Elektrimootori tööpõhimõtted teekannudel

• Loendurid

Elektrimootori, nii alalisvoolu kui ka vahelduvvoolu tööpõhimõte põhineb ampril. Kui te ei tea, kuidas see välja selgub, siis pole midagi kunagi selge.

P.S. Tegelikult on vektorprodukt ja erinevus, kuid need on üksikasjad, ja meil on lihtsustatud erijuhtum.

Ampere jõu suund määratakse vasakpoolse reegli abil.

Mõõdukalt paneme vasaku peopesa ülemise jooneni ja saada Ampere jõudude suund. Tema tüübid venivad raami vooluga selles asendis, nagu on näidatud joonisel 1. Ja siin ei pöördu midagi, raamistik on tasakaalus, jätkusuutlik.

Ja kui praegune raamistik pööratakse erinevalt, siis see juhtub:

Siin pole tasakaalu, Ampere jõud pöördub vastassuunade poole, nii et raam hakkab pöörlema. Ilmub mehaaniline pööramine. See on elektrimootori alus, sisuliselt, siis ainult detailid.

Nüüd, mida saab raamistik praeguse joonisel 3? Kui süsteem on täiuslik, ilma hõõrdeta, siis on kõikumised. Kui hõõrdumine esineb, siis muutuvad võnked järk-järgult välja, raami vool stabiliseerub ja muutub nagu joonisel 1.

Kuid me vajame pidevat pöörlemist ja seda on võimalik saavutada kahel põhimõtteliselt erineval moel ja seega ka vahelduvvoolu ja elektrivoolu mootorite vahel.

Meetod 1. Muutke raamis oleva voolu suunda.

Seda meetodit kasutatakse alalisvoolumootorites ja selle järeltulijates.

Piltide vaatamine. Lase meie mootoril pingest vabastada ja praegune raamistik on juhuslikult orienteeritud, nagu see:

Joonis 4.1 juhuslikult asetsev raamistik

Ampere jõud toimib juhuslikult asetsevas raamis ja see hakkab pöörlema.

Liikumisprotsessis ulatub raamistik 90 ° nurga all. Hetk (paari jõu või momendi momend) on maksimaalne.

Nüüd ulatub raamistik positsiooni, kus ei ole pöördemomenti. Ja kui voolu pole välja lülitatud, siis aeglustab Ampere jõud kaadrit ja pooleldi pöörde lõpus peatub raamistik ja hakkab pöörlema ​​vastupidises suunas. Kuid me ei vaja seda.

Seetõttu joonisel 3 kujundame kavalama käigu - me muudame raami voolu suuna.

Ja pärast selle positsiooni ületamist ei muute praeguse muutuva suuna raamistik enam aeglustuvat, vaid kiirendab uuesti.

Ja kui raamistik läheb järgmisele tasakaaluasendisse, muudame me voolu uuesti.

Ja raame jätkub veelgi, kui tahame.

Ja nii muutub pidev pöörlemine. Ilus? Ilus On vaja ainult muuta jooksvat suunda kaks korda revolutsiooni ja kogu ettevõtte vahel.

Ja kas see, st pakub praeguse spetsiaalse sõlme - harja-kollektori sõlme muutmist. Põhimõtteliselt on see kavandatud järgmiselt:

Joonis on selge ja ilma selgitusteta. Raam röövib midagi ühest kontaktist, seejärel teiselt poolt ja seega praegused muudatused.

Harja-kollektori sõlme väga oluline tunnus on selle väike ressurss. Hõõrdumise tõttu. Näiteks siin on DPR-52-H1 mootor - minimaalne tööaeg on 1000 tundi. Samas on tänapäevaste harjadeta mootorite kasutusiga üle 10 000 tunni ning vahelduvvoolumootorid (seal pole ka SCU-d) on rohkem kui 40 000 tundi.

PostScriptum. Lisaks tavalisele alalisvoolumootorile (see tähendab harjakollektoriga), on ka selle väljatöötamine: harjadeta alalisvoolumootor (BDPT) ja klapimootor.

BDBT erineb selle poolest, et praegune muutub seal elektrooniliselt (transistorid on suletud ja avatud) ja klapp on veelgi järsem, muudab ka praegust, kontrollides hetke. Ja üldiselt on ventiiliga BPDT võrreldavad elektriajamiga keerukuse poolest, sest neil on igasugused rootori positsioonide andurid (näiteks Halli andurid) ja keerukas elektrooniline kontroller.

BDPT erinevus ventiilimootorist vasturütmeliidese kujul. BDPT-is on trapezoid (brutommuutus) ja ventiili mootoris - sinusoidne, sujuvam viis.

Inglise keeles on BDPT BLDC ja ventiili mootor on PMSM.

Meetod 2. Magnetvoog pöörleb, st magnetvälja.

Pöörlevat magnetvälja toodetakse vahelduva kolmefaasilise vooluga. Siin on staator.

Ja seal on 3 vahelduvvoolu faasi.

Nende vahel, nagu näete, on 120 kraadi elektrilised kraadid.

Need kolm faasi asetatakse staatorisse erilisel viisil, nii et nad on geomeetriliselt pööratud üksteisega 120 ° võrra.

Ja siis, kui rakendatakse kolmefaasilist voolu, ilmneb ennast kolme pöörleva magnetvälja magnetvoogude kokkukleepumisest.

Lisaks pöörleb magnetväli "purustades" Ampere jõuga meie raami ja see pöörleb.

Kuid on ka erinevusi kahel erineval moel.

Meetod 2a. Raam on varustatud (sünkroonmootoriga).

Serving tähendab raamile pinge (konstant), raam on magnetväljal. Pidage meeles pic.1 algusest peale? Nii saab raame.

Kuid magnetvälja, mida me siin pöörleme, ja mitte lihtsalt sellist riputamist. Mis raami teeb? Samuti pöörleb see magnetvälja järel.

Nad (raami ja väli) pöörlevad sama sagedusega või sünkroonselt, mistõttu nimetatakse selliseid mootoreid sünkroonsed mootorid.

Meetod 2b. Raam ei tööta (asünkroonmootor).

Trikk on see, et raam ei tööta, see ei toimi üldse. Lihtsalt traat on nii suletud.

Kui me hakkame pöörlema ​​magnetvälja, siis vastavalt elektromagnetismi seadustele raami vool tekitatakse. Selle voolu ja magnetvälja abil saadakse Ampere jõud. Kuid Ampere jõud tekib ainult siis, kui raam liigub magnetvälja suunas (tuntud lugu Ampere eksperimentidega ja tema sõidud järgmise ruumi juurde).

Nii et raam jääb alati magnetvälja taga. Ja siis, kui ta mingil põhjusel äkitselt temaga järele jõuab, kaovad põlluparandus, praegune kaob, Ampere võim kaob ja kõik kaob täielikult. See tähendab, et asünkroonmootoris jääb raamis alati maha maha ja nende sagedus on erinev, see tähendab, et need pöörlevad asünkroonselt, mistõttu nimetatakse mootorit asünkrooniks.

Asünkroonsete elektrimootorite seade ja tööpõhimõte

Tööstuses on kõige sagedasemad kolmefaasilised asünkroonsed mootorid. Mõelge nende mootorite struktuurile ja tööle.

Asünkroonse mootori tööpõhimõte põhineb pöörleva magnetvälja kasutamisel.

