लेख में सिंक्रोनस मोटर्स के कुछ अनुप्रयोगों पर चर्चा की गई है, जिनमें शक्तिशाली ड्राइव के रोटेशन के दौरान उत्कृष्ट प्रदर्शन होता है। खुद को तुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मशीन 20 हजार किलोवाट तक बिजली विकसित कर सकते हैं।

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स अतुल्यकालिक बहुत अधिक शक्ति और पेलोड से भिन्न होती हैं। उत्तेजना वर्तमान में परिवर्तन आपको उनमें लोड को समायोजित करने की अनुमति देता है। सदमे भार के साथ सिंक्रोनस मोटर्स में असिंक्रोनस मोटर्स के विपरीत, रोटेशन की आवृत्ति स्थिर रहती है, जो उन्हें धातुकर्म और धातु उद्योग में विभिन्न तंत्रों में उपयोग करने की अनुमति देती है।

एक तुल्यकालिक प्रकार की कार्रवाई के साथ इंजन 20 हजार किलोवाट तक की शक्ति विकसित करने में सक्षम हैं, जो मैकेनिकल इंजीनियरिंग और अन्य उद्योगों में शक्तिशाली प्रसंस्करण मशीनों के एक्ट्यूएटर्स को सक्रिय करने के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। उदाहरण के लिए, उच्च-प्रदर्शन गिलोटिन कैंची में, जहां इलेक्ट्रिक मोटर के रोटर पर बड़े सदमे लोड होते हैं।

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स को सफलतापूर्वक एक स्थिर वोल्टेज स्तर बनाए रखने के लिए लोड नोड्स में प्रतिक्रियाशील शक्ति के स्रोतों के रूप में उपयोग किया जाता है। अक्सर, ऑपरेशन के एक तुल्यकालिक सिद्धांत वाले मोटर्स का उपयोग बड़ी क्षमता वाले कंप्रेसर इकाइयों में बिजली मशीनों के रूप में किया जाता है।

शक्तिशाली इंजन काउंटर वेंटिलेशन का उपयोग करके बनाए जाते हैं, जिसमें पंखे के ब्लेड रोटर पर स्थित होते हैं। किफायती और विश्वसनीय तुल्यकालिक मोटर पम्पिंग उपकरणों के उत्पादक और किफायती संचालन को सुनिश्चित करता है।

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मशीनों की एक महत्वपूर्ण विशेषता एक निरंतर घूर्णी गति बनाए रखना है, जो पंप, कंप्रेशर्स, प्रशंसकों और विभिन्न जनरेटर के रूप में ड्राइव के रोटेशन के लिए महत्वपूर्ण है। एसी करंट। साथ ही मूल्यवान आर्मेचर वाइंडिंग के उत्तेजना वर्तमान में बदलाव के कारण प्रतिक्रियाशील वर्तमान को नियंत्रित करने की क्षमता है। इसके कारण, ऑपरेशन की सभी श्रेणियों में कॉशन इंडेक्स cos बढ़ जाता है, जो इंजन की दक्षता को बढ़ाता है और विद्युत नेटवर्क में नुकसान को कम करता है।

ऑपरेशन के एक तुल्यकालिक सिद्धांत वाले मोटर्स नेटवर्क में वोल्टेज के उतार-चढ़ाव के लिए प्रतिरोधी हैं, और जब वे होते हैं, तो घूर्णी गति की गति सुनिश्चित करते हैं। अतुल्यकालिक की तुलना में घटते आपूर्ति वोल्टेज के साथ सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटर्स एक बड़ी अधिभार क्षमता को बनाए रखते हैं। विद्युत नेटवर्क में आपूर्ति वोल्टेज में आपातकालीन बूंदों के मामले में वोल्टेज ड्रॉप होने पर उत्तेजना वर्तमान को बाध्य करने की क्षमता बढ़ जाती है।

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मशीनें 100 किलोवाट से ऊपर की शक्तियों पर लागत प्रभावी हैं और मुख्य रूप से शक्तिशाली प्रशंसकों, कंप्रेशर्स और अन्य बिजली संयंत्रों को घुमाने के लिए उपयोग की जाती हैं। सिंक्रोनस मशीनों के नुकसान को उनकी संरचनात्मक जटिलता, रोटर वाइंडिंग के बाहरी उत्तेजना की उपस्थिति, लॉन्च की जटिलता और बल्कि उच्च लागत विशेषताओं पर ध्यान दिया जा सकता है।

एक तुल्यकालिक मोटर के संचालन का सिद्धांत रोटेशन की बातचीत पर आधारित है चुंबकीय क्षेत्र  प्रारंभ करनेवाला डंडे के चुंबकीय क्षेत्र के साथ एंकर। लंगर आमतौर पर स्टेटर पर स्थित होता है, और चल रोटर पर प्रारंभ करनेवाला। उच्च शक्तियों पर, इलेक्ट्रोमैग्नेट ध्रुवों के रूप में काम करते हैं, जबकि सीधे करंट को स्लाइडिंग रिंग संपर्कों के माध्यम से रोटर को खिलाया जाता है।

कम-शक्ति वाले इंजनों में, रोटर पर स्थित स्थायी मैग्नेट का उपयोग किया जाता है। ऑपरेशन के एक उलट सिद्धांत के साथ सिंक्रोनस मशीनें भी होती हैं, जब रोटर पर लंगर रखा जाता है, और स्टेटर पर प्रारंभ करनेवाला होता है। हालाँकि, इस डिज़ाइन का उपयोग पुराने डिज़ाइनों के इंजनों में किया जाता है।

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मशीनें जेनरेटर मोड में काम कर सकती हैं, जब उत्पन्न बिजली का चयन करने की सुविधा के लिए एंकर स्टेटर पर स्थित होता है। पनबिजली संयंत्रों पर आधारित शक्तिशाली जनरेटर इसी सिद्धांत पर आधारित हैं।

प्रश्न 13: जहां अतुल्यकालिक मोटर्स हैं गिलहरी पिंजरे की रोटर?

