Asinhrono elektromotoru darbība un darbības princips

  • Apkure

Rūpniecībā visizplatītākie ir trīsfāzu asinhronie motori. Apsveriet šo dzinēju struktūru un darbību.

Asinhronā motora darbības princips ir balstīts uz rotējoša magnētiskā lauka izmantošanu.

Lai noskaidrotu šāda dzinēja darbību, mēs veiksim šādu pieredzi.

Saspiediet pakaļgala magnētu uz asi, lai to varētu pagriezt ar rokturi. No magnētiskajiem poliem mēs izvietojam uz asi vara cilindru, kas var brīvi griezties.

1. attēls. Vienkāršākais modelis rotējoša magnētiskā lauka ražošanai.

Sāksim pagriezt magnētu ar rokturi pulksteņrādītāja virzienā. Magnētiskais lauks arī sāks griezties un, rotējot, krustojas ar vara cilindru ar spēka līnijām. Balonā, saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu, parādīsies virpuļstrāvas, kas izveidos savu magnētisko lauku - cilindra lauku. Šis lauks mijiedarbosies ar pastāvīgā magnēta magnētisko lauku, kā rezultātā cilindrs sāks rotēt tādā pašā virzienā kā magnēts.

Ir konstatēts, ka cilindra rotācijas ātrums ir nedaudz mazāks par magnēta lauka rotācijas ātrumu.

Patiešām, ja cilindrs rotē ar tādu pašu ātrumu kā magnētiskais lauks, tad magnētiskās spēka līnijas to nesakrīt, un tādēļ tajā nerodas vibrācijas strāvas, kas izraisa cilindra rotāciju.

Magnētiskā lauka rotācijas ātrumu parasti sauc par sinhronu, jo tas ir vienāds ar magnēta rotācijas ātrumu, un cilindra rotācijas ātrums ir asinhrons (asinhronais). Tādēļ pats dzinējs tika nosaukts asinhronais motors. Balona (rotora) rotācijas ātrums atšķiras no sinhronā magnētiskā lauka rotācijas ātruma ar nelielu daudzumu, ko sauc par bīdāmu.

Rotējošas rotācijas ātruma apzīmēšana caur n1 un lauka rotācijas ātrums caur n, mēs varam aprēķināt slīdes vērtību procentos, izmantojot formulu:

Iepriekš minētajā eksperimentā rotējošais magnētiskais lauks un tā radītā cilindra rotācija tika iegūti pastāvīgā magnēta rotācijas dēļ, tādēļ šāda ierīce vēl nav elektromotors. Ir nepieciešams piespiest elektrisko strāvu, lai izveidotu rotējošu magnētisko lauku, un to izmanto, lai rotētu rotoru. Šo uzdevumu vienā reizē lieliski atrisināja M. O. Dolivo-Dobrovolsky. Šim nolūkam viņš ierosināja izmantot trīsfāzu strāvu.

Asinhronā elektromotora ierīce M. O. Dolivo-Dobrovolsky

2. attēls. Asinhronā elektromotora Dolivo-Dobrovolsky diagramma

Gredzenveida formas dzelzs kodola stacijās, ko sauc par elektromotora statoru, ir izvietoti trīs tinumi, trīs fāžu strāvu tīkli 0 atrodas vienam pret otru 120 ° leņķī.

Iekšpusē pamatne ir piestiprināta metāla cilindra asij, ko sauc par elektromotora rotoru.

Ja tinumi ir savstarpēji savienoti, kā parādīts attēlā un savienots ar trīs fāžu strāvas tīklu, tad kopējais magnētiskais plūsma, ko rada trīs polisti, būs rotējoša.

3. attēlā parādīta strāvu diagramma motora apvijumos un rotējoša magnētiskā lauka rašanās process.

Apsveriet - sīkāk šis process.

3. attēls. Rotējoša magnētiskā lauka iegūšana

Grafikā pozīcijā "A" strāva pirmajā posmā ir nulle, otrajā posmā tā ir negatīva, bet trešajā - pozitīva. Pašreizējais caur polu spoles plūsīs virzienā, kas norādīts bultiņās attēlā.

Nosakot magnētiskā plūsmas virzienu, kas izveidots ar labās puses principu, mēs redzēsim, ka trešās spoles iekšējā sprauga galā (pret rotoru) un otrajā spolē, kas atrodas uz ziemeļiem, izveidojas dienvidu pols (S). Kopējais magnētiskais plūsmas virziens tiks novirzīts no otrās spoles staba caur rotoru līdz trešās spoles polim.

Diagrammas pozīcijā "B" strāva otrajā posmā ir nulle, pirmajā posmā tā ir pozitīva, bet trešajā - negatīva. Pašreizējais, kas plūst caur polu spoles, izveido pirmās spoles galā dienvidu pole (Yu), trešās spoles galā - ziemeļu polu (C). Kopējais magnētiskais plūsmas virziens tagad tiks novirzīts no trešā stieņa caur rotoru uz pirmo stabu, t.i., polu šajā gadījumā pārvietosies par 120 °.

Grafiskajā stāvoklī "B" stāvoklis trešajā fāzē ir nulle, otrajā posmā tas ir pozitīvs, un vispirms tas ir negatīvs. Tagad tekošā plūsma, kas plūst cauri pirmajai un otrajai spolēm, izveidos ziemeļu polu (C) pirmās spoles malas galā un dienvidu pole (Yu) otrās spoles virzienā, t.i., kopējā magnētiskā lauka polaritāte pārvietos vēl 120 °. Diagrammas pozīcijā "G" magnētiskais lauks pāriet vēl 120 °.

Tādējādi kopējais magnētiskais plūsmas mainīs virzienu, mainot strāvas virzienu statora tinumos (stabi).

Šajā gadījumā, vienā laika periodā, kad mainās strāva tinumos, magnētiskā plūsma būs pilnīga revolūcija. Rotējošais magnētiskais plūsma noņems cilindru, un tādā veidā mēs saņemsim asinhrono elektromotoru.

Atgādinām, ka 3. attēlā statora tinumi ir savienoti ar "zvaigzni", bet rotējošais magnētiskais lauks tiek izveidots arī tad, ja tie ir savienoti ar "trīsstūri".

Ja mēs nomainīsim otrā un trešā posma tinumus, tad magnētiskais plūsmas mainīs rotācijas virzienu pretējā virzienā.

To pašu rezultātu var sasniegt, nemainot statora tinumus, bet vadot tīkla otrās fāzes strāvu uz statora trešo fāzi un tīkla trešo fāzi statora otrajai fāzei.

Tādējādi ir iespējams mainīt magnētiskā lauka rotācijas virzienu, pārslēdzot divus fāzes.

Mēs uzskatījām, ka induktīvā motora ierīce ar trim tinumiem uz statora. Šajā gadījumā rotējošais magnētiskais lauks ir bipolārs, un apgriezienu skaits sekundē ir vienāds ar pašreizējo izmaiņu periodu skaitu vienā sekundē.

Ja ap stūri ap stūri novieto sešus tinumus, tiks izveidots četrpunktu rotējošais magnētiskais lauks. Ar deviņām tinumiem lauka būs sešstāvu.

Ar trīsfāzu strāvas f frekvenci, kas vienāda ar 50 periodiem sekundē, vai 3000 minūtē, rotācijas lauka apgriezienu skaits minūtē minūtē būs:

ar bipolāro statoru, n = (50 x 60) / 1 = 3000 apgr / min,

ar četrpunktu statoru, n = (50 x 60) / 2 = 1500 apgr / min,

ar sešu polu statoru, n = (50 x 60) / 3 = 1000 apgr / min,

kad statora stabu pāri ir p: n = (f x 60) / p,

Tātad, mēs esam noteikuši magnētiskā lauka rotācijas ātrumu un tā atkarību no motora statora tinumu skaita.