Selle mootori töö selgitamiseks teeme järgmist kogemust.

Kinnitage teljega hobuseraua magnet, nii et seda saab pöörata käepideme abil. Magneti pooluste vahel asetame teljele vasksilindri, mis võib vabalt pöörelda.

Joonis 1. Lihtsaim mudel pöörleva magnetvälja tekitamiseks.

Alustame magneti pööramist käepideme päripäeva. Magneti väli hakkab pöörlema ​​ja pöörlemisega ristub vasksilinder oma jõu joontega. Elektromagnetilise induktsiooniseaduse kohaselt tekib balloonis pöörisvoolud, mis loovad oma magnetvälja - silindri väljad. See väli suhtleb püsimagneti magnetväljaga, nii et silinder hakkab pöörlema ​​magnetiga samas suunas.

On kindlaks tehtud, et silindri pöörlemiskiirus on mõnevõrra väiksem kui magnetvälja pöörlemiskiirus.

Tõepoolest, kui silinder pöörleb sama kiirusega kui magnetvälja, siis ei lange magnetilist jõuülesti seda ja seega ei tekita selles pöörisvoolu, mis põhjustab silindri pöörlemist.

Magnetvälja pöörlemiskiirust nimetatakse tavaliselt sünkroonseks, sest see võrdub magneti pöörlemiskiirusega ja silindri pöörlemiskiirus on asünkroonne (asünkroonne). Seetõttu oli mootor ise nimelt asünkroonne mootor. Silinder (rootor) pöörlemiskiirus erineb magnetilise väli pöörlemise sünkroonsest kiirusest väikese koguse abil, mida nimetatakse libiseks.

Rootori pöörlemiskiiruse n1 ja pinna pöörlemiskiiruse n tähistades n, saab arvutada libisemise protsendi protsentides, kasutades valemit:

Ülaltoodud katses saadi pöörleva magnetvälja ja selle põhjustatud silindri pöörlemine püsimagneti pöörlemise tõttu, mistõttu selline seade pole veel elektrimootor. Rootori pööramiseks on vaja pöörlevat magnetvälja tekitada elektrivoolu ja seda kasutada. Seda ülesannet lahendas üks kord M. O. Dolivo-Dobrovolsky. Ta soovitas selleks kasutada kolmefaasilist voolu.

Asünkroonse elektriajamiga mootor M. O. Dolivo-Dobrovolsky

Joonis 2. Asünkroonse elektrimootori Dolivo-Dobrovolsky skeem

Rõngakujulise kuju, mida nimetatakse elektrimootori staatoriks, asetsevad kolm mähist, kolmfaasilised vooluahelad 0 paiknevad teineteise suhtes 120 ° nurga all.

Südamiku sees on fikseeritud metallsilindri telg, mida nimetatakse elektrimootori rootoriks.

Kui mähised on omavahel ühendatud, nagu joonisel näidatud ja ühendatud kolmefaasilise vooluvõrguga, siis pöörleb kolme pinge poolt loodud magnetvoog.

Joonis fig 3 kujutab mootori mähiste voogude graafikut ja pöörleva magnetvälja esinemise protsessi.

Mõtle - üksikasjalikumalt see protsess.

Joonis 3. Pöörleva magnetvälja tekitamine

Graafikus asendis "A" on esimeses faasis olev vool null, teises faasis on see negatiivne ja kolmandal on positiivne. Voolu läbi pooluste rullid voolab joonisel näidatud nooltega näidatud suunas.

Pärast määramisel parempoolne suunas magnetvoo poolt loodud praegune näeme, et sisemine ots pole (ees rootor) kolmanda pooli luuakse lõunapoolus (U) ja teine ​​mähis kohta pole - põhjapooluse (C). Magnetvoogu koguhulk suunatakse teise mähise poolest läbi rootori kolmanda mähise pooluseni.

Graafiku "B" positsioonil on teises faasis olev vool null, esimeses faasis on see positiivne ja kolmandal on negatiivne. Voolu läbiv jõud tekitab esimese spiraali lõpus lõunapoolu (Yu), kolmanda spiraali lõpus põhjapooluse (C) lõpus. Magnetvoogu koguhulk suunatakse nüüd kolmandast pingest läbi rootori esimese pedaali, s.t. sellisel juhul liiguvad postid 120 ° võrra.

Graafiku "B" positsioonil on kolmanda etapi vool null, teises faasis on see positiivne ja esimesel juhul on see negatiivne. Nüüd voolav vool läbi esimese ja teise poole, luua lõpus pole esimese pooli - põhjapoolus (P) ja lõpus pole teise pooli -.. lõunapooluse (U), st polaarsust saadud magnetvälja liigub isegi 120 °. Graafiku G-positsioonil liigub magnetväli 120 °.

Seega muutub kogu magnetilise suuna suund muutusega voolu suunas staatori keerades (postid).

Sellisel juhul teeb magnetvoog täieliku pöördega ühe keerise voolu muutumise perioodil. Pöörlev magnetvoog eemaldab silindri ja sellisel viisil saame asünkroonse elektrimootori.

Tuletame meelde, et joonisel fig 3 on staatori mähised ühendatud "tähega", kuid pöörlev magnetväli on moodustatud ka siis, kui need on ühendatud "kolmnurga" abil.

Kui vahetaime teise ja kolmanda faasi mähised, muudab magnetvoog selle pöörlemise suunda vastupidiseks.

Sama tulemuse saab saavutada ilma statorimähiste vahetamiseta, kuid suunates võrgu teise faasi voolu staatori kolmandasse faasi ja võrgu kolmandasse faasi staatori teisele faasile.

Seega on magnetvälja pöörlemissuunda võimalik muuta kahe faasi vahetamisega.

Me kaalusime kolme stantserätikuga induktsioonimootori seadet. Sellisel juhul on pöörlev magnetväli bipolaarne ja pöörete arv sekundis võrdub ühe sekundi vahelisel ajal toimuvate muutuste arvuga.

Kui ümbermõõdu ümber staatori ümber paigutatakse kuus mähist, luuakse neljapostilist pöörlevat magnetvälja. Üheksa mähisega on väli kuuekohaline.

Kolmefaasilise voolu sagedusega f, mis võrdub 50 perioodi sekundis või 3000 minutiga, on pöörleva välja pöörlemispinna pöörlemisnädalate arv minutis:

bipolaarse staatoriga, n = (50 x 60) / 1 = 3000 pööret minutis,

neljapoldi staatoriga, n = (50 x 60) / 2 = 1500 p / min,

kuusastmeline staator, n = (50 x 60) / 3 = 1000 p / min,

kui staatori paaride arv on p: n = (f x 60) / p,

Niisiis oleme loonud magnetvälja pöörlemiskiiruse ja selle sõltuvuse mootori stoatori mähiste arvust.

Sama mootori rootor, nagu me teame, on selle pöörlemisest mõnevõrra maha jäänud.

Kuid rootori lag on väga väike. Näiteks kui mootor on tühikäigul, on kiiruse erinevus vaid 3% ja koormus 5 - 7%. Sellest tulenevalt varieerub asünkroonse mootori koormuse muutused väga väikestes piirides, mis on selle üks eeliseid.

Mõelge nüüd asünkroonse elektrimootori seadmele.

Moodsa asünkroonse elektrimootori staatoril on ekspresseerunud postid, st staatori sisepind on täiesti sile.