उत्तर 13:

एक गिलहरी पिंजरे रोटर के साथ अतुल्यकालिक मोटर्स का उपयोग इलेक्ट्रिक ड्राइव (गति नियंत्रण के साथ), कन्वेयर, उठाने तंत्र, प्रशंसक इकाइयों, कंप्रेशर्स, पंपिंग (तरल) पंपों, विभिन्न मिक्सर (कंक्रीट, आटा), बॉल मिल्स, क्रशिंग प्लांट, पावर-आरा बेंच, ड्राइव मशीनों में किया जाता है। ।

परीक्षण के लिए प्रश्न पूछें

एसी मशीन क्या कहलाती है?

एसी मशीनों के ऑपरेटिंग मोड की सूची बनाएं।

कौन से संकेतक एक अतुल्यकालिक मशीन के संचालन के मोड को निर्धारित कर सकते हैं?

विद्युत चुम्बकीय क्षण क्या कहलाता है? माप की इकाइयाँ।

एक वर्तमान कॉइल के चुंबकीय प्रेरण वेक्टर को कैसे निर्देशित किया जाता है? एक तस्वीर लाओ।

नेटवर्क से HELL द्वारा उपभोग की जाने वाली विद्युत ऊर्जा को रोटर के रोटेशन की यांत्रिक ऊर्जा में कैसे परिवर्तित किया जाता है?

कार के डंडे के जोड़े की संख्या को क्या कहा जाता है?

एकल-चरण AD के संचालन का सिद्धांत (शुरुआत घुमावदार के साथ)

चरण-स्थानांतरण संधारित्र के साथ एकल-चरण (2 वाइंडिंग) एचईएल के संचालन का सिद्धांत। ?

थीम नंबर 6. PARELEL EXCITATION के डीसी मोटर का परिणाम

काम के लक्ष्य:1) डिवाइस और ऑपरेशन के सिद्धांत, स्टार्ट-अप और समानांतर उत्तेजना के डीसी मोटर के रोटेशन की आवृत्ति को विनियमित करने के तरीकों से परिचित होने के लिए;

2) इंजन की मुख्य विशेषताओं और उनके हटाने के तरीकों का अध्ययन करना।

कार्य एक सार्वभौमिक स्टैंड (Fig.47) पर किया जाता है। डीसी मोटर लोड के रूप में एम1 एक तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर का उपयोग करता है एम2, गतिशील ब्रेक मोड में परिचालन। एक अतुल्यकालिक मोटर को ब्रेक के रूप में कार्य करने के लिए, इसके स्टेटर वाइंडिंग को ऑटोट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक सर्किट से जुड़े एक ब्रिज रेक्टिफायर से सीधे करंट द्वारा संचालित किया जाता है। टी। ऑटोट्रांसफॉर्मर इंजन को घुमाते हुए, ब्रेक करंट को सेट करें और, इसके अलावा, मोटर शाफ्ट पर आवश्यक ब्रेकिंग टोक़ सेट करें। ब्रेक वर्तमान को मापने के लिए एक एमीटर का उपयोग किया जाता है। आरए1. ऑटोट्रांसफॉर्मर को एसी नेटवर्क में एक स्विच द्वारा चालू किया जाता है क्यू1.

अध्ययन के तहत इंजन के आर्मेचर सर्किट में एम1 में रिओस्टेट शुरू करना शामिल है

उत्तेजना घुमावदार सर्किट में - रिओस्टेट को समायोजित करना और एमीटर आरए3 उत्तेजना वर्तमान को मापने। मोटर डीसी सर्किट ब्रेकर से जुड़ा है। क्यू  2। नेटवर्क वोल्टेज यूवोल्टमीटर द्वारा मापा जाता है पीवीऔर मोटर करंट - एमीटर आरए4.

स्टैंड के इलेक्ट्रिक सर्किट को अंजीर में दिखाया गया है। 46. ​​इंजन की गति को टैकोमीटर द्वारा मापा जाता है, आरेख में नहीं दिखाया गया है। इस डिवाइस का स्केल rpm में कैलिब्रेटेड है (2/3 के कारक के साथ)।

परीक्षण प्रश्न

प्रश्न 1. समानांतर उत्तेजना के मोटर की संरचना और सिद्धांत की व्याख्या करें।

ANSWER1: एक डीसी मोटर का उपयोग डीसी विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के लिए किया जाता है। समानांतर उत्तेजना के मोटर में दो मुख्य भाग होते हैं: स्थिर - स्टेटर और घूर्णन - रोटर। कनेक्शन का डिज़ाइन और इलेक्ट्रिकल सर्किट क्रमशः चित्रा 48 और चित्रा 49 में दिखाया गया है।

स्टेटर एक स्टील का मामला है - एक बिस्तर, आंतरिक बेलनाकार सतह पर जिसमें पोल ​​युक्तियों के साथ पोल कोर प्रबलित होते हैं। कोर पर कॉइल पहने जाते हैं जो डीसी स्रोत से जुड़े उत्तेजना घुमावदार बनाते हैं। उत्तेजना घुमावदार मुख्य (मुख्य) ध्रुवों पर स्थित है और इंजन का मुख्य चुंबकीय प्रवाह बनाता है। फ़्रेम पर मुख्य ध्रुवों के अलावा स्विचिंग को बेहतर बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए अतिरिक्त पोल हो सकते हैं।