Tā paša dzinēja rotors, kā mēs zinām, nedaudz atpaliek no tā rotācijas.

Tomēr rotora novilcinājums ir ļoti mazs. Piemēram, ja dzinējs darbojas tukšgaitā, ātruma starpība ir tikai 3% un slodze ir 5-7%. Līdz ar to asinhronā motora ātrums ar slodzes izmaiņām ir ļoti mazs, un tas ir viena no tās priekšrocībām.

Apsveriet tagad asinhrono elektromotoru ierīci.

Moderna asinhronā elektromotora statoram ir neizveidotie polisti, t.i., statora iekšējā virsma ir pilnīgi gluda.

Lai samazinātu svārstību strāvas zudumus, statora kodols ir samontēts no plānas presētas tērauda loksnes. Samontētais statora kodols ir fiksēts tērauda korpusā.

Statora spraugās novieto vara stieples vijumu. Elektriskā motora statora fāzes aptinumus savieno ar "zvaigznīti" vai "trīsstūri", uz kuriem korpusā ir redzami visi tinumu sākumi un gali - uz īpaša izolācijas vairoga. Šāda statora ierīce ir ļoti ērta, jo tā ļauj pārvērst tinumus dažādos standarta spriegumos.

Indukcijas motora rotoru, piemēram, statoru, veido zīmētas tērauda loksnes. Virsmas rotorā ir novietota tinuma.

Atkarībā no rotora konstrukcijas, indukcijas motori tiek sadalīti motoros ar vāveru būru un fāzes rotoru.

Vākšņu būra rotora vējš ir izgatavots no vara stieņiem, kas ievietoti rotora spraugās. Veltņu galus savieno, izmantojot vara gredzenu. Šādu likvidāciju sauc par "vāveru būru" likvidēšanu. Ņemiet vērā, ka vara stieņi rievās nav izolētas.

Dažos dzinējos "vāveres būris" tiek aizstāts ar lietišķo rotoru.

Asinhronais motors ar fāzes rotoru (ar slīdēšanas gredzeniem) parasti tiek izmantots lieljaudas elektromotoros un šādos gadījumos; kad elektromotors ir nepieciešams, lai iedarbinātu lielu spēku. Tas tiek panākts, iedarbinot reostati fāzes motora tinumos.

Īslēgtie asinhronie motori tiek palaisti divos veidos:

1) Trīsfāzu tīkla sprieguma tiešs pieslēgums motora statoram. Šī metode ir vienkāršākā un populārākā.

2) samazinot statora tinumu spriegumu. Spriegums tiek samazināts, piemēram, pārslēdzot statora tinumus no "zvaigznes" uz "trijstūri".

Motors iedarbojas, kad statora tinumi ir savienoti ar "zvaigzni", un, kad rotors sasniedz normālu ātrumu, statora tinumi tiek pārslēgti uz "trīsstūra" savienojumu.

Apgādes vadu strāva, izmantojot šo motora palaišanas metodi, tiek samazināta par 3 reizes, salīdzinot ar pašreizējo, kas varētu rasties, iedarbinot dzinēju, tieši savienojot tīklu ar "trīsstūra" savienotu statora tinumu. Tomēr šī metode ir piemērota tikai tad, ja stators ir paredzēts normālai darbībai, savienojot tinumus ar "trīsstūri".

Visvienkāršākais, lēts un uzticams ir asinhronais elektromotors ar vāveres korpusa rotoru, taču šim dzinējam ir daži trūkumi - neliels spēks, sākot no strāvas, un liela starta strāva. Šie trūkumi lielā mērā tiek novērsti, izmantojot fāzes rotoru, taču šādas rotora izmantošana ievērojami palielina motora izmaksas un prasa palaist reostati.

Asinhrono elektromotoru veidi

Galvenais asinhrono iekārtu veids ir trīsfāzu asinhronais motors. Tam ir trīs tinumi uz statora, kas atstarojas telpā par 120 °. Aptinumi ir savienoti ar zvaigznīti vai delta un to darbina ar trīsfāžu maiņstrāvu.

Vairumā gadījumu mazjaudas motori darbojas kā divfāžu motori. Atšķirībā no trīsfāžu motora, tiem ir divi tinumi uz statora, strāvas, kurās, lai izveidotu rotējošu magnētisko lauku, ir jāpārvieto ar π / 2 leņķi.

Ja tinumu straumes ir vienāds lielums un tiek fiksēts par 90 °, tad šāda motora darbība nekādā ziņā neatšķiras no trīsfāzu darbības. Tomēr tādos motoros ar diviem tinumiem uz statora lielākajā daļā gadījumu darbina no vienfāzes tīkla un pāreja, kas tuvojas 90 °, tiek radīta mākslīgi, parasti kondensatoru rēķina.

Vienfāzes motors ar tikai vienu uztvērēju pie statora ir praktiski neiespējams. Ar stacionāru rotoru motors izveido tikai pulsējošu magnētisko lauku, un griezes moments ir nulle. Taisnība, ja šādas mašīnas rotors ir izveidots līdz noteiktajam ātrumam, tad tas var turpināt veikt motora funkcijas.

Šajā gadījumā, lai gan būs tikai pulsējošs lauks, tas sastāv no diviem simetriskiem - tieši un pretēji, kas rada nevienlīdzīgus momentus - lielāku motoru un mazāku bremzēšanu, kas rodas rotora straumēs ar palielinātu frekvenci (slīdēšana attiecībā pret sinhrono lauku ir lielāka par 1).

Saistībā ar iepriekšminēto, vienfāzes motori tiek piegādāti ar otro apvidu, ko izmanto kā starteri. Lai izveidotu strāvas fāzes nobīdi, kondensatori ir iekļauti šīs tinuma ķēdē, to kondensatori var būt diezgan lieli (desmiti mikrofaradu, kuru jauda ir mazāka par 1 kW).

Vadības sistēmās tiek izmantoti divfāžu motori, kurus dažkārt dēvē par izpildvariem. Viņiem ir divi tinumi uz statora, kas pārvietoti telpā par 90 °. Viens no tinumiem, ko sauc par lauka tinumu, ir tieši savienots ar 50 vai 400 Hz tīklu. Otro tiek izmantota kā kontroles tinumu.

Lai izveidotu rotējošu magnētisko lauku un atbilstošo brīdi, strāvai kontroles vintis jāmaina leņķis, kas ir tuvu 90 °. Motora ātruma regulēšana, kā parādīsies turpmāk, tiek veikta, mainot strāvas vērtību vai fāzi šajā tinumā. Reverss tiek nodrošināts, mainot strāvas fāzi kontroles vinīšanā par 180 ° (pārslēdzot vijumu).

Divfāžu motori ir izgatavoti vairākās versijās:

vāverburga rotors

ar dobu nemagnētisku rotoru

ar dobu magnētisko rotoru.

Motora rotācijas kustības pārveidošana darba mašīnas orgānu kustīgajā kustībā vienmēr ir saistīta ar vajadzību izmantot jebkādas mehāniskās vienības: pārnesumu bagāžniekus, skrūves u.tml. Tāpēc dažreiz ir ieteicams motoru darbināt ar lineāro virzītāja kustību tikai nosacīti - kā kustīgs orgāns).

