Trojfázový asynchrónny motor. Trojfázový princíp elektrických motorov

Existujú dva typy trojfázových elektrických motorov, ktoré sa líšia v konštrukcii rotačnej časti (rotor). Pohyblivá časť motora je niekedy nazývaná kotva, ale bude to správnejšie a viac profesionálov, aby ho zavolal rotor.

Asynchrónne elektromotory.

Ak elektrický motor nemá rotor s vinutím (napätie nie je dodávané do rotora), potom je to motor rotoralebo ako ho zavolám asynchrónny motor. Asynchrónne, pretože v tomto motore sa rýchlosť zmeny magnetickej indukcie v vinutí statora nezhoduje (nie synchrónne) pri otáčaní otáčania. Takéto trojfázové motory sa vyrábajú veľká kvantita, Vzhľadom na jednoduchosť dizajnu.

Elektromotor s fázovým rotorom.

Trojfázový elektromotor, v ktorom má rotor vlastné vinutia a napätie cez kefy sa dodáva na tieto vinutia, nazýva motor s fázovým rotorom. Komplexný dizajn takéhoto elektromotora je oprávnený, keď potrebujete nastaviť rýchlosť otáčania a je potrebné znížiť štartovacie prúdy výkonného motora.

Stator (nehybná časť) vo všetkých trojfázových elektrotechnických motoroch je rovnaká pomocou zariadenia. Konštruktívne sa vinutia z medených navíjacích drôtov investovali do chovu magnetického obvodu statora. Počet individuálnych vinutí môže byť od 3, 6, 9 12. S tromi vinutiami, motor, pri pripojení k sieti, sa otočí rýchlosťou 3000. v min. S šiestimi, deviatimi, dvanásť vinutiami sa elektromotory otáča, resp. Rýchlosť 1500, 1000, 750 r. v min, ale s veľkým krútiacim momentom, ako je motor je 3000. v min.

Všetky vyššie uvedené hodnoty otáčok pre jednotlivé motory sa dosahujú len vtedy, keď sú pripojené k trojfázovej sieti s napätím 380V, keď sú statorové vinutia pripojené podľa schémy "Star".

Prevádzkový princíp.

Je to všetko o magnetickej indukcii, ktorá tiež robí užitočnú prácu v elektromagnety a transformátoroch. Vďaka magnetickej indukcii sú kovové predmety priťahované k elektromagnetom. Vďaka rovnakému výkonu v transformátoroch sa elektrina prenáša z jednej cievky na druhú, ktorá je od seba izolovaná.

V elektrických motoroch sa magnetická indukcia prejavuje, keď je vytvorená bezkontaktná spojenie medzi statorom a rotorom. Podrobnejšie, toto sa deje takto. Prúd, prechádzajúce vinutím statora elektromotora, vytvára magnetické pole. Toto pole nie je neustále, ako v elektromagnete alebo transformátore. A rýchlo striedavo zmení svoju polaritu a vráti sa do pôvodného stavu, keď sa otočí okolo vinutia statora.

A výhody elektronický magnetické pole Je to spôsobené výkonom indukcie samostatnú plochu na povrchu rotora rovnobežne s fyzickou osou motora. A potom ho striedavé magnetické pole ho vytiahne, čím núti statora otáčať okolo jeho osi.

Núdzová prevádzka (keď fázová porucha).

Akékoľvek prestávky motora je núdzová situácia, ktorá vedie k poškodeniu, samotným motorom a štartovacie zariadenia pripojené k nemu. Závažnosť následkov, keď fázová prestávka závisí od toho, ktorý diagram je navíjanie motora pripojené k sieťovej sieti.

Pri pripájaní elektromotora podľa schémy "Star".

Ak motor pracoval, rotor bude pokračovať v točení nezmeneným bodom, ale jeho rýchlosť otáčania je výrazne znížená. V rovnakej dobe, v ostatných vinutiach, ktoré zostali pripojené k napätiu, vysoký prúd bude prúdiť, rovnako ako veľkosť v dvoch vinutiach.

