Ασύγχρονος κινητήρας - αρχή λειτουργίας και συσκευής

Μετρητές

Στις 8 Μαρτίου 1889, ο μεγαλύτερος ρώσος επιστήμονας και μηχανικός Μιχαήλ Όσιποβιτς Ντολίβο-Ντοβολόλσκι εφευρέθηκε τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας με βραχυκυκλωμένο ρότορα.

Οι σύγχρονοι ασύγχρονοι τριφασικοί κινητήρες είναι μετατροπείς της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια. Λόγω της απλότητας, του χαμηλού κόστους και της υψηλής αξιοπιστίας, οι κινητήρες επαγωγής χρησιμοποιούνται ευρέως. Είναι παρόντες παντού, είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος κινητήρα, παράγονται το 90% του συνολικού αριθμού των κινητήρων στον κόσμο. Ο ασύγχρονος κινητήρας έκανε πραγματικά μια τεχνική επανάσταση σε ολόκληρη την παγκόσμια βιομηχανία.

Η τεράστια δημοτικότητα των ασύγχρονων κινητήρων συνδέεται με την απλότητα της λειτουργίας τους, το χαμηλό κόστος και την αξιοπιστία τους.

Ο ασύγχρονος κινητήρας είναι ασύγχρονος μηχανισμός που έχει σχεδιαστεί για να μετατρέπει την εναλλασσόμενη ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια. Η ίδια η λέξη ασύγχρονη δεν σημαίνει ταυτόχρονη. Στην περίπτωση αυτή, εννοείται ότι με τους ασύγχρονους κινητήρες η ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα είναι πάντα μεγαλύτερη από την ταχύτητα του δρομέα. Οι ασύγχρονοι κινητήρες λειτουργούν, όπως είναι σαφές από τον ορισμό, από ένα δίκτυο AC.

Συσκευή

Στην εικόνα: 1 - άξονας, 2,6 - ρουλεμάν, 3,8 - θωρακισμένα ράφια, 4 - πόδια, 5 - περίβλημα ανεμιστήρα, 7 - πτερωτή ανεμιστήρα, 9 - στροφείο.

Τα κύρια μέρη του επαγωγικού κινητήρα είναι ο στάτορας (10) και ο ρότορας (9).

Ο στάτορας έχει κυλινδρικό σχήμα και συναρμολογείται από φύλλα χάλυβα. Στις εγκοπές του πυρήνα στάτορα υπάρχουν περιελίξεις στάτορα, οι οποίες είναι κατασκευασμένες από σύρμα περιέλιξης. Ο άξονας των περιελίξεων μετατοπίζεται στο χώρο σε σχέση μεταξύ τους υπό γωνία 120 °. Ανάλογα με την παρεχόμενη τάση, τα άκρα των περιελίξεων συνδέονται με ένα τρίγωνο ή ένα αστέρι.

Οι ρότορες ενός επαγωγικού κινητήρα είναι δύο τύπων: ένας βραχυκυκλωμένος και ένας στροφέας φάσης.

Ένας βραχυκυκλωμένος ρότορας είναι ένας πυρήνας κατασκευασμένος από φύλλα χάλυβα. Το τετηγμένο αλουμίνιο χύνεται στις αυλακώσεις αυτού του πυρήνα, με αποτέλεσμα το σχηματισμό ράβδων που βραχυκυκλώνονται με ακραίες δακτυλίους. Αυτό το σχέδιο ονομάζεται "κλουβί σκίουρου". Σε κινητήρες υψηλής ισχύος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί χαλκός αντί αλουμινίου. Ο κλωβός του σκίουρου είναι μια βραχυκυκλωμένη περιέλιξη του ρότορα, εξ ου και το ίδιο το όνομα.

Ο ρότορας φάσης έχει τριφασική περιέλιξη, η οποία πρακτικά δεν διαφέρει από την περιέλιξη του στάτη. Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα άκρα των περιελίξεων του στροφείου του ρότορα συνδέονται σε ένα αστέρι και τα ελεύθερα άκρα τροφοδοτούνται στους δακτυλίους ολίσθησης. Με τη βοήθεια των βούρτσας που συνδέονται με τους δακτυλίους, μπορεί να εισαχθεί ένας πρόσθετος αντιστάτης στο κύκλωμα περιέλιξης του ρότορα. Αυτό είναι απαραίτητο για να μπορέσετε να αλλάξετε την αντίσταση στο κύκλωμα του δρομέα, διότι συμβάλλει στη μείωση των μεγάλων ρευμάτων εισόδου. Διαβάστε περισσότερα σχετικά με το στροφείο φάσης στο άρθρο - ασύγχρονος κινητήρας με στροφείο φάσης.