Šajā gadījumā motors, kā saka, var tikt izmantots. Lineārā motora statora uztvērējs tiek izpildīts tāpat kā tilpuma motors, bet tas ir jānovieto tikai slotā visam maksimālajam rotatora slīdņa kustības garumam. Rotors-skrējējs parasti ir īssavienojums ar mehānisma locītavu. Statora galos, protams, vajadzētu būt pieturām, kas neļauj rotoram atstāt ceļa darba robežas.

Asinhronais motors - darbības princips un ierīce

1889. gada 8. martā lielākais krievu zinātnieks un inženieris Mihails Osipovičs Dolivo-Dobrovolsky izgudroja trīsfāžu asinhrono motoru ar īssavienojumu rotoru.

Mūsdienu trīsfāzu asinhronie motori ir elektrības enerģijas pārveidotāji mehāniskajā enerģijā. Pateicoties vienkāršībai, zemām izmaksām un augstajai ticamībai, tiek plaši izmantoti indukcijas motori. Viņi atrodas visur, tas ir visizplatītākais dzinēja veids, un to ražo 90% no pasaules kopējā dzinēju skaita. Asinhronais motors patiešām ir radījis tehnisku revolūciju visā pasaules industrijā.

Asinhrono dzinēju milzīgā popularitāte ir saistīta ar vienkāršību, zemu izmaksu un uzticamību.

Asinhronais motors ir asinhrona mašīna, kas paredzēta, lai pārveidotu maiņstrāvas elektroenerģiju mehāniskajā enerģijā. Vārds asinhronā pati nenozīmē vienlaicīgi. Šajā gadījumā ir domāts, ka ar asinhronajiem motoriem statora magnētiskā lauka rotācijas ātrums vienmēr ir lielāks par rotatora rotācijas ātrumu. Asinhronie motori darbojas, kā skaidrots definīcijā, no maiņstrāvas tīkla.

Ierīce

Attēlā: 1 - vārpsta, 2,6 - gultņi, 3,8 - gultņu vairogs, 4 - pēdas, 5 - ventilatora korpuss, 7 - ventilatora lāpstiņa, 9 - vāverburga rotors, 10 - stators, 11 - spaiļu kaste.

Galvenās indukcijas motora daļas ir stators (10) un rotors (9).

Statoram ir cilindriska forma, un tas ir samontēts no tērauda loksnēm. Statora kodola spraugās ir statora tinumi, kas izgatavoti no tinuma stieples. Aptinumu asis ir pārvietots telpā 120 ° leņķī pret vienu otru. Atkarībā no piegādātā sprieguma, aptinumu galus savieno trīsstūris vai zvaigzne.

Indukcijas motoru rotori ir divu veidu: īssavienojums un fāzes rotors.

Īssavienots rotors ir izolēts no tērauda loksnēm. Izkarsēts alumīnijs ielej šīs kodola rievās, kā rezultātā veidojas stieņi, kuru īssavienojums ir ar gala gredzeniem. Šo dizainu sauc par "vāveru būri". Lieljaudas motoros var izmantot alumīnija vietā varu. Vāveres būris ir īsslēgts rotora tinums, tādēļ pats nosaukums.

Fāzes rotoram ir trīsfāzu tinums, kas praktiski neatšķiras no statora tinuma. Vairumā gadījumu fāzes rotora tinumu gali ir savienoti ar zvaigzni, un brīvie gali tiek piegādāti slīdēšanas gredzeniem. Izmantojot sukas, kas ir savienotas ar gredzeniem, rotora tinumā var ievietot papildu rezistoru. Tas ir nepieciešams, lai varētu mainīt pretestību rotora ķēdē, jo tas palīdz samazināt lielu impulsu straumes. Lasīt vairāk par fāzes rotoru var atrast rakstā - asinhronais motors ar fāzes rotoru.

Darbības princips

Kad stacionārajai tinumiem tiek pielietots spriegums, katrā fāzē tiek izveidots magnētiskais plūsma, kas mainās atkarībā no pielietotā sprieguma frekvences. Šīs magnētiskās plūsmas tiek pārvietotas viena pret otru 120 °, gan laikā, gan telpā. Tā rezultātā notiekošā magnētiskā plūsma tiek rotēta.

Iegūtais statora magnētiskais plūsma rotē un tādējādi rotoru vados rada elektromotējošo spēku. Tā kā rotora tinumam ir slēgta elektriskā ķēde, tajā rodas strāva, kas, savukārt, mijiedarbojoties ar statora magnētisko plūsmu, rada motora starta griezes momentu, kas rotoru pagriežas statora magnētiskā lauka rotācijas virzienā. Kad tā sasniedz vērtību, rotora bremzēšanas moments un pēc tam pārsniedz to, rotors sāk griezties. Kad tas notiks, tā saukto slīdēšanu.

Slaids s ir daudzums, kas norāda, cik sinhronā frekvence ir n1 statora magnētiskais lauks ir lielāks nekā rotora ātrums n2, procentos.

Slip ir ārkārtīgi svarīgs daudzums. Sākotnējā laikā tas ir vienāds ar vienību, bet cik rotācijas frekvence n2 rotora relatīvā frekvences atšķirība n1-n2 kļūst mazāks, kā rezultātā samazinās EMF un strāva rotora vados, kā rezultātā samazinās griezes moments. Gaidīšanas režīmā, kad dzinējs darbojas bez vārpstas slodzes, slīdēšana ir minimāla, bet ar statiskā momenta palielināšanos tas palielinās līdz skr - kritiska slīdēšana. Ja dzinējs pārsniedz šo vērtību, var notikt tā dēvētais motora izgāšana un tas var darboties nestabilā veidā. Universālo asinhrono dzinēju slīdes vērtības robežās no 0 līdz 1, nominālajā režīmā - 1 - 8%.

Tiklīdz līdzsvars starp elektromagnētisko momentu, kas izraisa rotora rotāciju un bremzēšanas momentu, ko rada motora vārpstas slodze, apstāsies vērtību maiņas process.

Izrādās, ka asinhronā motora darbības princips sastāv no statora rotējošā magnētiskā lauka mijiedarbības un strāvas, ko izraisījis šis magnētiskais lauks rotorā. Turklāt griezes moments var rasties tikai tad, ja magnētisko lauku rotācijas biežums atšķiras.

Trīsfāžu asinhronais motors

Trīsfāzu asinhronais motors ar vāverburtu

Asinhronais motora dizains

Trifāžu asinhronais elektromotors, kā arī jebkurš elektromotors sastāv no divām galvenajām daļām - statoram un rotoram. Stators - fiksēta daļa, rotors - rotējoša daļa. Rotors atrodas statora iekšpusē. Starp rotoru un statoru ir neliels attālums, ko sauc par gaisa spraugu, parasti 0,5-2 mm.

Stators sastāv no korpusa un serdes ar tinumu. Statora kodols ir samontēts no plastmasas tehniskā tērauda, ​​parasti 0,5 mm biezs, pārklāts ar izolācijas laku. Kodols kodols struktūru veicina ievērojami samazināt virpuļstrāvas, kas rodas procesa magnētisko mainīt serdeņa ar rotējošu magnētisko lauku. Statora aptinumi atrodas serdeņa spraugās.

Rotors sastāv no serdes ar īssavienojumu un vārpstu. Rotora serdei ir arī lamināta konstrukcija. Šajā gadījumā rotora loksnes nav lakotas, jo strāvai ir maza frekvence, un oksidējošā plēve ir pietiekama, lai ierobežotu virpuļstrāvas.