Ak opustíte motor na dlhú dobu, keď fázové prestávky, dve pripojené vinutia sú rovnomerne teplé. V konečnom dôsledku nie je motor takto naplnený a kvalitatívne vyrobený, môže zostať relatívne možné. Ale znížiť odolnosť izolácie navíjacích drôtov, pretože pracujú pri prehriatí. A opakované takéto trávy elektromotor už nebude stáť.

Pri pripájaní elektromotora podľa schémy "trojuholník".

Ak motor pracoval, rotor sa bude naďalej točiť, ako v predchádzajúcom prípade. Ale v rovnakom čase, v jednom zo zostávajúcich pripojených vinutí, nadhodnotená 1,73-násobná prúd bude unikne ako počas normálnej prevádzky.

Takže, ak opustíte motor pracovať dlhú dobu, keď sa fázové prestávky, jeden z dvoch pripojených vinutí je silne vyhrievaný. A samotný motor, nakoniec shuffle a zastaviť. Keďže sa vyskytne izolácia smaltu na navíjanie drôtov vo vnútri motora a skrat.

Ak sa pokúsite spustiť elektrický motor s roztrhanou fázou, nie je vôbec začínajú otáčať, alebo bude veľmi pomaly získavať hybnosti. A bez rozdielu, pre akú schému je motor pripojený. V tomto prípade bude motor veľmi útulný v dôsledku nadmerného magnetického toku, ktorý prechádza motorom magnetického potrubia motora.

Pri porušovaní dvoch fáz sa zastaví pracovný elektrický motor, nefunguje motor sa nespustí a nebudú žiadne škodlivé následky.

Pripojte K. jednofázová sieť.

Veľmi často je potrebné použiť trojfázový motor Namiesto jednofázovej práčka, ventilátor, rôzne drevoobrábacie stroje, vodné čerpadlá, brúsky.

Najčastejšie sú elektromotory spojené podľa schémy "Star", pretože v tomto prípade môžu byť použité v trojfázová sieť, to znamená, že maximálne prevádzkové napätie 380V. Ale keď sa pripájate k jednofázovej sieti, na zníženom napätí 220V, takáto schéma nie je vhodný. Pretože elektrický motor pripojený podľa schémy "Star" na jednofázovú sieť stratí polovicu svojej moci.

Konkrétne, pripojenie podľa schémy "Star", je, keď sú konce troch vinutí skrútené, a začiatok týchto vinutí je pripojených k sieťovej sieti.

Takto sú drôty pripojené k bunkovej podložke, a preto potrebujete usporiadať prepojky v spojovacej skrinke (nesený) elektromotora pri pripojení podľa schémy "Star".

Podľa schémy "trojuholník".

Ak potrebujete pripojiť trojfázový elektromotor na jednofázovú sieť s napätím 220V, potom je žiaduce zbierať vinutia podľa schémy "trojuholník". Skutočnosťou, že s takýmto systémom inklúzie motor stratí len 30% menovitého výkonu. A okrem toho, že rýchlosť otáčania sa vôbec neznižuje.

Všeobecne platí, že pripojte schému "trojuholník", musíte pripojiť jedno vinutie na začiatok druhého, a tak postupne pripojte všetky vinutia a pripojte ich pripojenie k sieťovej sieti.

Takže musia byť pripojené drôty do bunkovej podložky, a tak usporiadané jumpery v elektromotorovom motore pri pripojení podľa schémy "trojuholník".

Buď opatrný! Existujú trojfázové elektromotory určené na prevádzkové napätie 220/127V. A ak sa zmeníte v schéme "Trojuholník", to znamená, že na zníženom napätí 127V a potom ho zapnite do jednofázovej siete štandardného napätia 220V, motor rýchlo horí.

Aby trojfázový elektromotor pracovať v jednostupňovej sieti, uskutoční fázové radenie, alebo ako sa nazýva aj pracovný kondenzátor.

Nakoniec, musíte pripojiť konce kondenzátora fázového posunu na dve terminály v nože, a dva vodiče zo siete ho hodia: jeden až po deriváciu kondenzátora; Druhá na voľné terminály v nesenom.

Jednoduchosť výroby, nízke náklady, spoľahlivosť v práci viedla k tomu, že asynchrónny motor (AD) sa stal najbežnejším elektromotorom. Môžu pracovať tak z trojfázovej elektrickej siete a z jednej fázy.