Αρχή λειτουργίας

Όταν εφαρμόζεται τάση στην περιέλιξη του στάτορα, δημιουργείται μαγνητική ροή σε κάθε φάση, η οποία ποικίλλει ανάλογα με τη συχνότητα της εφαρμοζόμενης τάσης. Αυτές οι μαγνητικές ροές μετατοπίζονται μεταξύ τους κατά 120 °, τόσο στο χρόνο όσο και στο διάστημα. Η προκύπτουσα μαγνητική ροή έτσι περιστρέφεται.

Η προκύπτουσα μαγνητική ροή του στάτορα περιστρέφεται και έτσι δημιουργεί μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη στους αγωγούς του δρομέα. Δεδομένου ότι η περιέλιξη του ρότορα έχει κλειστό ηλεκτρικό κύκλωμα, δημιουργείται ρεύμα το οποίο, με τη σειρά του, αλληλεπιδρά με τη μαγνητική ροή του στάτορα, δημιουργεί μια ροπή εκκίνησης του κινητήρα, τείνοντας να γυρίσει τον δρομέα προς την κατεύθυνση της περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα. Όταν φτάσει στην τιμή, τη ροπή πέδησης του δρομέα, και στη συνέχεια υπερβαίνει, ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται. Όταν συμβαίνει αυτό, το αποκαλούμενο ολίσθηση.

Το Slip s είναι μια ποσότητα που δείχνει πως η σύγχρονη συχνότητα n₁ το μαγνητικό πεδίο του στάτορα είναι μεγαλύτερο από την ταχύτητα του δρομέα n₂, ως ποσοστό.

Η ολίσθηση είναι μια εξαιρετικά σημαντική ποσότητα. Στην αρχική στιγμή, είναι ίση με την ενότητα, αλλά όσον αφορά τη συχνότητα περιστροφής n₂ σχετική διαφορά συχνότητας ρότορα n₁-n₂ μειώνεται, με αποτέλεσμα να μειώνεται το EMF και το ρεύμα στους αγωγούς του δρομέα, γεγονός που οδηγεί σε μείωση της ροπής. Σε κατάσταση αναμονής, όταν ο κινητήρας λειτουργεί χωρίς φορτίο στον άξονα, η ολίσθηση είναι ελάχιστη, αλλά με αύξηση της στατικής ροπής, αυξάνεται σε s_cr - κρίσιμη ολίσθηση. Εάν ο κινητήρας υπερβεί αυτή την τιμή, μπορεί να εμφανιστεί η λεγόμενη ανατροπή του κινητήρα και να έχει ως αποτέλεσμα την ασταθή λειτουργία του. Οι τιμές ολίσθησης κυμαίνονται από 0 έως 1, για ασύγχρονους κινητήρες γενικής χρήσης, είναι σε ονομαστική λειτουργία - 1 - 8%.

Από τη στιγμή που θα σταματήσει η ισορροπία μεταξύ της ηλεκτρομαγνητικής ροπής, προκαλώντας την περιστροφή του ρότορα και τη ροπή πέδησης που δημιουργείται από το φορτίο στον άξονα του κινητήρα, η διαδικασία αλλαγής των τιμών.

Συνεπώς, η αρχή του κινητήρα επαγωγής είναι στην αλληλεπίδραση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου και τα ρεύματα του στάτη οι οποίες προκαλούνται από αυτόν τον μαγνητικό πεδίο στον ρότορα. Επιπλέον, η ροπή μπορεί να συμβεί μόνο εάν υπάρχει διαφορά στη συχνότητα περιστροφής των μαγνητικών πεδίων.