Darbības princips. Rotējošais magnētiskais lauks

Trifāžu asinhronā elektromotora darbības princips ir balstīts uz trīsfāzu tinumu iespējām, kad tas tiek ieslēgts trīsfāzu strāvas tīklā, lai izveidotu rotējošu magnētisko lauku.

Rotējošais magnētiskais lauks ir elektromotoru un ģeneratoru pamatkoncepcija.

Šī lauka rotācijas biežums vai sinhronais rotācijas biežums ir tieši proporcionāls maiņstrāvas frekvencei f1 un tas ir apgriezti proporcionāls trīs fāzu tinumu polu p pāru skaitam.

  • kur n1 - statora magnētiskā lauka rotācijas biežums, apgriezieni minūtē,
  • f1 - maiņstrāvas frekvence, Hz,
  • p ir polu pāru skaits

Rotējoša magnētiskā lauka jēdziens

Lai labāk izprastu rotējošā magnētiskā lauka fenomenu, apsveriet vienkāršotu trīsfāzu tinumu ar trim pagriezieniem. Pašreizējais, kas plūst cauri vadītājam, izveido maģistrāles lauku. Zemāk redzamais skaitlis parāda lauku, ko izveidojis trīsfāžu maiņstrāva konkrētā laika brīdī.

Maiņstrāvas komponenti mainīsies ar laiku, kā rezultātā to radītais magnētiskais lauks mainīsies. Tādā gadījumā trīsfāzu tinuma magnētiskais lauks uzņemsies citādu orientāciju, saglabājot to pašu amplitūdu.

Rotējoša magnētiskā lauka darbība uz slēgtas spoles

Tagad mēs ievietojam slēgto diriģentu rotējoša magnētiskā lauka iekšpusē. Saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu mainīgais magnētiskais lauks noved pie elektromotora spēka (EMF) parādīšanās vadītājā. Savukārt EMF radīs strāvu vadītājā. Tādējādi magnētiskajā laukā būs slēgts diriģents ar strāvu, uz kura, saskaņā ar Amperes likumiem, darbosies spēks, kā rezultātā ķēde sāks pagriezties.

Vāvera sproga rotora indukcijas motors

Saskaņā ar šo principu darbojas arī asinhronais elektromotors. Tā vietā, ka rāmis ar strāvu asinhronā motora iekšpusē, būvniecībā ir vāveres sproga rotors, kas atgādina vāveru riteni. Īssavienots rotors sastāv no stieņiem, kas saīsināti no gredzenu galiem.

Trifāžu maiņstrāva, kas iet caur statora tinumiem, rada rotējošu magnētisko lauku. Tādējādi, kā aprakstīts iepriekš, rotora stieņos radīs strāvu, kas rotoru sāk rotēt. Zemāk redzamajā attēlā jūs varat pamanīt atšķirību starp stieņiem radītajiem strāvas veidiem. Tas ir saistīts ar faktu, ka magnētiskā lauka izmaiņu apjoms dažādos stieņu pāros atšķiras to atšķirīgās atrašanās dēļ attiecībā pret lauku. Spēku pašreizējā maiņa ar laiku mainīsies.

Varat arī pamanīt, ka rotora stieņi ir slīpi attiecībā pret rotācijas asi. Tas tiek darīts, lai samazinātu EMF augstākas harmonikas un atbrīvotos no brīža. Ja stieņi tika virzīti pa rotācijas asi, tad uz tiem parādās pulsējošs magnētiskais lauks, jo tinuma magnētiskā pretestība ir daudz lielāka nekā statora zobu magnētiskā pretestība.

Slīdēt asinhrono motoru. Rotora ātrums

Indukcijas motora atšķirība ir tāda, ka rotora ātrums n2 mazāks par statora n magnēta lauka rotācijas sinhrono biežumu1.

Tas izskaidrojams ar faktu, ka elektromotori rotatora tinumu stieņos ir inducēti tikai tad, ja rotācijas ātrums ir nevienmērīgs.21. Statora lauka rotācijas biežums attiecībā pret rotoru tiek noteikts ar slīdes frekvenci ns= n1-n2. Rotora logu no statora rotējošā lauka raksturo relatīvā vērtība s, ko sauc par slīdēšanu:

  • kur s ir asinhronā dzinēja slīdēšana,
  • n1 - statora magnētiskā lauka rotācijas biežums, apgriezieni minūtē,
  • n2 - rotora ātrums, apgriezieni minūtē,

Apsveriet gadījumu, kad rotora ātrums sakrīt ar statora magnētiskā lauka rotācijas biežumu. Šajā gadījumā rotora relatīvais magnētiskais lauks būs nemainīgs, tāpēc rotora stieņos nebūs izveidots EMF, un tādēļ strāva netiks ģenerēta. Tas nozīmē, ka spēks, kas iedarbojas uz rotoru, būs nulle. Tāpēc rotors palēnināsies. Pēc tam mainīgais magnētiskais lauks atkal iedarbojas uz rotora stieņiem, tādējādi palielināsies izstarotā strāva un spēks. Patiesībā asinhronā elektromotora rotors nekad nesasniedz statora magnētiskā lauka rotācijas ātrumu. Rotors pagriezīsies ar noteiktu ātrumu, kas ir nedaudz mazāks par sinhrono ātrumu.

Slīdošais indukcijas motors var mainīties diapazonā no 0 līdz 1, ti, 0-100%. Ja s

0, tas atbilst tukšgaitas režīmam, kad motora rotors praktiski nesaskaras ar pretējo momentu; ja s = 1 - īsslēguma režīms, kurā motora rotors stāv (n2 = 0). Slīdēšana ir atkarīga no mehāniskās slodzes uz motora vārpstas un palielinās, pieaugot.

Slīdēšanu, kas atbilst motora nominālai slodzei, sauc par nominālo slīdēšanu. Zemas un vidējas jaudas asinhronos dzinējos nominālais slīdums svārstās no 8% līdz 2%.

Enerģijas pārveidošana

Asinhronais motors pārveido elektrisko enerģiju, kas tiek piegādāta uz statora tinumiem, mehāniski (rotora vārpstas rotācija). Bet ievades un izejas jauda nav vienāda ar otru, jo konversijas enerģijas zudumi notiek: berze, apkure, virpuļstrāvas un histerēzes zudumi. Šī enerģija tiek izkliedēta kā siltums. Tāpēc asinhronajā motorā ir dzesēšanas ventilators.

Asinhronais motora savienojums

Trīsfāžu maiņstrāva

Trīsfāzu maiņstrāvas elektrotīkls ir visplašāk izplatīts starp elektroenerģijas pārvades sistēmām. Trifāžu sistēmas galvenā priekšrocība salīdzinājumā ar vienfāzes un divfāžu sistēmām ir tā efektivitāte. Trifāžu ķēdē enerģija tiek pārraidīta caur trim vadiem, un strāvas, kas plūst dažādos vados, fāzē savstarpēji pārvietojas par 120 °, bet sinusoidālajai EMF dažādās fāzēs ir vienāda frekvence un amplitūda.

Zvaigzne un trīsstūris

Elektromotora statora trīsfāzu tinums ir pieslēgts saskaņā ar "zvaigžņu" vai "trīsstūra" shēmu, atkarībā no tīkla barošanas sprieguma. Trīsfāzu tinumu galus var savienot: elektromotora iekšpusē (trīs vadi iziet no motora), izvelk (iziet seši vadi), ievada sadales kārbā (sešus vadus izvelk kastē, trīs no kastes).

