste veoma snažno. Ako se tokom testiranja ovaj efekat dogodio pri strujama manjim od 7 A, ne možete ukloniti dalje tačke, nisu nam potrebne.
Sada gradimo grafikon onoga što smo izmjerili. Što smo više bodova uzeli, to ćete dobiti veću preciznost grafike, iako nema potrebe da budete previše revni.
Slika 6 prikazuje otprilike šta bi se trebalo dogoditi. Tačka prekida strujno-naponske karakteristike je upečatljiva. U ovom trenutku transformatorsko željezo postaje zasićeno. Radna tačka za transformator za zavarivanje mora biti odabrana neposredno ispod tačke zasićenja. Skrećem vam pažnju da ovu proceduru radimo za transformator za zavarivanje. Za konvencionalni opadajući transformator, ispitivanja se rade na isti način, ali se radna tačka bira znatno ispod tačke zasićenja. Stvar je u tome što je transformator za zavarivanje u glavnom režimu rada (zavarivanje) u stanju blizu kratki spoj. U ovom načinu rada, glačalo je demagnetizirano, a za transformator za zavarivanje struja praznog hoda nema istu vrijednost kao za naponski transformator. Stoga, odabirom struje praznog hoda (a to je struja naše radne tačke) blizu struje zasićenja željeza, uštedjet ćemo na broju zavoja po voltu, što znači da ćemo moći dobiti više struje zavarivanja od naš transformator.
Odabrana je radna tačka. Spustivši okomice na grafikonu na odgovarajuće osi struje i napona, zapisat ćemo vrijednosti struje i napona za naše željezo. Struja - ovo će biti struja praznog hoda našeg transformatora. A iz vrijednosti napona dobit ćemo broj zavoja po voltu za naš transformator dijeleći rezultirajući napon s brojem zavoja našeg namota. Na primjer, dobijamo radnu tačku od 6 A i 39 V. Naš namotaj je 30 zavoja. Broj zavoja po voltu će biti 30/39=0,77 ili približno 0,8 zavoja po voltu. Savjetujem vam da zaokružite, tada neće biti grešaka. U skladu s tim, primarni namot našeg transformatora trebao bi sadržavati 0,8 * 220 = 176 zavoja (za transformator od 220 volti), sekundarni, ako želimo dobiti 60 V na njemu, trebao bi biti 0,8 * 60 = 48 zavoja.
Svi namotaji se mogu namotati. Ovdje ne razmatram izbor poprečnog presjeka žice za namotavanje, jer ova vrijednost ovisi i o vrsti željeza (W-, U-oblik, prsten), o veličini prozora u koji se može uvući namotaj rana. U većini slučajeva žica se ne bira koja je potrebna, već koja je dostupna, pa ću reći samo to u zavisnosti od veličine struja zavarivanja, primarni namot je namotan žicom od oko 4 mm kvadrata, sekundarni namotaj je najmanje 12 mm kvadrata za transformator za zavarivanje od 160 A (elektroda br. 4). U tom slučaju morate uzeti u obzir koliko dugo ćete neprekidno kuhati. Ako vam je potreban u proizvodne svrhe ili za rezanje, poprečni presjek namotaja može se povećati nekoliko puta.
Prilikom izrade ne zaboravite staviti dobra izolacija između primarnog i sekundarnog namotaja, vaša sigurnost ovisi o tome.