रोटर में एक लंगर और एक कलेक्टर होते हैं, जो एक शाफ्ट पर लगाए जाते हैं और यंत्रवत् एक पूरे का गठन करते हैं। एंकर चुंबकीय नुकसान को कम करने के लिए विद्युत स्टील शीट से इकट्ठे एक बेलनाकार कोर है। इसके खांचे में घुमावदार, अलग-अलग वर्गों से बने और कलेक्टर प्लेटों के साथ।

कलेक्टर एक अलग तांबे की प्लेटों से बना एक सिलेंडर होता है, जिसे एक दूसरे से और लंगर के शाफ्ट से अलग किया जाता है। फिक्स्ड ग्रेफाइट (कॉपर-ग्रेफाइट) ब्रश को कलेक्टर पर लगाया जाता है, जिसके माध्यम से आर्मेचर वाइंडिंग एक प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत से जुड़ी होती है। कलेक्टर और ब्रश को आर्मेचर वाइंडिंग के संवाहकों में धारा की दिशा बदलने के लिए डिज़ाइन किया जाता है, जब वे एक ध्रुव के चुंबकीय ध्रुव क्षेत्र (उदाहरण के लिए, उत्तरी ध्रुव) से दूसरे ध्रुव के ध्रुवीय क्षेत्र में स्थानांतरित होते हैं - (दक्षिणी ध्रुव)। इसके कारण, लंगर के घूमने की दिशा अपरिवर्तित रहती है।

जब मोटर एक डीसी स्रोत से जुड़ा होता है, तो क्षेत्र में घुमावदार और आर्मेचर में धाराएं दिखाई देती हैं ( और ) उत्तेजना घुमावदार द्वारा बनाए गए चुंबकीय प्रवाह के साथ आर्मेचर वर्तमान की बातचीत के परिणामस्वरूप, एक एम्पियर बल है और, तदनुसार, एक विद्युत चुम्बकीय टोक़:

,

जहाँ

- इंजन के डिजाइन मापदंडों के आधार पर गुणांक; - आर्मेचर करंट;

- मशीन का चुंबकीय प्रवाह।

मोटर शाफ्ट पर उपयोगी टोक़ एमनो-लोड लॉस के मूल्य पर कम विद्युत चुम्बकीय क्षण

यांत्रिक और चुंबकीय नुकसान के कारण।

स्थिर अवस्था में, टॉर्क ब्रेकिंग टॉर्क के बराबर होता है।

.

जब आर्मेचर घूमता है, तो उसके कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र को पार करते हैं और उनमें एक ईएमएफ प्रेरित होता है।

जहाँ - आर्मेचर रोटेशन आवृत्ति; - इस मशीन के लिए निरंतर मूल्य।

चूंकि ईएमएफ को आर्मेचर करंट के खिलाफ निर्देशित किया जाता है, इसलिए इसे काउंटर-ईएमएफ कहा जाता है।

प्रश्न 13: गिलहरी पिंजरे प्रेरण मोटर्स का उपयोग कहां किया जाता है?

उत्तर 13:

एक गिलहरी पिंजरे रोटर के साथ अतुल्यकालिक मोटर्स का उपयोग इलेक्ट्रिक ड्राइव (गति नियंत्रण के साथ), कन्वेयर, उठाने तंत्र, प्रशंसक इकाइयों, कंप्रेशर्स, पंपिंग (तरल) पंपों, विभिन्न मिक्सर (कंक्रीट, आटा), बॉल मिल्स, क्रशिंग प्लांट, पावर-आरा बेंच, ड्राइव मशीनों में किया जाता है। ।

परीक्षण के लिए प्रश्न पूछें

एसी मशीन क्या कहलाती है?

एसी मशीनों के ऑपरेटिंग मोड की सूची बनाएं।

कौन से संकेतक एक अतुल्यकालिक मशीन के संचालन के मोड को निर्धारित कर सकते हैं?

विद्युत चुम्बकीय क्षण क्या कहलाता है? माप की इकाइयाँ।

एक वर्तमान कॉइल के चुंबकीय प्रेरण वेक्टर को कैसे निर्देशित किया जाता है? एक तस्वीर लाओ।

नेटवर्क से HELL द्वारा उपभोग की जाने वाली विद्युत ऊर्जा को रोटर के रोटेशन की यांत्रिक ऊर्जा में कैसे परिवर्तित किया जाता है?

कार के डंडे के जोड़े की संख्या को क्या कहा जाता है?

एकल-चरण AD के संचालन का सिद्धांत (शुरुआत घुमावदार के साथ)

चरण-स्थानांतरण संधारित्र के साथ एकल-चरण (2 वाइंडिंग) एचईएल के संचालन का सिद्धांत। ?