Eddyvoolu kadude vähendamiseks on staatori südamik ühendatud õhukest pressitud terasplekist. Kogutud staatori südamik on kinnitatud terasest korpusesse.

Staatori pesadesse pannakse vasktraadi mähkimine. Elektrimootori statori faasimähised on ühendatud "tähega" või "kolmnurgaga", mille jaoks on kõik korpuse alused ja otsad korpusel - spetsiaalse isolatsioonikaitsel. Selline staatori seade on väga mugav, sest see võimaldab teil keerata erinevaid standardpingeid.

Induktiivmootori rootor, nagu staator, koosneb stantsitud teraslehtedest. Rootori piludesse pannakse mähis.

Sõltuvalt rootori konstruktsioonist on induktsioonmootorid jagatud mootoriteks orava puuriga ja faasiliseks rootoriks.

Oobakujulise rootori mähis on tehtud rootori pesadesse paigaldatud vase vardadest. Varbade otsad on ühendatud vaskse rõnga abil. Sellist mähistamist nimetatakse "oraviku puuriks". Pidage meeles, et soonte vardad ei ole isoleeritud.

Mõnedes mootorites asendatakse "oravarjadega" valatud rootor.

Fasiaatoriga (koos libisevate rõngadega) asünkroonset mootorit kasutatakse tavaliselt suure võimsusega elektrimootorites ja sellistel juhtudel; kui elektrimootor vajab käivitamisel suure jõu tekitamist. See saavutatakse faasimootori mähiste abil reostaadi käivitamisega.

Lühisõidul asünkroonmootorid käivitatakse kahel viisil:

1) Kolmefaasilise toitepinge otsene ühendamine mootoristaatoriga. See meetod on kõige lihtsam ja kõige populaarsem.

2) vähendades staatori mähistele rakendatavat pinget. Pinget vähendatakse, näiteks lülitades staatori keerad "tähe" sisse "kolmnurka".

Mootor käivitatakse, kui statorimähised on ühendatud "tähega" ja kui rootor jõuab normaalkiirusele, lülitatakse statorimähised "kolmnurkse" ühendusse.

Selle mootori käivitamise meetodi voolutoru vool on vähenenud 3 korda võrra võrreldes sellega, mis tekib mootori käivitamisel otseühendusega võrku staatori poolimisvõllidega. Kuid see meetod sobib ainult juhul, kui staator on ette nähtud tavapäraseks tööks, kui tema mähised on ühendatud "kolmnurga" abil.

Kõige lihtsam, odavam ja usaldusväärsem on asünkroonsed elektrimootorid koos orav-puurrootriga, kuid sellel mootoril on mõningad puudused - väike jõud käivitumisel ja suur stardivool. Sellised puudused kõrvaldatakse suures osas faasrootori abil, kuid sellise rootori kasutamine suurendab märkimisväärselt mootori maksumust ja nõuab algavat reostaati.

Asünkroonse elektrimootori tüübid

Peamine asünkroonsete masinate tüüp on kolmefaasiline asünkroonmootor. Sellel on kolm stardis keerdust, mis on ruumis 120 ° võrra nihkunud. Pingid on ühendatud tähega või deltaga ja need on varustatud kolmefaasilise vahelduvvooluga.

Enamikul juhtudel töötavad väikese võimsusega mootorid kahefaasiliste mootoritega. Vastupidiselt kolmefaasilistele mootoritele on neil staatori kaks mähist, voolud, mille abil pöörleva magnetvälja loomiseks tuleb nihutada π / 2 nurga võrra.

Kui mähiste voolud on suurusjärgus võrdsed ja fikseeruvad 90 ° võrra, siis sellise mootori töötamine ei erine mingil viisil kolmefaasilise töö toimimisest. Kuid sellised staatori kahe mähisega mootorid töötavad enamikul juhtudel ühefaasilisest võrgust ja 90-kraadine lähenemine luuakse kunstlikult, tavaliselt kondensaatorite arvelt.

Ühefaasiline mootor, millel on ainult üks stantsi mähis, on praktiliselt kasutuskõlbmatu. Statsionaarsel rootoril tekib mootoris ainult pulseeriv magnetväli ja pöördemoment on null. Tõsi, kui sellise masina rootor on teatud kiirusel pööratud, saab ta veelgi täita mootori funktsioone.

Sellisel juhul on kuigi ainult pulseeruv väli, see koosneb kahest sümmeetrilisest - otsesest ja vastassuunas, mis tekitavad ebavõrdseid hetki - rohkem mootorit ja vähem pidurdamist, mis tulenevad suurema sagedusega rotorvoolust (libisemine sünkroovõlla suhtes on suurem kui 1).

Seoses eelnimetatuga on ühefaasilised mootorid varustatud teise mähisega, mida kasutatakse starterina. Voolu faasi nihke loomiseks on selle mähise ahelasse lülitatud kondensaatorid, mille mahtuvus võib olla üsna suur (kümned mikrofaradid, mille mootori võimsus on alla 1 kW).

Juhtimissüsteemid kasutavad kahefaasilisi mootoreid, mida mõnikord nimetatakse täidesaatvaks. Neil on kaks statsionaatori mähist, mis asetsevad ruumis 90 ° võrra. Üks mähisest, mida nimetatakse väljaläbistamiseks, on otse ühendatud 50 või 400 Hz võrguga. Teist kasutatakse kontroll-mähisena.

Pöörleva magnetvälja loomiseks ja vastavaks momendiks tuleb juhtimismähise voolu nihutada nurga lähedal 90 °. Mootori kiiruse reguleerimine, nagu allpool näidatakse, viiakse läbi selle mähisevoolu väärtuse või faasi muutmisega. Tagurpidi asetatakse juhtimismähise voolu faas 180 ° (mähise vahetamine).

Kahefaasilised mootorid on valmistatud mitmes versioonis:

orav puur rootor

õõnes mitte-magnetiline rootor

õõnes magnetrootoriga.

Mootori pöörleva liikumise ümberkujundamine töömasina translatsiooniks on alati seotud vajadusega kasutada mehaanilisi komponente: hammasrattad, kruvid jne. Seepärast on mõnikord soovitatav käitada mootorit rootori rööbastee lineaarse liikumisega (võib kasutada ka nime rootorit) ainult tingimuslikult - liikuva orelina).

Sellisel juhul saab mootorit, nagu nad ütlevad, kasutada. Lineaarmootori staatori mähis tehakse samamoodi nagu ruumimootoriga, kuid see tuleb asetada ainult piludesse rootori liuguri maksimaalse võimaliku liikumise kogu pikkuse ulatuses. Rootoriga sõitja on tavaliselt lühise, mehhanismi liigendkerega. Staatori otstes peaks muidugi olema peatused, mis takistavad rootori teekonna tööpiirangutest lahkumist.

Mis vahe on sünkroonmootor ja asünkroonsed mootorid?

Enne kui mõistate, milline on nende erinevused, peate välja selgitama, mis on elektrimootor? Elektrimootor on elektriline masin, mida juhitakse elektrienergia abil ja mis toimib teiste mehhanismide jaoks.

Sünkroonse mootori tööpõhimõtte selgitus "mannekeenide" jaoks

Alates lapsepõlvest me mäletame, et kaks magnetit, kui nad lähevad teineteisele lähemale, on ühel juhul meelitatavad ja teistes tagasilöökides. See juhtub, olenevalt asjaolust, et milliste külgedega magnetid me ühendame need, vastasküljed meelitada ja sarnased postid pekslevad üksteist. Need on püsimagnetid, mille magnetvälja pidevalt esineb. Samuti on varieeruvad magnetid.

