Asinhronā motora darbības princips

  • Rīks

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.

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 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.

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.

Motora ierīce un darbības princips

Elektromotors ir elektriskā ierīce, kas pārveido elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā. Mūsdienās elektromotori plaši tiek izmantoti rūpniecībā dažādu mašīnu un mehānismu vadīšanai. Mājā tie ir uzstādīti veļas mazgājamā mašīnā, ledusskapī, sulu spiedē, pārtikas pārstrādātājā, ventilatoros, elektriskajos skuvekļos utt. Elektriskie motori, kas iedarbojas kustībā, ierīces un ar to saistītie mehānismi.

Šajā rakstā es runāšu par visbiežāk izmantotajiem maiņstrāvas elektromotoru tipiem un principiem, ko plaši izmanto garāžā, mājsaimniecībā vai darbnīcā.

Kā strādā elektromotors

Motors ir balstīts uz Michael Faraday atklāto sekas 1821. gadā. Viņš atklāja, ka elektriska strāvas mijiedarbībā diriģents un magnēts var pastāvīgi rotēt.

Ja rāmi novieto vertikālā magnētiskajā laukā vienādā stāvoklī un caur to izplūst strāva, tad apkārt elektromagnētiskajam laukam rodas vadītājs, kas mijiedarbosies ar magnētu poliem. No viena rāmja tiks atvilkta, bet otra tiks piesaistīta. Tā rezultātā rāmis pagriezīsies uz horizontālu pozīciju, kurā magnētiskā lauka ietekme uz vadītāju būs nulle. Lai rotācija turpinātos, jums vajadzētu pievienot citu rāmi leņķī vai mainīt pašreizējā rādītāja virzienu atbilstošajā brīdī. Attēlā tas tiek izdarīts, izmantojot divus pusi gredzenus, kas no akumulatora savieno kontaktplāksnes. Tā rezultātā pēc pusi pagrieziena, mainās polaritāte un rotācija turpinās.

Mūsdienu elektromotoros pastāvīgo magnētu vietā induktīvās spoles vai elektromagnēti tiek izmantoti, lai izveidotu magnētisko lauku. Ja jūs izjaucat jebkuru motoru, tad redzēsiet izolācijas lakas pārklājumu ar brūces stiepli. Šīs spoles ir elektromagnēts vai, kā to sauc par ierosmes tinumu.

Ikdienas dzīvē vieni un tie paši pastāvīgie magnēti tiek lietoti bērnu rotaļlietās uz baterijām.

Citos, jaudīgākos motoros tiek izmantoti tikai elektromagnēti vai tinumi. Rotējošo daļu ar tiem sauc par rotoru, un fiksētā daļa ir stators.

Elektrodzinēju veidi

Šodien ir diezgan daudz dažādu konstrukciju un tipu elektromotoru. Tos var iedalīt pēc elektroapgādes veida:

  1. Maiņstrāvas barošana tieši no elektrotīkla.
  2. DC, ko darbina baterijas, akumulatori, barošanas bloki vai citi līdzstrāvas avoti.

Saskaņā ar darba principu:

  1. Sinhronas, kurās ir rotora uzgaļi un suku mehānisms, lai tos piegādātu ar elektrisko strāvu.
  2. Asinhronais, vienkāršākais un visizplatītākais motora veids. Viņiem nav suku un tinumu uz rotora.

Sinhronais motors sinhroni rotē ar tā rotējošu magnētisko lauku, un ar asinhronu motoru rotors rotē lēnāk nekā rotējošais magnētiskais lauks statorā.

Darbības princips un ierīces asinhronais motors

Asinhronā motora gadījumā statora tinumi ir sakrauti (380 voltiem - 3), kas rada rotējošu magnētisko lauku. Viņu savienojuma gali tiek parādīti īpašā termināla blokā. Tinumi ir atdzesēti, jo ventilators ir uzstādīts uz vārpstas elektromotora galā.