थीम नंबर 6. PARELEL EXCITATION के डीसी मोटर का परिणाम

काम के लक्ष्य:1) डिवाइस और ऑपरेशन के सिद्धांत, स्टार्ट-अप और समानांतर उत्तेजना के डीसी मोटर के रोटेशन की आवृत्ति को विनियमित करने के तरीकों से परिचित होने के लिए;

2) इंजन की मुख्य विशेषताओं और उनके हटाने के तरीकों का अध्ययन करना।

कार्य एक सार्वभौमिक स्टैंड (Fig.47) पर किया जाता है। डीसी मोटर लोड के रूप में एम1 एक तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर का उपयोग करता है एम2, गतिशील ब्रेक मोड में परिचालन। एक अतुल्यकालिक मोटर को ब्रेक के रूप में कार्य करने के लिए, इसके स्टेटर वाइंडिंग को ऑटोट्रांसफॉर्मर के द्वितीयक सर्किट से जुड़े एक ब्रिज रेक्टिफायर से सीधे करंट द्वारा संचालित किया जाता है। टी। ऑटोट्रांसफॉर्मर इंजन को घुमाते हुए, ब्रेक करंट को सेट करें और, इसके अलावा, मोटर शाफ्ट पर आवश्यक ब्रेकिंग टोक़ सेट करें। ब्रेक वर्तमान को मापने के लिए एक एमीटर का उपयोग किया जाता है। आरए1. ऑटोट्रांसफॉर्मर को एसी नेटवर्क में एक स्विच द्वारा चालू किया जाता है क्यू1.

अध्ययन के तहत इंजन के आर्मेचर सर्किट में एम1 में रिओस्टेट शुरू करना शामिल है

उत्तेजना घुमावदार सर्किट में - रिओस्टेट को समायोजित करना और एमीटर आरए3 उत्तेजना वर्तमान को मापने। मोटर डीसी सर्किट ब्रेकर से जुड़ा है। क्यू  2। नेटवर्क वोल्टेज यूवोल्टमीटर द्वारा मापा जाता है पीवीऔर मोटर करंट - एमीटर आरए4.

स्टैंड के इलेक्ट्रिक सर्किट को अंजीर में दिखाया गया है। 46. ​​इंजन की गति को टैकोमीटर द्वारा मापा जाता है, आरेख में नहीं दिखाया गया है। इस डिवाइस का स्केल rpm में कैलिब्रेटेड है (2/3 के कारक के साथ)।

परीक्षण प्रश्न

प्रश्न 1. समानांतर उत्तेजना के मोटर की संरचना और सिद्धांत की व्याख्या करें।

ANSWER1: एक डीसी मोटर का उपयोग डीसी विद्युत ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा में बदलने के लिए किया जाता है। समानांतर उत्तेजना के मोटर में दो मुख्य भाग होते हैं: स्थिर - स्टेटर और घूर्णन - रोटर। कनेक्शन का डिज़ाइन और इलेक्ट्रिकल सर्किट क्रमशः चित्रा 48 और चित्रा 49 में दिखाया गया है।

स्टेटर एक स्टील का मामला है - एक बिस्तर, आंतरिक बेलनाकार सतह पर जिसमें पोल ​​युक्तियों के साथ पोल कोर प्रबलित होते हैं। कोर पर कॉइल पहने जाते हैं जो डीसी स्रोत से जुड़े उत्तेजना घुमावदार बनाते हैं। उत्तेजना घुमावदार मुख्य (मुख्य) ध्रुवों पर स्थित है और इंजन का मुख्य चुंबकीय प्रवाह बनाता है। फ़्रेम पर मुख्य ध्रुवों के अलावा स्विचिंग को बेहतर बनाने के लिए डिज़ाइन किए गए अतिरिक्त पोल हो सकते हैं।

रोटर में एक लंगर और एक कलेक्टर होते हैं, जो एक शाफ्ट पर लगाए जाते हैं और यंत्रवत् एक पूरे का गठन करते हैं। एंकर चुंबकीय नुकसान को कम करने के लिए विद्युत स्टील शीट से इकट्ठे एक बेलनाकार कोर है। इसके खांचे में घुमावदार, अलग-अलग वर्गों से बने और कलेक्टर प्लेटों के साथ।

कलेक्टर एक अलग तांबे की प्लेटों से बना एक सिलेंडर होता है, जिसे एक दूसरे से और लंगर के शाफ्ट से अलग किया जाता है। फिक्स्ड ग्रेफाइट (कॉपर-ग्रेफाइट) ब्रश को कलेक्टर पर लगाया जाता है, जिसके माध्यम से आर्मेचर वाइंडिंग एक प्रत्यक्ष वर्तमान स्रोत से जुड़ी होती है। कलेक्टर और ब्रश को आर्मेचर वाइंडिंग के संवाहकों में धारा की दिशा बदलने के लिए डिज़ाइन किया जाता है, जब वे एक ध्रुव के चुंबकीय ध्रुव क्षेत्र (उदाहरण के लिए, उत्तरी ध्रुव) से दूसरे ध्रुव के ध्रुवीय क्षेत्र में स्थानांतरित होते हैं - (दक्षिणी ध्रुव)। इसके कारण, लंगर के घूमने की दिशा अपरिवर्तित रहती है।

जब मोटर एक डीसी स्रोत से जुड़ा होता है, तो क्षेत्र में घुमावदार और आर्मेचर में धाराएं दिखाई देती हैं ( और ) उत्तेजना घुमावदार द्वारा बनाए गए चुंबकीय प्रवाह के साथ आर्मेचर वर्तमान की बातचीत के परिणामस्वरूप, एक एम्पियर बल है और, तदनुसार, एक विद्युत चुम्बकीय टोक़:

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जहाँ

- इंजन के डिजाइन मापदंडों के आधार पर गुणांक; - आर्मेचर करंट;

- मशीन का चुंबकीय प्रवाह।

मोटर शाफ्ट पर उपयोगी टोक़ एमनो-लोड लॉस के मूल्य पर कम विद्युत चुम्बकीय क्षण

यांत्रिक और चुंबकीय नुकसान के कारण।

स्थिर अवस्था में, टॉर्क ब्रेकिंग टॉर्क के बराबर होता है।

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जब आर्मेचर घूमता है, तो उसके कंडक्टर चुंबकीय क्षेत्र को पार करते हैं और उनमें एक ईएमएफ प्रेरित होता है।

