Asynchrónne motory

Článok sa zaoberá niektorými aplikáciami synchrónnych motorov, ktoré majú vynikajúci výkon počas otáčania výkonných pohonov. Sami synchrónne elektrické stroje dokážu vyvinúť energiu až do 20 tisíc kW.

Synchrónne elektrické motory sa líšia od asynchrónneho oveľa väčšieho výkonu a užitočného zaťaženia. Zmeny budiaceho prúdu vám umožňujú upraviť zaťaženie. Na rozdiel od asynchrónnych motorov v synchronizácii s nárazovými záťažami zostáva frekvencia otáčania konštantná, čo im umožňuje používať v rôznych mechanizmoch v metalurgickom a kovospracujúcom priemysle.

Motory so synchrónnym typom činnosti sú schopné vyvinúť výkon až do 20 000 kW, čo je veľmi dôležité pre ovládanie pohonov výkonných strojov na spracovanie v strojárstve a iných odvetviach. Napríklad vo vysoko výkonných nožnicových gilotínach, kde je na rotoru elektrického motora veľké nárazové zaťaženie.

Synchrónne elektromotory sa úspešne používajú ako zdroj reaktívneho výkonu v nákladových uzloch na udržanie stabilnej úrovne napätia. Často sa používajú motory so synchrónnym princípom prevádzky ako pohonné jednotky vo veľkokapacitných kompresorových jednotkách.

Výkonné motory sa vyrábajú pomocou protiprúdovej ventilácie, v ktorej sú lopatky ventilátora umiestnené na rotoru. Ekonomický a spoľahlivý synchrónny motor zabezpečuje produktívny a hospodárny chod čerpacieho zariadenia.

Dôležitou vlastnosťou synchrónnych elektrických strojov je udržiavať konštantnú rýchlosť otáčania, čo je dôležité pre otáčanie pohonov vo forme čerpadiel, kompresorov, ventilátorov a rôznych generátorov. aC prúd, Veľmi cenná je aj schopnosť riadiť reaktívny prúd v dôsledku zmien v excitačnom prúde vinutia armatúry. Z tohto dôvodu sa zvyšuje index kosínus φ vo všetkých oblastiach prevádzky, čo zvyšuje účinnosť motorov a znižuje straty v elektrických sieťach.

Motory so synchrónnym princípom prevádzky sú odolné voči kolísaniu napätia v sieti a zabezpečujú stálosť otáčok pri ich výskyte. Synchrónne elektrické motory so znižujúcim sa napájacím napätím si zachovávajú veľkú preťažiteľnosť v porovnaní s asynchrónnymi. Schopnosť vynútiť budiaci prúd, keď poklesy napätia zvyšujú spoľahlivosť svojej práce v prípade núdzového poklesu napájacieho napätia v elektrickej sieti.

Synchrónne elektrické stroje sú nákladovo efektívne pri výkonoch nad 100 kW a používajú sa hlavne na otáčanie výkonných ventilátorov, kompresorov a iných elektrární. Nevýhody synchrónnych strojov možno pozorovať ich štrukturálna zložitosť, prítomnosť vonkajšej excitácie vinutia rotora, zložitosť spustenia a pomerne vysoké nákladové charakteristiky.

Princíp fungovania synchrónneho motora je založený na interakcii otáčania magnetické pole   Kotvy s magnetickými poľami indukčných tyčí. Kotva sa zvyčajne nachádza na stator a induktor na pohyblivom rotoru. Pri vysokých výkonoch slúžia elektromagnety ako póly, zatiaľ čo jednosmerný prúd je privádzaný k rotoru cez posuvné krúžkové kontakty.

Pri malých motoroch sa používajú permanentné magnety umiestnené na rotoru. Existujú aj synchronné stroje s obráteným princípom prevádzky, keď je kotva umiestnená na rotor a induktor je na stator. Tento dizajn sa však používa v motoroch starých konštrukcií.

Synchrónne elektrické stroje môžu pracovať v režime generátora, keď je kotva umiestnená na statore pre pohodlie výberu vyrobenej elektriny. Výkonné generátory založené na vodných elektrárňach sú založené na tomto princípe.