Rotors, kas ir būvēts ar vārpstu, ir izgatavots no metāla stieņiem, kas abās pusēs ir savstarpēji aizvērti, tāpēc to sauc par īssavienojumu.
Pateicoties šim projektam, tiek likvidēta nepieciešamība regulāri regulāri uzturēt un nomainīt strāvas padeves otas, kā arī palielināt uzticamību, izturību un uzticamību.

Kā parasti, asinhronā motora lūzuma galvenais iemesls ir to gultņu nodilums, kuros vārpsta rotē.

Darbības princips. Lai asinhronais motors darbotos, rotoram jābūt rotētam lēnāk nekā statora elektromagnētiskais lauks, kā rezultātā elektromotors tiek inducēts (elektriskā strāva) rotorā. Šeit svarīgs nosacījums ir tāds, ka, ja rotors pagriež ar tādu pašu ātrumu kā magnētiskais laukums, tad saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu tajā nebūs EMF, un tādēļ nebūtu rotācijas. Bet patiesībā, pateicoties gultņu beramībai vai slodzei uz vārpstu, rotors vienmēr pagriezīsies lēnāk.

Magnētiskie polisti nemitīgi rotē motora tinumos, un rotora strāvas virziens nepārtraukti mainās. Vienā brīdī, piemēram, strāvas virziens statorā un rotora tinumos tiek parādīts shematiski krustu formā (mūsdienu plūsmas no mums) un punkti (plūsma uz mums). Tiek attēlots rotējošais magnētiskais lauks, ko attēlo ar punktētu līniju.

Piemēram, kā darbojas cirkulārā zāģa. Viņas vislielākais apgrozījums nav slodze. Bet, tiklīdz mēs sāktu griešanu dēlī, rotācijas ātrums samazinās un tajā pašā laikā rotors sāk rotēt lēnāk attiecībā pret elektromagnētisko lauku un, saskaņā ar elektrotehnikas likumiem, tas sāk izraisa vēl lielāku EMF vērtību. Motora patēriņš pieaug, un tas sāk strādāt pie jaudas. Ja slodze uz vārpstas ir tik liela, ka tā apstājas, tad var rasties īssavienojuma rotora bojājums, jo tajā radītā EMS ir maksimālā vērtība. Tāpēc ir svarīgi izvēlēties dzinēju, piemērotu jaudu. Ja mēs uzņemsim vairāk, tad enerģijas patēriņš būs nepamatots.

Rotora rotācijas ātrums ir atkarīgs no stabu skaita. Pie 2 poliem rotācijas ātrums būs vienāds ar magnētiskā lauka rotācijas ātrumu, kas ir vienāds ar 3000 apgriezieniem sekundē tīkla frekvencē 50 Hz. Lai pa pusi samazinātu ātrumu, statora stabu skaits ir jāpalielina līdz četriem.

Būtisks asinhrono dzinēju trūkums ir tāds, ka tos baro, lai pielāgotu vārpstas griešanās ātrumu tikai mainot elektriskās strāvas frekvenci. Tāpēc nav iespējams panākt vienmērīgu vārpstas rotācijas biežumu.

Darbības princips un sinhronā AC motora ierīce

Šis elektromotora veids tiek izmantots ikdienas dzīvē, kur nepieciešams pastāvīgs griešanās ātrums, tā pielāgošanas iespēja, kā arī, ja nepieciešams rotācijas ātrums pārsniedz 3000 apgriezienus minūtē (tas ir maksimālais asinhronais).

Sinhronie dzinēji ir uzstādīti elektroinstrumentā, putekļsūcēju, veļas mašīnā utt.

Sinhronā AC motora gadījumā ir tinumi (3 attēlā), kas arī ir uzmontēti uz rotora vai enkuru (1). Viņu vadi tiek pielodēti kolektoru gredzena vai kolektora (5) sektoros, uz kuriem tiek pielietots spriegums, izmantojot grafīta sukas (4). Pie kādiem secinājumiem atrodas tā, lai sukas vienmēr piegādātu spriegumu vienam pārim.