Fāzes spriegums - potenciāla starpība starp vienas fāzes sākumu un beigām. Cita definīcija: fāzes spriegums ir potenciāla atšķirība starp līnijas vadu un neitrālu.

Līnijas spriegums - potenciāla starpība starp diviem lineārajiem vadiem (starp fāzēm).

Asinhronā motora darbības princips

Elektromotors ir konstruēts, lai elektrisko enerģiju pārveidotu mehāniskās enerģijas veidā ar zudumiem.

Mēs piedāvājam apsvērt asinhronā elektromotora ekspluatācijas principu ar vāverburga rotoru, trīsfāzu un vienfāzes tipu, kā arī tā konstrukcijas un elektroinstalācijas shēmas.

Motora konstrukcija

Galvenie elektromotora elementi ir stators, rotors, to tinumi un magnētiskā serdeņa.

Elektriskās enerģijas pārvēršana mehāniskajā enerģijā notiek motora rotējošajā daļā - rotorā.

AC motora rotoris saņem enerģiju ne tikai magnētiskā lauka dēļ, bet arī ar indukciju. Tādējādi tos sauc par asinhronajiem motoriem. To var salīdzināt ar transformatora sekundāro tinumu. Šos asinhronos motorus sauc arī par rotācijas transformatoriem. Visbiežāk izmantoti modeļi, kas paredzēti trīsfāzu iekļaušanai.

Asinhronais motora dizains

Elektriskā motora rotācijas virzienu nosaka kreisās rokas stieņa noteikums: tas parāda attiecības starp magnētisko lauku un vadītāju.

Otrais ļoti svarīgais likums ir Faraday:

  1. EMF tiek inducēts tinumā, bet elektromagnētiskais plūsmas mainās ar laiku.
  2. Inducētās EMS lielums ir tieši proporcionāls elektriskās plūsmas izmaiņu ātrumam.
  3. EMF virziens novērš strāvu.

Darbības princips

Ja stacionārajiem statora tinumiem tiek pielietots spriegums, tas rada statorā magnētisko efektu. Ja tiek pielietots maiņstrāvas spriegums, mainās tā izveidotā magnētiskā plūsma. Tātad stators rada izmaiņas magnētiskajā laukā, un rotors saņem magnētiskās plūsmas.

Tādējādi, elektromotora rotors saņem šo statora plūsmu un tāpēc rotē. Tas ir pamatprincips darbības un slīdēšanas asinhronās mašīnas. No iepriekš minētā jānorāda, ka statora (un tā sprieguma) magnētiskajai plūsmai jābūt vienādai ar maiņstrāvu rotora rotēšanai, lai asinhronā mašīna varētu darboties tikai no maiņstrāvas.

Asinhronā motora darbības princips

Ja šie motori darbojas kā ģenerators, tie tieši ģenerē maiņstrāvu. Šāda darba gadījumā rotors rotē, izmantojot ārējos līdzekļus, piemēram, turbīnu. Ja rotoram ir kāds atlikušais magnetisms, tas ir, dažas magnētiskās īpašības, kuras tas saglabā kā materiāla materiāla magnētu, tad rotors rada mainīgu plūsmu stacionārajā statora tinumā. Tādējādi šis statora tinums saņem induktīvo spriegumu saskaņā ar indukcijas principu.

Indukcijas ģeneratori tiek izmantoti nelielos veikalos un mājsaimniecībās, lai nodrošinātu papildu uzturvērtības atbalstu un ir vislētākie, jo to ir viegli uzstādīt. Nesen tos plaši izmanto cilvēki tajās valstīs, kur elektriskās mašīnas zaudē enerģiju, jo strāvas padeves tīklā ir pastāvīgi pieļaujamais spriegums. Lielāko daļu laika rotors rotē ar nelielu dīzeļdzinēju, kas savienots ar asinhrono maiņstrāvas ģeneratoru.

Kā rotors griežas

Rotējošais magnētiskais spiediens iziet cauri gaisa spraugai starp statoru, rotoru un rotora fiksēto vadītāju vītni. Šī rotējošā plūsma rada rotora vadītāju spriegojumu, tādējādi piespiežot elektromagnētisko viļņu iedarbību uz tiem. Saskaņā ar Faraday elektromagnētiskās indukcijas likumu, šī relatīvā kustība starp rotējošo magnētisko plūsmu un rotora stacionārajiem tinumiem, kas uzbudina EMF, ir rotācijas pamatā.

Motors ar vāveres sproga rotoru, kurā rotora vadītāji veido slēgtu ķēdi, kā rezultātā emf inducē strāvu, virzienu nosaka Lens likums un tas ir pretrunā ar tā rašanās cēloni. Rotora relatīvais kustības virziens starp rotējošo magnētisko plūsmu un fiksēto vadītāju ir tās darbība pret rotāciju. Tādējādi, lai samazinātu relatīvo ātrumu, rotors sāk griezties tajā pašā virzienā kā rotējošā plūsma uz statora tinumiem, mēģinot to noķert. EMF izraisītā sprieguma frekvence ir tāda pati kā barošanas avota biežums.

Ridge indukcijas motori

Ja barošanas spriegums ir zems, nedarbojas īsslēguma rotora tinumu ierosme. Tas ir tādēļ, ka statora zobu skaits un rotora zobu skaits ir vienādi, tādējādi radot magnētisko fiksāciju starp statoru un rotoru. Šo fizisko kontaktu sauc par zobu bloķēšanu vai magnētisko bloķēšanu. Šo problēmu var novērst, palielinot rotora vai statora laika nišu skaitu.

Savienojums

Asinhrono motoru var apstādināt, vienkārši nomainot divus no statora adatas. To lieto ārkārtas situācijās. Pēc tam tas maina rotējošās plūsmas virzienu, kas rada griezes momentu, tādējādi radot rotora elektroenerģijas padeves pārtraukumu. To sauc par pretfāzu bremzēšanu.

Video: kā darbojas asinhronais motors

Lai tas nenotiek vienfāzes asinhronajā motorā, nepieciešams izmantot kondensatora ierīci.

Tam jābūt pieslēgtam starta tinumam, taču tas ir jāaprēķina iepriekš. Formula

QC = Uar I 2 = U 2 I 2 / sin 2

Circuit: asinhronā motora pievienošana

No tā izriet, ka divfāžu vai vienfāzes tipa maiņstrāvas elektriskās mašīnas jāapgādā ar kondensatoriem ar jaudu, kas vienāda ar pašu motora jaudu.

Sajūga analoģija

Ņemot vērā rūpnieciskajās iekārtās izmantojamā asinhronā elektromotora ekspluatācijas principu un tā tehniskos parametrus, tas jādara zināms par mehāniskā sajūga rotējošo sajūgu. Uz piedziņas vārpstas griezes moments jābūt vienādam ar piedziņas vārpstas griezes momentu. Turklāt jāuzsver, ka šie divi punkti ir vienādi, jo lineārā pārveidotāja griezes moments ir saistīts ar berzi starp diskiem iekšpusē sajūga.

Elektromagnētiskais sajūgs

Līdzīgs darbības princips un vilces motors ar fāzes rotoru. Šāda motora sistēma sastāv no astoņiem poliem (no kuriem 4 ir pamata, un 4 ir papildu) un serdeņi. Vara spoles atrodas galvenajos stauros. Šāda mehānisma rotācijai ir pienākums rīkoties, kas saņem griezes momentu no armatūras vārpstas, ko sauc arī par kodolu. Savienojumu ar tīklu veido četri elastīgi kabeļi. Daudzposmu elektromotora galvenais mērķis ir iedarbināt smagās mašīnas: dīzeļlokomotīves, traktorus, kombinēt un dažos gadījumos arī darbgaldi.