Trojfázové asynchrónne motory platia:

V neregulovaných elektrických pohonoch čerpadiel, ventilátorov, kompresorov, prevedení, fajčiarov, dopravníkov, automatických liniek, kováčsko-raziacich strojov atď .:

V nastaviteľných elektrických pohonoch kovov rezacích strojov, manipulátorov, robotov, zdvíhacích mechanizmov, všeobecných priemyselných mechanizmov s meniacim sa výkonom atď.

Konštrukcia trojfázového asynchrónneho motora

V závislosti od spôsobu vykonávania navíjania asynchrónneho rotora motorového motora, druhý sú rozdelené do dvoch skupín: motory s krátkodobým vinutím na rotore a motory s fázovým vinutím na rotore.

Motory s krátkodobým navíjaním na rotore sú lacnejšie vo výrobe, spoľahlivé v prevádzke, majú tuhú mechanickú vlastnosť, t.j., keď sa zaťaženie zmení z nuly na menovitú frekvenciu otáčania stroja klesá len o 2-5%. Nevýhody týchto motorov obsahujú obtiažnosť vykonávania hladkého riadenia rýchlosti otáčania v širokom rozsahu, relatívne malý východiskový bod, ako aj veľké štartovacie prúdy, 5-7 krát vyššie ako nominálne.

Motory s fázovým rotorom nemajú tieto nevýhody, ale sú významne zložitejšie dizajnom rotora, čo vedie k zhodnoteniu motora ako celku. Preto sa používajú v prípade závažných východiskových podmienok av prípade potreby hladká regulácia otáčania otáčania v širokom rozsahu. V laboratórnych prácach sa uvažuje motor s krátkodobým rotorom.

Trojfázový asynchrónny motor má pevnú časť 6 (obr. 6.1), na ktorom sa nachádza vinutie, vytvára rotujúce magnetické pole a pohyblivá časť - rotor 5 (obr. 6.1), v ktorom elektromagnetický moment je vytvorený, poháňaný rotorom a výkonným mechanizmom.

Jadro statora má tvar dutého valca (obr. 6.2). Aby sa znížila strata energie z vírových prúdov, je prijímaná z jednotlivca, izolovaná lakovým filmom elektrických oceľových plechov z nich.

Na vnútornom povrchu jadra sú drážky, v ktorých je navíjanie statora naskladané. Jadro sa lisuje do puzdra (lôžko) 7 (obr. 6.1), vyrobené z liatiny alebo zliatiny hliníka.

V motre s jedným párom pólov sa vinutie statora vykonáva z troch identických cievok nazývaných fáz. Každá fáza navíjania je položená v protiľahlých drážkach statora, fázy navíjania sa posunujú v priestore navzájom navzájom a prepojené špeciálnymi pravidlami. Spustí a konce fáz navíjacieho statora sú spojené s terminálovými svorkami svorkovnice 4 (obr. 6.1), ktorý vám umožňuje pripojiť fázy statora navíjacej hviezdy alebo trojuholníka. V tomto ohľade môže byť asynchrónny motor zahrnutý v sieti s lineárnym napätím rovným UF navíjaním (navíjacie statora je spojené trojuholníkom) alebo

UF (navíjanie je spojené hviezdičkou).

Obr. 6.1. - všeobecný pohľad na asynchrónny motor:

ložiská - 1 a 11, hriadeľ - 2, ložiskové štíty - 3 a 9, klenovka - 4, rotor - 5, stator - 6, Stanina - 7,

frontálne časti fázového vinutia statora - 8, ventilátor - 10, strop - 12, rebrá - 13, labky - 14, uzemnenie skrutiek - 15

Ročník iP. 6.2.

Rotor 5 (obr. 6.1) pozostáva z jadra a skratového vinutia. Jadro Rotor 1 (Obr. 6.3) je prijatý z plechov elektrickej ocele a je pripevnený k hriadeľu 2 (obr. 6.3) motora, listy sa izolujú od seba, ktorý je vytvorený počas procesu valcovania. Rotorové listy majú drážky, v ktorých je vinutie umiestnené.

