Háromfázisú aszinkron motor

  • Számlálók

Az elektromos energiát mechanikai energiává alakítják, speciális eszközöket használnak. Különösen ez egy aszinkron motor, amelynek rövidzárlatos rotorja a legegyszerűbb ilyen típusú eszköz.

Mi az?

Az aszinkron motor olyan eszköz, amelyet az elektromos energia mechanikai energiává alakít. Működik a váltakozóáramú főtől. A fő különbség a szinkrongépből az, hogy ez a motor statikus sebessége nagyobb, mint a rotor frekvenciája. Ez az elektromos motor rendkívül népszerű a megbízhatóság és az egyszerű használat miatt.

A háromfázisú és egyfázisú motor egy állórészből és egy rövidzárlatos rotorból áll, ezt a rajz tökéletesen illusztrálja. Az állórész külön hengeres acéllemezből és rotorból áll. A hornyokban elhelyezett tekercselés, amely fel van szerelve egy hagyományos tápkábel. Az egyes hornyok tekercselése a másikhoz képest 120 fokos szögben van, a szakaszban világossá válik, hogy a műveletek során a hornyok csillag vagy háromszög alakulnak ki.

Fotó - aszinkron motor

A rotor egy olyan mag, amely az állórész belsejében található. Ezenkívül az egyes acéllemezekből is össze van építve, amelyek olvadt alumínium ötvözet segítségével vannak összekapcsolva. Ennek következtében az egész szerkezet csapok (botok). Ezeket viszont a rudak végeihez erősített rövid gyűrűk kapcsolják össze. Az ilyen mókuska ketrecekhez is csatlakoztatható, de a motort kisebb feszültségeken használják annak érdekében, hogy a fém ne olvadjon.

Fotó - rotor kialakítás

Meg kell jegyeznünk, hogy ennek a kialakításnak köszönhetően az aszinkron munkatípusú motor karbantartása egyszerűbb, mint a szinkron. A kefék hiánya miatt a készülék működése jelentősen megnő.

Az eszközök zárt és nyitott változatban érkeznek. A robbanásbiztos készülék speciális burkolatban van, tűzveszélyes, ha a hálózat instabil. A rotor helyétől függően az eszközök a következő típusúak:

  1. Kisegítő. A szinkron gépekhez képest az aszinkron költségek sokkal kisebbek. Ráadásul ezek nagyon gyakoriak. Ezek megtalálhatók szaküzletekben, piacokon, internetes portálokon;
  2. Megbízhatóságát. Az elfojtott ecsetek hiánya mellett jelentősen meghosszabbítja a használat időtartamát, de az eszköz kis túlterhelésnek is örülhet. Erre azért van szükség, ha a motort olyan nagy teljesítményű iparágakban használják, ahol feszültségcsökkenés lehetséges;
  3. Könnyen használható. A start egyszerű intuitív műveletekkel történik. Egy egyszerű áramkör használható a bekapcsoláshoz;
  4. Nagy hatékonyság, szemben a szinkron gépekkel.
Fotó - motor típusok

Ebben az esetben az aszinkronmotor mocsaras ketrec rotorral rendelkezik hátrányokkal:

  1. Magas beáramlási áram névleges fordulatszámnál. Amikor először elkezdődik, az erős elektromos túlterhelést okozhat;
  2. Alacsony biztonság. A tekercsek védett kivitelezése ellenére az ilyen típusú motorok hajlamosak a törésre. Különösen a tekercselés gyakran állandó feszültségcseppekkel ég.
  3. A csúszási arány túl alacsony.

Videó: Háromfázisú aszinkron motorok

A működés elve

Abban a pillanatban, amikor villamos energiát szállít az állórészbe, minden egyes fázis egy bizonyos mágneses mezőt bocsát ki. Mindegyiküket 120 fokkal elforgatjuk a másikhoz képest. Ennek következtében a mágneses tér teljes áramlása forgóvá válik. Ezek a mágneses fluxusok az állórészben elektromágneses indukciót hoznak létre. Annak a ténynek köszönhetően, hogy a rotor tekercselése rövidzárlatos, bizonyos áramerősség keletkezik benne. Ez az áram kölcsönhatásba lép a mágneses térrel és indít reakció. A maximális forgási sebesség pillanatában a rotor először megáll, előállítva a féknyomatékot, majd elkezd forgatni. Ezenkívül egy kezdő csúszás is előfordul.

Fotó - induló rendszer

Ez egy mechanikai mennyiség, amely meghatározza az állórész mágneses mező frekvenciájának és a rotor forgási frekvenciájának arányát. Ezt százalékban mérik. Ez egy nagyon fontos mutató, mert méreténél meghatározható a rotor és az állórész közötti forgáskülönbség, és ennek következtében a motor.

A munka kezdeti szakaszában a csúszás nulla, de az elektromágneses indukció csökkenése után a munka típusától függően csökken vagy növekszik. Például, üresjáratban a sebesség csökken, míg a maximális sebességnél a csúszás nő. A maximális csúszást kritikusnak nevezik. Miután az eszköz maximális sebességgel forog, meg kell figyelnie a csúszási arányt. Ellenkező esetben, ha a megadott szintet túllépik, a stabilitás gyengül. Ez nemcsak a készülék egyes részei, különösen a súrlódás miatt túlterhelt acéllemezek, hanem a motor teljes lebontását is magában foglalja. A számítás a következő képlet segítségével történik:

S = ((n1 - n2) / n1) * 100%

Ahol n1 az állórész mező forgása, és n2 a forgórész forgása.

Ha egy aszinkron motor, amelynek rövidzárlatos rotorja meghibásodik, műszaki jellemzői esnek, és ennek eredményeképpen megáll. A csúszás átlagos szintjét 1-8 százalékos mutatóknak tekintjük. Bizonyos típusoknál enyhén eltérhet a normától. Ezen az alapon az elektromos aszinkron modellek az állórész mágneses mezőinek kölcsönhatásából adódnak, mivel a forgórész tekercsekben előforduló áramok.

Fotó - motor kapcsolat

Műszaki adatok és jelölés

Minden villanymotornak saját működési paraméterei vannak, ezért a készülék megvásárlása előtt meg kell számolni a szükséges adatokat. Tekintse meg, hogy a mûszaki jellemzõk aszinkron motoros AIR típusúak, mûködõ ketrec rotorral rendelkeznek-e.

A háromfázisú aszinkron elektromos motorok előnyei, műszaki jellemzői, típusai, jellemzői

Az állórész által létrehozott forgó mágneses mezőt használó váltóáramú villamosmotort aszinkronnak nevezik, ha a mezőfrekvencia eltér attól, amelyik a rotor forgása. Az aszinkron háromfázisú villanymotorok széles körben elosztottak. Műszaki jellemzőik fontosak a megfelelő működéshez. Ezek közé tartoznak a mechanikai és működési jellemzők. Az első a frekvencia függvénye, amellyel a rotor a terhelésen forog. Ezeknek a mennyiségeknek a viszonya fordítottan arányos, azaz. minél nagyobb a terhelés, annál alacsonyabb a frekvencia.

Aszinkron elektromos motorok és azok típusai

Ebben az esetben, ahogy a gráfból látható, a nulla értékről a maximális értékre, a növekvő terhelés mellett a frekvenciacsökkenés jelentéktelen. Egy ilyen aszinkron elektromos motorról van szó, hogy mechanikai jellemzője merev.

Az aszinkron elektromos motorok gyártása egyszerű és megbízható, ezért széles körben használják.

Háromféle aszinkron villanymotor van mókás ketrec rotorral:

egy-, két- és háromfázisú, és ezek mellett - aszinkron egy fázis rotorral.

Egyfázisú

Az első típus az állórészben egy tekercset tartalmaz, amely váltakozó áramot kap. Egy aszinkron motor elindításához további státortekercselést használnak, rövid ideig csatlakoztatva a hálózathoz kapacitást vagy induktivitást, vagy rövidre zárva, hogy elérjék a rotor rotációhoz szükséges kezdeti fázissorrendet.

Ennek hiányában az állórész mágneses mezője nem tudta mozgatni. Egy ilyen motorban, mint minden aszinkronban, a forgórész hengeres magból készül alumínium öntött résszel és szellőztető pengékkel. Az ilyen rotorot, amelyet "mókusrácsnak" hívnak, rövidzárlatnak nevezik.

Az aszinkron elektromos motorok olyan készülékekbe vannak beszerelve, amelyek nem igényelnek nagy teljesítményt, például kis szivattyúkat és ventilátorokat.

kétfázisú

A második típus, azaz a második típus. kétfázisú - sokkal hatékonyabb. Az állórészen két tekercs van, amelyek merőlegesek egymásra. A váltakozó áramot az egyikhez táplálják, a másik pedig egy fáziseltolásos kondenzátorhoz van csatlakoztatva, ami miatt egy mágneses forgó mező jön létre.

Van egy mókuskamrás rotor is. Felhasználási területük sokkal szélesebb az elsőhöz képest. Az egyfázisú hálózat által működtetett kétfázisú gépeket kondenzátoroknak nevezik, mivel ezeknek fáziseltolásos kondenzátorral kell rendelkezniük.

Három fázis

A háromfázisú három tekercs van az állórészen, amelynek eltolódása 120 fokos, így a mezők ugyanakkora sebességgel mozognak bekapcsolt állapotban. Ha egy ilyen elektromos motort egy változó háromfázisú hálózatba zár be, rövidre zárva, akkor a rotor a feltörekvő mágneses mező miatt forog.

A tekercsek az egyik séma szerint kapcsolódnak - "háromszög" vagy "csillag". De a második összefüggésben a feszültség magasabb, és az esetben két érték - 127/220 vagy 220/380. Ezek a motorok pótolhatatlanok a csörlők, a különböző gépek, daruk, körkörös munkákhoz.

Az azonos állórész a fázissorrendű motorok számára áll rendelkezésre. A mágneses huzal (töltés) három hornyukkal van ellátva a hornyukba. De nincs öntött alumínium rúd, de van egy teljes tekercselés, ami egy "csillaggal" kapcsolódik. A végeinek három darabja látható a csúszógyűrűkön, amelyek a forgórész tengelyén vannak elhelyezve és szigeteltek.