Biežākās kolektoru dzinēju kļūdas ir:

  1. Nogurušās sukas vai to sliktais kontakts, pateicoties saspiežamības pavasara vājināšanai.
  2. Piesārņojuma savācējs. Notīriet ar drupinošu spirtu vai nulles smilšpapīru.
  3. Gultņu nodilums

Darbības princips. Elektromotora griezes moments ir radies mijiedarbības rezultātā starp armatūras strāvu un magnētisko plūsmu ierosmes tinumā. Mainoties maiņstrāvas virzienam, mainās arī magnētiskā plūsmas virziens vienlaikus korpusā un enkurs, tādējādi rotācija vienmēr būs vienā virzienā.

Rotācijas ātruma regulēšana tiek mainīta, mainot piegādātā sprieguma lielumu. Urbjos un putekļsūcējos tiek izmantots reostats vai mainīga pretestība.

Rotācijas virziena maiņa ir tāda pati kā uz līdzstrāvas motoriem, ko es apspriedīšu nākamajā rakstā.

Vissvarīgākais par sinhronajiem motors, ko es centos izskaidrot, sīkāk jūs varat lasīt tos Wikipedia.

Elektrodzinēja darbības režīmi nākamajā rakstā.

Vienfāzes asinhronais motors: kā tas darbojas

Šīs ierīces nosaukums norāda, ka tai piegādātā elektriskā enerģija tiek pārveidota rotatora rotācijas virzienā. Turklāt īpašības vārds "asinhronais" apzīmē neatbilstību, armatūras rotācijas ātrumu novēlējumu no statora magnētiskā lauka.

Vārds "vienota fāze" rada neskaidru definīciju. Tas ir saistīts ar faktu, ka termins "fāze" elektriskajās iekārtās definē vairākas parādības:

novirze, leņķu starpība starp vektoru vērtībām;

divu, trīs vai četrvadu elektriskās ķēdes potenciālais dators;

viens no trīsfāzu motora vai ģeneratora statora vai rotora tinumiem.

Tāpēc mums nekavējoties jāpaskaidro, ka parasti tiek dēvēts par vienfāzes elektromotoru, kurš darbojas no divu vadu maiņstrāvas tīkla, un kuru veido fāzes un nulles potenciāls. Šī definīcija neietekmē tinumu skaitu, kas uzstādīti dažādās statora konstrukcijās.

Motora dizains

Saskaņā ar tā tehnisko ierīci asinhronais motors sastāv no:

1. stacionārs - stacionāra, nemainīga daļa, kas izgatavota pēc korpusa ar dažādiem uz tā izvietotiem elektrotehniskajiem elementiem;

2. rotors pagriezts pa statora elektromagnētisko lauku.

Šo divu daļu mehānisko savienojumu veido rotējošie gultņi, kuru iekšējie gredzeni atrodas rotora vārpstas savienotajās spraugās, un ārējie ir uzstādīti uz statora uzstādītiem aizsargpārsega pārsegiem.

Rotors

Šo modeļu ierīce ir tāda pati kā visiem asinhronajiem dzinējiem: uz tērauda vārpstas ir uzstādīta laminātu plākšņu magnētiskā serdeņa pamatā ar mīkstiem dzelzs sakausējumiem. Uz tā ārējās virsmas ir rievas, kurās ir uzstādīti alumīnija vai vara tinumu stieņi, kas ir piestiprināti pie aizvēršanas gredzeniem.

Statora magnētiskais lauks inducē elektrisko strāvu rotora tinumā, un magnētiskā ķēde kalpo tam, lai šeit izveidotu magnētisko plūsmu.

Viena fāzes motora atsevišķu rotora dizainu var izgatavot no nemagnētiskiem vai feromagnētiskiem materiāliem balona formā.

Stators

Statora dizains tiek prezentēts arī:

Tās galvenais mērķis ir radīt stacionāru vai rotējošu elektromagnētisko lauku.