Füüsikakooli õpikus on joonis, millel on kujutatud hobuseraua kujul asuv elektromagnet ja otsas poolrõngaga raam, mis asub selle pooluste vahel.

Kui raam asub magnetite postide vahelises horisontaalasendis, kuna magnet tõmbab vastaskülgi välja ja tõmbab samad servad, siis kasutatakse raami jaoks sama märgi voolu. Raamast ümbritseb elektromagnetväli (siin on näide muutuva magneti kohta!) Magnete pingid meelitavad raami ja muutuvad vertikaalsesse positsiooni. Kui vertikaal on saavutatud, kasutatakse raami suhtes vastupidise märgi voolu, raami elektromagnetiline väli muutub polaarsuse ja püsimagneti poolused hakkavad raami eemale tõmbama, pöörates seda horisontaalasendisse, mille järel pöörlemistsükkel kordub.

See on elektrimootori tööpõhimõte. Lisaks on primitiivne sünkroonmootor!

Sünkroonse mootori rootor pöörleb sama sagedusega nagu mähiste klemmidele rakendatav vool, st sünkroonselt. Seega on selle elektrimootori nimi.

Mannekeenide asünkroonse elektrimootori tööpõhimõtte selgitus

Meenutame eelmise näite joonise kirjeldust. Samas raam, mis paikneb hobuseraua kujulise magnetiga, ei ole ainult selle otsad poolrõngaid, need on omavahel ühendatud.

Nüüd hakkame raami ümber hobuseraua magnet pöörlema. Pöörake see aeglaselt ja jälgige raami käitumist. Kuni mõnda aega jääb raamistik seisma ja siis, kui magnet pööratakse teatud nurga all, hakkab raam pärast magnet pöörlema. Raami pöörlemine on magneti pöörlemiskiirusega võrreldes sulgemine, st see ei pöörle sünkroonselt seda - asünkroonselt. Nii selgub, et see on primitiivne asünkroonsed mootorid.

Tegelikult on magnetite roll tõelises asünkroonses mootoris staatori pesades paiknevate mähistega, mille kaudu vool on tarnitud. Ja raami rolli teostab rootor, millesse on paigaldatud metallplaadid, ühendatud lühikeseks ühendamiseks. Seepärast nimetatakse sellist rootorit lühiseks.

Mis vahe on sünkroonsete ja asünkroonsete elektrimootorite vahel?

Kui kaks sama tüüpi ja teise tüüpi tänapäevast elektrimootorit asetsevad üksteise kõrval, siis on raske eristada neid isegi eriala välismärkidega.

Põhiliselt on nende peamine erinevus arutatud nende elektrimootorite tööpõhimõtete näidetel. Need erinevad rootori disainist. Sünkroonmootori rootor koosneb mähistest ja asünkroonsed rootorid on plaatide komplekt.

Ühe ja teise elektrimootori statorid on peaaegu eristamatud ja kujutavad endast mähiste komplekti, kuid sünkroonse elektrimootori staator võib koosneda püsimagnetidest.

Sünkroonmootori kiirus vastab talle tarnitud voolu sagedusele ja asünkroonse kiiruse lüheneb praeguse sageduse taga veidi.

Need erinevad kasutusvaldkondades. Näiteks on paigaldatud sünkroonsed elektrimootorid, mis töötavad pideva pöörlemiskiirusega (pumbad, kompressorid jne) töötlevate seadmetega, vähendamata seda koormuse suurenemisega. Kuid asünkroonsed elektrimootorid vähendavad pöörlemissagedust suureneva koormusega.

Sünkroonsed elektrimootorid on struktuurilt keerukamad ja seetõttu kallimad kui asünkroonsed elektrimootorid.

Asünkroonse mootori tööpõhimõte ja seade

Asünkroonsed elektrimootorid (AD) kasutatakse laialdaselt rahvamajanduses. Erinevate allikate kohaselt tarbib asünkroonselt mootorit kuni 70% kogu pöörleva või translatsioonilise liikumise mehaanilisest energiast ümber arvutatud elektrienergiast. Elektriline energia translatsioonilise liikumise mehaanilisse energiasse konverteeritakse lineaarsete asünkroonsete elektrimootorite abil, mida kasutatakse elektriliste jõuallikatega tehnoloogiliste toimingute tegemiseks. Vererõhu laialdane kasutamine on seotud nende mitmete eelistega. Asünkroonmootorid on kõige lihtsamad projekteerimisel ja tootmisel, usaldusväärsed ja kõigi elektrimootorite odavaimad. Neil pole harjakollektori või libisev vooluvõtuseadet, mis lisaks kõrgele töökindlusele tagab ka minimaalsed töökulud. Sõltuvalt toitmisfaaside arvust eristatakse kolmefaasilisi ja ühefaasilisi asünkroonseid mootoreid. Teatud tingimustel saab kolmefaasiline asünkroonsed mootorid oma funktsioone edukalt täita ka siis, kui need töötavad ühefaasilises võrgus. HELLi kasutatakse laialdaselt mitte ainult tööstuses, ehituses, põllumajanduses, vaid ka erasektoris, igapäevaelus, kodutöökodades, aiakultuuridena. Ühefaasilised asünkroonsed mootorid kasutavad pesumasinaid, ventilaatoreid, väikeseid puidutöötlemismasinaid, elektrilisi tööriistu ja veevarustuspumbasid. Enamasti kasutatakse kolmefaasilist arteriaalset rõhku tööstusliku tootmise või tööstusdisainilahenduse mehhanismide ja seadmete parandamiseks või loomiseks. Disaineri käsutuses võib olla nii kolmefaasiline kui ka ühefaasiline võrk. On olemas probleeme võimsuse arvutamisel ja mootori valimisel ühel või teisel juhul, valides asünkroonse mootori kõige ratsionaalsema juhtimisahela, arvutades kondensaatorid, mis tagavad kolmefaasilise asünkroonse mootori töötamise ühefaasilises režiimis, ristlõike ja juhtmete, juhtimis- ja kaitseseadiste tüübi valimine. Sellised praktilised probleemid on pühendatud lugejale pakutavale raamatule. Raamatus kirjeldatakse ka asünkroonse mootori seadet ja tööpõhimõtet, kolmeastmelise ja ühefaasilise mootoriga mootorite põhijoonte suhteid.

Asünkroonsete elektrimootorite seade ja tööpõhimõte

1. Seadme kolmefaasilised asünkroonmootorid

Traditsiooniline kolmefaasiline asünkroonmootor (AD), mis tagab pöörleva liikumise, on elektriline masin, mis koosneb kahest põhiosast: fikseeritud staatorist ja mootori võlli pöörlevast rootorist. Mootoristaator koosneb raamist, millesse sisestatakse nn elektromagnetilise staatori südamik, mis sisaldab magnettugevust ja kolmefaasilist jaotatud statorimähist. Tuuma eesmärk on masst magnetierida või luua pöörleva magnetvälja. Statormagnet-südamik koosneb lehtedest (0,28 kuni 1 mm), mis on isoleeritud üksteisest, stantsitud spetsiaalsest elektrotehnilisest terasest. Lehtedel on dendate tsoon ja õlg (joonis 1.a). Lehed on kokku monteeritud ja kinnitatud selliselt, et staatori statiivi hambad ja sooned moodustuvad magnetilises südamikus (joonis 1.b). Magnetvool on magnetvoolu väike magnetvool, mis tekib statorkäivituse tõttu, ning magnetiseerumise nähtuse tõttu suureneb see voog.