1 - burkolatok és vakok;

3 - kefefej kefefejjel;

4 - a keresztirányú ujj rögzítése;

5 - a kefe következtetései;

7 - szigetelő hüvely;

8 és 26 - csúszógyűrűk;

9 és 23 - külső csapágyfedelek és belső;

10 - a csapágyfedél rögzítése a dobozhoz;

11 - hátsó csapágypajzs;

12 és 15 rotor tekercsek;

13 - tekercs tartó;

14 - forgó mag;

16. és 17. ábra - az első csapágypajzs és a külső burkolat;

18 - szellőzőnyílások;

20 - állórész mag;

21 - csapok külső csapágyfedél;

27 - a rotor tekercselés következtetései

Lehetőség van közvetlenül a motorra vagy egy ellenálláson keresztül csatlakoztatni a váltakozó feszültséget (háromfázisú) a gyűrűknél ecsettel. Ez utóbbi a legdrágább háromfázisú aszinkron motorra vonatkozik. Jellemzői, különösen, a terhelés alatt elindított nyomaték sokkal nagyobbak, és ezért terhelés alatt futó készülékekbe vannak helyezve: felvonókban, darukban stb.

Hogyan működik az elektromos motor?

Ezek az elektromos motorok széles körben elterjednek a termelésben és a mindennapi életben, hiszen a kétfázisú hálózaton működő motoroknál jobb a hatékonyság.

Ha a motornak van egy állórésze - egy rögzített egység és egy mozgatható rotor, amelyet egy levegő közbenső réteg választ el, azaz nem mechanikusan kölcsönhatásba lépnek, és a rotor és a mágneses mező forgási sebessége nem azonos, hanem aszinkron elektromos motornak nevezik. Az eszköz és az üzemeltetés elve az alábbiakban olvasható.

Az állórészen három tekercs helyezkedik el mágneses maggal. Maga az állórész az elektromos acélból készült lemezekből származik. Ezek egymáshoz képest 120 fokos szögben helyezkednek el, és rögzítik az álló állórész nyílásaiban. A rotor kialakítása csapágyakra épül. Egy járókerék van a szellőzéshez.

Annak a ténynek köszönhetően, hogy a rotort forgó frekvencia és a mágneses mező között olyan késleltetés van, az első fajta fogás a mezővel felfelé, de az alacsonyabb sebesség miatt nem teheti meg, hanem aszinkron elektromos motornak nevezik. A működési elv az áramok indukálását jelenti egy rotor által létrehozott saját mezővel, amely viszont kölcsönhatásban áll az állórész mágneses mezőjével, ami arra kényszeríti a rotor mozgását.

A tengely forgási sebessége az aszinkron motor fordulatszám-szabályozójával változtatható meg, azaz a fázisfeszültség megváltoztatásával vagy az impulzus-szélesség modulációval történő változtatásának módja.

Elektromotor forgássebesség-szabályozójaként invertert (feszültségszabályozó-szabályozót) használhat, amely egy áramforrás szerepét játssza. A szabályozó után a tápfeszültség a forgási sebességnek megfelelően változik.

Az elektromos motorok lehetnek többsebességűek, azaz Ajánlott: olyan mechanizmusokhoz, amelyek gyors sebességszabályozást igényelnek. Jelölésükben vannak szimbólumok: AOL, AO2, 4A, stb. A csatlakozási diagram az útlevélben van, vagy a csatlakozódobozon látható.

Javasoljuk:

A kétsebességes rendszer egyik fontos jellemzője, hogy képes működni két üzemmódban. Címkézett (hazai): AMH, AD, AIR, 5AM, AIRHM. Az importált kétsebességes motor felvenni, meg kell adnia az adatlapot, amely a testen elérhető.

előnyök

A fő előny a következő:

  • Az elektromos motor egyszerű kialakítása, a kopási alkatrészek hiánya (nincs kollektorcsoport) és további súrlódás (ugyanaz az ok).
  • A teljesítményre nincs szükség további átalakításra, mivel közvetlenül a háromfázisú ipari hálózatból történik.
  • Kis számú alkatrész teszi a motort nagyon megbízhatóvá.
  • Az élettartam lenyűgöző.
  • Könnyen karbantartható és javítható.

Természetesen vannak hátrányai is.

Ezek a következők:

  • a kis kezdési idő, amely miatt korlátozott az alkalmazás területe;
  • jelentős indulási áramok, amelyek néha meghaladják az áramellátó rendszer megengedett értékeit;
  • nagy áramfelvétel reaktív, csökkenti a mechanikai teljesítményt.

Kapcsolási rajzok

Két olyan csatlakozási lehetőség van, amelyek biztosítják az aszinkron elektromos motor - a csillag és a delta csatlakozó áramkör működését.

csillag

Háromfázisú áramkörre van használva, melyben a hálózati feszültség nagysága 380 volt. A csillagkapcsolat sajátossága, hogy a tekercselés végeit egy ponton kell összekötni: C4, C5 és C6 (U2, V2 és W2). A tekercsek kezdete: C1, C2 és C3 (U1, V1 és W1) az A, B és C vezetékekhez (L1, L2 és L3) csatlakozik a kapcsolóberendezésen keresztül.

A kezdetek közötti feszültség 380 voltnak felel meg, és olyan helyeken, ahol a fázisvezetők a 220V-os tekercsekhez vannak csatlakoztatva.

A 220-as aszinkron motor csatlakoztatását Y jelöli. A túlterhelés elleni védelem érdekében a motor egy semleges csatlakozik a tekercselés csatlakozási pontjához.

Egy ilyen kapcsolat, az 380 MW-os fordulatszámú villanymotor nem teszi lehetővé a teljes teljesítmény elérését, mivel a tekercselés feszültsége csak 220V. Másrészt védelmet nyújt a túláramlás ellen, amelynek köszönhetően a kezdet sima.

A terminálokkal ellátott dobozban könnyű megérteni, hogy mi a kapcsolat. Ha van egy jumper, amely összeköti a 3 csapot, akkor egy csillagot használnak.

háromszög

Ha a tekercsek végei az előzőek elejére vannak kötve, akkor ez egy "háromszög".

A régi jelölés szerint a C4 csatlakozik a C2 terminálhoz, majd - C5 a C3, és C6 a C1. A jelölés új verziójában így néz ki: csatlakoztassa az U2-t és a V1-et, a V2-et, a W1-et, a W2-t és az U1-et. A tekercsek közötti feszültség 380 volt. De semleges vagy "működő nulla" kapcsolat nem szükséges. Ennek a kapcsolatnak az a tulajdonsága, hogy a bekötés szempontjából veszélyes indulási áramok nagy értékei.

A gyakorlatban néha kombinált kapcsolatot használnak, azaz. az indítás és a gyorsítás során "csillag" -ot használnak, és egy "háromszöget" használnak tovább, azaz. üzemmódban.

A kapocsdoboz, pontosabban három, a terminálok közötti jumperek segítenek annak megállapításában, hogy a "delta" sémát alkalmazták-e a kapcsolatra.

Energiaátalakítás

Az állórész-tekercsekhez táplált energiát egy aszinkron elektromos motor átalakítja a rotor forgási energiájába, azaz mechanikus. De a teljesítmény és a bemenet mennyisége különbözik, mivel egy része elveszett az örvényáramok és hiszterézis, súrlódás és fűtés miatt.

Hő formájában elszivárog, ezért hűtőventilátorra van szükség. Az aszinkron villamos motorok hatékonysága azonban széles terhelési tartományban magas, 90% és 96% -ot ér el a nagyon erős teljesítményűeknél.

Háromfázisú rendszer előnyei

A háromfázisú fő előnye az egy- és kétfázisú motorokhoz képest gazdaságosnak tekinthető. Ebben az esetben az energia átvitelére három vezeték van, a relatív áramváltás pedig 120 fok. Az amplitúdók és frekvenciák értéke a szinuszos emf-rel azonos a különböző fázisokban.

Fontos: a feszültségtől függően bármilyen csatlakoztatás esetén a tekercsek végei a motor belsejében (három vezetékből kijövő) vagy kimeneten kívül (6 vezetékes) csatlakoztathatók.

Mik az elektromos motorok verziói?

Az "U" betű jelölése azt jelzi, hogy az elektromos motor célja mérsékelt éghajlatú, ahol az éves hőmérséklet + 40 fok és 40 fok közötti. A trópusi éghajlatnak a "T" címkében kell lennie.

Tehát a motor általában +50 és -10 közötti hőmérséklet-tartományban működik. A tengeri éghajlatra a "OM" jelölés minden területen, kivéve a nagyon hideg "O" (+35 - 10 fok). Végül a nagyon hideg éghajlatú területekre - "UHL", ami azt jelenti, hogy normálisan mûködik a plusz 40 és mínusz hatvan fokos hõmérsékleten.

A villanymotorok a különleges tervezési lehetőségek szerint is fel vannak osztva. Ha látod a "C" betűt, ez azt jelenti, hogy a motor nagyobb leszorítóval van ellátva. Ha a "P" nagy indítónyomatékkal rendelkezik, akkor a "K" fázissorítóval van ellátva, az "E" pedig elektromágneses beépített fék.

Emellett:

  • a burkolat alján található rögzítőcsapokra és a rögzítésre szolgáló lyukakra. Hasonló motorok állnak a famegmunkáló gépekben és kompresszorokban, az elektromos meghajtású gépekben stb.
  • karimázott, azaz. az esetnél a karimáknak vannak lyukak a sebességváltókhoz való rögzítőkhöz. Gyakran használt elektromos szivattyúk, betonkeverők és egyéb eszközök;
  • kombinálva, azaz. karimákkal és mancsokkal. Univerzálisnak nevezik őket, mivel bármely berendezéshez csatlakoztathatók.

Szinkron és aszinkron elektromos motorok, vagy azok közötti különbségek

Az aszinkron motorok mellett szinkronok is különböznek az elsőtől, mivel a forgó rotor frekvenciája megfelel a mágneses mezőnek. Fő elemei a forgórészen található hüvely és az állórészen lévő horgony. Ezek szét vannak választva, mint az aszinkron, légrés. Villamos motorként vagy generátorként működnek.