Motory s krátkodobým navíjaním na rotore majú rad konštrukčných verzií vo forme drážok na rotore. Forma rotorových drážok je vybratá v závislosti od požiadaviek na štartovacie vlastnosti motora. Najviac racionálny rotor s krátkodobou circuted bunkou je trapézové oválne drážky. Existujú aj iné modifikácie drážok rotora (fľaša a trapézový profil).

Krátkodobé navíjanie rotora 3 (obr. 6.3) sa zvyčajne vykonáva liatou zliatinou hliníka. V procese plnenia sa vytvára vinutia nachádzajúce sa v drážkach (vodiče) vinutia, ktoré sa nachádzajú v drážkach a skratové krúžky, ktoré sa nachádzajú mimo jadra rotora. Prstene môžu byť vybavené vetracími lopatkami, aby sa zlepšilo vetranie motora a chladičom z vinutia rotora. Nedostatok izolácie vinutia rotora poskytuje dobré odstránenie tepla z vinutia do jadra. Takéto skratované rotorové vinutie, nazývané "Belická bunka".

Hriadeľ sa otáča do ložísk opevnených v bočných štítoch 3 a 9 (obr. 6.1), nazývané ložiská. Nosné štíty sú pripevnené k lôžku 7 (obr. 6.1) s skrutkami.

Medzi rotorom a statorom asynchrónneho motora je vzduchová medzera. Pri výbere vzduchovej medzery čelí protichodným trendom. Minimálne (vybrané mechanické úvahy) Vzduchová medzera vedie k zníženiu prúdu motora a zvyšuje výkonový faktor. Avšak, pričom malá vzduchová medzera zvyšuje dodatočné straty v povrchovej vrstve statora a rotora, pridané momenty a hluk motora. Vzhľadom na rast strát sa účinnosť zníži. Preto sa v modernej sérii asynchrónnych motorov, uvoľnenie vzduchu je zvolené o niečo veľké, než je potrebné pre mechanické úvahy (takže rotor nezapadne na stator pri práci).

Princíp pôsobenia asynchrónneho motora je založený na dvoch javoch: tvorba rotujúceho magnetického poľa statora navíjacích prúdov a účinkov tohto poľa na prúdy indukovaných v skrátených otočných otočení vinutia rotora.

Skutočnosť, že asynchrónne motory sa dnes používajú vo všetkých odvetviach a poľnohospodárstvo, Je potrebné uplatať ruský inžinier M.O. Dolo-dobrovolsky. Bol to on v roku 1889 (a presnejšie 8. marca) Vymyslel trojfázový asynchrónny motor, ktorý konvertuje elektrinu na energetickú mechanickú (rotáciu). Bol to v podstate prielom v technike a na začiatku novej éry.

Najdôležitejšie je elektrické motory tento typ Ukázalo sa, že veľmi spoľahlivé, ich výroba je pomerne jednoduchá, čo ovplyvňuje malé náklady na výrobok. Plus jednoduchý dizajn, ktorý je ľahké dať nielen na výrobu, ale aj na opravu. Ak sa odvoláte na štatistické údaje, potom možno konštatovať, že asynchrónne motory sú najviac vyrábané na svete. Ich účtu predstavuje až 90% uvoľnenia. Takže čísla hovoria za seba.

Ale prečo sú tieto zariadenia s názvom asynchrónne? Faktom je, že frekvencia otáčania magnetického poľa statora je vždy otáčajúca rotor. Mimochodom, elektromotory tohto typu je zásada prevádzky založený na otáčaní magnetického poľa.

Princíp prevádzky motora

Ak chcete pochopiť, ako sa motory používajú asynchrónne trojfázové, je potrebné vykonať jeden jednoduchý experiment. Na tento účel potrebujete konvenčný magnet typu podkovy a medenú tyč. Súčasne by mal byť magnet dobre pripevnený k rukoväti, s ktorým môže byť skrútený na jednom mieste okolo svojej osi. Hovorca medi je upevnená v ložiskách a je inštalovaná v priestore medzi koncami (Poliaci) magnetu podkovy. To znamená, že tyč sa ukáže, že je vo vnútri magnetu, a presnejšie povedať, vo vnútri svojej rotačnej roviny.