जहाँ - आर्मेचर रोटेशन आवृत्ति; - इस मशीन के लिए निरंतर मूल्य।

चूंकि ईएमएफ को आर्मेचर करंट के खिलाफ निर्देशित किया जाता है, इसलिए इसे काउंटर-ईएमएफ कहा जाता है।

एसिंक्रोनस मोटर्स को प्रतिस्थापन खोजने में मुश्किल होती है। एक एसिंक्रोनस मोटर को एक प्रत्यावर्ती धारा द्वारा संचालित माना जाता है, जिसमें रोटर की गति चुंबकीय क्षेत्र की गति के साथ मेल नहीं खाती है, जो स्टेटर वाइंडिंग में वर्तमान की शुरुआत करती है।

  सामान्य विवरण

एक अतुल्यकालिक मशीन में, डीसी मशीन की तुलना में, ध्रुवों को स्पष्ट रूप से व्यक्त नहीं किया जाता है, अर्थात यह एक अंतर्निहित ध्रुवीय चुंबकीय प्रणाली है। एड़ी की धाराओं को कम करने के लिए, स्टेटर कोर मोटाई में 0.35-0.5 मिमी की जाली जाली स्टील शीट से बना होता है, जो एक स्टील फ्रेम में तय होता है। स्टेटर के खांचे तांबे के तार घुमावदार से भरे हुए हैं। स्टेटर चरणों की विंडिंग को "स्टार" या "त्रिकोण" में जोड़ा जा सकता है, इसके लिए, उनके इनपुट और आउटपुट को केस से अलग एक विशेष ढाल पर स्थित किया जाता है। यह बहुत सुविधा बनाता है, क्योंकि स्टेटर वाइंडिंग्स को विभिन्न परिमाण के वोल्टेज की आपूर्ति करना संभव है। अतुल्यकालिक मशीन में रोटर, साथ ही साथ कवर किया गया हिस्सा, विद्युत स्टील शीट शामिल हैं, और खांचे में एक घुमावदार रखी गई है। मशीन के अतुल्यकालिक मोटर्स के रोटर के निष्पादन के कार्य में शॉर्ट-सर्किट और चरण होते हैं। छड़ के रूप में एक शॉर्ट-सर्कुलेटेड रोटर की अछूता तांबा घुमावदार नहीं, जो इसके खांचे में फिट होती है। छड़ के सिरे तांबे के छल्ले से जुड़ते हैं। इस प्रकार की घुमावदार को "गिलहरी पिंजरे" कहा जाता है। कभी-कभी इसके बजाय रोटेशन के कास्ट गाँठ का उपयोग करें। चरण रोटर (संपर्क के छल्ले की उपस्थिति) के साथ अतुल्यकालिक मशीनें शक्तिशाली ड्राइव हैं। वे खरोंच से शुरू करने के समय भी एक महान प्रयास बनाते हैं। यह अंत करने के लिए, उनकी वाइंडिंग में रिओस्तात प्रारंभ शामिल है। रोटर और स्टेटर के बीच शक्तिशाली मशीनों में, अंतर 1-1.5 मिमी है, कम-शक्ति मोटर्स में यह और भी छोटा है। शाफ्ट कवर में घुड़सवार बीयरिंग पर टिकी हुई है।

  संचालन का सिद्धांत

एक अतुल्यकालिक मशीन में ड्राइविंग बल रोटेशन का चुंबकीय क्षेत्र है। इस कार्य को निम्नलिखित उदाहरण में कैसे देखा जा सकता है। यू-आकार के चुंबक के घूमने के दौरान, ध्रुवों के बीच, जिसमें एक स्वतंत्र रूप से घूर्णन धातु सिलेंडर होता है, चुंबक का क्षेत्र, घूर्णन, बल की अपनी लाइनों के माध्यम से रोटर को पार करेगा। इस मामले में, रोटर के अंदर, फौकॉल्ट धाराएं और एक चुंबकीय क्षेत्र प्रेरित होते हैं। ये क्षेत्र, एक-दूसरे के साथ बातचीत करते हुए, रोटर को घुमाना शुरू कर देंगे। चुंबक और इसके द्वारा बनाया गया क्षेत्र तुल्यकालिक रूप से घूमेगा, और सिलेंडर क्रांतियां शिथिल (अतुल्यकालिक) हो जाएंगी। इसलिए अतुल्यकालिक मशीन का नाम। चुंबकीय क्षेत्र के संबंध में रोटर के रोटेशन के अंतराल, फिसलने है।
  इस उदाहरण में, चुंबकीय क्षेत्र और रोटर के संचलन का स्रोत एक स्थायी चुंबक है जो रोटेशन में संचालित होता है। यह स्पष्ट है कि यह अभी तक इलेक्ट्रिक मोटर नहीं है जिसमें परिसंचारी चुंबकीय क्षेत्र बनाया जाना चाहिए बिजली का झटकाऔर रोटर को घुमाएं। इस समस्या को एम। ओ। डोलिवो-डोब्रोवल्स्की ने हल किया, जिन्होंने इसके लिए तीन-चरण का उपयोग किया। रिंग प्रकार के लोहे (स्टेटर) के कोर में 120o के माध्यम से एक सर्कल में पोल ​​की व्यवस्था की गई है, जिस पर 3 चरण वर्तमान के नेटवर्क के 3 घुमाव घाव हैं। कोर में एक धातु सिलेंडर है - इलेक्ट्रिक मोटर के रोटर का प्रोटोटाइप। एक "स्टार" या "त्रिकोण" में वाइंडिंग्स को मिलाते हुए, और उन्हें 3-चरण के वर्तमान में लगाने से, ध्रुवों द्वारा बनाए गए सामान्य चुंबकीय क्षेत्र को रोटेशन प्रदान किया जाता है। वाइंडिंग में करंट प्रवाह को बदलने के एक चक्र में, चुंबकीय प्रवाह 360 ° घूमता है और सिलेंडर के रोटेशन को शुरू करता है, और यह एक एसिंक्रोनस मशीन है। यदि आप दूसरे वाइंडिंग को तीसरे के साथ बदलते हैं, तो एक रिवर्स चुंबकीय क्षेत्र घटित होगा। यदि हम दूसरे चरण के वर्तमान को तीसरे के साथ बदलते हैं तो भी ऐसा ही होगा। इसका मतलब है कि यदि आप 2 चरणों को स्विच करते हैं तो चुंबकीय प्रवाह का उल्टा संभव है।
  यह एक अतुल्यकालिक मशीन का उपकरण है, जिसके स्टेटर में 3 वाइंडिंग हैं। इसमें, 2-पोल चुंबकीय क्षेत्र के मोड़ समान समय में वर्तमान परिवर्तन चक्रों की संख्या के साथ मेल खाते हैं। यदि स्टेटर में 6 घुमाव होते हैं, तो 4-पोल चुंबकीय क्षेत्र शुरू किया जाता है, अगर नौ - 6-पोल घूर्णन क्षेत्र। 50-हर्ट्ज के 3-चरण की वर्तमान आवृत्ति के मामले में, क्षेत्र की गति निम्न होगी:
  - 2-पोल स्टेटर - 50 रेव / सेक;
  - 4-पोल - 25 रेव / सेक;
  - 6-पोल - 17 रेव / सेक।
  मशीन का रोटर चुंबकीय प्रवाह के संबंध में पिछड़ जाएगा। उत्पाद को निष्क्रिय करने के मामले में, विसंगति 3% होगी, लोड के तहत - 6%।