Joon. 1 staatori magnettuum südamik

Magnetvooluahela soonteks pannakse jaotatud kolmefaasiline statorimähis. Kõige lihtsamal juhul on mähis kolmfaasilised mähised, mille teljed liiguvad üksteise suhtes 120 ° võrra. Faasrullid on omavahel ühendatud tähega või kolmnurgaga (joonis 2).

Joonis 2. Kolmefaasilise asünkroonse mootori faasikompaundite ühenduste skeem tähtede ja kolmnurga kujul

Allpool on esitatud üksikasjalikum teave mähiste alguse ja otste ühenduste skeemide ja sümbolite kohta. Mootori rootor koosneb magnetilisest südamikust, mis on kokku pandud ka tembeldatud teraslehtedest, mille sisse on tehtud sooned, kus asub rootori mähkimine. Rootorpumbad on kahte tüüpi: faasiline ja lühisev. Faasimähis on sarnane staatori keerlemisega, mis on ühendatud tähega. Rootormaatika otsad on ühendatud ja isoleeritud ning algus on kinnitatud mootori võllile asetsevate kontaktrõngaste külge. Fikseeritud harjad on paigutatud libisemisrõngastele, isoleeritakse üksteisest ja mootori võllist ning pöörlevad koos rootoriga, millele on ühendatud välised ahelad. See võimaldab rootori takistuse muutmisega reguleerida mootori pöörlemiskiirust ja piirata käivitusvooge. Kõige laialdasemalt kasutatav lühisev mähiste tüüp "oravarakud". Suurte mootorite rootorimähis on messingist või vase vardast, mis juhitakse soonesse, ning otste külge paigaldatakse lühikesed rõngad, millesse vardad on jootetud või keevitatud. Seerianumate madala ja keskmise võimsuse baaspunktide puhul toimub rootori mähis alumiiniumsulamist. Samal ajal vormitakse rootori 1 pakendis üheaegselt vardad 2 ja lühiseerivad rõngad 4 koos ventilaatori tiibadega, et parandada mootori jahutamistingimusi, seejärel surutakse pakend võllile 3. (Jn 3). Selles joonisel kujutatud sektsioonis on näha soonte, hammaste ja rootori vardade profiilid.

Joon. 3. Rootori asünkroonmootor lühisega mähisega

Asünkroonse mootoriga seeria 4A üldvaade on esitatud joonisel fig. 4 [2]. Rootor 5 surutakse võllile 2 ja asetatakse laagritele 1 ja 11 staatori avausse laagrikilpides 3 ja 9, mis on mõlemal küljel staatori 6 otste külge kinnitatud. Võlli vabale otsale kinnitage koorem. Võlli teisel otsal on ventilaator 10 tugevdatud (suletud väljalaskega mootor), mis on suletud korki 12 abil. Ventilaator annab mootorist intensiivsema soojuse eemaldamise, et saavutada vastav kandevõime. Parema soojusülekande jaoks lastakse voodi rehvidega 13 peaaegu kogu voodi pinnal. Stator ja rootor on eraldatud õhupiluga, mis väikese võimsusega masinate puhul on vahemikus 0,2 kuni 0,5 mm. Mootori kinnitamiseks fassaadile, raamile või otse raamile liigutatavale mehhanismile on paigaldatud käpad 14 koos paigaldusaukudega. Saadaval on ka äärikmootorid. Sellistes masinates, ühe kandevõimega (tavaliselt võlli küljelt) abil kasutatakse mootori töömehhanismi ühendamiseks äärikut.

Joon. 4. Asünkroonse mootoriga seeria 4A üldvaade

Samuti valmistatakse mootorid, millel on nii käpad kui ka äärik. Mootorite paigaldusmõõdud (jalgade või äärikute avade kaugus), samuti nende pöörlemistelje kõrgused on normaliseeritud. Pöörlemistelje kõrgus on rootori võlli pöörlemisteljele vastav mastaapide kaugus. Väikese võimsusega mootorite pöörlemistelgede kõrgused: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100 mm.

2. Kolmefaasiliste asünkroonsete mootorite tööpõhimõte

Eespool märgiti, et staatori kolmefaasiline mähis on masina magnetiediks või mootori nn pöörleva magnetvälja loomiseks. Induktiivmootori põhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel. Staatori pöörlev magnetväli lõikub lühisev rootorimähiste juhtidest, mis viimases tekitab elektromotoorjõudu, põhjustades vahelduvvoolu rootori mähises. Rootori vool tekitab oma magnetvälja, selle vastasmõju staatori pöörleva magnetväljaga viib rootori pööramisele pärast väljad. Asünkroonse mootorsõiduki käitumise ideed on kõige selgemalt väljendatud lihtsa kogemusega, mida prantsuse akadeemik Araago näitas 18. sajandil (joonis 5). Kui hobuseraua kujuline magnet pööratakse konstantsel kiirusel metalli ketas läheduses, mis paikneb teljel vabalt, siis hakkab ketas pöörlema ​​pärast magnetit teatud kiirusel, mis on väiksem kui magneti pöörlemiskiirus.

Joon. 5. Kogege Arago, selgitades asünkroonse mootori põhimõtet

Seda nähtust selgitatakse elektromagnetilise induktsiooni seaduse alusel. Kui magnetpoldid liiguvad ketta pinna kohal, indutseeritakse elektromagnetilist jõudu indikaatori all olevates kontuurides ja tekivad voolud, mis loovad ketta magnetvälja. Lugeja, kes leiab, et tahke ketta juhtivad kontuurid on raske ette kujutada, võivad kujutada ketast kujul, millel on palju velg ja varrukaga ühendatud juhtivad kodarad. Kaks kodarinda, samuti nende ühendava velje ja puksid on esialgne kontuur. Ketta väli on ühendatud pöörleva püsimagneti polaarpuunaga ja ketas on oma magnetväljaga haaratud. Ilmselt suurim elektromotoorjõud indutseeritakse ketta kontuurides, kui ketas seisab, ja vastupidi, väikseim ketas pöörlemise kiiruse lähedal. Tõelise asünkroonse mootoriga pöördumiseks meenutame, et lühiseeritavat rootorimähist saab võrrelda kettaga ja staatori mähis magnetiga südamikuga pöörlevale magnetile. Kuid staatilise staatori a magnetvälja pöörlemine on tingitud kolmefaasilisest voolude süsteemist, mis voolab ruumilise faasi nihkega kolmefaasilises mähises.

Seade, asünkroonse mootori toimimise põhimõte

Asünkroonmootor on AC-seade. Sõna "asünkroonne" tähendab mitte üheaegselt. Sel juhul tähendab see seda, et asünkroonsetel mootoritel erineb magnetvälja pöörlemissagedus rootori pöörlemissagedusest. Masina peamised osad on staator ja rootor, mis on üksteisest eraldatud ühtlase õhuvahega.