Teraz potrebujete otáčať magnetické zariadenie na rukoväť. Lepšie v smere hodinových ručičiek. Vzhľadom k tomu, že medzi pólom je magnetické pole, sa tiež otáča. V tomto prípade sa pole prekročí alebo disect s jeho elektrickým vedením medený valec. A potom je zahrnutý zákon elektromagnetickej indukcie. To znamená, že vírové prúdy začne vo vnútri medenej tyče. Na druhej strane začne tvoriť svoje vlastné magnetické pole, ktoré budú komunikovať s hlavným magnetickým poľom.

V tomto prípade sa tyč začne otáčať na rovnakú stranu ako magnet. A tu vzniká jeden okamih, ktorý tiež leží v princípe prevádzky elektromotora. Už bolo spomenuté o ňom. Ak je rýchlosť otáčania tyče rovnaká ako magnet, ich elektrické vedenia sa nelíšia. To znamená, že rotácia nebude spôsobená nedostatkom vírových prúdov.

A pár nuansy:

• Magnetické pole sa otáča rovnakou rýchlosťou ako samotný magnet, takže rýchlosť sa nazýva synchrónne.
• Tyč sa však otáča pri menšej rýchlosti, takže sa nazýva asynchrónne. Preto v zásade názov a samotný elektrický motor.

Pozor! Rozdiel otáčok magnetických polí nie je veľmi veľký. Táto veľkosť sa nazýva posuvná.

Mimochodom, je ľahké určiť veľkosť posunu, pre to musíte použiť vzorca:

S \u003d N-N1 / N, kde

• S je veľkosť sklzu;
• n je rýchlosť otáčania magnetu;
• n1 - Rýchlosť otáčania rotora.

Motorové zariadenie

Samozrejme, zariadenie zobrazené vyššie nie je nazývané elektromotor, pretože sa použil napríklad magnet, ktorý jednoducho nie je v motore. Preto je potrebné vytvoriť návrh, v ktorom by elektrický prúd vytvoril toto magnetické pole. Okrem toho by sa mal otáčať. Ruský vedec bol pri výkone s trojfázou striedavý prúd.

Preto v konštrukcii trojfázového asynchrónneho motora sú nainštalované tri vinutia, umiestnené voči sebe v uhle 120 °. Každé vinutie je pripojené k fázovej obryse trojfázovej AC siete. Vinutia sú upevnené na stator, ktorým je kovové jadro vo forme dutého telesa. Sú upevnené na póly jadra.

Pozor! Každé navíjanie má dva voľné konanie. Jeden sa pripája k fáze siete, druhá s dvoma ďalšími koncami dvoch ďalších vinutí, to znamená v jednom okruhu.

Vo vnútri dutého jadra na ložiskách je rotor pevný. V skutočnosti je to rovnaký valcový tyč. Nižšie je navíjací okruh a umiestnenie rotora.

Akonáhle sa elektrický prúd začne podávať na vinutí, tvorí rotujúce magnetické pole, ktoré ovplyvňuje rotor, ktorý ho núti tiež otáčať.

Ako to funguje

Na pochopenie princípu prevádzky trojfázového asynchrónneho motora je potrebné zvážiť harmonogram svojej práce. Na uľahčenie tejto úlohy navrhujeme zvážiť uvedenú schému.

• Takže pozícia "A". V ňom je na prvej pólovej fáze nula, druhý pól je severným, to znamená, že negatívne, v tretej fáze je pozitívny náboj. Preto sa prúd pohybuje pozdĺž šípky uvedenej na obrázku. On, ktorý zabudol školské osnovy fyziky, pripomínajú, že pohyb magnetického poľa je platný pre pravidlo pravá ruka. Jeho rotácia bude smerovaná zo severu na juh, to znamená z druhej cievky (navíjanie) do tretieho.
• Poloha "B". Teraz je nula umiestnená na druhom vinutí, na prvej južnej (plus), na treťom severe (mínus). To znamená, že magnetický tok bude teraz nasmerovaný z cievkového čísla 3 na čísle cievky 1. Ukazuje sa, že póly sa posunuli 120 °.
• Pozície "B" a "g" sa vyskytli presne rovnaké šmykové póly pri 120 °.