AC MOTOR

Η ευκολία μετατροπής της τάσης εναλλασσόμενου ρεύματος την έχει καταστήσει πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη στην παροχή ρεύματος. Στον τομέα του σχεδιασμού ηλεκτρικών κινητήρων, ανακαλύφθηκε ένα άλλο πλεονέκτημα εναλλασσόμενου ρεύματος: η δυνατότητα δημιουργίας ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου χωρίς πρόσθετους μετασχηματισμούς ή με τον ελάχιστο αριθμό τους.

Ως εκ τούτου, παρά την ύπαρξη ορισμένων απωλειών λόγω της αντίστασης (επαγωγικής) αντίστασης των περιελίξεων, η απλότητα της δημιουργίας ηλεκτρικών κινητήρων εναλλασσόμενου ρεύματος συνέβαλε στη νίκη επί της παροχής ρεύματος DC στις αρχές του 20ού αιώνα.

Βασικά, οι ηλεκτροκινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος μπορούν να χωριστούν σε δύο ομάδες:

Σε αυτά, η περιστροφή του δρομέα διαφέρει σε ταχύτητα από την περιστροφή του μαγνητικού πεδίου, έτσι ώστε να μπορεί να λειτουργεί με διάφορες ταχύτητες. Αυτός ο τύπος ηλεκτροκινητήρων εναλλασσόμενου ρεύματος είναι συνηθέστερος στην εποχή μας. Σύγχρονη

Αυτοί οι κινητήρες έχουν άκαμπτη σύνδεση μεταξύ της ταχύτητας του δρομέα και της ταχύτητας περιστροφής του μαγνητικού πεδίου. Είναι πιο δύσκολο να κατασκευαστούν και λιγότερο ευέλικτα κατά τη χρήση (αλλάζοντας την ταχύτητα σε μια σταθερή συχνότητα του τροφοδοτικού είναι δυνατή μόνο με την αλλαγή του αριθμού των πόλων του στάτορα).

Χρησιμοποιούνται μόνο σε υψηλές δυνάμεις αρκετών εκατοντάδων κιλοβάτ, όπου η μεγαλύτερη αποδοτικότητά τους σε σχέση με τους ασύγχρονους ηλεκτροκινητήρες μειώνει σημαντικά τις απώλειες θερμότητας.

AC MOTOR ASYNCHRONOUS

Ο συνηθέστερος τύπος ασύγχρονου κινητήρα είναι ένας στρογγυλεμένος σκίουρος τύπου σκίουρου, όπου ένα σύνολο αγώγιμων ράβδων τοποθετείται στις κεκλιμένες σχισμές στροφείου στα άκρα που συνδέονται με δακτυλίους.

Η ιστορία αυτού του τύπου κινητήρα έχει περισσότερα από εκατό χρόνια, όταν παρατηρήθηκε ότι ένα αγώγιμο αντικείμενο που τοποθετείται στο διάκενο ενός πυρήνα AC ηλεκτρομαγνήτη, επιδιώκει να διαφύγει από αυτήν οφείλεται στην εμφάνιση σε αυτό της επαγωγής EMF με αντενδείξεις φορέα.

Έτσι, ένας ασύγχρονος κινητήρας με στρογγυλεμένο στροφείο δεν έχει μηχανικές μονάδες επαφής, εκτός από τα έδρανα στήριξης του ρότορα, τα οποία παρέχουν στους κινητήρες αυτού του τύπου όχι μόνο χαμηλή τιμή αλλά και την υψηλότερη ανθεκτικότητα. Λόγω αυτού, οι ηλεκτροκινητήρες αυτού του τύπου έγιναν οι πιο συνηθισμένοι στη σύγχρονη βιομηχανία.

Ωστόσο, έχουν επίσης ορισμένα μειονεκτήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά το σχεδιασμό ασύγχρονων ηλεκτρικών κινητήρων αυτού του τύπου:

Υψηλό ρεύμα εκκίνησης - επειδή στη στιγμή της ενεργοποίησης ενός ασύγχρονου κινητήρα χωρίς ψήκτρες στο δίκτυο, η αντίσταση τυλίγματος στάτορα δεν επηρεάζεται από το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον δρομέα, υπάρχει ένα ισχυρό ρεύμα εισόδου, αρκετές φορές υπερβαίνει την ονομαστική κατανάλωση ρεύματος.