  • Otázka 3. Aký je fenomén napätej rezonancie a za akých podmienok sa vyskytuje?
  • Otázka 4. Ak zmeníte parametre elektrického obvodu (pozri obrázok 1), môže sa dosiahnuť rezonancia napätia?
  • Otázka 5. S akými zariadeniami a na základe akých dôvodov možno rozhodnúť o výskyte napäťovej rezonancie v elektrickom obvode?
  • Otázka 6: Analyzujte vytvorené vektorové diagramy pred a po rezonancii napätia a vysvetlite, v ktorom prípade je vstupné napätie pred prúdom a v ktorom zaostáva za prúdom.
  • Question7. Podľa náhradného obvodu skúmaného obvodu analyzujte, čo vedie k zmene v aktívnom odporu elektrického obvodu počas rezonancie napätia.
  • Question8. Rezonancia napätia pretrváva, ak sa mení len napájacie napätie?
  • Vopros9. Vysvetlite priebeh kriviek získaných v tejto práci.
  • Vopros10. Aké nebezpečenstvo pre elektrické zariadenia je rezonancia napätia? Kde sa používa napäťová rezonancia?
  • Otázka 2. Ako spotrebitelia elektrickej energie "hviezda"?
  • Otázka 3. Čo vyjadruje okamžité hodnoty fázových napätí a prúdov pod symetrickým zaťažením?
  • Otázka 4. Aký je pomer lineárnych a fázových napätí pri symetrickom zaťažení?
  • Question5. Aký druh prevádzky trojfázového obvodu sa nazýva asymetrický?
  • Otázka č. 6. Prečo sa používa neutrálny drôt?
  • Otázka 7. Aké sú rovnice popisujúce elektrický stav obvodu za asymetrického zaťaženia?
  • Otázka 8. Ako vytvoriť kombinované vektorové diagramy napätí a prúdov pre skúmané trifázové obvody?
  • Otázka 9: Čo spôsobí neutrálne prerušenie drôtu pri asymetrickom zaťažení?
  • Otázka 10. Ako sa mení napätie, keď sa jedna fáza rozbije v štyroch a trojvodičových sieťach?
  • Otázka 11. A) Ako sa mení napätie počas fázy skratu v trojvodičovej sieti?
  • Otázka 12. Čo spôsobuje prerušenie lineárneho vodiča v trojfázovom zariadení a) štvorvodičové a b) trojvodičové systémy?
  • Vyskúšajte otázky
  • Otázka 1: Kde a pre akým účelom sa používajú oceľové jadrové cievky?
  • Otázka 2. Aký je účel magnetických obvodov elektrických zariadení vyrobených z feromagnetických materiálov?
  • Otázka 3. Vysvetlite povahu zmeny indukčných a impedančných cievok s jadrom z neteky.
  • Otázka 4: Ako znížiť straty energie pri hysteréze a vírivých prúdoch?
  • Otázka č. 5. Nakreslite a vysvetlite jadro náhradnej obvodovej cievky.
  • Otázka 6. Ako sa určujú parametre ekvivalentného obvodu a závisia od vstupného napätia?
  • Otázka 7. Vysvetlite povahu závislostí.
  • Otázka 1. Zariadenie a princíp činnosti transformátora.
  • Otázka 2. Napíšte a vysvetlite vzorce EMF a rovnice elektrických a magnetických stavov transformátora
  • Otázka 3. Čo je "pomer premeny"?
  • Otázka č. 4. Nakreslite a vysvetlite ekvivalentný obvod zaťaženého transformátora.
  • Otázka č. 5: Ako sa vykonávajú skúšky bez zaťaženia a skratu?
  • Otázka 6: Vysvetlite príčiny a povahu zmeny napätia sekundárneho vinutia pri zmene záťaže.
  • Otázka 7: Ako je určená účinnosť výkonového transformátora?
  • Vyskúšajte otázky
  • Otázka 1. Vysvetlite zariadenie a princíp fungovania trojfázového asynchrónneho motora s rotorom vo veveričke. Odpoveď 1 Motor sa skladá z pevného statora a rotujúceho rotora.
  • Otázka 2. Aké sú výhody a nevýhody trojfázového asynchrónneho motora s rotorom vo veveričke?
  • Otázka 3. Charakterizácia magnetického poľa indukčného motora.
  • Otázka 4. Ako obrátiť motor?
  • Otázka 5. Aký je ideálny režim voľnobehu v motore?
  • Otázka 6. Prečo je prúd bez zaťaženia indukčného motora väčší ako prúd bez zaťaženia trojfázového transformátora s rovnakým výkonom?
  • Otázka 7. Aký je sklz v nominálnych, kritických, štartovacích režimoch a pri voľnobehu?
  • Otázka 8. Ukážte mechanické charakteristiky hlavných režimov prevádzky asynchrónneho motora.
  • Otázka 9. Uveďte a vysvetlite základné metódy regulácie otáčok indukčného motora.
  • Otázka 10: Aké sú vlastnosti režimu spustenia asynchrónneho motora?
  • Otázka 11. Zoznam a porovnanie rôznych spôsobov spustenia asynchrónneho motora so skratovaným rotorom.
  • Otázka 12: Vysvetlite výkonnostné charakteristiky asynchrónneho motora.
  • Otázka 13: Kde sa používajú indukčné motory s káčikom vo veveričke?
  • Otázka 1. Vysvetlite štruktúru a princíp motora paralelného budenia.
  • Otázka 1. Ako sú DC motory klasifikované podľa excitačnej metódy?
  • Otázka 3. Ako sa má elektromagnetický krútiaci moment motora?
  • Otázka 4. Aký je reakcia armatúry a spínanie DC stroja?
  • Otázka 5. Vysvetlite postup spúšťania motora.
  • Otázka 6. Aké sú spôsoby nastavenia rýchlosti paralelného budiaceho motora a aké sú výhody a nevýhody každého z nich?
  • Otázka 7. Vysvetlite proces samoregulácie motora.
  • Otázka 8. Ako sa reverzuje motor?
  • Otázka 9 Vysvetlite charakteristiky motora: charakteristiky voľnobehu, výkon, mechanické a nastavenie.
  • Otázka 10. Vyhodnoťte motor, uveďte výhody a nevýhody paralelného budiaceho motora.
  • Otázka 13: Kde sú asynchrónne motory rotor s klietkou vo veveričke?

    Odpoveď 13:

    Asynchrónne motory s rotorom veveričiek sa používajú v elektrickom pohone (s reguláciou otáčok), dopravníky, zdvíhacie mechanizmy, ventilátory, kompresory, čerpadlá (kvapalné), rôzne miešače (betón, cesto), guľové mlyny, drviče, ,

    Testujte testovacie otázky

      Čo sa nazýva AC stroj?

      Zoznam prevádzkových režimov AC strojov.