Joonis 1. Asünkroonmootorid

Staator on masina fikseeritud osa (joonis 1, a). Eddyvoolu kadude vähendamiseks on selle südamik ühendatud pressitud elektrotehnilisest lehtmaterjalist paksusega 0,35-0,5 mm, mis on üksteisest isoleeritud lakikihiga. Staatori magnetilise ahela piludesse pannakse mähis. Kolmefaasilises mootoris on mähis kolmfaasiline. Tõmbamisfaase saab ühendada tähe või kolmnurga sõltuvalt võrgu pinge suurusest.

Rootor on mootori pöörlev osa. Rootori magnettuum sümbol on silindr, mis on valmistatud elektrimasinate stantsitud lehtedest (joonis 1, b. C). Rootori piludesse pannakse mähis, sõltuvalt mähise tüübist, asünkroonsete mootorite rootorid jagunevad lühise ja faasi (koos libisemisega rõngad). Lühisõmblik mähis on isoleerimata vasest või alumiiniumist vardad (joonis 1, d), mis on ühendatud sama materjali rõngaste otstega ("oravarjadega").

Magnetvooluahela pilude faasi rootoril (vt joonis 1, c) on kolmefaasiline mähis, mille faasid on ühendatud tähega. Mutatsioonifaaside vabad otsad on ühendatud mootori võllile monteeritud kolme vase libisemise sõrmega. Klammerõngad on isoleeritud üksteisest ja võllist. Rõngadele pressitud süsinik- või vaskgrafiitpintslid. Rootori mähisega kontaktrõngaste ja harjade kaudu saate sisse lülitada kolmefaasilise käivitamise ja reguleerimise reostaadi.

Elektrilise energia muundamine mehaanilisse energiasse asünkroonses mootoris toimub pöörleva magnetvälja abil. Pöörlev magnetvälja on püsiv vool, mis pöörleb ruumis pideva nurkkiirusega.

Pöörleva magnetvälja ergastamise vajalikud tingimused on järgmised:

- staatori rullide telgede ruumiline nihke,

- voolude ajaline nihe staatorirullides.

Esimene nõue rahuldatakse magnetiseerivate rullide sobivas kohas staatori magnettuumoril. Keerme faasi telg on ruumis nihkunud 120 ° nurga all. Teine tingimus on tagatud kolmefaasilise pingesüsteemi staatorirullikute tarnimisega.

Kui mootor lülitatakse sisse kolmefaasilisse võrku, määratakse staatori keerdudes samade sageduste ja amplituudiga voolude süsteem, mille perioodilised muutused tehakse üksteise suhtes viivitusega 1/3 perioodist.

Keeruliste faaside voolud moodustavad staatori suhtes pöörleva magnetvälja sagedusega n₁. rpm, mida nimetatakse sünkroonseks mootori pöörlemiskiiruseks:

kus f₁ - toitesagedus, Hz;

p on magnetvälja pooluste paaride arv.

Standardvõrgu praeguse sagedusega Hz puhul on valemiga (1) kohaselt sõltuval välgupöörlemissagedusel ja sõltuvalt paaride arvust järgmistest väärtustest:

Pöörlemine, põld läbib rootori mähisejuhtmeid, tekitades neile emf. Kui rootori mähis on suletud, tekitab elektromagnetväljund voolu pöörleva magnetväljaga suhtlemisel, tekib pöörlev elektromagnetiline moment. Asünkroonse masina mootori režiimis rootori pöörlemissagedus on alati väiksem kui väljavahetamise sagedus, st rootor langeb pöörleva välja taga. Ainult selle tingimuse korral on rootorijuhtides indutseeritud elektromagnetkiirgus, voog voolab ja tekib pöördemoment. Magnetvälja rootori lagiga seotud nähtust nimetatakse libiseksuks. Rootori lagundi taset magnetväljast iseloomustab suhtelise libisemise maht

kus n₂ - rootori kiirus, pöörete arv

Asünkroonmootorite puhul võib libistik varieeruda vahemikus 1 (algus) kuni väärtuseni 0 (tühikäik).

185.154.22.117 © studopedia.ru ei ole postitatud materjalide autor. Kuid see annab võimaluse tasuta kasutada. Kas autoriõiguste rikkumine? Kirjutage meile.

Asünkroonmootor - tööpõhimõte ja seade

8. märtsil 1889. aastal leiutati suurim vene teadlane ja insener Mihhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky kolmest faasist asünkroonsest mootorist koos lühiseadmega rootoriga.

Kaasaegsed kolmefaasilised asünkroonsed mootorid on elektrienergia muundurid mehaanilisse energiasse. Selle lihtsuse, madala maksumuse ja suure töökindluse tõttu kasutatakse laialdaselt induktsioonmootoreid. Need on kõikjal olemas, see on kõige levinum mootoritüüp, mida toodetakse 90% maailma mootorite koguarvust. Asünkroonmootor tõstis kogu maailmas ülemaailmse tööstuse tehnoloogilist revolutsiooni.

Asünkroonsete mootorite suur populaarsus on seotud nende töö lihtsuse, madala hinna ja usaldusväärsusega.

Asünkroonne mootor on asünkroonne masin, mis on kavandatud AC energia muutmiseks mehaaniliseks energiaks. Sõna asünkroonse ise ei tähenda samaaegset. Sel juhul tähendab see seda, et asünkroonsetel mootoritel on staatori magnetvälja pöörlemiskiirus alati suurem kui rootori kiirus. Asünkroonsed mootorid töötavad, nagu selgub määratlusest, AC-võrgust.

Seade

Joonisel on kujutatud: 1 - võll, 2,6 - laagrid, 3,8 - laagrihoidjad, 4 jalad, 5 - ventilaatori korpus, 7 - ventilaatori tiivik, 9 - oravarustusega rootor, 10 - stator, 11 - klemmikarp.

Induktiivmootori põhiosad on staator (10) ja rootor (9).

Staator on silindrikujuline ja komplekteeritud terasplekistest. Staatori südamiku piludest on montaaþiast valmistatud statorimähised. Keermete telg liigub ruumis üksteise suhtes 120 ° nurga all. Sõltuvalt tarnitud pingest on mähiste otsad ühendatud kolmnurga või tähega.

Induktiivmootori rootorid on kahte tüüpi: lühisev ja faasiline rootor.

Lühisõbralik rootor on terasplekist valmistatud südamik. Raud alumiinium valatakse selle südamiku soonde, mille tulemusena moodustuvad vardad, mis on lühikeste otstega ringidega. Seda disaini nimetatakse "oravarjamaaks". Suure võimsusega mootorites saab alumiiniumi asemel kasutada vaski. Orava puur on lühisev rootorimähis, seega nimi ise.

Faasilisel rootoril on kolmefaasiline mähis, mis praktiliselt ei erine stantsimähist. Enamikul juhtudel ühendatakse faasrootori mähiste otsad tärniga ja vabad otsad tarnitakse libisemisrõngastena. Rõngaga ühendatud harjade abil saab rootori mällistikku sisestada täiendava takisti. See on vajalik rootori ahela takistuse muutmiseks, sest see aitab vähendada suuri impulsivooge. Artiklis on leitud faasirootori kohta lisateavet - faasiajamiga asünkroonmootor.

Toimimise põhimõte

Kui staatori mähisele rakendatakse pinget, luuakse igas faasis magnetvoog, mis varieerub rakendatud pinge sagedusega. Neid magnetvoogusid nihutatakse üksteise suhtes 120 ° võrra. nii ajaliselt kui ka ruumis. Sellest tulenev magnetilise voolu pöörleb.