Az első kiviteli alakban az eszköz a horgonyon létrehozott mágneses tér kölcsönhatásának köszönhetően működik az induktor pólusain lévő mezővel. A generátor üzemmódban történő működést a tekercsben kialakított mágneses mezőben forgó horgony által okozott elektromágneses indukció biztosítja.

A mező kölcsönösen kapcsolódik az állórész tekercsének fázisaihoz, elektromotoros erőt alkotva. Tervezés szerint a szinkronmotorok összetettebbek, mint az aszinkronok.

Következtetés: a szinkron villanymotorok esetében a rotor sebessége megegyezik a mágneses mező frekvenciájával, míg az aszinkronok esetében más is.

Ezek a jellemzők határozzák meg az előbbi használatát, ahol 100 kW-os és annál nagyobb teljesítmény szükséges, az utóbbi 100 kW-ig terjedő esetekben.

Videó: aszinkron motor, modell és működési elv.

Háromfázisú aszinkron motor

A termelés egyszerűsége, az alacsony költségű, a munka megbízhatósága arra vezetett, hogy az aszinkron motor (BP) a legelterjedtebb elektromos motorgá vált. Mind a háromfázisú elektromos hálózatból, mind az egyfázisú hálózatból működhetnek.

Háromfázisú aszinkron motorok használatosak:

-szivattyúk, ventilátorok, kompresszorok, fúvók, füstelszívók, szállítószalagok, automata vonalak, kovácsolás és bélyegzőgépek szabályozatlan elektromos hajtásaiban stb.:

-állítható villamos hajtásokban fémvágó gépek, manipulátorok, robotok, emelő mechanizmusok, különböző általános teljesítményű ipari mechanizmusok stb.

A háromfázisú aszinkron motor kialakítása

Az indukciós motor rotorjának tekercselési módjától függően az utóbbiak két csoportra oszthatók: a rotoron rövidzáró tekercselésű motorok és a rotorral fázisos tekercselésű motorok.

A rotorral történő rövidzáras tekercseléssel járó motorok olcsóbbak, megbízhatóak, merev mechanikai jellemzőkkel rendelkeznek, azaz amikor a terhelés 0-ról névlegesre változik, a gép sebessége csak 2-5% -kal csökken. Az ilyen motorok hátrányai közé tartozik a forgási sebesség zavartalan beállítása, széles viszonylatban, viszonylag kis indítónyomaték, valamint nagy indítóáramok, amelyek 5-7-szer magasabbak a névlegesnél.

Ezek a hátrányok nem rendelkeznek fázissorrotos motorral, de a rotor kialakítása sokkal bonyolultabb, ami a motor egészének költségét növeli. Ezért súlyos indulási körülmények esetén, és ha szükséges, a forgási sebesség zavartalan szabályozása széles tartományban történik. A laboratóriumi munkák során egy mókus-ketrec rotorral rendelkező motort veszünk figyelembe.

A háromfázisú aszinkronmotor rögzített része - a 6 állórész (6.1 ábra), amelyen egy tekercs forgatja a forgó mágneses mezőt és egy mozgatható részt - az 5. rotorot (6.1 ábra), amelyben elektromágneses pillanatot hoznak létre, amely maga a rotor és a végrehajtó mechanizmus.

Az állórész magja üreges henger alakú (6.2. Az örvényáramokból származó energiaveszteségek csökkentése érdekében külön villamos acéllemezekből, amelyeket lakkozott filmből izoláltak egymástól.

A mag belső felületén vannak olyan rések, amelyekben az állórész tekercselését lefektetik. A magot az öntöttvasból vagy alumínium ötvözetből készült 7 test (keret) 7 (6.1.

Egy pár pólusú motorban az állórész tekercselése három azonos tekercsből áll, amelyeket fázisnak neveznek. A tekercs minden egyes fázisa az állórész magjának vastag hornyaiba van helyezve, a tekercs fázisai szöggel egymáshoz viszonyítva szöggel vannak elrendezve, és speciális szabályok szerint egymáshoz kapcsolódnak. Az állórész-tekercs fázisainak kezdetei és végei a 4 csatlakozódoboz (6.1 ábra) kimeneti kapcsaihoz vannak csatlakoztatva, amely lehetővé teszi az állórész tekercsének fázisainak egy csillaggal vagy háromszögkel való összekapcsolását. Ebben az összefüggésben az aszinkronmotort a tekercselés Uph-jával egyenlő lineáris feszültséggel lehet összekötni (az állórész tekercselése háromszöggel van összekötve) vagy Uph (a tekercselés csillaggal van összekötve).

Ábra. 6.1. - Az aszinkron motor általános nézete:

csapágyak - 1 és 11, tengely - 2, védőpajzsok - 3 és 9, csatlakozódoboz - 4, rotor - 5, állórész - 6, ágy - 7,

az állórész fázisának tekercselése - 8, a ventilátor - 10, a sapka - 12, a bordák - 13, a lábak - 14, a csavaros föld - 15

Aszinkron gépek

2.1. Az aszinkron motorok létrehozásának és hatókörének története

Jelenleg az aszinkron gépeket főleg motor üzemmódban használják. A 0,5 kW-nál nagyobb teljesítményű gépeket általában háromfázisú, alacsony feszültségű, egyfázisú feszültséggel hajtják végre.

Első ízben az O. Dolivo-Dobrovolsky orosz mérnöke 1889-91-ben alakította ki, alakította ki és tesztelte a háromfázisú aszinkronmotort. Az első motorokat 1891 szeptemberében a Frankfurt am Mainban megrendezett Nemzetközi Elektrotechnikai Vásáron mutatták be. A kiállítás három különböző, háromfázisú motorral rendelkezett. Legnagyobb teljesítményük 1,5 kW volt, és a DC generátor forgatására használták. A Dolivo-Dobrovolsky által javasolt aszinkron motor tervezése nagyon sikeresnek bizonyult, és ez a motorok legfőbb típusa a mai napig.

Az évek során az aszinkron motorok széles körben alkalmazkodtak az iparágakban és a mezőgazdaságban. Fémvágó gépek, emelő- és szállító gépek, szállítószalagok, szivattyúk, ventilátorok elektromos meghajtására használják. Az alacsony teljesítményű motorokat automatizálási eszközökben használják.

Az aszinkron motorok széles körben elterjedt használata a többi motorhoz képest előnyös: a magas megbízhatóság, az egyenáramú áramellátás, az egyszerű karbantartás.

2.2. A háromfázisú aszinkron gép eszköze

A gép rögzített részét az állórésznek, a mozgatható résznek - a rotornak nevezik. Az állórész magja elektromos acéllemezből van összeállítva és a keretbe nyomódik. Ábrán. A 2.1. Ábrán az állórész magegysége látható. Az ágy (1) öntött, nem mágneses anyagból. Az ágy leggyakrabban öntöttvas vagy alumínium. A lapok (2) belső felületén, amelyekből az állórész magja van, vannak hornyok, amelyekben háromfázisú tekercset (3) helyeznek el. Az állórész tekercselés főként szigetelt rézhuzalból készült, kerek vagy téglalap keresztmetszetű, kevésbé alumíniumból.

Az állórész tekercselése három különálló részből áll, amelyeket fázisnak neveznek. A fázisok kezdetét a $ c_1 betűk jelölik,

A fázisok kezdeteit és végeit a keretre szerelt kapocsblokkba (2.2.a ábra) vezetjük be. Az állórész tekercselése egy csillag (2.2.b ábra) vagy egy háromszög (2.2.c ábra) szerint csatlakoztatható. Az állórész-tekercselés kapcsolási sémája a hálózati vezeték feszültségétől és a motor útlevéladataitól függ. A háromfázisú motor útlevelében a hálózat vonali feszültségei és az állórész tekercs csatlakozási áramköre áll be. Például 660/380, Y / Δ. Ezt a motort a $ U_l = 660V $ -val lehet a hálózathoz csatlakoztatni a csillagkör vagy a hálózat szerint $ U_l = 380V $ - a háromszög séma szerint.

Az állórész-tekercs fő célja egy forgó mágneses tér létrehozása a gépben.

A forgórész magját (2.3.b ábra) elektromos acéllemezekből vettük fel, amelyek külső oldalán olyan hornyok vannak, amelyekben a rotor tekercselését lefektetik. A rotor tekercselése kétféle: rövidzárlat és fázis. Ennek megfelelően az aszinkronmotorok egy mókuskábel-rotorral és egy fázis rotorral vannak ellátva (csúszógyűrűkkel).

A forgórész rövidzáró tekercselése (2.3. Ábra) a 3 rudakból áll, amelyek a rotor magjának nyílásaiban vannak elhelyezve. A végekből ezeket a rudakat zárógyűrűkkel 4 zárják le. Az ilyen tekercselés hasonlít egy "mókus kerékre", és úgynevezett "mókusgátak" típusú (2.3.a ábra). A mókusrúdmotornak nincsenek mozgó érintkezői. Emiatt az ilyen motorok rendkívül megbízhatóak. A rotor tekercselése réz, alumínium, sárgaréz és más anyagokból készült.

A Dolivo-Dobrovolsky először egy mókusrotorral rendelkező motort készített, és megvizsgálta annak tulajdonságait. Megállapította, hogy az ilyen motorok nagyon komoly hátrány - korlátozott indítási nyomaték. Dolivo-Dobrovolsky megnevezte ennek a hiányosságnak az okait - egy nagyon rövid rotor. Azt is javasolta, hogy tervezzen egy motort egy fázissorrotorral.

Ábrán. A 2.4. Ábra egy fázis rotorral ellátott aszinkron gép nézetét mutatja a szekcióban: 1 ágyas, 2 állórész tekercselés, 3 rotor, 4 csúszógyűrű, 5 kefe.

A fázis rotorban a tekercs három fázisú, hasonlóan az állórész tekercséhez, azonos számú póluspárral. A tekercs tekercsét a rotor magjának nyílásaiba helyezzük, és a csillag szerint vannak összekötve. Az egyes fázisok végei a forgórész tengelyéhez rögzített csúszógyűrűkhöz kapcsolódnak, és ecsettel a külső áramkörön keresztül jutnak ki. A slip gyűrűk sárgarézből vagy acélból készülnek, egymástól és a tengelytől kell szigetelniük. A fém kefék kefékként használatosak, amelyek a gépházban rögzített ecsetrugó rugók segítségével a kontakt gyűrűkre nyomódnak. Ábrán. A 2.5. Ábra egy aszinkron motor szimbóluma rövidzárlatos (a) és fázisú (b) rotorral.