Αυτό το χαρακτηριστικό γνώρισμα της λειτουργίας των κινητήρων αυτού του τύπου πρέπει να εγκατασταθεί σε όλες τις σχεδιασμένες τροφοδοσίες, προκειμένου να αποφευχθεί η υπερφόρτωση, ειδικά όταν συνδέονται κινητήρες επαγωγής με κινητές γεννήτριες με περιορισμένη ισχύ.

Η χαμηλή ροπή εκκίνησης - κινητήρες με βραχυκυκλώνεται περιέλιξη έχουν μια ισχυρή εξάρτηση της ροπής στροφών, έτσι ώστε η ενσωμάτωσή τους υπό φορτίο είναι ανεπιθύμητη: σημαντικά αυξημένο χρόνο για να αξιολογηθεί λειτουργία και τα ρεύματα εισόρμησης, η περιέλιξη του στάτη της υπερφορτωμένο.

Έτσι, για παράδειγμα, συμβαίνει όταν ενεργοποιείτε τις βαθιές αντλίες - στα ηλεκτρικά κυκλώματα της ισχύος τους, είναι απαραίτητο να λάβετε υπόψη πέντε έως επτά φορές το τρέχον περιθώριο.

Η αδυναμία άμεσης εκκίνησης σε μονοφασικά κυκλώματα - για να αρχίσει να περιστρέφεται ο ρότορας, χρειάζεστε μια ώθηση εκκίνησης ή την εισαγωγή επιπρόσθετων περιελίξεων φάσης που είναι εκτός φάσης σε σχέση μεταξύ τους.

Για να ξεκινήσει η επαγωγικός κινητήρας AC σε ένα ενιαίο δίκτυο φάση χρησιμοποιεί είτε χειροκίνητα ενεργοποιημένο εκτοξευτή περιέλιξης μετά την εναλλασσόμενη ρότορα γύρισμα ή δεύτερο πηνίο που περιλαμβάνονται μέσω fazovraschatelny στοιχείου (πιο συχνά - την απαραίτητη χωρητικότητα πυκνωτή).

Δεν υπάρχει δυνατότητα απόκτησης ενός υψηλής ταχύτητας - αν και η περιστροφή του ρότορα και δεν είναι συγχρονισμένα με τη συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα, αλλά μπορεί να είναι μπροστά, έτσι ώστε η μέγιστη ταχύτητα 50 Hz για ένα ασύγχρονο κινητήρα με κλουβί ρότορα - όχι περισσότερο από 3000 στροφές / λεπτό.

Η αύξηση της ταχύτητας περιστροφής ενός επαγωγικού κινητήρα απαιτεί τη χρήση μετατροπέα συχνότητας (inverter), ο οποίος καθιστά ένα τέτοιο σύστημα ακριβότερο από ένα κινητήρα συλλέκτη. Επιπλέον, με αυξανόμενη συχνότητα αυξάνονται οι αντιδραστικές απώλειες.

Η δυσκολία της οργάνωσης αναστροφής - αυτό απαιτεί την πλήρη διακοπή του κινητήρα και την αλλαγή φάσης, στην μονοφασική έκδοση - μετατόπιση φάσης στην εκκίνηση ή στη δεύτερη φάση.

Στην πραγματικότητα, ένα κύκλωμα που αποτελείται από μια τριφασική γεννήτρια και έναν ηλεκτροκινητήρα μπορεί να θεωρηθεί ως παράδειγμα ηλεκτρικής μετάδοσης: ο ηλεκτροκινητήρας δημιουργεί σε αυτό ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που μετατρέπεται σε ταλαντώσεις ηλεκτρικού ρεύματος, το οποίο με τη σειρά του διεγείρει την περιστροφή του μαγνητικού πεδίου στον ηλεκτρικό κινητήρα.

Επιπλέον, οι ασύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες τριών φάσεων έχουν την υψηλότερη απόδοση, αφού σε ένα μονοφασικό δίκτυο το μαγνητικό πεδίο που δημιουργείται από τον στάτορα μπορεί στην πραγματικότητα να αποσυντεθεί σε δύο αντιφασικές, γεγονός που αυξάνει την άχρηστη απώλεια κορεσμού πυρήνα. Ως εκ τούτου, οι ισχυροί μονοφασικοί ηλεκτροκινητήρες εκτελούνται συνήθως σύμφωνα με το σχέδιο συλλέκτη.

AC ΣΥΛΛΕΚΤΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΗΣ

Στους ηλεκτρικούς κινητήρες αυτού του τύπου, το μαγνητικό πεδίο του δρομέα δημιουργείται με περιελίξεις φάσης συνδεδεμένες στον συλλέκτη. Στην πραγματικότητα, ένας ηλεκτροκινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος διαφέρει από έναν κινητήρα συνεχούς ρεύματος μόνο στο ότι ο υπολογισμός του βασίζεται στην αντίδραση των περιελίξεων.

Τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου κινητήρα είναι προφανή:

Η ικανότητα να εργάζεστε σε υψηλές ταχύτητες σάς επιτρέπει να δημιουργήσετε ηλεκτροκινητήρες συλλέκτη με περιστροφική ταχύτητα μέχρι και αρκετές δεκάδες χιλιάδες περιστροφές ανά λεπτό, εξοικειωμένοι με όλους από ηλεκτρικά τρυπάνια.

Δεν υπάρχει ανάγκη για πρόσθετες συσκευές εκκίνησης, σε αντίθεση με κινητήρες με στροφείο τύπου σκίουρου.

Υψηλή ροπή εκκίνησης, η οποία επιταχύνει την έξοδο προς τον τρόπο λειτουργίας, συμπεριλαμβανομένου του φορτίου. Επιπλέον, η ροπή του ηλεκτροκινητήρα του συλλέκτη είναι αντιστρόφως ανάλογη προς τις στροφές και κατά τη διάρκεια της αύξησης του φορτίου επιτρέπει να αποφευχθεί η μείωση της ταχύτητας περιστροφής.

Εύκολο στον έλεγχο της ταχύτητας - δεδομένου ότι εξαρτάται από την τάση τροφοδοσίας, για να ρυθμίσετε την ταχύτητα περιστροφής στα ευρύτερα όρια, αρκεί να έχετε έναν απλό ρυθμιστή τάσης triac. Αν ο ρυθμιστής αποτύχει, ο κινητήρας συλλέκτη μπορεί να συνδεθεί απευθείας στο δίκτυο.

Μικρότερη αδράνεια του δρομέα - μπορεί να γίνει πολύ πιο συμπαγής από ότι με ένα βραχυκυκλωμένο κύκλωμα, λόγω του οποίου ο κινητήρας συλλέκτη καθίσταται αισθητά μικρότερος.

Για τους λόγους αυτούς, οι κινητήρες συλλέκτη είναι ευρέως διαδεδομένοι σε όλους τους μονοφασικούς καταναλωτές όπου απαιτείται ευέλικτη ρύθμιση της ταχύτητας: στα ηλεκτρικά εργαλεία χειρός, στις ηλεκτρικές σκούπες, στις συσκευές κουζίνας κ.ο.κ. Ωστόσο, ορισμένα χαρακτηριστικά σχεδιασμού καθορίζουν τις ιδιαιτερότητες λειτουργίας ενός κινητήρα συλλέκτη:

Ο αναπόφευκτος σπινθήρας ανάμεσα στον συλλέκτη και τις βούρτσες (ο λόγος για την οικεία οσμή του όζοντος που εμφανίζεται όταν λειτουργεί ο κινητήρας συλλέκτη) όχι μόνο μειώνει τον πόρο επιπλέον, αλλά απαιτεί επίσης αυξημένα μέτρα ασφαλείας κατά τη λειτουργία λόγω της πιθανότητας ανάφλεξης καυσίμων αερίων ή σκόνης.

Όλα τα υλικά που παρουσιάζονται σε αυτόν τον ιστότοπο είναι μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς και δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως οδηγίες ή κανονιστικά έγγραφα.

Κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος

Οι ηλεκτροκινητήρες έχουν μακρά και σταθερή ηγετική θέση ανάμεσα στις μονάδες ισχύος διαφόρων τύπων εξοπλισμού. Μπορούν να βρεθούν στο αυτοκίνητο και στην ηλεκτρική σκούπα, στις πιο σύνθετες μηχανές και στα συνηθισμένα παιδικά παιχνίδια. Είναι σχεδόν παντού, αν και διαφέρουν ως προς το είδος, τη δομή και τα χαρακτηριστικά απόδοσης.