Zmena polarity vytvára otáčanie magnetického toku, ktorý zase nesie rotor za seba. Ten sa začína otáčať. Ako je uvedené vyššie, energia rotácie (mechanické) sa získava z energie elektrickej energie.

Pozor! Ak zmeníte druhé a tretie navíjacie miesta, otáčanie elektromotora začne v opačnom smere. Samozrejme, samotné vinutia nie sú preskupené, ale jednoducho sa zmenia na pripojenie rôzne fázy sieť.

Uvažovali sme o konštrukcii asynchrónneho trojfázového elektromotora s tromi vinutiami na statorov, ktorý používa dvojpólovú schému magnetického poľa. Počet otáčok otáčania sa rovná počtu oscilácie elektrický prúd za minútu. Ak je počet oscilácií za sekundu v sieťovej sieti 50 Hz, potom sa táto hodnota stane 3000 (RPM).

Ale nie tri vinutia môžu byť položené do statora. Môžete napríklad nastaviť šesť alebo desať. V tomto prípade sa magnetické pole stane štyrmi pólmi a šesťročným, resp. Zároveň zmeňte rýchlosť otáčania rotora. V prvom prípade bude rovná: (50x60) / 2 \u003d 1500 ot / min. V druhom: (50x60) / 3 \u003d 1000 ot / min.

Už sme už spomenuli, že existuje určité oneskorenie otáčania rotora z otáčania magnetického poľa. TRUE, táto hodnota je nevýznamná. Napríklad v nečinnosti prevádzky bude tento indikátor len 3%, s existujúcimi zaťaženiami 5-7%. Aj 7% je malá hodnota, ktorá je jednou z výhod asynchrónneho motora.

Ako použiť

Bohužiaľ, nie vo všetkých súkromných domoch trojfázové napätie. Preto sa pripojenie trojfázového asynchrónneho motora na jednofázovú sieť uskutočňuje kondenzátormi určitej nádoby. Typicky sa výpočet uskutočňuje v súlade s: 1 kW sily 70 μf kontajnerov. V tejto veci však existuje ďalší problém - neschopnosť nastaviť rýchlosť otáčania rotora. Preto odborníci odporúčajú pripojenie rýchlosti frekvencie otáčania trojfázových asynchrónnych motorov na motor.

• Najprv, nastavením, že ho zmizne potrebu inštalácie kondenzátorov.
• Po druhé, s pomocou tohto zariadenia, výkon elektromotora je rovná nominálnej.
• Po tretie, môžete nastaviť rýchlosť rotácie, ako aj ju zvýšiť viac ako nominálne.
• Po štvrté, môžete nastaviť východiskový bod.

Tieto zariadenia sa predávajú dnes v špecializovaných predajniach, ale nie sú žiadne problémy, aby ich robili a urobili to sám.

Rotor

Pri konštrukcii rotora sú asynchrónne elektromotory rozdelené do dvoch skupín:

1. S fázovým rotorom.
2. Skratovaný.

Prvou možnosťou je vysoké výkonové motory, ktoré sú potrebné veľkým východiskovým bodom. Kontaktné krúžky sú inštalované v konštrukcii svojho rotora. Druhou možnosťou je dizajn, v drážkach, z ktorých sú položené medené tyče. Toto sú typické elektromotory, jednoduché a lacné. Ale majú pár nedostatkov: veľký štartovací prúd A slabé úsilie na začiatku rotácie.

technické údaje

Čo by som mal potrebovať venovať pozornosť, vybrať si elektromotory? Technické vlastnosti, v zásade, trochu. Táto sila sa meria v kW, rýchlosť rotora v otáčkach rpm. Iný technické údaje Nie je to tak dôležité na výber. Aj keď napríklad hmotnosť výrobku môže pomôcť vypočítať zaťaženie na stojane alebo montážnemu rámu.

Záver na tému

Boli to zvažované asynchrónne elektromotory – elektrické zariadeniaKtorý sa často používa v súkromných domácich domoch. Zariadenie a princíp prevádzky motora sú teraz jasné, ale ako správne pripojiť motor na jednofázovú sieť, čítať v inom článku.

Súvisiace záznamy: