Az aszinkron elektromos motorok eszköze és működési elve

  • Fűtés

Az iparban a leggyakoribbak a háromfázisú aszinkron motorok. Tekintsük a motorok szerkezetét és működését.

Az aszinkron motor működési elve egy forgó mágneses mező használatán alapul.

Egy ilyen motor működésének tisztázása érdekében a következő tapasztalatokat fogjuk végrehajtani.

Rögzítse a patkó mágnest a tengelyen úgy, hogy a fogantyú elforgatható legyen. A mágnes pólusainál a tengelyen egy rézhenger helyezkedik el, amely szabadon foroghat.

1. ábra: A forgató mágneses mező előállításának legegyszerűbb modellje.

Kezdjük forgatni a mágnest az óramutató járásával megegyező irányba. A mágnes mezője is elkezd forgatni, és forgatásával a rézhengerrel metszi az erőt. A hengerben az elektromágneses indukció törvénye szerint örvényáram keletkezik, ami saját mágneses mezőt hoz létre - a henger mezője. Ez a mező kölcsönhatásba lép az állandó mágnes mágneses mezőjével, aminek következtében a henger a mágnessel megegyező irányba forog.

Megállapítottuk, hogy a henger forgási sebessége valamivel kisebb, mint a mágneses mező forgási sebessége.

Valójában, ha egy henger ugyanolyan sebességgel forog, mint a mágneses mező, akkor az erő mágneses vonala nem metszik egymást, és ezért nem keletkeznek örvényáramok, amelyek a henger forgatásához vezetnek.

A mágneses mező rotációs sebességét általában szinkronnak nevezzük, mivel egyenlő a mágnes forgási sebességével, és a henger forgási sebessége aszinkron (aszinkron). Ezért maga a motor aszinkronmotor volt. A henger (rotor) forgási sebessége kis mértékben eltér a mágneses mező forgási sebességétől, úgynevezett csúszó.

A rotor rotációs sebességét az n1-en és a mező forgási sebessége n segítségével számoljuk ki a csúszási értéket százalékban a következő képlet alkalmazásával:

A fenti kísérletben a forgó mágneses tér és az általa okozott henger forgása az állandó mágnes forgásának köszönhető, ezért egy ilyen eszköz még nem villamos motor. Szükséges egy villamos áramot létrehozni, hogy forgó mágneses mezőt hozzon létre és használjon forgó rotor forgatására. Ezt a feladatot egy időben brilliánsan megoldotta M. O. Dolivo-Dobrovolsky. Erre a célra háromfázisú áramot javasolt.

Az aszinkron elektromos motor M. O. Dolivo-Dobrovolsky eszköze

2. ábra Az aszinkron elektromos motor Dolivo-Dobrovolsky diagramja

A gyűrű alakú vasmag magjainak, az elektromotor állórészének, három tekercset helyeznek el, a háromfázisú 0 áramhálózatokat, amelyek egymáshoz képest 120 ° -os szögben helyezkednek el.

A mag belső része a fémhenger tengelyére van rögzítve, az elektromos motor forgórészeként.

Ha a tekercsek az ábrán látható módon kapcsolódnak egymáshoz és a háromfázisú áramhálózathoz vannak csatlakoztatva, akkor a három pólus által létrehozott teljes mágneses fluxus forgatja.

A 3. ábra a motor tekercsében lévő áramok és a forgó mágneses mező előfordulási folyamatának grafikonját mutatja.

Tekintsünk - részletesebben ez a folyamat.

3. ábra. Forgó mágneses mező beszerzése

Az "A" helyzetben a grafikonon az áram az első fázisban nulla, a második fázisban negatív, a harmadik pedig pozitív. A pólusok tekercsein átfolyó áram a szalagokkal jelzett irányban áramlik.

Miután meghatároztuk a jobb oldali szabály által létrehozott mágneses fluxus irányát, látni fogjuk, hogy egy déli pólus (S) jön létre a harmadik tekercs belső pólusvégén (szemben a rotorral) és egy északi pólust (C) a második tekercs pólusán. A teljes mágneses fluxus a második tekercs pólusától a rotoron át a harmadik tekercs pólusáig irányul.

A "B" pozícióban a grafikonon a második fázisban lévő áram nulla, az első fázisban pozitív, a harmadik pedig negatív. A pólusok tekercsén átáramló áram a déli póluson (Yu) az első tekercs végén, a harmadik tekercs végén az északi pólust (C). A teljes mágneses fluxust a harmadik póluson a rotoron át az első pólusra irányítjuk, vagyis a pólusok ebben az esetben 120 ° -kal mozognak.

A "B" helyzetben a grafikonon a harmadik fázisban lévő áram nulla, a második fázisban pozitív, és az elsőben negatív. Az első és a második tekercsen áthaladó áram az első tekercs pólusvégén az északi pólust (C) és a déli pólust (Yu) a második tekercs pólusvégén hozza létre, vagyis a teljes mágneses mező polaritása egy másik 120 ° -ot megy. A grafikon "G" pozíciójában a mágneses mező további 120 ° -kal mozog.

Így a teljes mágneses fluxus megváltoztatja az irányát az állórész tekercsében (pólusokban) lévő áram irányának változásával.

Ebben az esetben a tekercsben lévő áramváltás egy szakaszában a mágneses fluxus teljes forradalmat fog kifejteni. A forgó mágneses fluxus el fogja távolítani a hengert, és így egy aszinkron elektromos motort fogunk kapni.

Emlékezzünk vissza, hogy a 3. ábrán az állórész-tekercseket egy "csillag" kapcsolja össze, de egy forgó mágneses mező is kialakul, amikor "háromszög" kapcsolódik.

Ha megcseréljük a második és a harmadik fázis tekercselését, a mágneses fluxus megváltoztatja a forgás irányát az ellenkezőjére.

Ugyanez az eredmény érhető el az állórész tekercsének cseréje nélkül, de a hálózat második fázisának áramát az állórész harmadik fázisához, a harmadik fázist pedig az állórész második fázisához irányítjuk.

Így lehetséges megváltoztatni a mágneses mező forgási irányát bármilyen két fázis váltásával.

Három tekercselésű indukciós motor készülékét tekintettük az állórészre. Ebben az esetben a forgó mágneses mező bipoláris, és a fordulatszám másodpercenként megegyezik az áramváltási időszakok számával egy másodpercen belül.

Ha a tekercs körül 6 tekercs van elhelyezve, egy négypólusú forgó mágneses mező jön létre. Kilenc tekercseléssel a mező hatpólusú lesz.

Az f háromfázisú áram frekvenciájával, amely 50 perccel vagy másodpercenként percenként 3000, a forgó mező percenkénti fordulatszámának száma:

bipoláris állórészben n = (50 x 60) / 1 = 3000 rpm,

négypólusú állvánnyal, n = (50 x 60) / 2 = 1500 rpm,

egy hatpólusú állórészben, n = (50 x 60) / 3 = 1000 rpm,

ha az állórész pólusainak száma p: n = (f x 60) / p,

Tehát meghatároztuk a mágneses mező rotációs sebességét és annak függvényét a tekercsek számától a motortestortól.

Ugyanaz a motor rotorja, mint tudjuk, némileg elmarad a forgatásakor.