Stiprās un vājās puses

Asinhronā motora ierīce ir gandrīz universāla, bet arī šim mehānismam ir plusi un mīnusi.

AC indukcijas motoru priekšrocības:

  1. Dizains ir vienkārša forma.
  2. Zemas ražošanas izmaksas.
  3. Droša un praktiska dizaina apstrāde.
  4. Nav dīvains, kas darbojas.
  5. Vienkārša kontroles shēma

Šo dzinēju efektivitāte ir ļoti augsta, jo nav berzes zudumu un salīdzinoši lielu jaudas faktoru.

Maiņstrāvas asinhronā dzinēja trūkumi:

  1. Ātruma kontrole bez jaudas zuduma nav iespējama.
  2. Ja slodze palielinās, brīdi samazinās.
  3. Salīdzinoši neliels sākumpunkts.

Asinhronā motora darbība un darbības princips

Asinhronie elektromotori (AD) tiek plaši izmantoti tautsaimniecībā. Saskaņā ar dažādiem avotiem, līdz pat 70% no visas elektriskās enerģijas, kas pārveidota rotācijas vai translācijas kustības mehāniskajā enerģijā, patērē asinhronais motors. Elektrisko enerģiju translatīvās kustības mehāniskajā enerģijā pārveido lineāros asinhronos elektromotorus, kurus plaši izmanto elektriskajā piedziņā tehnoloģisko darbību veikšanai. Plaša asinsspiediena izmantošana ir saistīta ar vairākām viņu priekšrocībām. Asinhronie motori ir visvienkāršākie projektēšanas un izgatavošanas jomā, uzticami un lētākie visu veidu elektromotori. Tiem nav sukas kolektoru vienības vai slīdošā strāvas savākšanas vienības, kas papildus augstajai ticamības pakāpei nodrošina minimālās ekspluatācijas izmaksas. Atkarībā no barošanas fāžu skaita tiek izdalīti trīsfāžu un vienfāzes asinhronie motori. Trīsfāzu asinhronais motors noteiktos apstākļos var veiksmīgi izpildīt savas funkcijas, pat ja to darbina no vienfāzes tīkla. HELL tiek plaši izmantots ne tikai rūpniecībā, būvniecībā, lauksaimniecībā, bet arī privātajā sektorā, ikdienas dzīvē, mājas darbnīcās, dārza gabalos. Vienfāzes asinhronie motori darbina veļas mazgājamās mašīnas, ventilatorus, mazās kokapstrādes mašīnas, elektriskos instrumentus un ūdens sūkņus. Visbiežāk trīsfāzu arteriālais spiediens tiek izmantots, lai labotu vai izveidotu rūpnieciskās ražošanas mehānismus un ierīces vai patentētu dizainu. Un dizainera rīcībā var būt gan trīsfāžu, gan vienfāzes tīkls. Ir problēmas ar jaudas aprēķināšanu un motora izvēli vienā vai otrā gadījumā, izvēloties asinhronā motora racionālo vadības ķēdi, aprēķinot kondensatorus, kas nodrošina trīsfāzu asinhronā motora darbību vienfāzes režīmā, izvēloties šķērsgriezumu un vadu, vadības un aizsardzības ierīču tipu. Šādas praktiskas problēmas ir veltītas lasītājam piedāvātajai grāmatai. Šajā grāmatā ir arī aprakstīts ierīces apraksts un asinhronā motora darbības princips, modeļu trīsdimensiju un vienfāzes režīmu galvenie modeļi.

Asinhrono elektromotoru darbība un darbības princips

1. Ierīces trīsfāzu asinhronie motori

Tradicionālais trīsfāzu asinhronais motors (AD), kas nodrošina rotācijas kustību, ir elektriskā mašīna, kas sastāv no divām galvenajām daļām: fiksēta statora un rotora, kas rotē motora vārpstu. Motora stators sastāv no rāmja, kurā ievieto tā saukto elektromagnētisko statora kodolu, ieskaitot magnētisko serdi un trīsfāzu sadalītu statora tinumu. Kodola mērķis ir magnentēvēt mašīnu vai izveidot rotējošu magnētisko lauku. Statora magnētiskā serdeņa sastāvā ir loksnes (no 0,28 līdz 1 mm), kas izolēti no cita, no speciāla elektrotehniskā tērauda. Lapās ir zobu zona un joga (1.a att.). Loks tiek montēts un piestiprināts tā, ka magnētiskajā serdenī (1.b. att.) Tiek veidoti statora zobi un statora rievas. Magnētiskā ķēde ir maza magnētiskā pretestība magnētiskajam plūsmai, ko rada statora tinums, un magnetizācijas fenomena dēļ šis plūsma palielinās.

Zīm. 1 statora magnēts

Izkliedētais trīsfāzu statora uztvērējs tiek ievietots magnētiskās ķēdes rievās. Vienkāršākā tinuma vingrinājums sastāv no trīsfāzu spoles, kuru asis 120 ° attālumā pārvietojas viena pret otru. Fāzes spoles ir savstarpēji savienotas ar zvaigznīti vai trīsstūri (2. attēls).

2. attēls. Trifāžu asinhronā motora fāzu tinumu savienojuma diagrammas zvaigznī un trīsstūrī

Tālāk ir sniegta detalizētāka informācija par savienojumu shēmām un simboliem tinumu sākumiem un galiem. Dzinēja rotors sastāv no magnētiskās serdes, kas arī ir samontēts no apzīmogotas tērauda loksnes, un tajā ir izgatavotas rievas, kurās atrodas rotora tinums. Ir divu veidu rotora tinumi: fāze un īssavienojums. Fāzu uztīšana ir līdzīga statora uztīšanai, kas savienota ar zvaigzni. Rotora vijuma gali ir savienoti kopā un izolēti, un sākums ir piestiprināts pie saskares gredzeniem, kas atrodas uz motora vārpstas. Fiksētās sukas ir uzliktas uz slīdēšanas gredzeniem, izolēti viens no otra un no motora vārpstas un rotē kopā ar rotoru, pie kuras piestiprinātas ārējās shēmas. Tas ļauj, mainot rotora pretestību, regulēt motora rotācijas ātrumu un ierobežot starta strāvu. Visplašāk izmantotais īsslēguma tinumu veids "vāveru šūnas". Lielu dzinēju rotatora uztvērējs ietver misiņa vai vara stieņus, kuri ievada rievās, un gar galiem ir uzstādīti īsa gala gredzeni, pie kuriem stieņi ir pielodēti vai metināti. Sērijveida zema un vidēja jauda BPs, rotora tinumu izgatavo, alumīnija sakausējumu nolejot. Tajā pašā laikā 2 rokturi un īssavienojuma gredzeni 4 ar ventilatora spārniem vienlaikus tiek izlaisti rotora 1 iepakojumā, lai uzlabotu motora dzesēšanas apstākļus, pēc tam iepakojums tiek nospiests uz vārpstas 3. (3. att.). Šajā attēlā redzamajā sekcijā ir redzami rievu, zobu un rotoru stieņu profili.

Zīm. 3. Rotora asinhronais motors ar īssavienojumu

Vispārīgs skats uz asinhrono motoru sēriju 4A ir parādīts attēlā. 4 [2]. Rotoru 5 nospiež uz vārpstas 2 un novieto uz 1. un 11. gultņa statora atverē gultņu vairoga 3 un 9, kas abās pusēs ir piestiprināti pie statora 6 galiem. Uz vārpstas brīvā gala pievienojiet slodzi. Otrajā vārpstas galā ir nostiprināts ventilators 10 (slēgta izlocītā motora dzinējs), ko aiztaisīja vāciņš 12. Ventilators nodrošina intensīvāku siltuma izņemšanu no motora, lai sasniegtu attiecīgo slodzi. Lai labāku siltuma pārnesi, gulta tiek izgriezta ar ribas 13 gandrīz visai gultas virsmai. Statoru un rotoru atdala gaisa sprauga, kas maza jaudas mašīnām svārstās no 0,2 līdz 0,5 mm. Motora pievienošanai pamatnei, rāmim vai tieši uz mehānismu, kas iedarbojas uz rāmi, ir paredzētas ķepas 14 ar montāžas atverēm. Ir pieejami arī atloku motori. Šādās iekārtās uz viena gultņu vairoga (parasti no vārpstas puses) motora pievienošanai darba mehānismam izmanto atloka.

Zīm. 4. Asinhronās motoru sērijas 4A vispārējs skats

Tika ražoti arī dzinēji ar abām ķepām un atloku. Dzinēju uzstādīšanas izmēri (attālums starp caurumiem uz kājām vai atlokiem), kā arī rotācijas ass augstums ir normalizējies. Rotācijas ass augstums ir attālums no plaknes, uz kuras motors atrodas līdz rotācijas vārpstas rotācijas asij. Maza jaudas motoru rotācijas asis augstums: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100 mm.

2. Trifāžu asinhrono dzinēju darbības princips

Iepriekš tika atzīmēts, ka statora trīsfāžu izliešana kalpo tam, lai magnetizētu mašīnu vai izveidotu tā saukto motora rotējošo magnētisko lauku. Indukcijas motora princips ir balstīts uz elektromagnētiskās indukcijas likumu. Statora rotējošais magnētiskais lauks šķērso īsslēguma rotora tinumu vadītājus, kas pēdējā laikā inducē elektromotora spēku, izraisot mainīgu strāvu rotora tinumā. Rotora strāva rada savu magnētisko lauku, tā mijiedarbība ar statora rotējošo magnētisko lauku noved pie rotatora rotēšanas pēc laukiem. Ideja par asinhrono motora darbību visprecīzāk atspoguļojas vienkāršajā pieredzē, ko franču akadēmiķis Arago parādījis 18. gadsimtā (5. att.). Ja uz pakaļgala magnēts tiek pagriezts nemainīgā ātrumā pie metāla diska, kas brīvi atrodas uz ass, disks pēc magnēta sāks rotēt pēc noteiktā ātrumā, kas mazāks par magnēta rotācijas ātrumu.

Zīm. 5. Pieredze Arago, paskaidrojot asinhronā motora principu

Šo parādību izskaidro, pamatojoties uz elektromagnētiskās indukcijas likumu. Kad magnets stabi tiek pārvietoti netālu no diska virsmas, elektromotora spēks tiek inducēts kontūrās zem stabu un parādās strāvas, kas rada diska magnētisko lauku. Lasītājam, kuram ir grūti iedomāties vadošos kontūras cietā diskā, var attēlot disku kā ritenis ar daudziem vadošiem spieķi, ko savieno loka un piedurknes. Divas spieķis, kā arī to savienojošo loka un bukses daļas veido elementāru kontūru. Diska lauks ir savienots ar rotējoša pastāvīgā magnēta polu lauku un disks ir piesaistīts ar savu magnētisko lauku. Acīmredzot, diska kontūrās, kad disks ir nekustīgs, un vislielākais, kad tas ir tuvu diska rotācijas ātrumam, radīsies lielākais elektromotora spēks. Pievēršoties reālam asinhronam motoram, mēs atzīmējam, ka īsslēgtā rotora tinumu var salīdzināt ar disku, un statora tinumu ar magnētisko kodolu - līdz rotējošam magnētam. Tomēr magnētiskā lauka rotācija stacionārā statorā a ir saistīta ar trīsfāzu strāvu sistēmu, kas plūst trīsfāzu tinumā ar telpiskās fāzes nobīdi.

Ierīce, asinhronā motora darbības princips

Asinhronais motors ir maiņstrāvas mašīna. Vārds "asinhronais" nozīmē ne vienlaicīgi. Šajā gadījumā tas domāts, ka asinhronajos motoros magnētiskā lauka rotācijas biežums atšķiras no rotora rotācijas biežuma. Mašīnas galvenās daļas ir stators un rotors, kas viens no otra ir atdalīti ar vienādu gaisa spraugu.

1. att. Asinhronās motors

Stators ir mašīnas fiksētā daļa (1. att., A). Lai samazinātu svārstību strāvas zudumus, tā serdeņi ir samontēti no presētajām elektrotehniskā tērauda loksnēm, kuru biezums ir 0,35 - 0,5 mm, kas ir izolēti no cita lakas slāņa. Apstādināšana tiek ievietota statora magnētiskās ķēdes spraugās. Trīsfāzu motoros tinums ir trīsfāzu. Aptinuma fāzes var savienot zvaigznīti vai trīsstūri, atkarībā no tīkla sprieguma lieluma.

Rotors ir rotējoša motora daļa. Rotora magnētiskā serde ir cilindrs, kas izgatavots no elektrotehniskā tērauda zīmogotajām plāksnēm (1. att., B.c.). Rotora slotā atrodas likvidācija, atkarībā no tinuma veida, asinhrono dzinēju rotori ir sadalīti īssavienojumā un fāzē (ar slīdēšanas gredzeniem). Īssavienojums ir izolēts vara vai alumīnija stieņi (1. att., D), kas savienoti ar viena un tā paša materiāla gredzeniem ("vāveres būris").

Magnētiskās ķēdes spraugās uz fāzes rotora (sk. 1. att., C) ir trīsfāžu aptinums, kuras fāzes ir savienotas ar zvaigzni. Tinuma fāžu brīvie gali ir savienoti ar trim vara slīdēšanas gredzeniem, kas piestiprināti pie motora vārpstas. Slīdēšanas gredzeni ir izolēti viens no otra un no vārpstas. Uz gredzeniem presēti oglekļa vai vara grafīta sukas. Ar rotora tinumu kontaktu gredzeniem un sukām jūs varat ieslēgt trīsfāzu palaišanas un regulēšanas reostati.

Elektriskās enerģijas pārvēršana mehāniskajā enerģijā asinhronajā motorā tiek veikta ar rotējošu magnētisko lauku. Rotējošais magnētiskais lauks ir nemainīga plūsma, kas rotē telpā ar nemainīgu leņķisko ātrumu.

Nepieciešamie nosacījumi rotējoša magnētiskā lauka ierosināšanai ir:

- statora spoles telpisko novirzi,

- strāvas svārstību novirze statora spolēs.

Pirmā prasība tiek apmierināta ar magnētiskās spoles atbilstošo atrašanās vietu uz statora magnētiskās serdes. Aptinuma fāzes ass tiek nofiksēta telpā ar 120 ° leņķi. Otro nosacījumu nodrošina trīsfāžu sprieguma sistēmas piegāde statora spolēm.

Kad motors ir ieslēgts trīsfāžu tīklā, statora tinumā tiek izveidota tāda paša frekvences un amplitūda strāvu sistēma, kuras periodiskās izmaiņas salīdzinājumā ar otru tiek veiktas ar 1/3 no laika perioda aizkavēšanos.