Selle tulemusena muutub staatori magnetilise voolu pöörlemiskiirus ja seeläbi luuakse rootorijuhtmetes elektromotoorjõud. Kuna rootori mähisel on suletud elektriahela, tekib selles vool, mis omakorda omab staatori magnetilise vooluga kokkupuutumist ja loob mootori käivitusmomendi, mis soovib pöörata rootori staatori magnetvälja pöörlemise suunas. Kui see jõuab väärtuseni, siis rootori pidurdusmoment ja siis see ületab, hakkab rootor pöörlema. Kui see juhtub, siis nn libisemine.

Slaidid on kogus, mis näitab, kuidas sünkroonsagedus n on₁ staatori magnetväli on suurem kui rootori kiirus n₂. protsendina.

Slip on äärmiselt oluline kogus. Esialgsel ajal on see võrdne ühtsusega, kuid pöörlemissageduse n-ga₂ rootori suhteline sagedus erinevus n₁ -n₂ muutub väiksemaks, mille tulemusena vähenevad elektromagnetilise ühilduvuse ja rootorijuhtmete vool, mis viib pöördemomendi vähenemiseni. Ooterežiimis, kui mootor töötab koormuseta võllile, on libisemine minimaalne, kuid staatilise momendi suurenemisega suureneb see s_cr - kriitiline libisemine. Kui mootor ületab selle väärtuse, võib nn mootor kallutada ja põhjustada selle ebastabiilse toimimise. Universaalsete asünkroonsete mootorite puhul on libisemise väärtused vahemikus 0 kuni 1, see on nominaalses režiimis - 1 - 8%.

Niipea kui elektromagnetilise momendi tasakaal, mis põhjustab rootori pöörlemist ja pidurdusjõudu, mis tuleneb mootori võlli koormast, peatub väärtuste muutmise protsess.

Selgub, et asünkroonse mootori tööpõhimõte seisneb staatori pöörleva magnetvälja ja selle magnetvälja indutseeritud vooludes rootoris. Pealegi võib pöördemoment esineda ainult juhul, kui magnetväljade pöörlemissageduse erinevus on erinev.

Asünkroonmootor - tööpõhimõte ja seade

8. märtsil 1889. aastal leiutati suurim vene teadlane ja insener Mihhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky kolmest faasist asünkroonsest mootorist koos lühiseadmega rootoriga.

Kaasaegsed kolmefaasilised asünkroonsed mootorid on elektrienergia muundurid mehaanilisse energiasse. Selle lihtsuse, madala maksumuse ja suure töökindluse tõttu kasutatakse laialdaselt induktsioonmootoreid. Need on kõikjal olemas, see on kõige levinum mootoritüüp, mida toodetakse 90% maailma mootorite koguarvust. Asünkroonmootor tõstis kogu maailmas ülemaailmse tööstuse tehnoloogilist revolutsiooni.

Asünkroonsete mootorite suur populaarsus on seotud nende töö lihtsuse, madala hinna ja usaldusväärsusega.

Asünkroonne mootor on asünkroonne masin, mis on kavandatud AC energia muutmiseks mehaaniliseks energiaks. Sõna asünkroonse ise ei tähenda samaaegset. Sel juhul tähendab see seda, et asünkroonsetel mootoritel on staatori magnetvälja pöörlemiskiirus alati suurem kui rootori kiirus. Asünkroonsed mootorid töötavad, nagu selgub määratlusest, AC-võrgust.

Seade

Joonisel on kujutatud: 1 - võll, 2,6 - laagrid, 3,8 - laagrihoidjad, 4 jalad, 5 - ventilaatori korpus, 7 - ventilaatori tiivik, 9 - oravarustusega rootor, 10 - stator, 11 - klemmikarp.

Induktiivmootori põhiosad on staator (10) ja rootor (9).

Staator on silindrikujuline ja komplekteeritud terasplekistest. Staatori südamiku piludest on montaaþiast valmistatud statorimähised. Keermete telg liigub ruumis üksteise suhtes 120 ° nurga all. Sõltuvalt tarnitud pingest on mähiste otsad ühendatud kolmnurga või tähega.

Induktiivmootori rootorid on kahte tüüpi: lühisev ja faasiline rootor.

Lühisõbralik rootor on terasplekist valmistatud südamik. Raud alumiinium valatakse selle südamiku soonde, mille tulemusena moodustuvad vardad, mis on lühikeste otstega ringidega. Seda disaini nimetatakse "oravarjamaaks". Suure võimsusega mootorites saab alumiiniumi asemel kasutada vaski. Orava puur on lühisev rootorimähis, seega nimi ise.

Faasilisel rootoril on kolmefaasiline mähis, mis praktiliselt ei erine stantsimähist. Enamikul juhtudel ühendatakse faasrootori mähiste otsad tärniga ja vabad otsad tarnitakse libisemisrõngastena. Rõngaga ühendatud harjade abil saab rootori mällistikku sisestada täiendava takisti. See on vajalik rootori ahela takistuse muutmiseks, sest see aitab vähendada suuri impulsivooge. Artiklis on leitud faasirootori kohta lisateavet - faasiajamiga asünkroonmootor.

Toimimise põhimõte

Kui staatori mähisele rakendatakse pinget, luuakse igas faasis magnetvoog, mis varieerub rakendatud pinge sagedusega. Neid magnetvoogusid nihutatakse üksteise suhtes 120 ° võrra, nii ajaliselt kui ka ruumis. Sellest tulenev magnetilise voolu pöörleb.

Selle tulemusena muutub staatori magnetilise voolu pöörlemiskiirus ja seeläbi luuakse rootorijuhtmetes elektromotoorjõud. Kuna rootori mähisel on suletud elektriahela, tekib selles vool, mis omakorda omab staatori magnetilise vooluga kokkupuutumist ja loob mootori käivitusmomendi, mis soovib pöörata rootori staatori magnetvälja pöörlemise suunas. Kui see jõuab väärtuseni, siis rootori pidurdusmoment ja siis see ületab, hakkab rootor pöörlema. Kui see juhtub, siis nn libisemine.

Slip s on kogus, mis näitab, kuidas sünkroonsagedus n₁ staatori magnetväli on suurem kui rootori kiirus n₂, protsendina.

Slip on äärmiselt oluline kogus. Esialgsel ajal on see võrdne ühtsusega, kuid pöörlemissageduse n-ga₂ rootori suhteline sagedus erinevus n₁-n₂ muutub väiksemaks, mille tulemusena vähenevad elektromagnetilise ühilduvuse ja rootorijuhtmete vool, mis viib pöördemomendi vähenemiseni. Ooterežiimis, kui mootor töötab koormuseta võllile, on libisemine minimaalne, kuid staatilise momendi suurenemisega suureneb see s_cr - kriitiline libisemine. Kui mootor ületab selle väärtuse, võib nn mootor kallutada ja põhjustada selle ebastabiilse toimimise. Universaalsete asünkroonsete mootorite puhul on libisemise väärtused vahemikus 0 kuni 1, see on nominaalses režiimis - 1 - 8%.

Niipea kui elektromagnetilise momendi tasakaal, mis põhjustab rootori pöörlemist ja pidurdusjõudu, mis tuleneb mootori võlli koormast, peatub väärtuste muutmise protsess.

Selgub, et asünkroonse mootori tööpõhimõte seisneb staatori pöörleva magnetvälja ja selle magnetvälja indutseeritud vooludes rootoris. Pealegi võib pöördemoment esineda ainult juhul, kui magnetväljade pöörlemissageduse erinevus on erinev.

Asünkroonmootor: tööpõhimõte, seade ja tüübid

Kaasaegne tööstuslik tootmine, mis on pidevalt dünaamiliselt arenev süsteem, nõuab mitmesuguste probleemide lahendamiseks uusi ja uuenduslikke tehnilisi lahendusi. Samal ajal kasutavad paljud tootjad endiselt mootoritena vanade usaldusväärsete asünkroonsete mootorite tööpinke, masinaid ja erinevaid mehhanisme.

Elektrooniliste süsteemide ja elektrimasinate tootmises kasutatakse erilist koht asünkroonmootorina - elektrimootoriga, millel on elektrooniline juhtaparatuur, mis muudab elektrienergia mehaaniliseks energiaks vahelduvvoolu.

Selle kontseptsiooni sügavam avalikustamine põhineb pöörleva liikumise tekitamiseks magnetvälja kasutamisel - staator loob magnetvälja, mis on sagedamini kui pöörleva rootori magnetvälja sagedus.

Magnetväli muudab rootori pöörlemist, samas kui selle pöörlemiskiirus on natuke väiksem kui staatori magnetvälja muutus, üritab ta jõuda staatori moodustatud välja.

Selle põhimõtte mootorid on kõige tavalisemad elektrimasinate tüübid - see on kõige lihtsam ja kõige ökonoomsem vahelduvvoolu energia muundamise viis pöörleva mehaanilise energia saamiseks.

Nagu enamik tehniliselt keerukaid mehhanisme, on sellistel mootoritel palju positiivseid külgi, mille põhiosa on elektrilise kontakti puudumine masina liikuvate ja fikseeritud osade vahel.

See on asünkroonne eelis ning see on põhiline mootorimudelite valimisel disaini arendamisel - kollektori ja harjade puudumine, staatori ja rootori vaheline kontakt suurendab oluliselt nende mootorite töökindlust ja vähendab nende tootmiskulusid.

Siiski tuleb märkida, et see reegel kehtib ainult ühe tüüpi (kuigi kõige sagedasema vormi puhul) - mootoriga, millel on orav-puurirootor.

Kava kirjeldus

Tavapärase vahelduvvooluallika jaoks mõeldud asünkroonse mootori töötamist saab kirjeldada järgmise skeemi abil:

1. Iga faasi vahelduv elektrivool tarnitakse mootori staatori keeradele (kui mootor on kolmefaasiline, kui vool on ühefaasiline, siis lülitatakse teised mähised sisse, lülitades ahela käivituskondensaatorid, mis mängivad kolmefaasilise võrgu jäljendamist).
2. Pingevarustuse tagajärjel tekib pinge sagedusel igas mähises elektrivälja ja kuna need asetsevad üksteise suhtes 120 kraadi võrra, siis vaheldub tarnimine nii aja jooksul (isegi tühine) kui ka ruumis (ka piisavalt väike )
3. Saadud pöörleva magnetvoo staator koos oma jõuga loob elektromehaanilise jõu rootoris või pigem selle juhtides.
4. Statoris tekitatav magnetvoog, mis omakorda mõjutab rootori magnetvälja, tekitab stardimomendi - magnetväli kipub pöörama staatori magnetvälja suunas.
5. Magnetväli suureneb järk-järgult ja ületab niinimetatud pidurdusmomendi, pöörab rootori.

Seade

Seadme ehitust saab kõige selgemalt näidata lühikeste rootoriga asünkroonse mootori näitel, teine ​​tüüpi elektrimootoritel on pisut teistsugune disain, kuna nad kasutavad tööstuslikku võrku 380 volti.

Sellise elektrimasina peamised komponendid on staator ja rootor, mis ei puutu üksteisega kokku ja millel on õhuvahe. See põhiosade disain on tingitud asjaolust, et mootori kahe peamise osa koosseis sisaldab nn aktiivseid detaile, mis koosnevad metallist juhtiva ergutava mähisega.

Igal osal on oma staatori ja rootorimähised ning vastavalt terasest südamik - magnetiline südamik. Need on elektrimootori peamised osad, mis on masina tööks põhiliselt vajalikud, kõik muud osad - korpus, rull-laagrid, võll, ventilaator - need on konstruktsiooniliselt vajalikud, kuid ei mõjuta seadme tööpõhimõtet.

Nad mängivad olulist rolli paljudes aspektides, näiteks rull-laagrid, mis tagavad sujuva töökorralduse, korpus kaitseb mehaanilist mõju põhilistele töösüsteemidele, ventilaator annab mootori õhuvoolu ja töö käigus tekkiva soojuse, kuid ei mõjuta elektrienergia muundamise mehaanilisest energiast tulenevat põhimõtet.

Niisiis on asünkroonse elektrimootori põhiosad nagu elektrimasin:

1. Stator on kolmefaasilise (või mitmefaasilise) mähisega elektrimootori põhielement. Keerme eripära on pöörde spetsiifiline järjekord - juhid paiknevad ühtlaselt soones, mis on kogu ümbermõõdu ulatuses 120 kraadi.
2. Rootor on seadme teine ​​peamine element, mis on alumiiniumist täidetud piludega silindriline südamik. Selle eripära tõttu nimetatakse sellist kujundust "oraviku puuriks" või lühikeseks rootoritüübiks. Seal on vasest vardad otstes suletud ringi abil silindri mõlemal küljel.

Kolmefaasilised mähised ja iga faasi jaoks konstruktiivselt üks on ühendatud nagu staatori või kolmnurga staatorkiht, ja nende mähiste otsad väljastatakse võllile pöörduvatel libisemisrõngastel, edastatakse neile elektrivool grafiidi abil valmistatud harjadest. Seda tüüpi elektrimootoritel on suur võimsus ja seda kasutatakse juba tööstuslikes masinates ja masinatel.

Reguleerimisala

Arvestades projekteerimisomadusi ja tootmisprotsessi lihtsustamist, on sellised elektrimootorid oma peamise kasutuse leidnud masinate ja mehhanismide puhul, mis ei vaja töö käigus suuri jõupingutusi ja võimsust.

Põhimõtteliselt on need mootorid paigaldatud peaaegu kõigile kodumasinatele:

• lihaveskid;
• föönid;
• elektrilised segistid;
• kodumaised fännid;
• väikesed väikese võimsusega kodumasinad;

Kolmefaasilised asünkroonsed mootorid on erineva võimsusega, alates 150 W kuni mitu kilovatti, ning neid kasutatakse peamiselt tööstuses masinate ja mehhanismide mootorina.

Seda tüüpi mootorite kasutamine, mis on vastuvõetav nii võimsuse / jõudluse suhte kui ka kõige lihtsamate mootorite kogumiseks, ei nõua palju tähelepanu ja hoolikat hooldust, seda eriti sellist tüüpi korpuse jaoks, mis on spetsiaalselt ette nähtud karmides tootmistingimustes töötamiseks.

Pidades silmas mitmesuguseid projekteerimisülesandeid, mis on tööstusmassi tootmisel välja töötatud masinate ja mehhanismide ees, on rakendatud nelja põhiliigi asünkroonset lineaarset elektrimootorit:

Ühefaasilised mootorid

Orava puurrootoriga.