Ábrán. A 2.6 szekcionált nézet egy aszinkron gép egy mókuska ketrec rotor: 1 - ágy, 2 - állórész mag, 3 - státus tekercs, 4 - rotor mag rövidzárral tekercselés, 5 - tengely.

A gép műszerfalán, amely a kerethez van csatolva, az adatok megadása: $ P_n,

n_n $, valamint a gép típusa.

  • $ P_n $ a névleges nettó teljesítmény (tengelyenként)
  • $ U_n $ és $ I_n $ a megadott kapcsolási séma számára a hálózati feszültség és áram névleges értékei. Például: 380/220, Y / Δ, $ I_n $ Y / $ I_n $ Δ.
  • $ n_n $ - névleges fordulatszám rpm-ben.

A gép típusa például a 4AH315S8 formában van megadva. Ez a védett teljesítmény negyedik sorozatának aszinkron motorja (A). Ha a H betű hiányzik, akkor a motor le van zárva.

  • 315 - a forgástengely magassága mm-ben;
  • S - telepítési méretek (ezek a könyvtárban vannak megadva);
  • 8 - a gép oszlopainak száma.

2.3. Forgó mágneses mező beszerzése

  1. legalább két tekercs jelenléte;
  2. a tekercsekben lévő áramoknak fázisban másnak kell lenniük
  3. A tekercsek tengelyét helyileg kell elmozdítani.

Egy hárompólusú gépben egy pólusú pólusnál ($ p = 1 $) a tekercs tengelyét 120 ° -os szöggel el kell tolni a térben, két póluspárral ($ p = 2 $) a tekercsek tengelyét a 60 ° -os szögben és a t.D.

Vegyünk egy olyan mágneses mezőt, amelyet egy hárompólusú tekercseléssel hoztunk létre, amelynek egy pár pólusa van ($ p = 1 $) (2.7. A fázis-tekercsek tengelyeit térben 120 ° -os szögben mozgatják és az általuk létrehozott egyes fázisok mágneses indukciói ($ B_A,

B_C $) 120 ° -os szöget zár be az űrben.

Az egyes fázisok által létrehozott mezők mágneses indukciói, valamint az ezekre a fázisokra alkalmazott feszültségek szinuszosak és fázisban 120 ° -os szöget zárnak be.

Miután elfogadta az $ A $ ($ φ_A $) fázisban az indukció kezdeti fázisát, amely nullával egyenlő, írhatunk:

A kapott mágneses tér mágneses indukcióját e három mágneses indukció vektorösszege határozza meg.

Keresse meg a kapott mágneses indukciót (2.8. Ábra) vektordiagramokkal, és időben több pontot is felépítsen.

Az alábbi ábrából következik. 2.8, a gép mágneses mezőjének $ B $ mágneses indukciója forog, változatlan nagyságú marad. Így az állórész háromfázisú tekercselése körkörösen forgó mágneses mezőt hoz létre a gépben. A mágneses mező forgási iránya a fázissorrendtől függ. A kapott mágneses indukció nagysága

A $ n_0 $ mágneses mező forgási frekvenciája a $ f $ hálózat és a pp $ mágneses mező pólusainak számától függ.

$ n_0 = (60 f) / p $, [rpm].

Kérjük, vegye figyelembe, hogy a mágneses mező forgási frekvenciája nem függ az aszinkron gép működési módjától és terhelésétől.

Az aszinkron gép mûködésének vizsgálatakor gyakran használják a $ ω_0 $ mágneses mezõ forgási sebességének koncepcióját, amelyet a reláció határoz meg:

$ ω_0 = (2 π f) / p = π n_0 / 30 $, [rad / s].

2.4. Háromfázisú aszinkron gép működési módjai

Az aszinkron gép a motor, a generátor és az elektromágneses fék üzemmódjában működhet.

Motor üzemmód

Ezt a módot a hálózatból felhasznált elektromos energia mechanikai átalakítására használják.

Hagyja, hogy az állórész tekercs mágneses mezőt generáljon $ n_0 $ frekvencián a megadott irányba (2.9. Ábra). Ez a mező az elektromágneses indukció törvénye szerint fog irányulni a rotor EMF tekercselésében. Az EMF irányát a jobb kéz szabályzata határozza meg, és az ábrán látható (az erővonalnak be kell lépnie a tenyérbe, és a hüvelykujjot a vezető irányába kell irányítani, vagyis a rotorot a mágneses mezőhöz viszonyítva). A rotor tekercsében egy áram jelenik meg, amelynek irányát az EMF irányával egybeesőnek tekintjük. A rotor tekercselésének egy áram és egy forgó mágneses mező kölcsönhatása következtében elektromágneses erő $ F $ keletkezik. Az erő irányát a bal kéz szabályzata határozza meg (az erővonalnak a tenyérbe kell kerülnie, négy forgó ujja van a forgórész tekercsében lévő áram irányában). Ebben a módban (2.9. Ábra) az elektromágneses erő egy nyomatékot hoz létre, amelynek hatására a rotor kezd elfordulni $ n $ gyakorisággal. A forgórész forgási iránya megegyezik a mágneses tér forgási irányával. A rotor forgásirányának megváltoztatásához (a motor hátramenetének megfordításához) meg kell változtatnia a mágneses mező forgási irányát. A motor visszafordításához meg kell változtatni az alkalmazott feszültség fázisszekvenciáját, azaz váltson két fázist.

Hagyja, hogy az elektromágneses pillanat hatása alatt a rotor a mágneses mező rotációs frekvenciájával ($ n = n_0 $) forgott. Ebben az esetben a rotor tekercselésében az EMF $ E_2 $ nulla lesz. Az $ I_2 = 0 $ rotor tekercsben lévő áram, az $ M $ elektromágneses pillanat is nullává válik. Ennek következtében a rotor lassabban forog, a rotor tekercsében megjelenik az EMF, az áram. Elektromágneses pillanat fog bekövetkezni. Így motor üzemmódban a rotor aszinkron módon forgatja a mágneses mezőt. A rotor sebessége megváltozik, ha a tengelyen lévő terhelés megváltozik. Ezért a motor neve - aszinkron (aszinkron). A tengely terhelésének növekedésével a motornak nagyobb nyomatékot kell kifejtenie, és ez akkor fordul elő, ha a forgórész sebessége csökken. A rotor sebességétől eltérően a mágneses tér forgási frekvenciája nem függ a terheléstől. A $ n_0 $ mágneses mező rotációjának és az n rotor forgási frekvenciájának összehasonlításához egy együtthatót vezettek be, amelyet "slip" -nek neveztek, és kijelölték a $ S $ betűt. A csúszka relatív mértékegységben és százalékban mérhető.

$ S = (n_0 - n) / n_0 $ vagy $ S = [(n_0 - n) / n_0] 100% $.

Az indukciós motor indításakor $ n = 0,

S = 1 $. A tökéletes üresjáratban $ n = n_0,

S = 0 $. Így a motor üzemmódban a csúszás változik:

Ha az aszinkron motorok névleges üzemmódban működnek:

Valódi alapjárati aszinkron motorok:

Generátor mód

Ez a mód a mechanikai energiát elektromos energiává alakítja, azaz egy aszinkron gépnek féknyomatékot kell kifejtenie a tengelyen és elektromos energiát kell a hálózatra szállítania. Az aszinkron gép a generátor módba lép, ha a rotor gyorsabban forog, mint a mágneses mező ($ n gt n_0 $). Ez a mód fordulhat elő például a forgórész fordulatszámának beállításakor.

Legyen $ n gt n_0 $. Ebben az esetben az EMF és a rotor áramának iránya megváltozik (a motor üzemmódjához képest), és megváltozik az elektromágneses erő és az elektromágneses pillanat iránya is (2.10 ábra). A gép elkezdi féknyomatékot kifejteni a tengelyen (mechanikai energiát fogyaszt), és elektromos energiát ad vissza a hálózathoz (a rotor áramának iránya megváltozott, azaz az elektromos energiaáramlás iránya).

Így a generátor módban a csúszás a következő tartományon belül változik:

Elektromágneses fék üzemmód

Ez a működési mód akkor fordul elő, amikor a forgórész és a mágneses mező más irányba forog. Ez a működési mód egy indukciós motor megfordításakor történik, amikor a fázisszekvencia megváltozik, azaz a mágneses mező forgási iránya megváltozik, és a rotor tehetetlensége miatt ugyanabban az irányban forog.

Az 1. ábra szerint. 2.11 Az elektromágneses erő egy fékező elektromágneses pillanatot hoz létre, amelynek hatására a rotor sebessége csökken, majd megfordul.

Az elektromágneses fék üzemmódban a gép mechanikus energiát fogyaszt, féknyomatékot fejlesztve a tengelyen, és ezzel egyidejűleg elektromos energiát fogyaszt a hálózatból. Ez az energia felmelegíti az autót.

Így az elektromágneses fékezés módjában a csúszás a következő tartományon belül változik:

2.5. Folyamatok egy aszinkron gépben

2.5.1. Stator áramkör

Az állórész tekercselésével létrehozott mágneses mező az álló statorhoz képest $ n_0 = 60f) / p $ frekvenciával forog, és EMF-ot indukál az állórész tekercsében. Az EMF effektív értékét az ezen a területen az állórész tekercselésének egyik fázisában az alábbi kifejezés határozza meg:

$ E_1 = 4,44 w_1 k_1 f Φ $,

ahol: $ k_1 = 0,92 ÷ 0,98 $ - tekercselési együttható;
$ f_1 = f $ - hálózati frekvencia;
$ w_1 $ - az állórész tekercsének egy fázisú fordulatszámai;
Φ - a kapott mágneses mező az autóban.

b) Az állórész tekercselési fázisának elektromos egyensúlyi egyenlete.

Ez az egyenlet egy maggal ellátott váltakozó áramú tekerccsel analóg módon van kialakítva.

Itt $ Ú $ és $ Ú_1 $ a hálózati feszültség és az állórész tekercselésére alkalmazott feszültség.
$ R_1 $ az állórész tekercselésének aktív ellenállása a kanyargós fűtési veszteségekkel kapcsolatban.
$ x_1 $ az induktív ellenállása az állórész tekercselésének a szivárgási fluxussal kapcsolatban.
$ z_1 $ az állórész tekercselési impedanciája.
$ Ì_1 $ - áram az állórész tekercsében.

Az aszinkron gépek munkájának elemzése során gyakran I_1 z_1 = 0 $ értéket vesz igénybe. Akkor írhat:

$ U_1 ≈ E_1 = 4,44 w_1 k_1 f Φ $.

Ebből a kifejezésből következik, hogy az aszinkron gépben a mágneses fluxus nem függ működésétől, és egy adott $ f $ hálózati frekvencia függvénye csak a $ U_1 $ alkalmazott feszültség tényleges értékétől függ. Hasonló kapcsolat van egy másik AC-gépben - egy transzformátorban.

2.5.2. Lánc rotor

a) Az emf és a rotor áramának gyakorisága.

Egy álló rotorral az emf $ f_2 $ frekvenciája megegyezik a $ f $ hálózat frekvenciájával.

$ f_2 = f = (n_0 p) / 60 $.

Forgó rotorral a forgórész EMF frekvenciája függ a mágneses mező forgási rotorhoz viszonyított forgási frekvenciájától, amelyet a reláció határoz meg:

Ezután a forgó rotor EMF frekvenciája:

A forgórész EMF frekvenciája a csúszás arányában és a motor üzemmódjában a haladási idő megkezdésekor a legnagyobb értékű.

Legyen $ f = 50 $ Hz, névleges csúszka $ S_n = 2 $%. Ezután a névleges rotor sebességnél $ f_2 = f × S_n = 1 $ Hz.

Így egy aszinkron gép rotoros tekercselésében az indukált emf frekvenciája függ a rotor sebességétől.

Fix rotorral $ f_2 = f $ és az EMF tényleges értékét a $ E_1 $ analógia alapján határoztuk meg.

$ E_2 = 4,44 w_2 k_2 f Φ $,

ahol: $ w_2 $ és $ k_2 $ a rotor tekercsének fordulatszámai és tekercselési tényezője.

Ha a rotor forgatja, akkor $ f_2 = f × S_n $ és a forgó rotor emf értékét a reláció határozza meg:

$ E_ <2S>= 4,44 w_2 k_2 f_2 Φ = E_2 S $.

A rotor tekercselésében indukált EMF a csúszás arányában változik, és a motor üzemmódban van a legnagyobb érték az indításkor.

Az állórész EMF-jének és a rögzített rotor EMF-nek az arányát az aszinkron gép transzformációs arányának nevezzük.

Egy egyensúlyi egyenletet írunk le egy rövidzárlatos rotor egyetlen fázisára.

Fix rotorral.

ahol: $ x_2 = 2πfL_2 $ az álló rotor tekercsének indukciós ellenállása, amely a szivárgási fluxussal társul;
$ R_2 $ a rotor tekercselésének aktív ellenállása a kanyargós fűtési veszteségekkel kapcsolatban.

Forgó rotorral.

ahol: $ x_<2S>= 2πf_2L_2 = 2πfL_2S = x_2S $ a forgó rotor tekercsének induktív ellenállása.

Az Általános eset rotoráramához ezt az arányt kaphatja:

Ebből következik, hogy a rotor áramerőssége függ a csúszástól, és növekszik annak növekedésével, de lassabban, mint az EMF.

A rotor tekercselése, mint az állórész tekercselése, többfázisú, és amikor áram jelenik meg benne, saját forgó mágneses mezőt hoz létre. A rotor mágneses mezőjének rotációs frekvenciájával $ n_2 $ -val jelöljük a rotorhoz viszonyított forgási frekvenciáját.

$ n_2 = (60 f_2) / p = (60 f S) / p $.

Itt a $ p $ a rotor tekercselésének pole párok száma, mindig egyenlő az állórész tekercsének pole párok számával.

Az állórész tekintetében a rotor mágneses mezője frekvenciával forog

A kapott összefüggésből következik, hogy a rotor mágneses mezője az állórészhez képest ugyanolyan frekvencián forog, mint az állórész mágneses mezője. Így a rotor és az állórész mágneses mezei egymáshoz képest rögzítve vannak. Ezért aszinkron gép működésének elemzése során ugyanazokat a kapcsolatokat lehet alkalmazni, mint a transzformátor.

2.5.3. Állóáram

Mivel az aszinkron géppel kapott mágneses tér nem függ a működési módjától, lehetséges a magnetomotorok egyenlete egy fázisra, amely egyenlővé teszi a magnetomotoros erőt üresjáratban a terhelési üzemmódban lévő magnetomotoros erők összegével.

$ İ_0 w_1 k_1 = İ_1 w_1 k_1 + İ_2 w_2 k_2 $

Innen $ İ_1 = İ_0 + İ'_2 $.

Itt $ I_0 $ az aktuális üresjáratban az állórész tekercsében lévõ áram, $ I'_2 = -I_2 (w_2k_2) / (w_1k_1) $ az állórész áramkomponens, amely kompenzálja a rotor tekercsének mágneses hajtóerejét. Az állandósult áram effektív megjelenése az aszinkron gép önszabályozó tulajdonságát tükrözi. Minél nagyobb a rotor áramerősebb, annál nagyobb az állórész áram. Készenléti üzemmódban az állórész áram minimális. Betöltési módban az állórész áram növekszik. Az aszinkron gép aktuális nem terhelő áramára $ I_0 = (20 ÷ 60)% I_<1н>$ és sokkal nagyobb a névleges áramhoz képest, mint a transzformátor. Ezt magyarázza az a tény, hogy a jelenlegi $ I_0 $ érték függ a mágneses tér létrehozásának mágneses ellenállásától. Az aszinkron gép, ellentétben a transzformátorral, légrésszel rendelkezik, amely nagy ellenállást eredményez a mágneses mezővel szemben.

2.6. Elektromágneses pillanat aszinkron gép

Az elektromágneses pillanat az állórész tekercselésével és a rotor tekercselésében keletkező mágneses mező jelenlétében fordul elő. Megmutatható, hogy az elektromágneses pillanatot a reláció határozza meg:

$ M = C Φ I_2 cos ψ_2 $.

Itt: - konstruktív tényező;
$ ω_0 = 2 π f / p $ a mágneses mező forgási sebessége;
$ ψ_2 $ - fáziseltolódás az EMF és a rotor áram között;
$ I_2 cos ψ_2 $ a rotor áram aktív komponense.

Így az elektromágneses pillanat mértéke függ a mágneses mező Φ és a rotor áram aktív összetevőjétől.

Ábrán. 2.12 a $ cos ψ_2 $ hatásának magyarázata az elektromágneses momentum nagyságára: a) $ ψ_2 = 0 ° $, $ ( cos ψ_2 = 1) $; b) $ ψ_2 = 90 ° $, $ ( cos ψ_2 = 0) $.

Az alábbi ábrából következik. 2.12.a, ha $ ψ_2 = 0 ° $, akkor a rotor tekercsének valamennyi vezetője részt vesz az elektromágneses momentum létrehozásában, azaz. a pillanat a legfontosabb. Ha $ ψ_2 = 90 ° $ (2.12.b ábra), a keletkező elektromágneses erő és a pillanat nulla.

Motor üzemmódban, amikor a terhelés a tengelyen megváltozik, a rotor sebessége megváltozik, ami a csúszás, a rotor áram frekvenciájának, a rotor induktív ellenállásának és a $ cos _2 $ változásának a megváltozásához vezet. Ennek eredményeképpen a nyomaték változik. Ábrán. 2.13 a rotor induktív ellenállásának a $ ψ_2 $ szögre gyakorolt ​​hatásának magyarázata: a) $ S = 1 $ (start-up); b) $ S≤1 $ -nál (gyorsítás után). Az EMF legnagyobb értékei és a forgórészáram frekvenciája a pályán való elindulás időpontjában van, amikor a csúszka $ S = 1 $. Ugyanakkor $ f_2 = f_1 $, $ X_2 gt Rt_2 $, a $ ψ_2 $ szög közel van a $ 90 ° $ -hoz (2.13.a ábra).

A kis $ cos ψ_2 $ miatt az indításkor az aszinkron motorok korlátozott indítási nyomatékkal rendelkeznek. A kezdő nyomaték sokasága (a névleges értékhez képest)

$ M_ <пуск>/ M_n = 0,8 ÷ 1,8 $.

Ráadásul nagyszámúak a speciális kialakítású motorok, amelyek jobb kezdeti tulajdonságokkal rendelkeznek.

Amint a motor rotor felgyorsul, a rotor áramának frekvenciája csökken, a rotor induktív ellenállása csökken.<2S>$ és a $ ψ_2 $ szög csökken (2.13.b ábra). Ez növeli a nyomatékot és a motor további gyorsulását.

Helyettesítjük a $ I_2 $, $ cos ψ_2 $ és Φ kapcsolatokat, amelyeket korábban az elektromágneses pillanat kifejezéséhez kaptunk:

ahol: $ k_<тр>$ - az aszinkron gép átalakítási aránya.

Expressz $ E_2 = E_1 / k_<тр>$, és $ E_1 $ egyenlő a $ U_1 $ feszültséggel, összegezve az állórész tekercselésével ($ E_1≈U_1 $). Ennek eredményeképpen egy másik kifejezést kapunk az elektromágneses pillanatért, amely a gép működésének elemzésénél hasznos, amikor jellemzői

Az elektromágneses pillanatból kapott kifejezésből következik, hogy nagymértékben függ az alkalmazott feszültségtől ($ M sim U_1 ^ 2 $). Ha például a feszültség 10% -kal csökken, akkor az elektromágneses momentum 19% -kal csökken ($ M sim (0.9U_1) ^ 2 = 0.81U_1 ^ 2 $). Ez az aszinkronmotorok egyik hátránya, mivel a munka termelékenységének csökkenéséhez és a termelésben keletkező hulladék növekedéséhez vezet.