फायदे और नुकसान

एक गिलहरी पिंजरे रोटर के साथ अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मशीनों के कुल द्रव्यमान में - बहुसंख्यक। यह सरल डिवाइस रखरखाव और उच्च विश्वसनीयता और कम लागत के साथ संचालन के कारण है। इसके अलावा, परिवर्तनीय लोड स्थितियों के तहत इस तरह के एक इंजन के घुमाव लगभग स्थिर रहते हैं। ब्रश और संपर्क के छल्ले जिन्हें अतुल्यकालिक मशीनों के लिए आवश्यक नहीं माना जाता है, चूंकि वर्तमान सीधे 3-चरण स्टेटर वाइंडिंग में जाता है, जो उन्हें लगभग सार्वभौमिक बनाने और उपयोग करने के लिए बहुत सुविधाजनक है। यदि इंजन और गति पर लोड के बीच कोई संबंध नहीं है, और गति को समायोजित करने की कोई आवश्यकता नहीं है, तो इंजन को सीधे किसी भी नेटवर्क में शामिल किया जा सकता है। केवल जब इसे एकल-चरण नेटवर्क में चालू किया जाता है, तो एक प्रारंभिक चरण-स्थानांतरण संधारित्र की आवश्यकता होगी।
  इन उपकरणों के नुकसान हैं:
  - एक बड़े प्रारंभिक चालू की आवश्यकता;
  - छोटे शुरुआती टोक़;
  - बदलते नेटवर्क मापदंडों के लिए एक तेज प्रतिक्रिया;
  - गति को नियंत्रित करने के लिए एक आवृत्ति कनवर्टर के बिना नहीं कर सकते हैं;
- नेटवर्क से प्रतिक्रियाशील शक्ति की खपत।
  ये विद्युत मशीनें एक विशेष उद्यम की बिजली आपूर्ति प्रणाली की शक्ति के रूप में सीमित होती हैं, क्योंकि सिस्टम की कम शक्ति पर बड़ी मात्रा में धाराएं वोल्टेज को खींचती हैं। उनके पास एक कम शक्ति कारक भी है, खासकर जब लोड कम होता है या निष्क्रिय चालू होता है, जो पूरे के रूप में विद्युत प्रणाली के लिए खराब होता है। उद्यमों में, यह ध्यान देने योग्य नुकसान का कारण बनता है, इसलिए प्रतिक्रियाशील शक्ति बनाए रखने के लिए सिस्टम को हर जगह लागू किया जाता है, जिसके लिए कैपेसिटर की क्षतिपूर्ति करने वाले उद्देश्य मोटर वाइंडिंग से कोलीनियर से जुड़े होते हैं। कम है चालू करना  और बढ़े हुए टॉर्क में असिंक्रोनस मशीनें होती हैं, जिनके फेज में रोटरैट के साथ एक चरण रोटर होता है। हालांकि, यह डिजाइन को जटिल बनाता है और लागत को बढ़ाता है।