Οι ηλεκτροκινητήρες είναι μονάδες ισχύος ικανές να μετατρέπουν την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια. Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι: κινητήρες AC και DC. Η διαφορά μεταξύ τους, όπως υποδηλώνει το όνομα, είναι στον τύπο του ρεύματος τροφοδοσίας. Σε αυτό το άρθρο θα συζητήσουμε την πρώτη μορφή - τον κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος

Διάταξη και αρχή λειτουργίας

Η κύρια κινητήρια δύναμη οποιουδήποτε ηλεκτροκινητήρα είναι η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή. Η ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, για να την περιγράψουμε με λίγα λόγια, είναι η εμφάνιση ενός ρεύματος σε έναν αγωγό τοποθετημένο σε ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Η πηγή του εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου είναι ένα ακίνητο περίβλημα κινητήρα με τοποθετημένες περιελίξεις - ένας στάτορας συνδεδεμένος με μια πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος. Είναι ένα κινητό στοιχείο - ο ρότορας, στον οποίο υπάρχει ρεύμα. Σύμφωνα με το νόμο του Ampere, μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη αρχίζει να δρα επί ενός φορτισμένου αγωγού τοποθετημένου σε ένα μαγνητικό πεδίο - EMF, το οποίο περιστρέφει τον άξονα του ρότορα. Έτσι, η ηλεκτρική ενέργεια που τροφοδοτείται στον στάτορα μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια του δρομέα. Διάφοροι μηχανισμοί που εκτελούν χρήσιμη εργασία μπορούν να συνδεθούν με έναν περιστρεφόμενο άξονα.

Οι ηλεκτροκινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος χωρίζονται σε σύγχρονα και ασύγχρονα. Η διαφορά μεταξύ τους είναι ότι στον πρώτο ρότορα και το μαγνητικό πεδίο του στάτορα περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα και δεύτερον, ο ρότορας περιστρέφεται πιο αργά από το μαγνητικό πεδίο. Διαφέρουν στη συσκευή και στην αρχή της λειτουργίας.

Ασύγχρονος κινητήρας

Ασύγχρονη συσκευή κινητήρα

Στον στάτορα ενός ασύγχρονου κινητήρα, οι περιελίξεις στερεώνονται, δημιουργώντας ένα εναλλασσόμενο περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, τα άκρα του οποίου εξέρχονται στο κιβώτιο ακροδεκτών. Καθώς ο κινητήρας θερμαίνεται κατά τη λειτουργία, υπάρχει ένας ανεμιστήρας ψύξης στον άξονά του.

Ο ρότορας του ασύγχρονου κινητήρα γίνεται με τον άξονα ως μία μονάδα. Είναι μεταλλικές ράβδοι, κλειστές μεταξύ τους και στις δύο πλευρές, εξαιτίας των οποίων ένας τέτοιος ρότορας ονομάζεται επίσης βραχυκυκλωμένος. Με την εμφάνισή του, μοιάζει με ένα κλουβί, ονομάζεται συχνά "τροχός σκίουρου". Η αργότερη περιστροφή του ρότορα σε σύγκριση με την περιστροφή του μαγνητικού πεδίου είναι το αποτέλεσμα της απώλειας ισχύος κατά την τριβή των εδράνων. Παρεμπιπτόντως, αν δεν υπήρχε αυτή η διαφορά στην ταχύτητα, το emf δεν θα συνέβαινε και χωρίς αυτό δεν θα υπήρχε ρεύμα στο ρότορα και στην ίδια την περιστροφή.

Το μαγνητικό πεδίο περιστρέφεται λόγω μιας σταθερής αλλαγής πόλων. Σε αυτή την περίπτωση, η κατεύθυνση του ρεύματος στις περιελίξεις αλλάζει αναλόγως. Η ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα επαγωγής εξαρτάται από τον αριθμό των πόλων του μαγνητικού πεδίου.