A rotor késése azonban nagyon kicsi. Például, ha a motor alapjáraton van, a sebességkülönbség mindössze 3%, és 5 - 7% terheléssel. Következésképpen az aszinkron motor sebessége változó terhelés esetén nagyon kis határok között változik, ami az egyik előnye.

Vegye fontolóra az aszinkron elektromos motorok készülékét.

A modern aszinkron elektromos motor állórészének nincsenek kifejtett oszlopai, vagyis az állórész belső felülete teljesen sima.

Az örvényáram veszteségeinek csökkentése érdekében az állórész magját vékony préselt acéllemezből szerelik össze. Az összeszerelt állórész magja acél tokban van rögzítve.

Az állórész réseiben egy rézhuzal tekercselése húzódott. Az elektromos motor állórészének fázisát egy "csillag" vagy "háromszög" kapcsolja össze, amelyre a házon lévő összes tekercs kezdete és vége látható - speciális szigetelőpajzson. Az állórész ilyen eszköze nagyon kényelmes, mivel lehetővé teszi a tekercselést különböző szabványos feszültségeken.

Az indukciós motor rotorja, mint egy állórész, bélyegzett acéllemezekből áll. A tekercset a rotor nyílásaiba helyezzük.

A forgórész kialakításától függően az indukciós motorok mágneses ketrecekkel és fázissorrotos motorokkal vannak felosztva.

A mókusrúd rotor tekercselése a rúd rúdjaiból van kialakítva, amelyeket a rotor nyílásaiba helyezett. A rudak végei réz gyűrűvel vannak összekötve. Az ilyen tekercselést "mókusrács" tekercselésnek nevezik. Ne feledje, hogy a rézrudak a hornyokban nincsenek szigetelve.

Egyes motoroknál a "mókusrúd" -ot egy öntött rotor váltja fel.

A fázissor forgószinkron (csúszógyűrűvel ellátott) aszinkronmotort általában nagy teljesítményű villanymotorokban használják, és ilyen esetekben; ha szükséges, hogy az elektromos motor nagy erőt hozzon létre az indításkor. Ezt úgy érjük el, hogy a fázismotor tekercsében egy reosztátot indítunk.

A rövidzárlatos aszinkron motorok kétféleképpen indulnak el:

1) Háromfázisú hálózati feszültség közvetlen csatlakoztatása a motor állórészéhez. Ez a módszer a legegyszerűbb és legnépszerűbb.

2) Az állórész tekercselésére alkalmazott feszültség csökkentésével. A feszültség csökken, például az állórész tekercselése a "csillag" -ról a "háromszögre".

A motor elindul, amikor az állórész tekercselés "csillaggal" van összekötve, és amikor a rotor eléri a normál fordulatszámot, az állórész tekercselése "háromszög" kapcsolatra vált.

A tápvezetékek jelenlegi áramát a motor indításának módjával háromszor csökkenti az a tényező, amely akkor keletkezne, amikor a motort közvetlenül a hálózatra csatlakoztatták, a statikus tekercsekkel pedig egy "háromszög" csatlakoztak. Ez a módszer azonban csak akkor alkalmazható, ha az állórész normál működésre lett tervezve, ha a tekercselést "háromszög" kapcsolja.

A legegyszerűbb, olcsóbb és megbízhatóbb egy aszinkron elektromos motor, mocsár-keretes rotorral, de ennek a motornak van néhány hátránya - egy kis erő, amikor elindul, és egy nagy kezdő áramerősség. Ezeket a hátrányokat nagyrészt megszünteti egy fázis rotor használata, de egy ilyen rotor használata jelentősen megnöveli a motor költségeit, és induló reosztátot igényel.

Az aszinkron elektromos motorok típusai

Az aszinkron gépek fő típusa háromfázisú aszinkron motor. Három tekercs van az állórészen, térben 120 ° -kal. A tekercselés csillaggal vagy deltával van összekötve, és háromfázisú váltóárammal működik.

A legtöbb esetben az alacsony teljesítményű motorok kétfázisú motorokként működnek. Ellentétben a háromfázisú motorokkal, két tekercs van az állórészen, az áramok, amelyeknél a forgó mágneses mező létrehozása érdekében π / 2-es szöggel kell elmozdulni.

Ha a tekercsben lévõ áramok nagyságrendekkel egyenlõek, és fázisban 90 ° -kal eltolódnak, akkor egy ilyen motor mûködése semmilyen módon nem térhet el a háromfázisú mûködésétõl. Azonban az ilyen típusú két tekercselésű motorok a legtöbb esetben egyfázisú hálózatból táplálkoznak, és a 90 ° -ot megközelítő váltás mesterségesen történik, általában a kondenzátorok rovására.

Egyetlen fázisú motor, amelynek csak egy tekercselése van az állórészen, gyakorlatilag üzemképtelen. Álló rotorral csak egy pulzáló mágneses mező jön létre a motorban, és a nyomaték nulla. Igaz, ha egy ilyen gép rotorát bizonyos sebességgel megforgatják, akkor tovább tudja ellátni a motor működését.

Ebben az esetben, bár csak egy lüktető mező lesz, két szimmetrikus - közvetlen és hátramenetből áll, amelyek egyenlőtlen pillanatokat hoznak létre - több motor és kevesebb fékezés, amelyek a rotor áramának növekedésével jönnek létre (a szinkron mezőhöz képest csúszás nagyobb, mint 1).

A fentiekkel összefüggésben az egyfázisú motorok egy második tekercseléssel vannak ellátva, amelyet indítóként használnak. Az áram fáziseltolódásának megteremtéséhez a kondenzátorok bekerülnek a tekercs áramkörébe, kondenzátorok meglehetősen nagyok lehetnek (tíz mikrofarad motorteljesítmény kisebb, mint 1 kW).

A vezérlőrendszerek kétfázisú motorokat használnak, amelyeket néha végrehajtónak neveznek. Két tekercsük van az állórészen, 90 ° -ban térben. Az egyik tekercs, amelyet a mezőtekercselésnek neveznek, közvetlenül kapcsolódik az 50 vagy 400 Hz-es hálózathoz. A második vezérlő tekercselésként használatos.

Forgó mágneses mező és a megfelelő pillanat létrehozásához a szabályozó tekercsben lévő áramot 90 ° -os szöggel kell elmozdítani. A motor fordulatszámának beállítása, amint azt az alábbiakban mutatjuk be, az ebben a tekercsben lévő áram értékének vagy fázisának megváltoztatásával történik. A hátramenetet a szabályozó tekercsben az áram fázisának 180 ° -kal történő megváltoztatásával (a tekercselés átkapcsolásával) biztosítja.

A kétfázisú motorok több változatban készülnek:

mókus ketrec rotor

üreges, nem mágneses rotorral

egy üreges mágneses rotorral.

A motor rotációs mozgásának átalakítása a munkagép transzlációs mozgásába mindig összefüggésbe hozható a mechanikus alkatrészek használatának szükségességével: fogaskerekek, csavarok, stb. Ezért néha tanácsos a motort a rotor futójának lineáris mozgásával futtatni (a "rotor" név csak feltételesen - mozgó szervként).