  आवेदन के क्षेत्रों

न तो उद्योग, न ही परिवहन, और न ही जीवन, आदि बिना अतुल्यकालिक मशीनों के बिना एक गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ कर सकते हैं। उनका उपयोग लगभग हर जगह किया जाता है। यह इलेक्ट्रिक ड्राइव और स्मोक एग्जॉस्ट, क्रेन, बॉल मिल, पंप, वाइन, क्रशर, मशीन टूल्स, घरेलू उपकरण। यदि आवश्यक हो, तो गति में एक ही परिवर्तन (एक ही लिफ्ट में) बहु-गति अतुल्यकालिक मोटर्स का उपयोग करता है। जहां शाफ्ट को जल्दी से रोकना और ठीक करना आवश्यक है, जब वोल्टेज गायब हो जाता है, तो कोई विद्युत चुम्बकीय डाट (मशीनों, वाइन) के साथ प्रेरण मोटर्स के बिना नहीं कर सकता है। बड़ी मात्रा में पर्ची के साथ अतुल्यकालिक मोटर्स रुक-रुक कर मोड और लोड पल्सेशन के साथ एक अच्छा काम करते हैं। रैखिक एसिंक्रोनस मोटर्स का उपयोग सरल उत्पादन और अच्छी विश्वसनीयता के कारण भी व्यापक रूप से किया जाता है। एकल-चरण मशीनें छोटे उपकरणों (घरेलू प्रशंसक, मिनी-पंप, आदि) से सुसज्जित हैं।
  सबसे प्रभावी 2-चरण अतुल्यकालिक मशीनें, जब उनकी शक्ति एकल-चरण एसी नेटवर्क से आती है। उनका दूसरा नाम संधारित्र मोटर्स है, क्योंकि वे चरण-शिफ्टिंग संधारित्र के बिना काम नहीं कर सकते हैं। तीन चरण की इलेक्ट्रिक मशीन मशीन-उपकरण उपकरण, होइस्ट, पावर-सॉ बेंच, निर्माण क्रेन आदि पर स्थापित की जाती हैं। रोटर, लेकिन उनके शुरुआती लोड क्षण बहुत बड़े हैं। इसलिए, ये इंजन लिफ्ट और क्रेन पर ड्राइव बनाते हैं, अर्थात, जहां लोड की शर्तों के तहत शुरू करना आवश्यक है।

अतुल्यकालिक मशीनें

व्याख्यान ५

वर्तमान में, एसिंक्रोनस मशीनें मुख्य रूप से इंजन मोड में उपयोग की जाती हैं। 0.5 किलोवाट से अधिक की क्षमता वाली मशीनें आमतौर पर तीन-चरण में बनाई जाती हैं, और कम शक्ति पर - एकल-चरण।

पहली बार तीन चरण की अतुल्यकालिक मोटर का निर्माण 1889-91 में हमारे रूसी इंजीनियर एम। ओ। डोलिवो-डोब्रोवल्स्की द्वारा किया गया था।

पहले इंजनों का प्रदर्शन सितंबर 1891 में फ्रैंकफर्ट एम मेन में अंतर्राष्ट्रीय इलेक्ट्रोटेक्निकल प्रदर्शनी में हुआ। प्रदर्शनी में विभिन्न शक्ति के तीन तीन चरण के इंजन थे। उनमें से सबसे शक्तिशाली में 1.5 किलोवाट की शक्ति थी और डीसी जनरेटर को रोटेशन में चलाने के लिए उपयोग किया गया था। Dolivo-Dobrovolsky द्वारा प्रस्तावित अतुल्यकालिक मोटर का डिजाइन बहुत सफल साबित हुआ और आज तक इन इंजनों के डिजाइन का मुख्य प्रकार है।

इन वर्षों में, अतुल्यकालिक मोटर्स ने विभिन्न उद्योगों और कृषि में बहुत व्यापक अनुप्रयोग पाया है।

उनका उपयोग धातु काटने वाली मशीनों, उत्थापन और परिवहन मशीनों, कन्वेयर, पंपों, प्रशंसकों के इलेक्ट्रिक ड्राइव में किया जाता है। स्वचालन उपकरणों में कम-शक्ति वाले इंजन का उपयोग किया जाता है।

अतुल्यकालिक मोटर्स का व्यापक उपयोग उनके कारण होता है

अन्य इंजनों की तुलना में लाभ: उच्च विश्वसनीयता, एसी नेटवर्क से सीधे काम करने की क्षमता, रखरखाव में आसानी।

5.2। तीन-चरण अतुल्यकालिक मशीन का उपकरण

कार का निश्चित भाग कहा जाता है स्टेटर, मोबाइल रोटार। स्टेटर कोर को विद्युत स्टील शीट से भर्ती किया जाता है और फ्रेम में दबाया जाता है। अंजीर में। 5.1 स्टेटर कोर असेंबली को दर्शाता है। बिस्तर (1) कास्ट, गैर-चुंबकीय सामग्री है। अक्सर बिस्तर कच्चा लोहा या एल्यूमीनियम से बना होता है। चादरों की आंतरिक सतह पर (2), जिसमें से स्टेटर कोर बनाया गया है, वहाँ खांचे हैं, जिसमें रखी गई हैं तीन चरण घुमावदार  (3)। स्टेटर घुमावदार मुख्य रूप से एल्यूमीनियम के कम अक्सर गोल या आयताकार क्रॉस-सेक्शन के अछूता तांबे के तार से बना होता है।

स्टेटर वाइंडिंग में तीन अलग-अलग भाग होते हैं, जिन्हें कहा जाता है चरणों। चरणों की शुरुआत अक्षरों 1, 2, 3, 4, 5, 6 के अंत में होती है।