      Akými ukazovateľmi možno určiť režim prevádzky asynchrónneho stroja?

      Čo sa nazýva elektromagnetický moment? Jednotky merania.

      Ako je namierený magnetický indukčný vektor prúdovej cievky? Vytvorte obrázok.

      Ako sa elektrická energia spotrebovaná HELL zo siete mení na mechanickú energiu otáčania rotora?

      Čo sa nazýva počet dvojíc pólov auta?

      Princíp činnosti jednofázového AD (so štartovacím vinutím

      Princíp fungovania jednofázového (2 vinutia) HELL s fázovo posunutým kondenzátorom. ?

    Téma číslo 6. VÝSKUM DIAĽKOVÉHO MOTORU PARALELNEJ EXCITÁCIE

    Ciele práce:1) oboznámiť sa so zariadením a princípom prevádzky, uvedením do prevádzky a metódami regulácie frekvencie otáčania paralelného budenia jednosmerného motora;

    2) študovať hlavné charakteristiky motora a spôsoby jeho odstránenia.

    Práca sa vykonáva na univerzálnom stojane (obr. 47). Ako zaťaženie jednosmerného motora M1 používa trojfázový asynchrónny motor M2, pracujúce v režime dynamickej brzdy. Aby asynchrónny motor fungoval ako brzda, jeho statorové vinutie je napájané jednosmerným prúdom z mostového usmerňovača pripojeného k sekundárnemu obvodu autotransformátora T, Otáčaním motora autotransformátora nastavte brzdný prúd a tým nastavte požadovaný brzdný moment na hriadeli motora. Na meranie brzdného prúdu sa používa ampérmetr. RA1. Autotransformátor je zapnutý v sieti AC pomocou spínača Q1.

    V kotlovom okruhu skúšaného motora M1 zahŕňal spustenie reostatu

    v obvode budiaceho vinutia - nastavenie reostatu a ammeter RA3 meranie budiaceho prúdu. Motor je pripojený k jednosmernému vypínaču. Q   2. Sieťové napätie Umerané pomocou voltmetra PVa prúd motora - ammeter RA4.

    Elektrický okruh stojana je znázornený na obr. 46. ​​Otáčky motora sa merajú tachometrom, ktorý nie je znázornený na obrázku. Rozsah tohto zariadenia je kalibrovaný v otáčkach (s faktorom 2/3).

    Vyskúšajte otázky

    Otázka 1. Vysvetlite štruktúru a princíp motora paralelného budenia.

    Odpoveď 1: Jednosmerný motor sa používa na premenu DC elektrickej energie na mechanickú energiu. Motor paralelného budenia pozostáva z dvoch hlavných častí: stacionárny - stator a rotor - rotor. Konštrukcia a elektrický obvod spojenia sú znázornené na obrázku 48 a na obrázku 49.


    Stator je oceľový kufor - lôžko, na vnútornom valcovom povrchu ktorého sú vystužené pólovité jadrá s pólovými hroty. Na jadrách sú opotrebované cievky, ktoré tvoria budiace vinutie pripojené k jednosmernému zdroju. Budiace vinutie je umiestnené na hlavných (hlavných) póloch a vytvára hlavný magnetický tok motora. Okrem hlavných pólov na ráme môžu byť navrhnuté ďalšie póly na zlepšenie spínania.

    Rotor pozostáva z kotvy a zberača, ktoré sú namontované na jednom hriadeli a mechanicky tvoria jeden celok. Kotva je valcové jadro zostavené z elektrických plechov na zníženie magnetických strát. Vo svojich drážkach je uložené vinutie, ktoré je vyrobené zo samostatných úsekov prepojených a s kolektorovými doskami.

    Zberačom je valec pozostávajúci z oddelených medených platní izolovaných od seba a od hriadeľa kotvy. Pevné grafitové (meď-grafitové) kefy sú umiestnené na kolektoroch, pomocou ktorých je vinutie kotvy pripojené k zdroju jednosmerného prúdu. Zberač a kefy sú navrhnuté tak, aby zmenili smer prúdu v vodičoch navíjania kotvy, keď sa pohybujú z zóny magnetického pólu jednej polarity (napríklad zo severného pólu) na pólovú zónu druhej polarity (južný pól). V dôsledku toho zostáva smer otáčania kotvy nezmenený.

    Keď je motor pripojený k zdroju jednosmerného prúdu, objavujú sa prúdy v poli a na armatúre ( a ) V dôsledku interakcie prúdu kotvy s magnetickým tokom vytváraným budiacim vinutím existuje amperesová sila a teda aj elektromagnetický krútiaci moment:


    ,

    kde

    - koeficient v závislosti od konštrukčných parametrov motora; - prúd armatúry;

    - magnetický tok stroja.

    Užitočný krútiaci moment na hriadeli motora Mmenej elektromagnetického momentu na hodnote strát bez zaťaženia

    v dôsledku mechanických a magnetických strát.

    V ustálenom stave sa krútiaci moment rovná brzdiacemu momentu.


    .

    Keď sa kotva otáča, jej vodiče pretínajú magnetické pole a v nich sa vyvoláva emf.

    kde - frekvencia otáčania armatúry; - konštantná hodnota pre tento stroj.

    Vzhľadom k tomu, emf je namierený proti prúdu kotvy, je nazývaný counter-emf.