Tinuma fāžu straumes rada magnētisko lauku, kas rotē attiecībā pret statoru, ar frekvenci n1. rpm, ko sauc par sinhrono motora apgriezienu skaitu:

kur f1 - tīkla frekvence, Hz;

p ir magnētiskā lauka stabu pāru skaits.

Ar standarta tīkla strāvas frekvenci Hz, lauka rotācijas frekvencei pēc formulas (1) un atkarībā no polu pāra skaita ir šādas vērtības:

Rotējošais laukums šķērso rotora tinumu vadītājus, radot tiem emf. Kad rotora tinums ir aizvērts, EMF izraisa strāvas, kad mijiedarbojas ar rotējošu magnētisko lauku, notiek rotējošs elektromagnētiskais moments. Asinhronās mašīnas motora režīma rotora ātrums vienmēr ir mazāks nekā lauka rotācijas frekvence, t.i. rotors atpaliek no rotējošā lauka. Tikai ar šo nosacījumu ir elektromagnētiskā lauka iedarbība, ko izraisa rotora vadītāji, tiek izveidota strāvas plūsma un griezes moments. Rotora novirzes no magnētiskā lauka fenomens sauc par slīdēšanu. Rotora laguma pakāpi no magnētiskā lauka raksturo relatīvās slīdes lielums

kur n2 - rotora ātrums, apgriezieni minūtē

Asinhronajiem dzinējiem slīdēšanas var atšķirties no 1 (sākuma) līdz vērtībai, kas ir tuvu 0 (brīvgaitā).

185.154.22.117 © studopedia.ru nav ievietoto materiālu autors. Bet tas nodrošina iespēju brīvi izmantot. Vai ir autortiesību pārkāpums? Rakstiet mums.

Asinhronais motors - darbības princips un ierīce

1889. gada 8. martā lielākais krievu zinātnieks un inženieris Mihails Osipovičs Dolivo-Dobrovolsky izgudroja trīsfāžu asinhrono motoru ar īssavienojumu rotoru.

Mūsdienu trīsfāzu asinhronie motori ir elektrības enerģijas pārveidotāji mehāniskajā enerģijā. Pateicoties vienkāršībai, zemām izmaksām un augstajai ticamībai, tiek plaši izmantoti indukcijas motori. Viņi atrodas visur, tas ir visizplatītākais dzinēja veids, un to ražo 90% no pasaules kopējā dzinēju skaita. Asinhronais motors patiešām ir radījis tehnisku revolūciju visā pasaules industrijā.

Asinhrono dzinēju milzīgā popularitāte ir saistīta ar vienkāršību, zemu izmaksu un uzticamību.

Asinhronais motors ir asinhrona mašīna, kas paredzēta, lai pārveidotu maiņstrāvas elektroenerģiju mehāniskajā enerģijā. Vārds asinhronā pati nenozīmē vienlaicīgi. Šajā gadījumā ir domāts, ka ar asinhronajiem motoriem statora magnētiskā lauka rotācijas ātrums vienmēr ir lielāks par rotatora rotācijas ātrumu. Asinhronie motori darbojas, kā skaidrots definīcijā, no maiņstrāvas tīkla.

Ierīce

Attēlā: 1 - vārpsta, 2,6 - gultņi, 3,8 - gultņu vairogs, 4 - pēdas, 5 - ventilatora korpuss, 7 - ventilatora lāpstiņa, 9 - vāverburga rotors, 10 - stators, 11 - spaiļu kaste.

Galvenās indukcijas motora daļas ir stators (10) un rotors (9).

Statoram ir cilindriska forma, un tas ir samontēts no tērauda loksnēm. Statora kodola spraugās ir statora tinumi, kas izgatavoti no tinuma stieples. Aptinumu asis ir pārvietots telpā 120 ° leņķī pret vienu otru. Atkarībā no piegādātā sprieguma, aptinumu galus savieno trīsstūris vai zvaigzne.

Indukcijas motoru rotori ir divu veidu: īssavienojums un fāzes rotors.

Īssavienots rotors ir izolēts no tērauda loksnēm. Izkarsēts alumīnijs ielej šīs kodola rievās, kā rezultātā veidojas stieņi, kuru īssavienojums ir ar gala gredzeniem. Šo dizainu sauc par "vāveru būri". Lieljaudas motoros var izmantot alumīnija vietā varu. Vāveres būris ir īsslēgts rotora tinums, tādēļ pats nosaukums.

Fāzes rotoram ir trīsfāzu tinums, kas praktiski neatšķiras no statora tinuma. Vairumā gadījumu fāzes rotora tinumu gali ir savienoti ar zvaigzni, un brīvie gali tiek piegādāti slīdēšanas gredzeniem. Izmantojot sukas, kas ir savienotas ar gredzeniem, rotora tinumā var ievietot papildu rezistoru. Tas ir nepieciešams, lai varētu mainīt pretestību rotora ķēdē, jo tas palīdz samazināt lielu impulsu straumes. Lasīt vairāk par fāzes rotoru var atrast rakstā - asinhronais motors ar fāzes rotoru.

Darbības princips

Kad stacionārajai tinumiem tiek pielietots spriegums, katrā fāzē tiek izveidots magnētiskais plūsma, kas mainās atkarībā no pielietotā sprieguma frekvences. Šīs magnētiskās plūsmas tiek pārvietotas viena pret otru 120 °. gan laikā, gan telpā. Tā rezultātā notiekošā magnētiskā plūsma tiek rotēta.

Iegūtais statora magnētiskais plūsma rotē un tādējādi rotoru vados rada elektromotējošo spēku. Tā kā rotora tinumam ir slēgta elektriskā ķēde, tajā rodas strāva, kas, savukārt, mijiedarbojoties ar statora magnētisko plūsmu, rada motora starta griezes momentu, kas rotoru pagriežas statora magnētiskā lauka rotācijas virzienā. Kad tā sasniedz vērtību, rotora bremzēšanas moments un pēc tam pārsniedz to, rotors sāk griezties. Kad tas notiks, tā saukto slīdēšanu.

Slaidi ir daudzums, kas norāda, cik sinhronā frekvence ir n1 statora magnētiskais lauks ir lielāks nekā rotora ātrums n2. procentos.

Slip ir ārkārtīgi svarīgs daudzums. Sākotnējā laikā tas ir vienāds ar vienību, bet cik rotācijas frekvence n2 rotora relatīvā frekvences atšķirība n1 -n2 kļūst mazāks, kā rezultātā samazinās EMF un strāva rotora vados, kā rezultātā samazinās griezes moments. Gaidīšanas režīmā, kad dzinējs darbojas bez vārpstas slodzes, slīdēšana ir minimāla, bet ar statiskā momenta palielināšanos tas palielinās līdz skr - kritiska slīdēšana. Ja dzinējs pārsniedz šo vērtību, var notikt tā dēvētais motora izgāšana un tas var darboties nestabilā veidā. Universālo asinhrono dzinēju slīdes vērtības robežās no 0 līdz 1, nominālajā režīmā - 1 - 8%.

Tiklīdz līdzsvars starp elektromagnētisko momentu, kas izraisa rotora rotāciju un bremzēšanas momentu, ko rada motora vārpstas slodze, apstāsies vērtību maiņas process.

Izrādās, ka asinhronā motora darbības princips sastāv no statora rotējošā magnētiskā lauka mijiedarbības un strāvas, ko izraisījis šis magnētiskais lauks rotorā. Turklāt griezes moments var rasties tikai tad, ja magnētisko lauku rotācijas biežums atšķiras.