Ebben az esetben a motor, mint mondják, telepíthető. A lineáris motor állítóberendezése ugyanolyan módon történik, mint a térfogatmérő motoré, de csak a rotor csúszka maximális mozgásának teljes hosszában kell a résekbe helyezni. A rotor-futó általában rövidzárlatos, a mechanika csuklós testével. Az állórész végein természetesen meg kell állni, ami megakadályozza, hogy a rotor elhagyja az út munkaképeit.

Aszinkron motor - működési elv és eszköz

1889. március 8-án Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky legnagyobb orosz tudósa és mérnöke feltalált egy háromfázisú aszinkronmotort rövidzárlatos rotorral.

A modern háromfázisú aszinkron motorok az elektromos energia átalakítói a mechanikai energiává. Az egyszerűség, az alacsony költség és a magas megbízhatóság miatt az indukciós motorokat széles körben használják. Mindenütt jelen vannak, ez a leggyakoribb típusú motor, ezek a világ összes motorjának 90% -át állítják elő. Az aszinkron motor valóban technikai forradalmat eredményezett az egész globális iparágban.

Az aszinkron motorok hatalmas népszerűsége az üzemeltetés egyszerűségével, alacsony költséggel és megbízhatósággal jár.

Az aszinkron motor egy aszinkron gép, amely az AC elektromos energiát mechanikai energiává alakítja. Az aszinkron szó önmagában nem jelent egyidejűséget. Ebben az esetben azt értjük, hogy az aszinkron motorokkal az állórész mágneses mezőjének forgási frekvenciája mindig nagyobb, mint a forgórész forgási frekvenciája. Az aszinkron motorok a definícióból egyértelműen működnek egy AC hálózatból.

eszköz

A képen: 1 - tengely, 2,6 - csapágyak, 3,8 - csapágypajzsok, 4 láb, 5 - ventilátor burkolat, 7 - ventilátor járókerék, 9 - mókusrúd rotor, 10 - állórész, 11 - csatlakozó doboz.

Az indukciós motor fő részei az állórész (10) és a forgórész (9).

Az állórész henger alakú, és acéllemezből van összeállítva. Az állórész magában lévő résekben vannak tekercselő tekercsek. A tekercsek tengelye a térben 120 ° -os szögben van egymáshoz viszonyítva. A mellékelt feszültségtől függően a tekercselés végeit egy háromszög vagy egy csillag kapcsolja.

Az indukciós motor rotorai két típusból állnak: egy rövidzárlatos és egy fázis rotor.

A rövidzárlatú rotor egy acéllemezből készült mag. A megolvadt alumíniumot ennek a magnak a hornyaiba öntik, ami a záró gyűrűkkel rövidre záródó rudakat képez. Ezt a tervet "mókus ketrecnek" hívják. A nagyteljesítményű motorokban réz felhasználható alumínium helyett. A mókuska rövidzáró rotor tekercselés, ezért maga a név.

A fázis rotor háromfázisú tekercseléssel rendelkezik, amely gyakorlatilag nem különbözik az állórész tekercselésétől. A legtöbb esetben a fázis rotor tekercselésének végei egy csillaghoz kapcsolódnak, és a szabad végeket a csúszógyűrűkhez szállítják. A gyűrűkkel összekapcsolt ecsetek segítségével egy további ellenállás is beilleszthető a rotor tekercselési körébe. Erre azért van szükség, hogy képes legyen megváltoztatni az ellenállást a rotor áramkörében, mert segít csökkenteni a nagy beáramlási áramokat. További információ a fázis rotorról a cikkben - aszinkron motor fázis rotorral.

A működés elve

Amikor az állórész tekercselésére feszültség keletkezik, minden fázisban mágneses fluxust hozunk létre, amely az alkalmazott feszültség frekvenciájával változik. Ezek a mágneses fluxusok 120 ° -kal eltolódnak egymáshoz időben és térben. A kapott mágneses fluxus tehát forgó.

Az így létrejövő mágneses fluxus elfordul, és ezáltal elektromotoros erőt hoz létre a rotorvezetőkben. Mivel a rotor tekercselésének zárt elektromos áramköre van, egy áramlat keletkezik, amely viszont kölcsönhatásba lép az állórész mágneses fluxussal, létrehoz egy motor indító nyomatékát, amely hajlamos arra, hogy a rotorot az állórész mágneses mezőjének elforgatásával forgassa. Amikor eléri az értéket, a forgórész féknyomatékát, majd meghaladja azt, akkor a rotor elkezd forogni. Amikor ez megtörténik, az ún.

A slip s egy olyan mennyiség, amely jelzi, hogy a szinkron frekvencia n1 az állórész mágneses mezője nagyobb, mint a rotor fordulatszáma n2, százalékban.

A csúszda rendkívül fontos mennyiség. A kezdeti időpontban egyenlő az egységgel, de a n forgási frekvenciával2 rotor relatív frekvenciakülönbség n1-n2 kisebb lesz, aminek következtében csökken az EMF és a rotorvezetékek áramerőssége, ami a nyomaték csökkenéséhez vezet. Készenléti üzemmódban, amikor a motor a tengelyen terhelés nélkül fut, a csúszka minimális, de a statikus pillanat növekedésével nő a scr - kritikus csúszás. Ha a motor meghaladja ezt az értéket, előfordulhat az úgynevezett motorfordulatszám, és instabil működést eredményezhet. A csúszási értékek 0-tól 1-ig terjednek, általános célú aszinkron motorok esetében, névleges üzemmódban - 1-8%.

Miután közötti egyensúly elektromágneses nyomaték, ami a rotor forog, és a fékezési nyomaték a motor tengelyén terhelési értékek megváltoztatásához folyamatok megszűnnek.

Kiderül, hogy az aszinkron motor működési elve az állórész forgó mágneses mezőjének és a mágneses mező által a rotorban indukált áramok kölcsönhatásából áll. Ezenkívül a nyomaték csak akkor fordulhat elő, ha a mágneses mezők forgási frekvenciájának különbsége van.

Háromfázisú aszinkron motor

Háromfázisú aszinkronmotor mocsárkannával

Aszinkron motoros kialakítás

A háromfázisú aszinkron elektromos motor, valamint minden elektromos motor két fő részből áll - az állórészből és a forgórészből. Stacioner - rögzített rész, rotor forgó alkatrész. A rotor az állórész belsejében található. Van egy kis távolság a rotor és az állórész között, úgynevezett légrés, jellemzően 0,5-2 mm.

Az állórész egy házból és egy tekercsből álló magból áll. Az állórész magja vékonylemezes, általában 0,5 mm vastagságú műszaki szigetelésű, szigetelő lakkal borított. A mag lényeges szerkezete hozzájárul az örvényáramok jelentős csökkenéséhez, amelyek a mag mágneses megfordulásának folyamatában keletkeznek egy forgó mágneses térrel. Az állórész tekercselése a mag nyílásaiban található.

A rotor egy magból áll, amelynek rövidzáró tekercselése és tengelye van. A rotor magja is laminált kialakítású. Ebben az esetben a rotorlapok nem lakkoztak, mivel az áram kis frekvenciájú és az oxidfilm elegendő az örvényáramok korlátozásához.