  • Otázka 3. Aký je fenomén napätej rezonancie a za akých podmienok sa vyskytuje?
  • Otázka 4. Ak zmeníte parametre elektrického obvodu (pozri obrázok 1), môže sa dosiahnuť rezonancia napätia?
  • Otázka 5. S akými zariadeniami a na základe akých dôvodov možno rozhodnúť o výskyte napäťovej rezonancie v elektrickom obvode?
  • Otázka 6: Analyzujte vytvorené vektorové diagramy pred a po rezonancii napätia a vysvetlite, v ktorom prípade je vstupné napätie pred prúdom a v ktorom zaostáva za prúdom.
  • Question7. Podľa náhradného obvodu skúmaného obvodu analyzujte, čo vedie k zmene v aktívnom odporu elektrického obvodu počas rezonancie napätia.
  • Question8. Rezonancia napätia pretrváva, ak sa mení len napájacie napätie?
  • Vopros9. Vysvetlite priebeh kriviek získaných v tejto práci.
  • Vopros10. Aké nebezpečenstvo pre elektrické zariadenia je rezonancia napätia? Kde sa používa napäťová rezonancia?
  • Otázka 2. Ako spotrebitelia elektrickej energie "hviezda"?
  • Otázka 3. Čo vyjadruje okamžité hodnoty fázových napätí a prúdov pod symetrickým zaťažením?
  • Otázka 4. Aký je pomer lineárnych a fázových napätí pri symetrickom zaťažení?
  • Question5. Aký druh prevádzky trojfázového obvodu sa nazýva asymetrický?
  • Otázka č. 6. Prečo sa používa neutrálny drôt?
  • Otázka 7. Aké sú rovnice popisujúce elektrický stav obvodu za asymetrického zaťaženia?
  • Otázka 8. Ako vytvoriť kombinované vektorové diagramy napätí a prúdov pre skúmané trifázové obvody?
  • Otázka 9: Čo spôsobí neutrálne prerušenie drôtu pri asymetrickom zaťažení?
  • Otázka 10. Ako sa mení napätie, keď sa jedna fáza rozbije v štyroch a trojvodičových sieťach?
  • Otázka 11. A) Ako sa mení napätie počas fázy skratu v trojvodičovej sieti?
  • Otázka 12. Čo spôsobuje prerušenie lineárneho vodiča v trojfázovom zariadení a) štvorvodičové a b) trojvodičové systémy?
  • Vyskúšajte otázky
  • Otázka 1: Kde a pre akým účelom sa používajú oceľové jadrové cievky?
  • Otázka 2. Aký je účel magnetických obvodov elektrických zariadení vyrobených z feromagnetických materiálov?
  • Otázka 3. Vysvetlite povahu zmeny indukčných a impedančných cievok s jadrom z neteky.
  • Otázka 4: Ako znížiť straty energie pri hysteréze a vírivých prúdoch?
  • Otázka č. 5. Nakreslite a vysvetlite jadro náhradnej obvodovej cievky.
  • Otázka 6. Ako sa určujú parametre ekvivalentného obvodu a závisia od vstupného napätia?
  • Otázka 7. Vysvetlite povahu závislostí.
  • Otázka 1. Zariadenie a princíp činnosti transformátora.
  • Otázka 2. Napíšte a vysvetlite vzorce EMF a rovnice elektrických a magnetických stavov transformátora
  • Otázka 3. Čo je "pomer premeny"?
  • Otázka č. 4. Nakreslite a vysvetlite ekvivalentný obvod zaťaženého transformátora.
  • Otázka č. 5: Ako sa vykonávajú skúšky bez zaťaženia a skratu?
  • Otázka 6: Vysvetlite príčiny a povahu zmeny napätia sekundárneho vinutia pri zmene záťaže.
  • Otázka 7: Ako je určená účinnosť výkonového transformátora?
  • Vyskúšajte otázky
  • Otázka 1. Vysvetlite zariadenie a princíp fungovania trojfázového asynchrónneho motora s rotorom vo veveričke. Odpoveď 1 Motor sa skladá z pevného statora a rotujúceho rotora.
  • Otázka 2. Aké sú výhody a nevýhody trojfázového asynchrónneho motora s rotorom vo veveričke?
  • Otázka 3. Charakterizácia magnetického poľa indukčného motora.
  • Otázka 4. Ako obrátiť motor?
  • Otázka 5. Aký je ideálny režim voľnobehu v motore?
  • Otázka 6. Prečo je prúd bez zaťaženia indukčného motora väčší ako prúd bez zaťaženia trojfázového transformátora s rovnakým výkonom?
  • Otázka 7. Aký je sklz v nominálnych, kritických, štartovacích režimoch a pri voľnobehu?
  • Otázka 8. Ukážte mechanické charakteristiky hlavných režimov prevádzky asynchrónneho motora.
  • Otázka 9. Uveďte a vysvetlite základné metódy regulácie otáčok indukčného motora.
  • Otázka 10: Aké sú vlastnosti režimu spustenia asynchrónneho motora?
  • Otázka 11. Zoznam a porovnanie rôznych spôsobov spustenia asynchrónneho motora so skratovaným rotorom.
  • Otázka 12: Vysvetlite výkonnostné charakteristiky asynchrónneho motora.
  • Otázka 13: Kde sa používajú indukčné motory s káčikom vo veveričke?
  • Otázka 1. Vysvetlite štruktúru a princíp motora paralelného budenia.
  • Otázka 1. Ako sú DC motory klasifikované podľa excitačnej metódy?
  • Otázka 3. Ako sa má elektromagnetický krútiaci moment motora?
  • Otázka 4. Aký je reakcia armatúry a spínanie DC stroja?
  • Otázka 5. Vysvetlite postup spúšťania motora.
  • Otázka 6. Aké sú spôsoby nastavenia rýchlosti paralelného budiaceho motora a aké sú výhody a nevýhody každého z nich?
  • Otázka 7. Vysvetlite proces samoregulácie motora.
  • Otázka 8. Ako sa reverzuje motor?
  • Otázka 9 Vysvetlite charakteristiky motora: charakteristiky voľnobehu, výkon, mechanické a nastavenie.
  • Otázka 10. Vyhodnoťte motor, uveďte výhody a nevýhody paralelného budiaceho motora.
  • Otázka 13: Kde sa používajú indukčné motory s káčikom vo veveričke?