2.7. Az elektromágneses momentum függése a csúszáson

Az elektromágneses pillanat (*) kifejezése bármilyen működési módra érvényes, és felhasználható arra, hogy a pillanat függőséget hozzon létre a csúszásnál, amikor az utóbbi $ + ∞ $ -ról $ -∞ $ -ra változik (2.14.

Tekintsük a motortípushoz tartozó jellemzőnek ezt a részét, azaz csúszáskor 1-től 0-ig változik. Jelölje meg a motort az indításkor ($ S = 1 $) kifejlesztett pillanatban $ M_<пуск>$. Az a csúszka, amelynél a pillanat eléri a legmagasabb értéket, az úgynevezett kritikus csúszka $ S_<кр>$, és a pillanat maximális értéke - a kritikus momentum $ M_<кр>$. A kritikusnak a névleges értékhez viszonyított arányát a motor túlterhelési kapacitásának nevezik

$ M_ <кр>/ M_n = λ = 2 ÷ 3 $.

A képlet (*) elemzésétől a maximálisig kaphat kapcsolatot $ M_<кр>$ és $ s_<кр>$

A kritikus pillanat nem függ a rotor aktív ellenállásától, hanem az alkalmazott feszültségtől függ. A $ U_1 $ csökkentése csökkenti az aszinkron motor túlterhelési kapacitását.

A (*) kifejezésből $ M $ $ M_<кр>$, akkor kaphat egy olyan képletet, amelyet a "Kloss formula" néven ismerünk, és alkalmas arra, hogy $ M = f (S) $ -ot állítsunk elő.

Ha a pillanatnyi értékeket helyettesítjük, és a $ M $ és $ S $ ($ M_n $ és $ S_n $ helyett) helyettesítjük ezt a képletet, akkor kaphatunk kapcsolatot a kritikus csúszka kiszámításához.

A plot jellemzői (2.14. Ábra), amelyben a csúszás 0 és $ S_ között változik<кр>$, megfelel a motor stabil működésének. Ezen a ponton a névleges mód pontja található ($ M_n $, $ S_n $). A 0 és a $ S_ közötti csúszáson belül<кр>A motor tengelyének terhelése megváltoztatja a rotor fordulatszámát, a csúszás-változást és a nyomatékváltozást. A tengelyen lévő terhelési nyomaték növekedésével a forgórész sebessége csökken, ami a csúszás és az elektromágneses (nyomaték) nyomaték növekedéséhez vezet. Ha a terhelési nyomaték meghaladja a kritikus nyomatékot, a motor leáll.

A jellemző azon része, ahol a csúszás változik a $ S_<кр>$ 1, a motor instabil működésének felel meg. A motor jellemzőinek ezen része a pályakezdés és fékezés közben halad.

2.8. Az aszinkron motor mechanikai jellemzője

A mechanikai jellemzőt általában a rotorsebesség függvénye az elektromágneses momentum függvényében $ n = f (M) $. Ezt a jellemzőt (2.15. Ábra) a $ M = f (S) $ dependencia felhasználásával lehet előállítani, és újraszámítjuk a forgórész sebességét a csúszás különböző értékeire.

Mivel $ S = (n_0-n) / n_0 $, ezért $ n = n_0 (1-S) $. Emlékezzünk arra, hogy $ n_0 = (60f) / p $ a mágneses mező forgási frekvenciája.

Az 1-3. Szakasz megfelel a stabil működésnek, a 3-4. Szakasz az instabil működésnek felel meg. Az 1. pont megfelel a motor ideális üresjáratának, ha $ n = n_0 $. A 2. pont megfelel a motor névleges módjának, koordinátái $ M_n $ és $ n_n $. A 3. pont megfelel a M_<кр>$ és kritikus frekvencia $ n_<кр>$. A 4. pont megfelel a motor $ M_ motor indítási nyomatékának<пуск>$. A mechanikai jellemzőt az útlevéladatokból lehet kiszámítani és felépíteni. 1. pont:

ahol: $ p $ a gép pólusainak száma;
$ f $ - hálózati frekvencia.

A 2. pont koordinátái: $ n_n $ és $ M_n $. Az $ n_n $ rotációs névleges frekvenciát az útlevél adja meg. A névleges momentumot a következő képlet adja meg:

itt: $ P_n $ - névleges teljesítmény (tengely teljesítmény).

3. pont, $ M_ koordinátával<кр>N_<кр>$. A kritikus pillanatot a $ M_<кр>= M_nλ $. A λ túlterhelési kapacitása a motorútútban $ n_<кр>= n_0 (1-S_<кр>) $,, $ S_n = (n_0-n_n) / n_0 $ a névleges csúszka.

A 4. pont koordinátái: $ n = 0 $ és $ M = M_<пуск>$. A kezdő nyomatékot a képlet adja meg

ahol: $ λ_<пуск>$ - a kezdőpont sokasága az útlevélben van beállítva.

Az aszinkron motorok merev mechanikai jellemzőkkel rendelkeznek a rotor sebessége (1-3. szakasz) kevéssé függ a tengely terhelésétől. Ez a motorok egyik előnye.

2.9. Az aszinkron motor együttes működése a tengely terhelésével

Ábrán. A 2.16. Fejezet az aszinkron motor együttes működését tárgyalja a tengely terhelésével. A rakodószerkezet (2.16.a ábra) a motor tengelyéhez van csatlakoztatva és forgás közben egy pillanatnyi ellenállást (terhelés pillanatát) eredményez. Amikor a tengelyen lévő terhelés megváltozik, a rotor sebessége, a rotor és az állórész tekercsének áramai és a hálózat által fogyasztott áram automatikusan megváltozik. Hagyja, hogy a motor $ M_ terheléssel dolgozzon<нагр,1>$ az 1. pontban (2.16.b ábra). Ha a tengely terhelése $ M_-ra emelkedik<нагр,2>$, a munkapont a 2. pontra ugrik. Ugyanakkor csökken a rotor sebessége ($ n_2 lt n_1 $), és a nyomaték növekszik ($ M_2 gt M_1 $). A rotorsebesség csökkentése a csúszás növekedéséhez vezet, a forgórész és az állórész tekercsek áramának növekedésével, azaz növelni a hálózat által fogyasztott áramot.

2.10. Mesterséges mechanikai jellemzők

A motor útlevél adataira épített mechanikai jellemzőt természetesnek nevezik. Ha megváltoztatja az alkalmazott feszültség nagyságát, a rotor vagy más paraméterek aktív ellenállását, a természeten kívül más mechanikai tulajdonságokat is kaphat, amelyeket mesterségnek neveznek.

Ábrán. A 2.17. Ábrán a motor mechanikai jellemzői láthatók az alkalmazott feszültség különböző értékeinél.

Az alábbi ábrából következik. 2.17 a mellékelt feszültség csökkenésével a $ n_0 $ mágneses mező rotációs frekvenciája változatlan marad, és a kritikus $ M_ csökken<кр>$ és kezdő $ M_<пуск>$ moments, azaz. a túlterhelés csökken, és a motor indítási tulajdonságai romlanak. Amikor az alkalmazott feszültség leereszkedik, a mechanikai jellemző lágyabbá válik.

Ábrán. A 2.18. Ábrán a motor mechanikai jellemzői láthatók a forgórész aktív ellenállásának különböző értékein.

Az alábbi ábrából következik. 2.18 a rotor tekercselés aktív ellenállásának növelésével a $ R_ reosztát bevezetésével<доб>$ a fázis rotor áramkörben nem változik $ M_<кр>$, azaz. a motor újratöltési kapacitása megmarad, de a kezdő nyomaték növekedése megtörténik. Az ideális üresjárati fordulatszám változatlan marad, egyenlő $ n_0 $ értékkel. A rotor tekercselés aktív ellenállásának növelésével a mechanikai jellemzők lágyabbá válnak, azaz romlik a motor stabilitása.

2.11. Aszinkron motor indítása

A lépés elindításakor $ n = 0 $, azaz. csúszik $ S = 1 $. mert A rotor és az állórész tekercsében fellépő áramok függenek a csúszástól, és növekedésével nő, a motor indulási ára 5 - 8-szor nagyobb, mint a névleges áram

Amint korábban említettük, a rotor EMF nagy frekvenciája miatt az indukciós motorok korlátozott indítási nyomatékkal rendelkeznek.

A motor indításához szükséges, hogy az általa kifejlesztett indító nyomaték meghaladja a tengely nyomatékát. A tápegységek teljesítményétől és a kiindulási viszonyoktól függően különböző kiindulási módokat alkalmaznak, amelyek célja a célok elérése: a kiindulási áram csökkentése és a kezdő nyomaték növelése.

Az indukciós motorok indításának következő módszerei megkülönböztethetők: közvetlen kapcsolódás az áramkörhöz, csökkentett feszültségű indítás, reosztatikus indítás, jobb indítási tulajdonságokkal rendelkező motorok használata.

2.11.1. Közvetlen kapcsolat a hálózathoz

Ez a legegyszerűbb és legolcsóbb megoldás. A névleges feszültség manuálisan vagy távvezérléssel történik. A hálózathoz való közvetlen csatlakozás megengedett, ha a motor teljesítménye nem haladja meg a transzformátor teljesítményének 5% -át, ha a világítási hálózatot is táplálja. A teljesítményhatár az indításkor bekövetkező bemeneti áramok következménye, amely a transzformátor szekunder tekercsének termináljaihoz tartozó feszültség csökkenéséhez vezet. Ha a világítási hálózat nem kap áramot a transzformátorról, akkor a hálózathoz való közvetlen kapcsolatot olyan motorokhoz lehet használni, amelyek teljesítménye nem haladja meg a transzformátor kapacitása 25% -át.

2.11.2. Indítsa el a csökkentett feszültséget

Ezt a módszert akkor használják, ha olyan erőteljes motorokat indítanak el, amelyekhez a hálózathoz való közvetlen kapcsolat elfogadhatatlan. Az állórész tekercselésére alkalmazott feszültség csökkentése érdekében fojtótekercseket és lépcsőzetes autotranszformátorokat használnak. Indítás után a hálózati feszültség az állórész tekercselésére kerül.