Statora tinumu parasti veido divas ķēdes:

Vienkāršākajos dizainparaugos, kas paredzēti enkuru manuālai reklamēšanai, var izgatavot tikai vienu tinumu.

Asinhronā vienfāzes elektromotora darbības princips

Lai vienkāršotu materiāla prezentāciju, ļaujiet mums iedomāties, ka statora tinumu veido tikai ar vienu cilpas pagriezienu. Tās stieples staatora iekšpusē ir izkliedētas apli ar 180 leņķa grādiem. Caur to pavada pārmaiņus sinusoidāla strāva ar pozitīviem un negatīviem puse viļņiem. Tas rada ne rotējošu, bet pulsējošu magnētisko lauku.

Kā rodas magnētiskā lauka pulsācijas?

Ļaujiet mums analizēt šo procesu, parādot pozitīvās pusplūsmas strāvas plūsmu pie reizes t1, t2, t3.

Tas nokļūst caur diriģenta augšējo daļu pret mums un gar apakšdaļu - no mums. Perpendikulārajā plaknē, ko attēlo magnētiskā ķēde, magnētiskās plūsmas rodas ap dzīslu F.

Plūsmas, kas mainās amplitūdā attiecīgajā laika posmā, rada dažāda izmēra elektromagnētiskos laukus F1, F2, F3. Tā kā strāva augšējā un apakšējā pusē ir vienāda, bet spole ir izliekta, katras daļas magnētiskās plūsmas ir vērstas pretējā virzienā un iznīcina viena otras darbību. To var noteikt pēc stieņa vai labās rokas.

Kā redzat, ar magnētiskā lauka rotācijas pozitīvo pussvilnu netiek novērots, un stiepes augšējā un apakšējā daļā ir tikai tā pulsācija, kas magnētiskajā serdenī ir savstarpēji līdzsvarota. Tas pats process notiek, kad sinusoidāla negatīva daļa, kad straumes mainās virzienā pretējā virzienā.

Tā kā nav rotējoša magnētiskā lauka, rotors paliek nekustīgs, jo tam nav spēku, lai iedarbinātu rotāciju.

Kā rotora rotācija tiek izveidota pulsējošā laukā

Ja pagrieziet rotoru vismaz ar roku, viņš turpinās šo kustību.

Lai izskaidrotu šo fenomenu, mēs parādīsim, ka kopējais magnētiskais plūsmas daudzums sinusoidālās strāvas frekvencē atšķiras no nulles līdz maksimālajai vērtībai katrā pusgada laikā (ar pretējo virzienu) un sastāv no divām daļām, kas izveidotas augšējā un apakšējā daļā, kā parādīts attēlā.

Statora magnētiskais pulsējošais lauks sastāv no diviem apaļiem, kuru amplitūda ir Fmax / 2 un kas pārvietojas pretējos virzienos ar vienu frekvenci.

Šajā formula ir norādīta:

npr un nbr no statora magnētiskā lauka rotācijas biežuma virzienā uz priekšu un atpakaļ;

n1 ir rotējošā magnētiskā plūsmas ātrums (apgriezieni minūtē);

p ir polu pāru skaits;

f - strāvas frekvence statora tinumā.

Tagad, ar mūsu roku, mēs virzāmies uz motora vienā virzienā un uzreiz uzņemsim kustību sakarā ar rotējoša momenta rašanos, ko izraisa rotora bīdīšana, salīdzinot ar dažādiem virzieniem uz priekšu un atpakaļvirzienā esošajiem magnētiskajiem plūsmas virzieniem.