शुरुआत और चरणों के अंत को टर्मिनल ब्लॉक (छवि 5.2। ए) में लाया जाता है, फ्रेम पर घुड़सवार होता है। स्टेटर वाइंडिंग को एक स्टार (छवि 5.2 बी) या एक त्रिकोण (छवि। 5.2 सी) के अनुसार जोड़ा जा सकता है। स्टेटर वाइंडिंग कनेक्शन योजना का विकल्प नेटवर्क की लाइन वोल्टेज और इंजन के पासपोर्ट डेटा पर निर्भर करता है। पासपोर्ट में तीन चरण मोटर लाइन वोल्टेज और स्टेटर वाइंडिंग के कनेक्शन सर्किट को सेट करें। उदाहरण के लिए, 660/380, Y / 3। यह इंजन स्टार सर्किट के अनुसार उल या 660V के साथ नेटवर्क से जुड़ा हो सकता है या त्रिकोण योजना के अनुसार उल = 380V के साथ नेटवर्क से जुड़ा हो सकता है।

स्टेटर वाइंडिंग का मुख्य उद्देश्य मशीन में एक घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र बनाना है।

रोटर कोर  (अंजीर। 5.3 बी) को विद्युत स्टील शीट से भर्ती किया जाता है, जिसके बाहरी हिस्से में खांचे होते हैं जिसमें रोटर घुमावदार होता है। रोटर वाइंडिंग दो प्रकार की होती है: शॉर्ट  और अवस्था। तदनुसार, एसिंक्रोनस मोटर्स एक गिलहरी पिंजरे रोटर और एक चरण रोटर (पर्ची के छल्ले के साथ) के साथ आते हैं।

  अंजीर। 5.3

रोटर की शॉर्ट-सर्कुलेटिंग वाइंडिंग (अंजीर। 5.3) में रॉड 3 होते हैं, जो रोटर कोर के स्लॉट में रखे जाते हैं। छोर से, ये छड़ अंत के छल्ले के साथ बंद हो जाते हैं। यह घुमावदार "गिलहरी पहिया" जैसा दिखता है और इसे "गिलहरी पिंजरे" प्रकार (चित्र। 5.3 a) कहा जाता है। एक गिलहरी पिंजरे की मोटर में कोई संपर्क नहीं होता है। इसके कारण, ऐसे इंजन अत्यधिक विश्वसनीय हैं। रोटर घुमावदार तांबा, एल्यूमीनियम, पीतल और अन्य सामग्रियों से बना है।

डोलिवो-डोब्रोवल्स्की पहला था जिसने गिलहरी-पिंजरे के रोटर के साथ एक इंजन बनाया और इसके गुणों का पता लगाया। उन्होंने पाया कि इस तरह के इंजनों में एक बहुत ही गंभीर खामी है - एक सीमित शुरुआती टोक़। Dolivo-Dobrovolsky ने इस कमी का कारण कहा - एक बहुत छोटा रोटर। उन्होंने एक चरण रोटर के साथ मोटर के डिजाइन का भी प्रस्ताव रखा।

अंजीर में। 5.4 खंड में चरण रोटर के साथ एक अतुल्यकालिक मशीन का एक दृश्य दिखाता है: 1 - बिस्तर, 2 - स्टेटर वाइंडिंग, 3 - रोटर, 4 - स्लिप रिंग, 5 - ब्रश।

में चरण रोटर  स्टेटर वाइंडिंग के समान विंडिंग तीन चरण है, जिसमें समान संख्या में पोल ​​जोड़े हैं। घुमावदार के कॉइल रोटर कोर के स्लॉट में रखे गए हैं और स्टार के अनुसार जुड़े हुए हैं। प्रत्येक चरण के छोर रोटर शाफ्ट से जुड़ी स्लिप रिंग से जुड़े होते हैं, और ब्रश के माध्यम से बाहरी सर्किट में आउटपुट होते हैं। पर्ची के छल्ले पीतल या स्टील से बने होते हैं, उन्हें एक दूसरे से और शाफ्ट से अछूता होना चाहिए। धातु के ब्रश को ब्रश के रूप में उपयोग किया जाता है, जिसे मशीन बॉडी में तय ब्रश-स्प्रिंग स्प्रिंग्स के माध्यम से संपर्क के छल्ले में दबाया जाता है। अंजीर में। 5.5 एक शॉर्ट-सर्कुलेटेड (ए) और चरण (बी) रोटर के साथ एक अतुल्यकालिक मोटर का प्रतीक दिखाता है।

अंजीर में। 5.6 एक गिलहरी केज रोटर के साथ एक अतुल्यकालिक मशीन का एक अनुभागीय दृश्य है: 1 - एक बिस्तर, 2 - एक स्टेटर कोर, 3 - एक स्टेटर घुमावदार, 4 - एक शॉर्ट-सर्कुलेशन घुमावदार के साथ एक रोटर कोर, 5 - एक शाफ्ट।

फ़्रेम पर तय की गई मशीन के डैशबोर्ड पर, निम्न डेटा दिया गया है: P n, U n, I n, n n, साथ ही मशीन का प्रकार।

• P n रेटेड शुद्ध शक्ति (प्रति शाफ्ट) है
• यू एन और आई एन - निर्दिष्ट कनेक्शन योजना के लिए लाइन वोल्टेज और वर्तमान के नाममात्र मूल्य। उदाहरण के लिए, 380/220, Y / ∆, IнY / Iн220।
• n n - आरपीएम में रेटेड गति।

मशीन का प्रकार, उदाहरण के लिए, 4AH315S8 के रूप में निर्दिष्ट किया गया है। यह संरक्षित प्रदर्शन की चौथी श्रृंखला का एक अतुल्यकालिक मोटर (ए) है। यदि पत्र एच अनुपस्थित है, तो इंजन बंद निष्पादन है।

• 315 - मिमी में रोटेशन की धुरी की ऊंचाई;
• एस - स्थापना आयाम (वे निर्देशिका में निर्दिष्ट हैं);
• 8 - मशीन के ध्रुवों की संख्या।