Электродвигатель АЭ-92-4
Схема электровоза ВЛ60
Электродвигатель АЭ-92-4
Назначение. Асинхронные трехфазные электродвигатели типа АЭ92-4 с короткозамкнутым ротором служат для привода вспомогательных машин электровоза (компрессора МК и центробежных вентиляторов МВ1—МВ4).
Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя.Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя основан на явлении образования вращающегося магнитного поля внутри статора. Для его образования должны быть выполнены два условия: пространственный сдвиг обмоток статора в пазах сердечника и сдвиг токов в этих обмотках во времени (сдвиг токов по фазе). Трехфазный асинхронный двигатель состоит из станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника (пластин в виде колец) с пазами внутри. В пазах сердечника статора уложены три обмотки, сдвинутые относительно друг друга на 120°. Эти три обмотки статора соединяются между собой в звезду (при трехфазном напряжении 380 В) или в треугольник (при трехфазном напряжении 220 В). Когда к обмоткам статора подводится трехфазное напряжение, то по каждой из трех обмоток статора пойдет свой переменный ток, сдвинутый относительно тока в двух других обмотках на 120 электрических градусов (т.е. на 1/3 периода). Тогда внутри статора образуется вращающийся магнитный поток Фс. (Для практического доказательства образования Фс необходимо внутрь статора поместить стальной шарик, который начнет вращаться.)
Скорость вращения магнитного потока статора (об/мин) определяется формулой nст = 60f/p, где 60 — число секунд в минуте; f — частота тока (50 Гц); р — число условных пар полюсов.
Каждые три обмотки статора образуют одну условную пару полюсов. Если статор имеет три обмотки, то р = 1 и nст = 3000 об/мин.
Внутри статора помещен ротор. На его вал напрессован шихтованный сердечник с наружными пазами. Эти пазы ротора вдоль заливаются алюминием вместе с боковыми короткозамыкающими кольцами, т.е. ротор имеет короткозамкнутую обмотку в виде беличьего колеса.
При пуске вращающийся Фс статора пересекает проводники неподвижного ротора и наводит в них по закону электромагнитной индукции ЭДС, под действием которой по проводникам ротора и через боковые короткозамыкающие кольца пойдет свой внутренний переменный ток ротора. Теперь проводники ротора с током начинают выталкиваться из магнитного потока статора и образуется вращающий момент ротора, ротор начнет вращаться в сторону вращения магнитного потока статора, но со скоростью чуть меньшей чем на величину скольжения.
При пуске проводники ротора пересекаются Фс с самой большой скоростью. Из-за этого при пуске в проводниках ротора наводится самая большая ЭДС и по проводникам ротора идет самый большой ток, при этом возрастает пусковой ток по обмоткам статора Iпуск = (5-7) Iном.
После пуска ротора его проводники будут пересекаться вращающимся Фс статора с меньшей скоростью, в результате чего уменьшается ЭДС ротора, уменьшается ток ротора и в итоге ток статора снижается до номинального.
Устройство. Асинхронный трехфазный электродвигатель типа АЭ92-4 (рис. 1) состоит из станины, статора, ротора и двух подшипниковых щитов.
Станина — выполнена сварной в виде цилиндра из двух торцевых колец, к которым приварены продольные ребра. Снаружи приварена обшивка в виде двойного цилиндра из листовой стали. Снизу к станине приварены четыре лапы для крепления к кузову. Сверху в ребро станины вкручен рым-болт для транспортировки. Сбоку с одной стороны к станине приварена клеммная коробка для выводов.
Статор — состоит из шихтованного сердечника и трехфазной обмотки. Сердечник статора набран из отдельных листов электротехнической стали (толщиной 0,5 мм) в виде колец с пазами с внутренней стороны (48 пазов).
При сборке все листы сердечника складываются и с боков ставятся утолщенные листы. Затем все листы сердечника спрессовываются снаружи четырьмя скобами, при этом загнутые концы скоб привариваются к боковым утолщенным листам (длина сердечника 200 мм). Собранный сердечник запрессовывается внутрь станины, в ее продольные ребра. Обмотка статора является трехфазной и состоит из трех отдельных обмоток, уложенных изнутри в пазы сердечника статора под углом 120° друг к другу.
Каждая из трех обмоток выполнена из медного изолированного провода (сечением 3x5 мм) в виде отдельных катушек. Крепятся обмотки в пазах сердечника статора магнитными стальными клиньями (в каждом пазу 6 проводников). Лобовые части всех трех обмоток статора изолируются и крепятся скобами сбоку к станине.
Все три обмотки статора двигателя АЭ92-4 постоянно соединены звездой на трехфазное напряжение 380 В и в клеммную коробку двигателя выведены только начала трех обмоток статора, которые обозначены Cl, C2, СЗ. Ротор — состоит из вала, на который напрессовывается шихтованный сердечник с наружными косыми пазами (60 пазов) и с вентиляционными отверстиями. Все пазы сердечника заливаются сплавом алюминия вместе с боковыми короткозамыкающими кольцами и вентиляционными лопатками, т.е. обмотка ротора короткозамкнутая в виде беличьего колеса. Изоляцией между обмоткой ротора и сердечником служит пленка окиси алюминия, образующаяся при застывании алюминия.
После заливки пазов сердечника алюминием ротор обтачивается снаружи для большей точности (так как зазор между ротором и сердечником статора 0,5 мм). 
Рисунок 1 - Продольный (а) и поперечный (б) разрезы электродвигателя АЭ92-402: 1 - крышка лабиринтная; 2, 18 - подшипники; 3 -капсюль подшипника; 4, 15 - подшипниковые щиты; 5 - вентилятор; 6, 20 - сетки; 7- болт; 8 -кольцо стопорное; 9 - обшивка станины; 10 - болт грузовой; 11, 12 - сердечники статора и ротора соответственно; 13 - ребро станины; 14 - обмотка статора; 16 - клетка ротора; 17 - крышка подшипника; 19 - вал; 21 - маслопровод; 22 - коробка выводов; 23 - гайка сальника; 24 - провод; 25 — болт заземления; 26 — лапа станины
На вал напрессовывается вентилятор, отлитый из алюминия с прямыми лопатками, для самовентиляции двигателя. Один конец вала ротора выведен наружу двигателя и имеет коническую часть со шпонкой для напрессовки на него вентиляционного колеса центробежного вентилятора. У мотор-вентиляторов МВЗ и МВ4 наружу двигателя АЭ92-4 выведены оба конца вала ротора для двух вентиляторов.
Подшипниковые щиты — отлиты из стали и крепятся болтами к станине сбоку. В горловинах щитов установлены подшипники ротора: с передней стороны — шариковый подшипник, с задней стороны (со стороны вентиляторного колеса) — роликовый подшипник. Подшипники закрыты с обеих сторон крышками.
Внутренние крышки запрессованы в щит. Передние крышки крепятся к щиту болтами. Крышки имеют лабиринты в виде кольцевых канавок на горловинах.
Блок-схема 