Pieņemsim, ka priekšējā virziena magnētiskā plūsma sakrīt ar rotora rotāciju, un pretējā virzienā attiecīgi tas būs pretējs. Ja ar n2 apzīmē armatūras rotācijas ātrumu rev ​​/ min, tad mēs varam ierakstīt izteiksmi n2

Piemēram, elektromotors darbojas ar 50 Hz tīklu ar n1 = 1500, un n2 = 1440 apgriezieniem minūtē. Tās rotoram ir slīdēšanas attiecība pret virzienā uz priekšu vērsto sprieguma Spr = 0,04 un tekošā f2pr = 2 Hz frekvenci. Apgrieztais slīds ir Soobr = 1,96, un strāvas frekvence ir f2obr = 98 Hz.

Pamatojoties uz Amperes likumiem, pašreizējā I2pr un magnētiskā lauka Fpr mijiedarbībā parādīsies griezes moments Mpr.

Šeit pastāvīgā koeficienta cM vērtība ir atkarīga no motora konstrukcijas.

Šajā gadījumā darbojas arī apgrieztā magnētiskā plūsma Mobr, ko aprēķina pēc izteiksmes:

Tā rezultātā šo divu plūsmu mijiedarbība radīs:

Uzmanību! Kad rotators rotē, dažādās frekvencēs tiek radītas strāvas, kas rada dažādu virzienu griezes momentus. Tāpēc motora armatūra rotē pulsējošā magnētiskā lauka iedarbībā virzienā, no kura tas sāk rotēt.

Laikā, kad vienfāzes motors pārsniedz nominālo slodzi, izveido nelielu slīdni ar galveno tiešā griezes momenta Mpr īpatsvaru. Bremzējošā, reversā magnētiskā lauka Mobr pretstraucieni ietekmē ļoti maz, ņemot vērā atšķirību virzienā uz priekšu un pretējā virzienā.

F2 pašreizējā reversā strāva ir daudz augstāka nekā f2pr, un indukcijas pretestība, ko rada x2obr, ievērojami pārsniedz aktīvo komponentu un nodrošina lielu pretmugurālās magnētiskās plūsmas Fabr lielo izkliedējošo efektu, kas galu galā samazinās.

Tā kā motora jaudas koeficients zem slodzes ir mazs, reversajā magnētiskajā plūsmā nevar būt spēcīga ietekme uz rotējošo rotoru.

Ja viens tīkla fāze tiek pievadīta pie motora ar fiksētu rotoru (n2 = 0), slīdēšana gan tiešajā, gan pretējā virzienā ir vienāda ar vienu, un magnētiskie lauki un priekšu un atpakaļgaitas plūsmu spēki ir līdzsvaroti un rotācija nenotiek. Tādēļ no viena posma piegādes nav iespējams atslēgt elektromotora armatūru.

Kā ātri noteikt motora apgriezienu skaitu:

Kā rotatora rotācija tiek izveidota vienfāzes asinhronajā motorā

Visā šādu ierīču darbības vēsturē ir izstrādāti šādi dizaina risinājumi:

1. manuāls vārpstas spin ar rokām vai vadu;

2. Papildu tinumu izmantošana avārijas laikā, kas saistīta ar omisko, kapacitatīvo vai induktīvo pretestību;

3. statora magnētiskās ķēdes īssavienojuma magnētiskās spoles sadalīšana.

Pirmā metode tika izmantota sākotnējā izstrādē, un nākotnē tā netika izmantota iespējamo ievainojuma risku dēļ, lai gan tai nav nepieciešams pievienot papildu ķēdes.

Stacionāras uztīšanas izmantošana statorā

Lai rotoru sākotnēji rotētu uz statora tinumu, starta laikā ir pievienots vēl viens palīgierīce, bet tikai 90 grādu leņķī. Tas tiek veikts ar biezāku vadu, lai iegūtu lielāku strāvu nekā plūstot darbā.

Šāda dzinēja savienojuma diagramma ir parādīta labajā attēlā.

Šeit ieslēgšanai tiek izmantota PNOS tipa poga, kas speciāli izveidota šādiem dzinējiem un plaši izmantota PSRS ražoto veļas mašīnu darbībā. Šī poga tūlīt ieslēdz 3 kontaktus tā, ka divi galēji tie pēc nospiešanas un atlaišanas paliek fiksēti stāvoklī stāvoklī, kamēr vidējā viena ir īslaicīgi aizvērta un pēc tam atgriežas sākotnējā pozīcijā zem atsperes darbības.