A feszültségcsökkentést a kiindulási áram csökkentése érdekében végezzük, de ugyanakkor, amint azt az 1. ábra mutatja. 2.17 és 2.17.b ábrákon látható, csökken a kezdő nyomaték. Ha az indítás alatt a feszültség 3-mal csökken, akkor a kezdő pillanat 3-szor csökken. Ezért ezt az indítási eljárást csak akkor lehet alkalmazni, ha nincs teher a tengelyen, azaz készenléti állapotban.

Ha az útlevéladatok szerint a motort a delta rendszer szerint a hálózathoz kell felvenni, majd az indításhoz szükséges indítási áram csökkentése érdekében az állórész tekercselését a csillag szerint bekapcsolják.

Ennek az indítási módnak a fő hátrányai: az indítóberendezések magas költsége és a tengely terhelésének meghiúsulása.

2.11.3. Az aszinkron motorok reosztatikus indítása

Ezt a módszert súlyos kiindulási körülmények között alkalmazzuk, azaz nagy teherrel a tengelyen. A reosztatikus indításhoz aszinkron motorokat használnak fázissorítóval, és a kiindulási reosztát a rotor áramkörébe tartozik. A reosztatikus indítás a kezdő nyomaték növelésére szolgál. Ugyanakkor csökken a motor indítási értéke. A motor felgyorsulása után a start-ellenállás kimenetét kapja, és az indítás után befejeződik a rotor tekercselése.

Ábrán. 2.19 ábra mutatja a reosztatikus indítási rendszert (2.19.a ábra) és a mechanikai jellemzőket (2.19.b ábra) ezen indítás alatt.

Az indításkor (2.19.a ábra) egy kiindulási reosztátot teljesen behelyeztek a rotor áramkörébe ($ R_<пуск3>= R_<пуск1>+R_<пуск2>$), amelyre a relé kapcsolatba kerül $ K_1 $ és $ K_2 $ nyitva van. Ebben az esetben a motort a 3. jellemzővel (2.19.b ábra) a $ M_ indulási momentum hatására elindítjuk<пуск>$. Egy adott terhelés a tengelyen és a bevezetett reosztát $ R_<пуск3>$ overclocking végződik $ A $ -nál. A motor további felgyorsításához meg kell szüntetni a $ K_1 $ névjegyeket, és a start ellenállás ellenállása $ R_<пуск2>$ és a gyorsítás a 2.-tól $ B $ -ig folytatódik. Amikor a kapcsolat bezárja a $ K_2 $ értéket, a kezdő reosztát teljesen visszavonásra kerül ($ R_<пуск>= 0 $), és a motor végső gyorsulása az 1 természetes mechanikai jellemzőjének megfelelően folytatódik, és a $ C $ ponton végződik.

A kritikus csúszás egyenlő:

a $ S_ természetes<кр1>≈R_2 / X_2 $;

a $ S_ mesterséges jellemzőinek<кр3>≈ (R_2 + R_<пуск3>) / X_2 $.

A mesterséges jellemző indító nyomatéka a Kloss-képlet segítségével számítható ki

A szükséges indítási nyomatékot figyelembe véve kiszámíthatja a $ S_<кр3>$ és az indítás ellenállása

2.11.4. Javított kiindulási tulajdonságokkal rendelkező motorok használata

Az aszinkronmotorok mágneskorzós rotorral (nagy megbízhatósággal) és fázis rotorral (nagy indítónyomatékkal) rendelkező előnyeinek ötvözésére irányuló vágy ezeknek a motoroknak a megteremtéséhez vezetett. Rövidzárlatú, rotoros tekercseléssel rendelkeznek. Vannak olyan motorok, amelyek forgódugattyús tekercseléssel vannak ellátva, kettős "mókuska" formájában (2.20.a ábra) és egy mély horonnyal (2.20.b ábra).

Ábrán. A 2.20. Ábra a jobb indítási tulajdonságokkal rendelkező rotormotorokat mutatja.

A motor kettős "mókusrúddal" a rotoron két rövidzáró tekercset helyez. A tekercselés 1 kezdőként működik, és a tekercselés 2 működik. A magasabb indítónyomaték eléréséhez a kiindulási tekercsnek nagyobbnak kell lennie, mint a munkatekercs. Ezért az 1 tekercs anyaga nagyobb ellenállású (sárgaréz) anyagból készült, mint a 2 tekercselés (réz). A tekercselést végző vezetékek keresztmetszete kisebb, mint a munkatekercs. Ez növeli a tekercselés ellenállását.

A mélyebben elhelyezkedő munkatekercset nagy mágneses fluxus borítja, mint az induló. Ezért a munkatekercs induktív ellenállása sokkal nagyobb, mint az induló. Ennek következtében a forgatás pillanatában, amikor a forgórészáram frekvenciája a legnagyobb érték, a működési tekercsben lévő áram, az Ohm törvényéből következően, kicsi lesz, és főként a nagy ellenállású indító tekercs vesz részt a kezdési pillanat létrehozásában. Amint a motor felgyorsul, a rotor áramának frekvenciája csökken és a rotor tekercsének induktív ellenállása csökken, ez a munkagörbe áramának növekedéséhez vezet, ami miatt a főtekercs a forgatónyomaték kialakításában szerepet játszik. mert alacsony ellenállással rendelkezik, a motor természetes mechanikai tulajdonságai kemények lesznek.

Hasonló képet tapasztal egy mélyhornyú motorral (2.20.b ábra). A mélykígyózó rúd (1) több, a horony magassága mentén elhelyezkedő vezetője lehet. A rotor tekercselésében az áram elindításának pillanatában fennálló magas frekvenciának köszönhetően "az áram áramlik a vezető felületére". Emiatt csak a rotor tekercselőinek felső rétege vesz részt a kiindulási pont létrehozásában. A felső réteg keresztmetszete sokkal kisebb, mint a teljes vezető keresztmetszete. Ezért az indításkor a rotor tekercselése nagyobb ellenállásban van, a motor megnövekedett indítási nyomatékot eredményez. Amint a motor felgyorsul, a rotor tekercsének vezetékeinek keresztmetszeténél az áramsűrűség eltűnik, a rotor tekercsének ellenállása csökken.

Általában ezek a motorok merev mechanikai jellemzőkkel, megnövekedett indítási nyomatékkal és kisebb kezdeti áramerősséggel rendelkeznek, mint a hagyományos konstrukciójú mókusrotorral ellátott motorok.

2.12. Az aszinkron motorok forgási frekvenciájának beállítása

Az aszinkron motorok által működtetett számos mechanizmus működése során ezeket a mechanizmusok forgási sebességét a technológiai követelményeknek megfelelően kell beállítani. Az aszinkron motorok forgási frekvenciájának (sebességének) vezérlésére szolgáló módok feltárják a kapcsolatot:

Ebből következik, hogy a tengelyre adott terhelésnél a forgórész fordulatszáma beállítható:

  1. csúszáscsere;
  2. a póluspárok számának változása;
  3. a tápegység frekvenciájának megváltoztatása.

2.12.1. Slip változás

Ezt a módszert használják azoknak a mechanizmusoknak a meghajtására, amelyekben egy fázissorítóval rendelkező aszinkronmotorok vannak felszerelve. Például az emelőgépek meghajtásában. A fázis-rotor áramkörbe egy beállító reosztátot vezetünk be. A rotor aktív ellenállásának növekedése nem befolyásolja a kritikus pillanat nagyságát, de növeli a kritikus csúszást (2.21. Ábra).

Ábrán. A 2.21. Ábrán egy olyan aszinkron motor mechanikai jellemzői láthatók, amelyek különböző ellenállásokkal rendelkeznek a beállító reosztát $ R_ <р3> r R_ <р2> gt 0,

Az alábbi ábrából következik. Ezzel a módszerrel a sebességvezérlés széles skáláját le lehet érni. Ennek a módszernek a fő hátrányai a következők:

  1. A beállító reosztát nagy veszteségeinek köszönhetően a hatékonyság csökken, azaz nem gazdaságos.
  2. Az aszinkron motor mechanikai jellemzője a rotor aktív ellenállásának növekedésével lágyabbá válik. a motor stabilitása csökken.
  3. Nem lehet szabályozni a sebességet simán.

A fenti hátrányok miatt ez a módszer a forgási sebesség rövid ideig történő csökkentésére szolgál.

2.12.2. Módosítsa a póluspárok számát

Ezek a motorok (többsebességes) bonyolultabb állórész-tekercseléssel rendelkeznek, amely lehetővé teszi a póluspárok számának megváltoztatását és a rövidzárlatos forgórészeket. Amikor egy aszinkron motor működik, szükséges, hogy a rotor és az állórész tekercsének azonos számú póluspárja legyen. Csak egy rövidzárlatú rotor képes automatikusan megszerezni ugyanolyan számú póluspárt, mint az állórész mező. A többsebességes motorokat széles körben használják a szerszámgépek meghajtásában. Megtalálta a két-, három- és négysebességes motorok használatát.

Ábrán. A 2.22. Ábra mutatja a motor bázisállomásának kapcsolási sémáját és mágneses mezőjét, valamint a féltekercsek párhuzamos (a) csatlakozását.

Kétfokozatú motor esetén az egyes fázisok tekercselése két féltekercsből áll. Sorba vagy párhuzamosan is be lehet azokat illeszteni, a póluspárok számát 2-szeresére változtathatjuk.

Egy négysebességes motorban két, egymástól független számú póluspárral ellátott független tekercset kell elhelyezni az állórészre. A tekercsek mindegyike lehetővé teszi két póluspár számának kétszeres módosítását. Például egy $ f = 50 $ Hz frekvenciájú hálózaton működő motor, 3000/1500/1000/500 [rpm] fordulatszám mellett, az egyik állózer-tekercs segítségével 3000 fordulat / perc fordulatszámot és 1500 ford./perc fordulatszámot lehet elérni / perc ($ p = 1 $ és $ p = 2 $). Egy másik tekercs segítségével 1000 fordulat / perc fordulatszámot és 500 ford / perc fordulatszámot kaphat ($ p = 3 $ és $ p = 6 $).

A póluspárok számának megváltoztatásakor a hézag mágneses fluxusa is változik, ami a kritikus momentum megváltozásához vezet $ M_<кр>$ (2.23.b ábra). Ha a póluspárok számának változása esetén az alkalmazott feszültség egyidejűleg változik, akkor a kritikus pillanat változatlanul marad (2.23.a ábra). Ezért a szabályozási módszerrel kétféle mechanikai tulajdonságú család nyerhető (2.23 ábra).

A szabályozási módszer előnyei: a mechanikai jellemzők merevségének megőrzése, magas KPD. Hátrányok: sebességszabályozás, nagy méret és a motor magas költsége.

2.12.3. Változtassa meg a tápfeszültséget

Az ilyen áramforrások, a nagy teljesítményű félvezető eszközökön - a tirisztorokon - végrehajtott frekvenciaváltók (FCs) már elkezdték használni a használatukat. Az EMF $ U_1 = 4,44w_1k_1fΦ $ transzformátor egyenletéből következik, hogy a mágneses fluxus változatlanul marad, azaz nem változik. a motor túlterhelési kapacitásának megőrzése érdekében a frekvencia tényleges értékének megváltoztatásához szükséges. Amikor a $ U_1 / f_1 = U'_1 / f'_1 $ arány teljesül, a kritikus pillanat nem változik, és a mechanikai jellemzők egy családját kapjuk, ami a 3. ábrán látható. 2.24.

Ábra. 2.24. Mechanikai jellemzők frekvencia szabályozással

A módszer előnyei: sima szabályozás, a forgási sebesség növelésére és csökkentésére, a mechanikai jellemzők merevségének megőrzésére, a hatékonyságra. A legfőbb hátrány az, hogy szükség van egy frekvenciaváltóra, azaz. kiegészítő tőkebefektetés.

2.13. Fék üzemmódok aszinkron gépek

Ha sok termelési mechanizmus működik, szükség van a motor gyors leállítására (lelassulásra). A mechanikus fékeket széles körben használják erre a célra, de egy aszinkron gép önmagában is képes végrehajtani a fékberendezés funkcióit, az egyik fékezési üzemmódban. Ebben az esetben a mechanikus fékeket tartalék vagy vészhelyzetként használják, valamint a mechanizmust álló helyzetben tartva.

Az aszinkron gépek alábbi fékezési módjait különböztetik meg:

  1. generátor fékezés;
  2. dinamikus fékezés;
  3. fékező ellenzék.

2.13.1. Generátor fékezés

A gép generátor üzemmódba lép, ha $ n gt n_0 $, azaz. ha a rotor gyorsabban forog, mint a mágneses mező. Ez a mód akkor fordulhat elő, ha a forgási sebességet a póluspárok számának növelésével vagy a tápforrás frekvenciájának csökkentésével, valamint emelő- és szállító gépekben csökkenti a terhelésnél, amikor a rotor gyorsabban forog, mint a mágneses mező a terhelés gravitációjának hatására.

Generátor módban az elektromágneses pillanat iránya megváltozik, azaz ez gátolva lesz, amelynek hatása alatt gyorsan csökken a forgási sebesség. Ugyanakkor az állórész tekercsében lévő áram fázisa megváltozik, ami az elektromos energiaáramlás irányának megváltozásához vezet. Generátor módban az energiát visszaadják a hálózatba.

Ábrán. A 2.25. Ábra bemutatja a generátor fékezésének mechanikai jellemzőit a terhelés (a) csökkentésével és az áramforrás (b) frekvenciájának csökkentésével.

Hagyja, hogy a motor egy adott terhelésen a tengelyen a $ A $ ponton legyen (2.25.a ábra). Ha a rotor gyorsabban forog, mint a mágneses mező a leengedett terhelés hatására, és a működési pont eléri a $ B $ értéket, akkor $ n_to gt n_0 $, a gép féknyomatékot fog kifejteni, és a forgási sebesség kevesebb mint $ n_0 $ lesz. A generátor fékezésének egyik előnye aszinkron gépekben az, hogy a generátor üzemmódra való átmenet automatikusan bekövetkezik, amint a rotor gyorsabban forog, mint a mágneses mező. Ez megvédi az aszinkron motorokat a DC motoroknál bekövetkező vészhelyzetektől. Az aszinkron motorok nem mehetnek be az öltözködésbe. A forgórész legnagyobb forgási frekvenciáját a mágneses mező forgási frekvenciája korlátozza.

Engedje meg, hogy a motor egy adott terhelésen dolgozik a tengelyen az 1. karakterlánc $ A $ pontján (2.25.b ábra). A tápegység frekvenciájának csökkentésével a működési pontnak meg kell haladnia a $ C $ pontot a 2. jellemzővel. De ha $ n_A $ nagyobb, mint a mágneses mező új, csökkentett frekvenciája $ n_$, a gép az $ A $ pontból indul a $ B $ pontba, a $ B - n_ szegmensen dolgozva$ generátor módban. Ennek következtében a forgási sebesség gyors csökkenést mutat. A szegmensen $ n_-C $ a gép motor üzemmódban működik, de a forgórész fordulatszámának további csökkenése addig, amíg a nyomaték egyenlő a terhelési nyomatékkal (t. $ C $). Egy új terhelésállapot egy adott terheléssel történik a $ C $ pontban. A generátor fékezése a legelmaradottabb mód, mert a mechanikai energiát elektromos energiává alakítják át, és az energiát visszaadják a hálózatba. Ennek a fékezési módnak az egyik előnye spontán megjelenése, azaz nincs szükség felügyeleti berendezésre.

2.13.2. Dinamikus fékezés

Ez a fékezési mód a nagy teljesítményű motorok pontos leállítására szolgál. A lassítás során az állórész tekercselését leválasztják a váltakozó feszültségről és állandó feszültségű forrásra csatlakoztatják. Ebben az esetben az állórész tekercselése állandó állandó mágneses mezőt hoz létre. Amikor a forgórész elfordul a mágneses mezőhöz képest, megváltozik az EMF iránya és a rotoráram, ami az elektromágneses momentum irányának megváltozásához vezet, azaz ő lesz gátolt. E pillanat hatása alatt gátlás következik be. Az állórész tekercselésére alkalmazott feszültség változtatásával beállíthatja a lassulási időt. Ennek a fékezésnek a fő előnye a pontos leállítás. Egy állandó feszültség az állórész tekercseléséhez csak a fékezés időtartama alatt szállítható. A motor leállítása után le kell kapcsolni a DC hálózatot.

Ábrán. A 2.26. Ábrán bemutatjuk az indukciós motor és a mechanikai jellemzők dinamikus fékezés közben történő bekapcsolását.

Hagyja, hogy a motor egy $ A $ terheléssel működjön. Amikor az egyenáramú feszültséget az állórész tekercselésére alkalmazzák, az üzemi pont az $ A $ pontból a 2 fékezési karakter 2 $ B $ pontból mozog.

A fékezési elektromágneses momentum hatására a forgási frekvencia teljes leállásig csökken (0 pont).

A dinamikus fékezés legfőbb hátrányai: közvetlen áramforrásra van szükség és gazdaságtalan.

2.13.3. Fékezés ellenzékkel

Ez a fékezési mód akkor fordul elő, amikor a motor fordított, és széles körben használják a motor gyors leállításához.

Ábrán. A 2.27. Ábrán bemutatjuk az indukciós motor mechanikai jellemzőit a fázis elforgatásának sorrendjében történő fékezésnél a közvetlen (1) és a fordított (2) szemben.

Hagyja, hogy a motor a tengelyen lévő terhelésnél $ A $ ponton legyen. A motor lassítása érdekében meg kell változtatni a fázissorrendet, azaz váltson két fázist. Ugyanakkor a munkapont a $ B $ pontra ugrik (2.27. Ábra). A $ B - C $ szekcióban a gép az elektromágneses fék üzemmódban működik, féknyomatékot fejlesztve, amelynek hatására a sebesség gyors csökkenése történik. A $ C $ pontnál a motort le kell választani a hálózattól, különben megfordul.

Ennek a fékezésnek az előnye a gyors fékezés, mert a fékezési nyomaték a teljes féktávolságra hat. Hátrányok: nagy feszültségek és veszteségek a tekercselés alatt a fékezés során olyan berendezésre van szükség, amely szabályozza a forgási sebességet, és leállítja a motort a hálózatról, amikor leáll. Ha egy mechanizmus meghajtása során a motor gyakran fordított üzemmódban működik, akkor a nagy teljesítményveszteségek miatt felül kell értékelni a teljesítményét.

2.14. Az aszinkron motor teljesítményfaktora és annak függése a tengely terhelésétől

A teljesítmény tényezőt az arány határozza meg

S_1 $ - aktív, reaktív és teljes motorteljesítmény.

ahol: $ P_2 $ - a tengely teljesítménye (nettó teljesítmény;
$ ΔP $ - teljesítményveszteség.

ahol: $ ΔP_<эл>$ - elektromos veszteségek (kanyargós fűtési veszteségek);
$ ΔP_<ст>$ - veszteség az acélban (magfűtési veszteségek);
$ ΔP_<мех>$ - mechanikai veszteségek.

Elektromos veszteség $ ΔP_<эл>$ függ a tekercsek áramlásától, és nő a terhelés a tengelyen. Az acél veszteségek nem függenek a tengely terhelésétől, hanem függenek az állórész tekercselésére alkalmazott feszültségtől.

A mechanikai veszteségek állandó veszteségek.

Névleges üzemmódban $ cos φ_н = 0,75 ÷ 0,95,

Csökkentett $ cos φ_<хх>$ magyarázata az, hogy az aktív teljesítmény alacsony ($ P_<1хх>= ΔP_<эл>+ΔP_<ст>+ΔP_<мех>$), és a $ Q_1 $ reaktív teljesítmény ugyanaz marad, mint a névleges üzemmódban.

Ábrán. A 2.28. Ábrán egy indukciós motor teljesítménytényezőjének függvénye látható a tengely terhelésén.

Egy aszinkron motor nagy alulterheltségével alacsony energiafaktora van, ami gazdaságtalan.

Alacsony terhelésnél a $ cos φ $ növelése érdekében ajánlott csökkenteni a motorhoz mellékelt feszültséget. Ez csökkenti a reaktív teljesítményt, és növeli a teljesítménytényezőt.