    Odpoveď 13:

    Asynchrónne motory s rotorom veveričiek sa používajú v elektrickom pohone (s reguláciou otáčok), dopravníky, zdvíhacie mechanizmy, ventilátory, kompresory, čerpadlá (kvapalné), rôzne miešače (betón, cesto), guľové mlyny, drviče, ,

    Testujte testovacie otázky

      Čo sa nazýva AC stroj?

      Zoznam prevádzkových režimov AC strojov.

      Akými ukazovateľmi možno určiť režim prevádzky asynchrónneho stroja?

      Čo sa nazýva elektromagnetický moment? Jednotky merania.

      Ako je namierený magnetický indukčný vektor prúdovej cievky? Vytvorte obrázok.

      Ako sa elektrická energia spotrebovaná HELL zo siete mení na mechanickú energiu otáčania rotora?

      Čo sa nazýva počet dvojíc pólov auta?

      Princíp činnosti jednofázového AD (so štartovacím vinutím

      Princíp fungovania jednofázového (2 vinutia) HELL s fázovo posunutým kondenzátorom. ?

    Téma číslo 6. VÝSKUM DIAĽKOVÉHO MOTORU PARALELNEJ EXCITÁCIE

    Ciele práce:1) oboznámiť sa so zariadením a princípom prevádzky, uvedením do prevádzky a metódami regulácie frekvencie otáčania paralelného budenia jednosmerného motora;

    2) študovať hlavné charakteristiky motora a spôsoby jeho odstránenia.

    Práca sa vykonáva na univerzálnom stojane (obr. 47). Ako zaťaženie jednosmerného motora M1 používa trojfázový asynchrónny motor M2, pracujúce v režime dynamickej brzdy. Aby asynchrónny motor fungoval ako brzda, jeho statorové vinutie je napájané jednosmerným prúdom z mostového usmerňovača pripojeného k sekundárnemu obvodu autotransformátora T, Otáčaním motora autotransformátora nastavte brzdný prúd a tým nastavte požadovaný brzdný moment na hriadeli motora. Na meranie brzdného prúdu sa používa ampérmetr. RA1. Autotransformátor je zapnutý v sieti AC pomocou spínača Q1.

    V kotlovom okruhu skúšaného motora M1 zahŕňal spustenie reostatu

    v obvode budiaceho vinutia - nastavenie reostatu a ammeter RA3 meranie budiaceho prúdu. Motor je pripojený k jednosmernému vypínaču. Q   2. Sieťové napätie Umerané pomocou voltmetra PVa prúd motora - ammeter RA4.

    Elektrický okruh stojana je znázornený na obr. 46. ​​Otáčky motora sa merajú tachometrom, ktorý nie je znázornený na obrázku. Rozsah tohto zariadenia je kalibrovaný v otáčkach (s faktorom 2/3).

    Vyskúšajte otázky

    Otázka 1. Vysvetlite štruktúru a princíp motora paralelného budenia.

    Odpoveď 1: Jednosmerný motor sa používa na premenu DC elektrickej energie na mechanickú energiu. Motor paralelného budenia pozostáva z dvoch hlavných častí: stacionárny - stator a rotor - rotor. Konštrukcia a elektrický obvod spojenia sú znázornené na obrázku 48 a na obrázku 49.


    Stator je oceľový kufor - lôžko, na vnútornom valcovom povrchu ktorého sú vystužené pólovité jadrá s pólovými hroty. Na jadrách sú opotrebované cievky, ktoré tvoria budiace vinutie pripojené k jednosmernému zdroju. Budiace vinutie je umiestnené na hlavných (hlavných) póloch a vytvára hlavný magnetický tok motora. Okrem hlavných pólov na ráme môžu byť navrhnuté ďalšie póly na zlepšenie spínania.

    Rotor pozostáva z kotvy a zberača, ktoré sú namontované na jednom hriadeli a mechanicky tvoria jeden celok. Kotva je valcové jadro zostavené z elektrických plechov na zníženie magnetických strát. Vo svojich drážkach je uložené vinutie, ktoré je vyrobené zo samostatných úsekov prepojených a s kolektorovými doskami.

    Zberačom je valec pozostávajúci z oddelených medených platní izolovaných od seba a od hriadeľa kotvy. Pevné grafitové (meď-grafitové) kefy sú umiestnené na kolektoroch, pomocou ktorých je vinutie kotvy pripojené k zdroju jednosmerného prúdu. Zberač a kefy sú navrhnuté tak, aby zmenili smer prúdu v vodičoch navíjania kotvy, keď sa pohybujú z zóny magnetického pólu jednej polarity (napríklad zo severného pólu) na pólovú zónu druhej polarity (južný pól). V dôsledku toho zostáva smer otáčania kotvy nezmenený.

    Keď je motor pripojený k zdroju jednosmerného prúdu, objavujú sa prúdy v poli a na armatúre ( a ) V dôsledku interakcie prúdu kotvy s magnetickým tokom vytváraným budiacim vinutím existuje amperesová sila a teda aj elektromagnetický krútiaci moment:


    ,

    kde

    - koeficient v závislosti od konštrukčných parametrov motora; - prúd armatúry;

    - magnetický tok stroja.

    Užitočný krútiaci moment na hriadeli motora Mmenej elektromagnetického momentu na hodnote strát bez zaťaženia

    v dôsledku mechanických a magnetických strát.

    V ustálenom stave sa krútiaci moment rovná brzdiacemu momentu.


    .

    Keď sa kotva otáča, jej vodiče pretínajú magnetické pole a v nich sa vyvoláva emf.

    kde - frekvencia otáčania armatúry; - konštantná hodnota pre tento stroj.

    Vzhľadom k tomu, emf je namierený proti prúdu kotvy, je nazývaný counter-emf.

    Asynchrónne motory sa ťažko nachádzajú. Asynchrónny motor sa považuje za poháňaný striedavým prúdom, v ktorom sa otáčky rotora nezhodujú s otáčkami magnetického poľa, ktoré iniciujú prúd v navíjaní statora.


      Všeobecný opis

    V asynchrónnom stroji, v porovnaní so strojom DC, póly nie sú jasne vyjadrené, to je implicitný polárny magnetický systém. Na zníženie vírivých prúdov je statorové jadro vyrobené z izolovaných kovaných oceľových plechov s hrúbkou 0,35-0,5 mm, upevnených v oceľovom ráme. Drážky statora sú naplnené medeným drôtom. Vinutia statorových fáz môžu byť pripojené v "hviezde" alebo "trojuholníku", preto sú ich vstupy a výstupy umiestnené na špeciálnom kryte izolovanom od puzdra. To vytvára veľa pohodlia, pretože je možné dodávať napätiu inej veľkosti statorovým vinutiam. Rotor v asynchrónnom stroji, rovnako ako krytá časť, sa skladá z plechov z elektrickej ocele a v drážkach je uložené vinutie. Pri funkcii vykonávania rotora asynchrónnych motorov stroja sú skratované a fázové. Neizolované medené vinutie skratovaného rotora vo forme tyčí zapadá do jeho drážok. Konce tyčí spájajú medené krúžky. Likvidácia tohto typu sa nazýva "klietka vo veveričke". Niekedy namiesto toho používa uzol otáčania. Asynchrónne stroje s fázovým rotorom (prítomnosť kontaktných krúžkov) sú výkonné pohony. Tiež vytvárajú veľké úsilie v čase od začiatku. Za týmto účelom vo svojich vinutíach sa začal rheostat. Pri výkonných strojoch medzi rotorom a statorom je medzera 1-1,5 mm, pri malých motoroch je ešte menšia. Hriadeľ spočíva na ložiskách namontovaných v krytoch.


      Princíp činnosti

    Hnacou silou v asynchrónnom stroji je magnetické pole otáčania. Ako to funguje, môžete vidieť v nasledujúcom príklade. Počas otáčania magnetu v tvare písmena U, medzi ktorého pólmi sa nachádza voľne sa otáčajúci kovový valec, bude pole magnetu rotujúceho prechádzať cez rotor silou. V tomto prípade sú vnútri rotora indukované prúdy Foucault a magnetické pole. Tieto polia, ktoré vzájomne spolupracujú, začnú otáčať rotor. Magnet a vytvorené pole sa budú synchronne rotovať a otáčky valca budú oneskorené (asynchrónne). Preto je názov asynchrónneho stroja. Otočné natočenie rotora vo vzťahu k magnetickému poľu sa posúva.
      V tomto príklade je zdrojom obehu magnetického poľa a rotorom permanentný magnet poháňaný do otáčania. Je zrejmé, že ešte nie je elektrický motor, v ktorom by sa malo vytvoriť cirkulujúce magnetické pole elektrický šoka otočte rotor. Tento problém riešil M. O. Dolivo-Dobrovolsky, ktorý na to použil trojfázový prúd. Jadro typu prstenca železa (stator) má póly usporiadané v kruhu cez 120o, na ktorom sú navinuté 3 vinutia siete trojfázového prúdu. V jadre je kovový valec - prototyp rotora elektrického motora. Kombináciou vinutia v "hviezde" alebo "trojuholníku" a aplikovaním trojfázového prúdu na ne, sa rotácia prenáša na spoločné magnetické pole vytvorené pólmi. V jednom cykle zmeny prúdu vinutia sa magnetický tok tiež otáča o 360 ° a iniciuje otáčanie valca a ide o asynchrónny stroj. Ak nahradíte druhý vinutie tretím, potom dôjde k opačnému magnetickému poľu. To isté sa stane, ak nahradíme prúd druhej fázy tretím. To znamená, že obrátenie magnetického toku je možné, ak prepnete 2 fázy.
      To je zariadenie asynchrónneho stroja, ktorého stator má 3 vinutia. V ňom sa obraty dvojpólového magnetického poľa zhodujú s počtom cyklov zmeny prúdu v rovnakom čase.Ak stator obsahuje 6 vinutia v kruhu, začína sa štvorpólovým magnetickým poľom, ak je delené deväťpólovým rotujúcim poľom. V prípade trojfázovej prúdovej frekvencie 50 Hz, rýchlosť poľa bude:
      - dvojpólový stator - 50 otáčok za sekundu;
      - 4 póly - 25 otáčok za sekundu;
      - 6 pólov - 17 otáčok za sekundu.
      Rotor stroja zaostáva vo vzťahu k magnetickému toku. V prípade voľnobehu produktu bude odchýlka 3%, pri zaťažení - 6%.