Slēgtos ekstremālos kontaktus var izslēgt, nospiežot pogu "Stop".

Papildus spiedpogas slēdzim, lai atvienotu papildu tinumu, izmanto automātisko režīmu:

1. centrbēdzes slēdži;

2. diferenciāļi vai strāvas releji;

Lai uzlabotu motora iedarbināšanu zem slodzes, tiek izmantoti papildu elementi fāzē mainīgajā tinumā.

Vienfāzes motora savienojums ar startera pretestību

Šādā shēmā omu pretestība pakāpeniski tiek montēta uz statora papildu tinumu. Šajā gadījumā spoļu tinumu izpilda bifilārā veidā, nodrošinot spoles pašinducēšanas koeficientu, kas ir ļoti tuvu nullei.

Sakarā ar šo divu paņēmienu ieviešanu, ja strāvas caur dažādiem tinumiem starp tām notiek, fāzes nobīde ir aptuveni 30 grādi, kas ir diezgan pietiekami. Leņķa starpība tiek radīta, mainot kompleksās pretestības katrā ķēdē.

Ar šo metodi joprojām var sākties tinums ar zemu induktivitāti un lielāku pretestību. Šim nolūkam vijumu izmanto ar nelielu skaitu apgrieztu šķērsgriezuma stiepli.

Vienfāzes motora savienojums ar kondensatora palaišanu

Faktiskais fāzu jaudas maiņas režīms ļauj izveidot īslaicīgu tinumu savienojumu ar sērijveidā pieslēgtu kondensatoru. Šī ķēde darbojas tikai tad, kad motors iedarbojas, un pēc tam izslēdzas.

Kondensora iedarbināšana rada visaugstāko griezes momentu un lielāku jaudas koeficientu nekā pretestības vai indukcijas palaišanas metode. Tas var sasniegt vērtību no 45 līdz 50% no nominālvērtības.

Atsevišķās shēmās kapacitāte tiek pievienota arī darba vingruma ķēdē, kas tiek pastāvīgi ieslēgta. Sakarā ar to tiek sasniegtas strāvu novirzes tinumos pie π / 2 secības leņķa. Šajā gadījumā statorā ir redzama amplitūdas maksimuma maiņa, kas nodrošina labu griezes momentu uz vārpstas.

Sakarā ar šo tehnisko pieņēmumu, motors spēj radīt vairāk jaudas, startējot. Tomēr šo metodi izmanto tikai ar smagiem starta piedziņas mehānismiem, piemēram, lai apgrieztu veļas mašīnu, kas apgādāta ar drēbēm, ar ūdeni.

Kondensatora palaišana ļauj mainīt armatūras rotācijas virzienu. Lai to izdarītu, ir pietiekami mainīt starta vai darba tinumu polaritāti.

Vienfāzes motora savienojums ar sadalītiem poliem

Asinhronajos motoros ar mazu jaudu, kas ir 100 W kārtībā, magnētiskā pola iekļaušana ar īsu pieslēgtu vara cilpu tiek izmantota statora magnētiskās plūsmas sadalīšanai.

Sagriežot divās daļās, šāds statnis rada papildu magnētisko lauku, kas no leņķa novirza no galvenā leņķa un vājina to vietā, ko aizsega spole. Tā rezultātā izveidots eliptiskais rotējošais lauks, kas veido pastāvīga virziena griezes momentu.

Šādās konstrukcijās var atrast magnētiskos šuntus, kas izgatavoti no tērauda plāksnēm, kas aizver statora stabu galu malas.

Līdzīgas konstrukcijas dzinēji ir atrodami ventilatora ierīcēs gaisa pūtīšanai. Viņiem nav iespēju mainīt.