A működés elve. Forgó mágneses mező

A háromfázisú aszinkron elektromos motor működési elve háromfázisú tekercselésre épül, amikor egy háromfázisú áramhálózat bekapcsol, forgó mágneses mező létrehozására.

A forgó mágneses mező az elektromos motorok és generátorok alapvető koncepciója.

Ennek a mezőnek a forgási frekvenciája vagy a szinkron frekvencia frekvenciája egyenesen arányos a f alternáló áram frekvenciájával1 és fordítottan arányos a háromfázisú tekercs p pólusainak számával.

  • ahol n1 - az állórész mágneses mezőjének forgási frekvenciája, fordulatszám,
  • f1 - váltakozó áram frekvenciája, Hz,
  • p a póluspárok száma

A forgó mágneses mező fogalma

A forgó mágneses mező jobb megértéséhez vegye figyelembe az egyszerűsített háromfázisú tekercselést három fordulattal. A vezetéken keresztül áramló áramkör mágneses mezőt hoz létre körülötte. Az alábbi ábra egy háromfázisú váltakozó áram által létrehozott mezőt mutatja egy adott időpontban.

A váltóáram komponensei idővel változnak, aminek következtében az általuk létrehozott mágneses mező változik. Ebben az esetben a háromfázisú tekercs létrejött mágneses mezője más irányba fog fordulni, ugyanakkor ugyanazt az amplitúdót megtartja.

A forgó mágneses mező működése zárt tekercsen

Most zárt vezetőt helyezünk el egy forgó mágneses mezőn belül. Az elektromágneses indukció törvénye szerint a változó mágneses mező egy elektromotoros erő (EMF) megjelenéséhez vezet. Viszont az EMF áramot okoz a vezetõben. Így egy mágneses mezőben egy zárt vezető lesz árammal, amire az Ampere törvény szerint erő fog működni, aminek következtében az áramkör elkezd forgatni.

Squirrel cage rotor indukciós motor

Az aszinkron elektromos motor ezen elv szerint is működik. Az aszinkron motoron belüli áramerősségű keret helyett egy mókuskerékhez hasonlító mókus-cage rotor van a konstrukcióban. A rövidzárlatú rotor a gyűrűk végeiből rövidre záródó rudakat tartalmaz.

Egy háromfázisú váltakozó áram, amely átmegy az állórész tekercseken, forgó mágneses mezőt hoz létre. Így, ahogy korábban leírtuk, a forgórész rúdjainál áramot fog okozni, ami a rotor elindulását elindítja. Az alábbi ábrán látható a különbség a rúdban előidézett áramok között. Ez annak köszönhető, hogy a mágneses tér változásának nagysága különbözõ pálcákban különbözik, mivel különbözõ helyük van a mezõhöz képest. A rúdhoz tartozó áram változása idővel változik.

Azt is észrevehetjük, hogy a forgórész rúdja a forgástengelyhez képest ferde. Ez azért van, hogy csökkentsük az EMF magasabb harmonikáit és megszabaduljunk a pillanat hullámától. Ha a rudakat a forgás tengelye mentén irányították volna, akkor bennük pulzáló mágneses mező keletkezne, mivel a tekercs mágneses rezisztenciája sokkal magasabb, mint az állórészfogak mágneses ellenállása.

Slip aszinkron motor. Rotor sebesség

Az indukciós motor megkülönböztető jellemzője, hogy a rotor fordulatszáma n2 kisebb, mint az n állórész mágneses mező szinkron frekvenciája1.

Ezt azzal magyarázza, hogy az EMF a forgórész tekercseinél csak akkor indukálódik, ha a forgási sebesség egyenlőtlen.21. Az állórész térforgásának frekvenciáját a rotorhoz viszonyítva az n csúszási frekvencia határozza megs= n1-n2. Az állórész rotációs mezőjéről a forgórész késleltetését egy s relatív érték határozza meg, amelyet a csúszka:

  • ahol s az aszinkron motor csúszása,
  • n1 - az állórész mágneses mezőjének forgási frekvenciája, fordulatszám,
  • n2 - rotorsebesség, fordulatszám,

Tekintsük azt az esetet, amikor a rotor sebessége egybeesik az állórész mágneses mező forgási frekvenciájával. Ebben az esetben a rotor relatív mágneses mezője állandó lesz, így az EMF nem keletkezik a rotorrúdban, ezért az áram nem fog keletkezni. Ez azt jelenti, hogy a rotorra ható erõ nulla lesz. Így a rotor lelassul. Ezután váltakozó mágneses tér ismét a forgórész rudakra hat, így az indukált áram és az erő növekedni fog. A valóságban az aszinkron elektromos motor rotorja soha nem fogja elérni az állórész mágneses mezőjének forgási sebességét. A rotor bizonyos sebességgel forog, amely kicsit kisebb, mint a szinkronsebesség.

A csúszásindukciós motor értéke 0 és 1 között változhat, azaz 0-100%. Ha s

0, ez megfelel az alapjárati üzemmódnak, amikor a motor rotorja gyakorlatilag nem éri meg az ellentétes pillanatot; ha s = 1 - rövidzárlatos üzemmód, amelyben a motor rotor áll (n2 = 0). A csúszás a motortengely mechanikai terhelésétől függ és növekedésével nő.

A névleges terhelésnek megfelelő csúszót névleges csúszásnak nevezik. Az alacsony és közepes teljesítményű aszinkron motorok esetében a névleges csúszás 8% és 2% közötti.

Energiaátalakítás

Az aszinkronmotor a statikus tekercsekhez szállított villamos energiát mechanikusan (a forgórész tengelyének forgása) alakítja át. De a bemeneti és kimeneti teljesítmény nem egyenlő egymással, mivel a konverziós energia veszteségei során előfordul: súrlódás, fűtés, örvényáramok és hiszterézisveszteségek. Ez az energia hő hatására eloszlik. Ezért az aszinkron motor hűtőventilátorral rendelkezik.

Aszinkron motoros csatlakozás

Három fázisú váltóáram

A háromfázisú váltakozó áramú hálózat a legszélesebb körben elterjedt az elektromos erőátviteli rendszerek között. A háromfázisú rendszer fő előnye az egyfázisú és kétfázisú rendszerekhez képest a hatékonyság. Egy háromfázisú áramkörben az energia három vezetékön keresztül történik, és a különböző vezetékeken áramló áramlatok 120 ° -kal fázisban egymáshoz képest eltolódnak, míg a szinuszos emf különböző fázisokban ugyanolyan frekvenciájú és amplitúdójú.

Csillag és háromszög

Az elektromos motor állórészének háromfázisú tekercselése a hálózat tápfeszültségétől függően a "csillag" vagy a "háromszög" séma szerint kapcsolódik. A háromfázisú tekercs végei lehetnek: a villanymotor belsejében vannak csatlakoztatva (három vezeték kikerül a motorból), kivezetésre kerül (hat vezeték kijön), a csatlakozódobozba juttatva (hat kábel a dobozba, a dobozból három).

Fázisfeszültség - az egyik fázis kezdete és vége közötti lehetséges különbség. Egy másik meghatározás: a fázisfeszültség a potenciálkülönbség a vonalvezeték és a semleges között.

Hálózati feszültség - a két lineáris vezeték közötti lehetséges különbség (fázisok között).

Az aszinkron motor működésének elve

Az elektromos motor kis veszteséggel, az elektromos energia mechanikai energiává alakításával készül.

Javasoljuk egy aszinkron elektromos motor működésének elvét egy mókus-kockás rotorral, háromfázisú és egyfázisú típusokkal, valamint tervezési és bekötési rajzaival.

A motor szerkezete

Az elektromos motor fő elemei az állórész, a forgórész, a tekercselés és a mágneses mag.

Az elektromos energia mechanikai energiává való átalakulása a motor forgó részében - a rotorban történik.

AC motor esetén a rotor nem csak a mágneses mező, hanem az indukció révén is energiát kap. Így ezeket aszinkron motoroknak nevezik. Ez összehasonlítható a transzformátor szekunder tekercselésével. Ezeket az aszinkron motorokat rotációs transzformátoroknak is nevezik. A leggyakrabban használt modellek háromfázisú beillesztésre.

Aszinkron motoros kialakítás

Az elektromos motor forgásirányát a bal oldali gimlet szabály határozza meg: a mágneses mező és a vezető közötti kapcsolatot mutatja.

A második nagyon fontos törvény Faraday:

  1. Az emf indukálódik a tekercselésben, de az elektromágneses fluxus idővel változik.
  2. Az indukált emf nagysága közvetlenül arányos az elektromos áram változásának sebességével.
  3. Az EMF iránya ellensúlyozza az áramot.

A működés elve

Amikor az álló állórész tekercselésére feszültséget alkalmazunk, mágneses állapotot hozunk létre az állórészben. Ha AC feszültséget alkalmaznak, az általa létrehozott mágneses fluxus megváltozik. Tehát az állórész változtatja a mágneses mezőt, és a rotor mágneses fluxusokat kap.

Így az elektromos motor forgórésze fogadja az állórész áramát, és ezért elfordul. Ez a működés alapelve, és az aszinkron gépekben csúszik. Az előzőekből meg kell jegyezni, hogy az állórész (és annak feszültsége) mágneses fluxusának meg kell egyeznie a rotort forgó váltakozó árammal, így az aszinkron gép csak AC áramról működtethető.

Az aszinkron motor működésének elve

Ha az ilyen motorok generátorként működnek, akkor közvetlenül váltakozó áramot generálnak. Ilyen munkák esetén a rotor külső eszközökkel forog, például egy turbina. Ha a rotor bizonyos maradék mágnesességgel rendelkezik, vagyis olyan mágneses tulajdonságokkal rendelkezik, amely mágnesként marad az anyag belsejében, akkor a rotor változó áramlást hoz létre az álló állórész tekercsében. Tehát ez az állórész tekercs indukált feszültséget fog kapni az indukció elvének megfelelően.

Indukciós generátorokat használnak a kis üzletek és háztartásokban, hogy további táplálkozási támogatást nyújtsanak, és egyszerű felszerelésük miatt a legkevésbé költségesek. A közelmúltban széles körben használják azokat az országokban élő embereket, ahol az elektromos gépek a tápellátó hálózat állandó feszültségcsökkenése miatt veszítenek áram alatt. A rotor általában egy aszinkron váltakozó feszültséggenerátorhoz csatlakoztatott kis dízelmotorral forog.

A rotor forgatása

A forgó mágneses fluxus áthalad az állórész, a forgórész és a rotorban lévő rögzített vezetékek tekercselése közötti légrésen. Ez a forgó áramlás feszültséget hoz létre a rotor vezetékeiben, ezáltal kényszeríti az EMF-et, hogy bennük indukálódjon. A Faraday elektromágneses indukciós törvényével összhangban ez a viszonylagos mozgás a forgó mágneses fluxus és a rotor stacionárius tekercselése között, ami izgatja az EMF-et, és a forgás alapja.

Olyan motorral, amelyben a mágus kosár forgórésze van, amelyben a rotorvezetők zárt áramkört képeznek, aminek következtében egy emf áramot indukál benne, az irányt a lencse törvényben adják meg, és megakadályozza annak előfordulásának okát. A rotor relatív mozgása a forgó mágneses fluxus és a rögzített vezető között a forgás hatása. Így a relatív sebesség csökkentése érdekében a rotor ugyanabba az irányba kezd forgatni, mint a forgó áramlást az állórész tekercsében, megpróbálja elkapni. Az általa indukált emf frekvenciája megegyezik a tápegység frekvenciájával.

Ridge indukciós motorok

Ha a tápfeszültség alacsony, a rövidzáró rotor tekercselésének gerjesztése nem következik be. Ez azért van így, mert amikor az állórészfogak száma és a rotor fogainak száma egyenlő, ezáltal mágneses rögzítést okoz az állórész és a rotor között. Ez a fizikai érintkezés más néven fogazat blokkolás vagy mágneses blokkolás. Ez a probléma megoldható a rotor vagy az állórész rések számának növelésével.

kapcsolat

Az aszinkron motor leállítható azáltal, hogy egyszerűen kicseréli az állórész két részét. Vészhelyzet esetén használják. Ezután megváltoztatja a forgó áramlás irányát, ami nyomatékot eredményez, ezáltal megszakítja a forgórész tápellátását. Ez az antiphase fékezés.

Videó: Az aszinkron motor működése

Annak érdekében, hogy ez ne történjen az egyfázisú aszinkron motorban, szükség van kondenzátor eszköz használatára.

A bekötést a kezdő tekercseléssel kell összekötni, de előre kell kiszámítani. képlet

QC = Ua I 2 = U 2 I 2 / sin 2

Áramkör: Aszinkronmotor csatlakoztatása

Ebből az következik, hogy a kétfázisú vagy egyfázisú váltakozó áramú villamos gépeket olyan teljesítményű kondenzátorokkal kell ellátni, amelyeknek teljesítménye megegyezik a motor teljesítményével.

Tengelykapcsoló analógia

Az ipari gépekben használt aszinkron elektromos motor működésének és műszaki jellemzőinek figyelembe vételével meg kell említeni egy mechanikus tengelykapcsoló forgó tengelykapcsolóját. A hajtótengely nyomatékának meg kell egyeznie a meghajtott tengely nyomatékával. Ezenkívül hangsúlyozni kell, hogy ez a két pont azonos, mivel a lineáris átalakító nyomatékát a tengelykapcsoló belső lemezei közötti súrlódás okozza.

Elektromágneses kuplung

Hasonló működési elv és a vontatómotor egy fázis rotorral. Ennek a motornak a rendszere nyolc pólusból áll (ezekből 4 alapvető és 4 kiegészítő), magok pedig. A réztekercsek a fő oszlopokon helyezkednek el. Az ilyen mechanizmus forgása köteles a fogaskerékre, amely nyomatékot kap a szerelvény tengelyétől, amelyet szintén a magnak neveznek. A hálózathoz való csatlakozást négy rugalmas kábel biztosítja. A többpólusú villanymotor fő célja a nehéz gépek kifejlesztése: dízelmozdonyok, traktorok, kombájnok, és bizonyos esetekben szerszámgépek.

Erősségek és gyengeségek

Az aszinkron motor eszköze szinte univerzális, de ez a mechanizmus is előnye és hátránya.

AC indukciós motorok előnyei:

  1. A design egy egyszerű forma.
  2. Alacsony termelési költség.
  3. Megbízható és praktikus a tervezéshez.
  4. Nem szeszélyes a működés.
  5. Egyszerű ellenőrzési rendszer

Ezeknek a motoroknak a hatékonysága nagyon magas, mivel nincs súrlódási veszteség és viszonylag nagy teljesítménytényező.

AC indukciós motorok hátrányai:

  1. A sebességszabályozás áramkimaradás nélkül nem lehetséges.
  2. Ha a terhelés nő, a pillanat lecsökken.
  3. Viszonylag kis kiindulási pont.

Eszköz és az aszinkron motor működési elve

Az aszinkron elektromos motorokat (AD) széles körben használják a nemzetgazdaságban. Különböző források szerint a rotációs vagy transzlációs mozgás mechanikai energiájává átalakított összes villamos energia 70% -át egy aszinkron motor fogyasztja. A transzlációs mozgás elektromos energiáját a mechanikai energiává alakítják lineáris aszinkron villanymotorok, amelyeket széles körben használnak az elektromos hajtásokban a technológiai műveletek elvégzéséhez. A vérnyomás széles körű elterjedése számos előnnyel jár. Az aszinkronmotorok a legegyszerűbbek a tervezésben és gyártásban, megbízhatóak és a legolcsóbbak minden típusú villanymotor esetében. Nem rendelkeznek ecsetgyűjtő egységgel vagy csúszó áramgyűjtő egységgel, amely a magas megbízhatóság mellett minimális működési költségeket is biztosít. Az adagolási fázisok számától függően háromfázisú és egyfázisú aszinkron motorok különböztethetők meg. A háromfázisú aszinkron motor bizonyos körülmények között sikeresen teljesítheti funkcióit akkor is, ha egyfázisú hálózatról van táplálva. A HELL-et széles körben használják nemcsak az iparban, az építőiparban, a mezőgazdaságban, hanem a magánszférában, a mindennapi életben, az otthoni műhelyekben, a kerttervekben. Az egyfázisú aszinkron motorok mosógépeket, ventilátorokat, apró famegmunkáló gépeket, elektromos szerszámokat és vízellátó szivattyúkat vezetnek. Leggyakrabban három fázisú artériás nyomást alkalmaznak az ipari gyártás mechanizmusainak és eszközeinek vagy a szabadalmaztatott formatervezésének javítására vagy létrehozására. A tervező rendelkezésére áll egyaránt háromfázisú és egyfázisú hálózat. Vannak problémák a teljesítmény kiszámításakor és a motor kiválasztásához egy vagy másik esetben, kiválasztva az aszinkronmotor legracionalálisabb vezérlőáramkörét, a háromfázisú aszinkronmotor egyfázisú üzemmódban történő működését biztosító kondenzátorok kiszámítása, keresztmetszet kiválasztása és a vezetékek, vezérlési és védelmi eszközök típusa. Ez a fajta gyakorlati probléma az olvasónak felajánlott könyvet szenteli. A könyv leírja továbbá az eszköz és az aszinkronmotor működési elvét, a háromfázisú és egyfázisú motorok motorjainak alapvető tervezési arányait.

Az aszinkron elektromos motorok eszköze és működési elve

1. Eszköz háromfázisú aszinkron motorok

A rotációs mozgást biztosító hagyományos háromfázisú aszinkron motor (AD) egy elektromos gép, amely két fő részből áll: álló állórész és forgó motor a motortengelyen. A motor állórésze olyan keretből áll, amelybe egy úgynevezett elektromágneses állórész mag van beillesztve, beleértve a mágneses magot és a háromfázisú elosztott állórész tekercselést. A mag célja, hogy mágnesezzen egy gépet vagy forgó mágneses mezőt hozzon létre. Az állórész mágneses magja különféle elektromos acélból lepecsételt (0,28-1 Mm) lapokból áll. A lemezeknél fogazott zóna és járom van (1.a ábra). A lapokat úgy szerelik össze és rögzítik, hogy az állórész fogai és hornyai alakuljanak ki a mágneses magban (1.b ábra). A mágneses áramkör egy kis mágneses ellenállás a mágneses fluxus számára, amelyet az állórész tekercsel, és a mágnesezési jelenség miatt ez az áramlás nő.

Ábra. 1 stator mágnesmag

A mágneses áramkör hornyaiba egy elosztott háromfázisú állórész-tekercs helyezkedik el. A legegyszerűbb esetben a tekercselés három fázisú tekercsből áll, amelyek tengelyei 120 ° -kal egymáshoz viszonyítva térben vannak eltolva. A fázisú tekercseket egy csillag vagy háromszög összekapcsolja (2.

2. ábra: Háromfázisú aszinkronmotor csillagkésés háromszögben történő fázisvezérlésének kapcsolási rajza

A kapcsolási rajzokra és szimbólumokra vonatkozó részletesebb információk a tekercsek kezdeteihez és végeihez az alábbiakban találhatók. A motor forgórésze mágneses magból áll, amely szintén bélyegzett acéllemezből van összeállítva, és benne hornyok vannak, amelyekben a rotor tekercselése található. A rotor tekercsek két típusa létezik: fázis és rövidzárlat. A fázis tekercselése hasonló az állórész tekercseléséhez, csillaggal összekötve. A rotor tekercselésének végeit összekötik és szigetelik, és az elejét a motortengelyen lévő érintkezőgyűrűkhez csatlakoztatják. A rögzített kefék egymáson és a motor tengelyén elhelyezett és a rotorral együtt forgó csúszógyűrűkre helyezik egymást, amelyekhez külső áramkörök csatlakoznak. Ez a forgórész ellenállásának megváltoztatásával lehetővé teszi a motor forgási sebességének szabályozását és a kiindulási áramok korlátozását. A legszélesebb körben használt rövidzáras, "mókussejtek" típusú tekercselés. A nagyméretű motorok forgórészének tekercselése réz vagy rézrudakat tartalmaz, amelyek a hornyokba kerülnek, és a rövid végű gyűrűk a végeinél vannak elhelyezve, amelyhez a rudakat forrasztják vagy hegesztik. A soros kis és közepes teljesítményű BP-ek esetében a rotor tekercselését alumíniumötvözetek öntésével végzik. Ugyanakkor a 2 rudakat és a 4 ventilátorszárnyakkal ellátott rövidzáró gyűrűket ugyanabban az időben öntik ki az 1 forgórész csomagolásában, hogy javítsák a motor hűtési körülményeit, majd a csomagot a 3 tengelyre kell nyomni (3. Az ábrán látható szelvényen láthatóak a hornyok, a fogak és a rotor rudak profiljai.

Ábra. 3. Rotor aszinkron motor rövidzárral tekercselve

A 4A aszinkron motor sorozat általános nézete az 1. ábrán látható. 4 [2]. Az 5 forgórészt a 2 tengelyre préselik, és a 3 és 9 csapágypajzatokban az állórész furatában lévő 1 és 11 csapágyakra vannak felszerelve, amelyek mindkét oldalán 6 állórész végein vannak rögzítve. A tengely szabad végéhez 2 csatlakoztassa a terhelést. A tengely másik végén a 10 ventilátor megerõsödik (a zárt lefúvatott változat motorja), amelyet egy 12 kupak zár. A ventilátor nagyobb intenzitású hõelengedést biztosít a motorról a megfelelõ teherbírás elérése érdekében. A jobb hőátadás érdekében az ágyat az ágy teljes felületén 13 bordákkal öntöttük. Az állórész és a forgórész egy légrésszel van elválasztva, amely kis teljesítményű gépek esetében 0,2 és 0,5 mm között van. Ha a motort az alapra, a keretre vagy közvetlenül a kereten mozgásban lévő mechanizmusra rögzíti, akkor a 14 csappantyúkat szerelőfuratokkal szerelik fel. Karimás motorok is rendelkezésre állnak. Az ilyen gépeknél az egyik csapágypajzson (általában a tengely oldalán) egy karimát használnak a motor összekapcsolására a munkagéppel.

Ábra. 4. A 4A aszinkron motor sorozat általános nézete

Kizárólag mancsokkal és karimával rendelkező motorok is készülnek. A motorok beépítési méretei (a lábakon vagy karimákon lévő lyukak közötti távolság), valamint a forgástengely magasságai normalizálódnak. A forgástengely magassága azon a síktól való távolság, amelyen a motor a forgórész tengelyének forgástengelyéhez illeszkedik. A kis teljesítményű motorok forgási tengelyeinek magassága: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100 mm.

2. A háromfázisú aszinkron motorok működési elve

Megemlítjük, hogy az állórész háromfázisú tekercselése a gép mágnesezésére szolgál, vagy létrehoz egy úgynevezett forgó mágneses mezőt a motor számára. Az indukciós motor elve az elektromágneses indukció törvényén alapul. A forgó mágneses mező az állórész metszik a vezetékek a forgórész tekercselés rövidre, ami kiváltott utolsó elektromotoros erő hatására a forgórész tekercselés váltóáramú szivárgást. A rotoráram létrehozza saját mágneses mezőjét, kölcsönhatása az állórész forgó mágneses mezőjével a rotorok forgatásához vezet a mezők után. Az aszinkronmotoros működés ötletét leginkább az Arago francia akadémikus 18. Században bemutatott egyszerű tapasztalata szemlélteti (5. Ha patkómágnes forgatni állandó sebességgel közel a fém lemez szabadon elhelyezve a tengelyen, a lemez elkezd forogni, ha a mágnest néhány sebessége kisebb, mint a forgási sebessége a mágnes.

Ábra. 5. Tapasztalja meg az Arago-t, megmagyarázva az aszinkron motor elveit

Ezt a jelenséget az elektromágneses indukció törvénye alapján magyarázzák. Amikor a mágnesoszlopok a lemezfelület közelében mozognak, elektromotoros erőt indítanak a pólus alatt lévő kontúrokban, és áramlatok jelennek meg, amelyek létrehozzák a lemez mágneses mezőjét. Egy olyan olvasó, aki nehezen tudja elképzelni, hogy a szilárd lemezen lévő vezetőképes kontúrok képesek egy olyan tárcsát ábrázolni, amelyen a kerék és a perem és a hüvely összekötő sok vezetőképes küllők vannak. A két küllők, valamint a szegélyek és a szegélyek összekötő szegmensei elemi kontúrt képeznek. A lemezmező egy forgó állandó mágnes pólusainak mezőjéhez kapcsolódik, és a lemezt saját mágneses mezője veszi át. Nyilvánvaló, hogy a legnagyobb elektromotoros erő a lemez kontúrokban indukálódik, amikor a lemez helyhez kötött, és fordítva, a legkisebb a lemez forgási sebességéhez közel. Valódi aszinkron motorra való áttérés esetén megjegyezzük, hogy a rövidzárlatos rotor-tekercselés diszkéhez hasonlítható, és az állórész egy mágneses maggal felcsévélhető - egy forgó mágneshez. Mindazonáltal a mágneses mező forgása az a álló állórészben háromfázisú áramlási rendszer következménye, amely háromfázisú tekercseléssel térjen át térbeli fáziseltolással.

Eszköz, aszinkron motor működésének elve

Az aszinkron motor egy AC-gép. Az "aszinkron" szó nem egyidejű. Ebben az esetben azt értjük, hogy az aszinkron motorokban a mágneses mező forgási frekvenciája eltér a rotor forgási frekvenciájától. A gép fő részei az állórész és a forgórész, amelyek egymástól el vannak választva egy egységes légréssel.

1. ábra. Aszinkron motorok

Az állórész a gép rögzített része (1. ábra a). Az örvényáram-veszteségek csökkentése érdekében a magot egy 0,35-0,5 mm vastagságú elektromos acéllemezből szerelik össze, amelyeket egy lakkréteg izolál. A tekercselés az állórész mágneses áramkörének nyílásaiba kerül. A háromfázisú motoroknál a tekercs három fázisú. A tekercs fázisai a csillagfeszültség nagyságától függően csillag vagy háromszög alakíthatók ki.

A rotor a motor forgó része. A rotor mágneses magja egy henger, amelyet elektromos acélból készült bélyegzett lapokból készítenek (1. A rotor nyílásaiban a tekercs típusától függően az aszinkronmotorok rotorai rövidzárlatos és fázisúak (csúszógyűrűkkel) vannak osztva. A rövidzárlatos tekercselés egy szigetelt réz vagy alumínium rudak (1. és d. Ábrák), amelyek ugyanazon anyag gyűrűk végeihez kapcsolódnak ("mókuska").

A fázis rotorban (lásd az 1. és c. Ábrát) a mágneses áramkör résekben háromfázisú tekercselés van, amelynek fázisai csillaggal vannak összekötve. A tekercs fázisainak szabad végei három, a motortengelyre szerelt rézcsap gyűrűvel vannak összekötve. A csúszógyűrűk egymástól és a tengelytől vannak szigetelve. A gyűrűkhöz préselt szén- vagy réz-grafit kefék. A kontaktor gyűrűkkel és a kefékkel a rotor tekercselésén keresztül bekapcsolhatja a háromfázisú indítási és beállító reosztátot.

Az aszinkron motorban lévő elektromos energia mechanikai energiává alakulását forgó mágneses mező segítségével végezzük. A forgó mágneses tér egy állandó áramlás, amely térben állandó szögsebességgel forgatódik.

A forgó mágneses mező gerjesztéséhez szükséges feltételek:

- az állórésztekercsek tengelyeinek térbeli elmozdulása,

- áramok időeltolódása az állórésztekercsekben.

Az első követelményt kielégíti a mágnesező tekercsek megfelelő elhelyezése az állórész mágneses magján. A tekercs fázis tengelye a térben 120 fokos szöggel tér el. A második feltételt a háromfázisú feszültségrendszer állórésztekercsének táplálása biztosítja.

Ha a motor háromfázisú hálózatban van bekapcsolva, az állórész tekercsében egy ugyanolyan frekvenciájú és amplitúdó áramerősség-rendszert állapítanak meg, amelynek időszakos változásait egymáshoz viszonyítva az 1/3-os késleltetéssel végzik.

A tekercs fázisainak áramlása mágneses mezőt hoz létre az állórészhez viszonyítva, n frekvenciával1. fordulatszám, amit szinkron motor fordulatszámnak neveznek:

ahol f1 - hálózati frekvencia, Hz;

p a mágneses mező pólusainak száma.

A standard hálózati áram frekvenciával Hz-ben az (1) képlet szerinti tér forgási frekvencia és a póluspárok számától függően a következő értékek vannak:

Forgatás közben a mező keresztezi a rotor tekercselőit, és emf-et indukál. Amikor a rotor tekercselése zárva van, az EMF áramot okoz, amikor egy forgó mágneses mezővel kölcsönhatásba lép, egy forgó elektromágneses pillanat fordul elő. A forgórész rotációs frekvenciája az aszinkron gép motoros üzemmódjában mindig kisebb, mint a mező forgási frekvenciája, azaz a forgórész elmarad a forgó mező mögött. Csak ebben az állapotban van az EMF a rotorvezetőkben indukált, az aktuális áramlások és nyomaték keletkezik. A mágneses mezőről a rotor késésének jelenségét csúszásnak nevezzük. A rotor mágneses mezőtől való késleltetésének mértéke a relatív csúszás nagyságával jellemezhető

ahol n2 - rotorsebesség, fordulatszám

Az aszinkron motorok esetében a csúszás 1 (indítás) és 0 (üresjárati) érték között változhat.

185.154.22.117 © studopedia.ru nem a szerzői poszterek. De biztosítja a szabad felhasználás lehetőségét. Vannak szerzői jogsértések? Írj nekünk.

Aszinkron motor - működési elv és eszköz

1889. március 8-án Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky legnagyobb orosz tudósa és mérnöke feltalált egy háromfázisú aszinkronmotort rövidzárlatos rotorral.

A modern háromfázisú aszinkron motorok az elektromos energia átalakítói a mechanikai energiává. Az egyszerűség, az alacsony költség és a magas megbízhatóság miatt az indukciós motorokat széles körben használják. Mindenütt jelen vannak, ez a leggyakoribb típusú motor, ezek a világ összes motorjának 90% -át állítják elő. Az aszinkron motor valóban technikai forradalmat eredményezett az egész globális iparágban.

Az aszinkron motorok hatalmas népszerűsége az üzemeltetés egyszerűségével, alacsony költséggel és megbízhatósággal jár.

Az aszinkron motor egy aszinkron gép, amely az AC elektromos energiát mechanikai energiává alakítja. Az aszinkron szó önmagában nem jelent egyidejűséget. Ebben az esetben azt értjük, hogy az aszinkron motorokkal az állórész mágneses mezőjének forgási frekvenciája mindig nagyobb, mint a forgórész forgási frekvenciája. Az aszinkron motorok a definícióból egyértelműen működnek egy AC hálózatból.

eszköz

A képen: 1 - tengely, 2,6 - csapágyak, 3,8 - csapágypajzsok, 4 láb, 5 - ventilátor burkolat, 7 - ventilátor járókerék, 9 - mókusrúd rotor, 10 - állórész, 11 - csatlakozó doboz.

Az indukciós motor fő részei az állórész (10) és a forgórész (9).

Az állórész henger alakú, és acéllemezből van összeállítva. Az állórész magában lévő résekben vannak tekercselő tekercsek. A tekercsek tengelye a térben 120 ° -os szögben van egymáshoz viszonyítva. A mellékelt feszültségtől függően a tekercselés végeit egy háromszög vagy egy csillag kapcsolja.

Az indukciós motor rotorai két típusból állnak: egy rövidzárlatos és egy fázis rotor.

A rövidzárlatú rotor egy acéllemezből készült mag. A megolvadt alumíniumot ennek a magnak a hornyaiba öntik, ami a záró gyűrűkkel rövidre záródó rudakat képez. Ezt a tervet "mókus ketrecnek" hívják. A nagyteljesítményű motorokban réz felhasználható alumínium helyett. A mókuska rövidzáró rotor tekercselés, ezért maga a név.

A fázis rotor háromfázisú tekercseléssel rendelkezik, amely gyakorlatilag nem különbözik az állórész tekercselésétől. A legtöbb esetben a fázis rotor tekercselésének végei egy csillaghoz kapcsolódnak, és a szabad végeket a csúszógyűrűkhez szállítják. A gyűrűkkel összekapcsolt ecsetek segítségével egy további ellenállás is beilleszthető a rotor tekercselési körébe. Erre azért van szükség, hogy képes legyen megváltoztatni az ellenállást a rotor áramkörében, mert segít csökkenteni a nagy beáramlási áramokat. További információ a fázis rotorról a cikkben - aszinkron motor fázis rotorral.

A működés elve

Amikor az állórész tekercselésére feszültség keletkezik, minden fázisban mágneses fluxust hozunk létre, amely az alkalmazott feszültség frekvenciájával változik. Ezek a mágneses fluxusok 120 ° -kal eltolódnak egymáshoz képest. mind az időben, mind az űrben. A kapott mágneses fluxus tehát forgó.

Az így létrejövő mágneses fluxus elfordul, és ezáltal elektromotoros erőt hoz létre a rotorvezetőkben. Mivel a rotor tekercselésének zárt elektromos áramköre van, egy áramlat keletkezik, amely viszont kölcsönhatásba lép az állórész mágneses fluxussal, létrehoz egy motor indító nyomatékát, amely hajlamos arra, hogy a rotorot az állórész mágneses mezőjének elforgatásával forgassa. Amikor eléri az értéket, a forgórész féknyomatékát, majd meghaladja azt, akkor a rotor elkezd forogni. Amikor ez megtörténik, az ún.

A diák egy olyan mennyiség, amely jelzi, hogy a szinkronfrekvencia n1 az állórész mágneses mezője nagyobb, mint a rotor fordulatszáma n2. százalékban.

A csúszda rendkívül fontos mennyiség. A kezdeti időpontban egyenlő az egységgel, de a n forgási frekvenciával2 rotor relatív frekvenciakülönbség n1 -n2 kisebb lesz, aminek következtében csökken az EMF és a rotorvezetékek áramerőssége, ami a nyomaték csökkenéséhez vezet. Készenléti üzemmódban, amikor a motor a tengelyen terhelés nélkül fut, a csúszka minimális, de a statikus pillanat növekedésével nő a scr - kritikus csúszás. Ha a motor meghaladja ezt az értéket, előfordulhat az úgynevezett motorfordulatszám, és instabil működést eredményezhet. A csúszási értékek 0-tól 1-ig terjednek, általános célú aszinkron motorok esetében, névleges üzemmódban - 1-8%.

Miután közötti egyensúly elektromágneses nyomaték, ami a rotor forog, és a fékezési nyomaték a motor tengelyén terhelési értékek megváltoztatásához folyamatok megszűnnek.

Kiderül, hogy az aszinkron motor működési elve az állórész forgó mágneses mezőjének és a mágneses mező által a rotorban indukált áramok kölcsönhatásából áll. Ezenkívül a nyomaték csak akkor fordulhat elő, ha a mágneses mezők forgási frekvenciájának különbsége van.