    Výhody a nevýhody

    V celkovej hmotnosti asynchrónnych elektrických strojov s rotorom vo veveričke - väčšinou. Dôvodom je jednoduchá údržba a prevádzka zariadenia s vysokou spoľahlivosťou a nízkymi nákladmi. Taktiež otáčky takého motora za podmienok premenlivého zaťaženia zostávajú takmer konštantné Kefy a kontaktné krúžky, ktoré sa nepovažujú za potrebné pre asynchrónne stroje, pretože prúd ide priamo do stacionárneho trojfázového vinutí statora, ktorý je veľmi vhodný na použitie a je takmer univerzálny. Ak medzi záťažou na motore a rýchlosťou nie je žiadne spojenie a nie je potrebné upravovať rýchlosť, môže byť motor priamo zapojený do ľubovoľnej siete. Iba keď je zapnutý v jednofázovej sieti, bude potrebný kondenzátor s fázovým posunom.
      Tieto zariadenia majú nevýhody:
      - potreba veľkého štartovacieho prúdu;
      - malý rozbehový krútiaci moment;
      - ostrú reakciu na zmenu parametrov siete;
      - na ovládanie rýchlosti nemôžete robiť bez frekvenčného meniča;
    - spotreba jalového výkonu zo siete.
      Tieto elektrické stroje majú ako svoj limit výkon systému napájania konkrétneho podniku, pretože veľké nárazové prúdy pri nízkom výkone systému "pull" napätie. Majú tiež nízky účinok, najmä keď je nízka záťaž alebo je zapnutá voľnobeh, čo je zlé pre elektrický systém ako celok. V podnikoch to spôsobuje značné straty, takže systémy sa používajú všade na udržanie jalového výkonu, pričom na tento účel sú vyrovnávacie kondenzátory koline pripojené k vinutím motora. Menšia štartovací prúd   a zvýšený rozbehový moment majú asynchrónne stroje s fázovým rotorom so spúšťacími reostatmi vo svojom obvode. To však komplikuje dizajn a zvyšuje náklady.


      Oblasti použitia

    Ani priemysel ani doprava ani život atď. Nemôžu robiť bez asynchrónnych strojov s rotorom vo veveričke. Používajú sa takmer všade. Tieto elektrické pohony a odsávače dymu, žeriavy, guľové mlyny, čerpadlá, navijaky, drviče, obrábacie stroje, domáce spotrebiče. Ak je to potrebné, postupná zmena rýchlosti (v rovnakých výťahoch) používa viacotáčkové asynchrónne motory. Tam, kde je potrebné rýchlo zastaviť a upevniť hriadeľ, keď napätie zmizne, nie je možné bez indukčných motorov s elektromagnetickou zátkou (stroje, navijaky). Asynchrónne motory s veľkým množstvom sklzu robia dobrú prácu s prerušovanými režimami as pulzáciou zaťaženia. Lineárne asynchrónne motory sú tiež široko používané vďaka jednoduchej výrobe a dobrej spoľahlivosti. Jednofázové stroje sú vybavené malými zariadeniami (ventilátory pre domácnosť, mini-čerpadlá atď.).
      Najefektívnejšie 2-fázové asynchrónne zariadenia, ak ich napájanie pochádza z jednofázovej siete AC. Ich ďalší názov je kondenzátorové motory, pretože nemôžu pracovať bez kondenzátora s fázovým posunom. Na strojárstve, kladkostrojoch, lavičkách, stavebných žeriavoch atď. rotor, ale ich momenty začiatku zaťaženia sú oveľa väčšie. Preto tieto motory tvoria pohon na výťahy a žeriavy, t.j. tam, kde sa vyžaduje začiatok zaťaženia.


    Asynchrónne stroje

    Prednáška 5

    V súčasnosti sa asynchrónne stroje používajú hlavne v režime motora. Stroje s kapacitou viac ako 0,5 kW sa zvyčajne vyrábajú v trojfázových, a pri nižších výkonoch - jednofázové.

    Po prvýkrát bola v rokoch 1889-91 vyvinutá, vytvorená a testovaná výstavba trojfázového asynchrónneho motora našim ruským inžinierom M. O. Dolivom-Dobrovolskym.

    Demonštrácia prvých motorov sa uskutočnila na Medzinárodnej elektrotechnickej výstave vo Frankfurte nad Mohanom v septembri 1891. Na výstave sa nachádzali tri trojfázové motory rôznych výkonov. Najsilnejší z nich mal výkon 1,5 kW a bol použitý na riadenie DC generátora do rotácie. Konštrukcia asynchrónneho motora, ktorú navrhol Dolivo-Dobrovolsky, bola veľmi úspešná a je hlavným typom konštrukcie týchto motorov.

    V priebehu rokov našli asynchrónne motory veľmi široké uplatnenie v rôznych priemyselných odvetviach a poľnohospodárstve.

    Používajú sa v elektrickom pohone obrábacích strojov, zdvíhacích a dopravných strojov, dopravníkov, čerpadiel, ventilátorov. Motory s nízkym výkonom sa používajú v automatizačných zariadeniach.

    Široké používanie asynchrónnych motorov je spôsobené ich

    výhody v porovnaní s inými motormi: vysoká spoľahlivosť, schopnosť pracovať priamo zo siete AC, jednoduchá údržba.

    5.2. Zariadenie trojfázového asynchrónneho zariadenia

    Pevná časť vozidla sa volá stator, mobilné - rotor, Statorové jadro je privedené z plechu z elektrickej ocele a stlačené do rámu. Na obr. Obrázok 5.1 znázorňuje zostavu statorového jadra. Lôžko (1) je odlievané z nemagnetického materiálu. Najčastejšie posteľ je vyrobená z liatiny alebo hliníka. Na vnútornom povrchu dosiek (2), z ktorých je vyrobené statorové jadro, sú vytvorené drážky trojfázové vinutie   (3). Vinutie statora je vyrobené hlavne z izolovaného medeného drôtu s kruhovým alebo obdĺžnikovým prierezom, menej často hliníka.

    Statorové vinutie pozostáva z troch samostatných častí, ktoré sa nazývajú fázy, Začiatky fáz sú označené písmenami 1, 2, 3, konce 4, 5, 6.

    Začiatky a konce fáz sa privedú do koncového bloku (obrázok 5.2a) namontovaného na ráme. Vinutie statora môže byť pripojené podľa hviezdy (obrázok 5.2b) alebo trojuholníka (obrázok 5.2c). Výber schémy zapojenia statora závisí od sieťového napätia v sieti a údajov o pasoch motora. V pase trojfázový motor nastavte sieťové napätie a pripojovací obvod navíjania statora. Napríklad 660/380, Y / Δ. Tento motor môže byť pripojený k sieti s Ul = 660V podľa hviezdneho okruhu alebo do siete s Ul = 380V - podľa schémy trojuholníka.

    Hlavným účelom vinutia statora je vytvorenie rotačného magnetického poľa v stroji.

    Jadro rotora   (Obrázok 5.3b) je privedený z plechov z elektrickej ocele, na vonkajšej strane ktorých sú uložené drážky, v ktorých je uložené rotorové vinutie. Navíjanie rotora má dva typy: skratom   a fázy, Preto asynchrónne motory sú vybavené rotorom vo veveričke a fázovým rotorom (s klznými krúžkami).



      Obr. 5.3

    Krátke vinutie (obrázok 5.3) rotora pozostáva z tyčí 3, ktoré sú uložené v štrbinách jadra rotora. Z koncov sú tieto tyče uzatvorené koncovými prstencami 4. Toto navíjanie sa podobá na "veveričkové koleso" a nazýva sa jeho "veveričinovou klietkou" (obrázok 5.3a). Motor s veveričkou nemá žiadne pohyblivé kontakty. Z tohto dôvodu sú takéto motory vysoko spoľahlivé. Vinutie rotora je vyrobené z medi, hliníka, mosadze a iných materiálov.

    Dolivo-Dobrovolsky ako prvý vytvoril motor s rotorom vo veveričke a skúmal jeho vlastnosti. Zistil, že takéto motory majú veľmi vážnu nevýhodu - obmedzený rozbehový krútiaci moment. Dolivo-Dobrovolsky nazval dôvod tohto nedostatku - veľmi krátky rotor. Navrhol tiež návrh motora s fázovým rotorom.

    Na obr. 5.4 znázorňuje pohľad na asynchrónny stroj s fázovým rotorom v sekcii: 1 - lôžková, 2 - statorová vinutia, 3 - rotorová, 4 - klzné krúžky, 5 - kefy.


    v fázový rotor   vinutie je trojfázové, podobne ako vinutie statora, s rovnakým počtom párov pólov. Cievky navíjania sú uložené v štrbinách rotorového jadra a sú pripojené podľa hviezdy. Konce každej fázy sú spojené s kĺzavými prstencami pripevnenými na hriadeli rotora a cez kefy sa vyvedú do vonkajšieho obvodu. Slipové krúžky sú vyrobené z mosadze alebo ocele, musia byť izolované od seba a od hriadeľa. Kovové kefy sa používajú ako kefy, ktoré sa pomocou kontaktných krúžkov pritlačia pomocou pružinových pružín upnutých v telese stroja. Na obr. 5.5 znázorňuje symbol asynchrónneho motora so skratovaným (a) a fázovým (b) rotorom.

    Na obr. 5.6 je pohľad v reze na asynchrónny stroj s rotorom vo vnútri klietky: 1 - lôžko, 2 - statorové jadro, 3 - vinutie statora, 4 - jadro rotora s skratovaným vinutím, 5 - hriadeľ.


    Na palubnej doske stroja, pripevnenej na ráme, sú uvedené nasledujúce údaje: P n, U n, I n, n n, ako aj typ stroja.

    • P n je nominálny čistý výkon (na hriadeľ)
    • U n a I n - menovité hodnoty napájacieho napätia a prúdu pre špecifikovanú schému zapojenia. Napríklad 380/220, Y / Δ, IνY / IνΔ.
    • n n - menovité otáčky v ot./min.

    Typ stroja, napríklad, je špecifikovaný ako 4AH315S8. Toto je asynchrónny motor (A) štvrtej série chráneného výkonu. Ak je písmeno H neprítomné, motor je uzavretý.

    • 315 - výška osi otáčania v mm;
    • S - inštalačné rozmery (sú uvedené v adresári);
    • 8 - počet pólov stroja.
    Náhodné články

    hore