Σύγχρονος κινητήρας

Σύγχρονη συσκευή κινητήρα

Η σύγχρονη συσκευή κινητήρα είναι ελαφρώς διαφορετική. Όπως υποδηλώνει το όνομα, σε αυτόν τον κινητήρα ο ρότορας περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα με το μαγνητικό πεδίο. Αποτελείται από ένα σώμα με περιελίξεις προσαρτημένο σε αυτό και ένα ρότορα ή άγκυρα εφοδιασμένο με τα ίδια περιελίξεις. Τα άκρα των περιελίξεων εξέρχονται και στερεώνονται επί του συλλέκτη. Ο συλλέκτης ή ο δακτύλιος συλλογής ενεργοποιείται με βούρτσες γραφίτη. Στην περίπτωση αυτή, τα άκρα των περιελίξεων είναι διατεταγμένα κατά τέτοιο τρόπο ώστε ταυτόχρονα να μπορεί να εφαρμοστεί μόνο ένα ζεύγος τάσης.

Σε αντίθεση με τους ασύγχρονους στροφείς των σύγχρονων κινητήρων, η τάση τροφοδοτείται με βούρτσες, φορτίζει τις περιελίξεις και δεν προκαλείται από ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο. Η κατεύθυνση του ρεύματος στις περιελίξεις του ρότορα αλλάζει παράλληλα με την αλλαγή της κατεύθυνσης του μαγνητικού πεδίου, έτσι ώστε ο άξονας εξόδου να περιστρέφεται πάντα προς τη μία κατεύθυνση. Οι σύγχρονοι ηλεκτροκινητήρες σας επιτρέπουν να ρυθμίσετε την ταχύτητα περιστροφής του άξονα αλλάζοντας την τιμή τάσης. Στην πράξη χρησιμοποιούνται συνήθως τα ρεοστάτα για αυτό.

Σύντομο ιστορικό της δημιουργίας

Για πρώτη φορά η δυνατότητα μετατροπής της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια ανακαλύφθηκε από τον βρετανό επιστήμονα M.Faraday το 1821. Η εμπειρία του με το καλώδιο, τοποθετημένη σε ένα λουτρό με υδράργυρο, εξοπλισμένη με ένα μαγνήτη, έδειξε ότι όταν το καλώδιο συνδέεται με την πηγή ηλεκτρικής ενέργειας, αρχίζει να περιστρέφεται. Αυτή η απλή εμπειρία σίγουρα θυμόμαστε πολλοί γύρω από το σχολείο, ωστόσο, ο υδράργυρος αντικαθίσταται από ένα ασφαλές άλμη εκεί. Το επόμενο βήμα στη μελέτη αυτού του φαινομένου ήταν η δημιουργία ενός μονοπολικού κινητήρα - ο τροχός Barlow. Ποτέ δεν βρήκε καμία χρήσιμη εφαρμογή, αλλά κατέδειξε σαφώς τη συμπεριφορά ενός φορτισμένου αγωγού σε ένα μαγνητικό πεδίο.

Στην αυγή της ιστορίας των ηλεκτρικών κινητήρων, οι επιστήμονες προσπάθησαν να δημιουργήσουν ένα μοντέλο με έναν πυρήνα κινούμενο σε ένα μαγνητικό πεδίο όχι σε κύκλο, αλλά σε παλινδρομικό. Αυτή η επιλογή προτάθηκε ως εναλλακτική λύση για τους εμβολοφόρους κινητήρες. Ο ηλεκτροκινητήρας στη συνήθη μορφή του δημιουργήθηκε για πρώτη φορά το 1834 από τον ρώσο επιστήμονα B.S. Jacobi Ήταν αυτός που πρότεινε την ιδέα της χρήσης μιας άγκυρας που περιστρέφεται σε ένα μαγνητικό πεδίο, και δημιούργησε ακόμη και το πρώτο δείγμα εργασίας.

Ο πρώτος ασύγχρονος κινητήρας, βασισμένος σε περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, εμφανίστηκε το 1870. Οι συγγραφείς της αλληλεπίδρασης του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου ήταν ανεξάρτητα ο ένας από τον άλλο δύο επιστήμονες: Γ. Φερράρης και Ν. Τέσλα. Η τελευταία ανήκει επίσης στην ιδέα της δημιουργίας ενός ηλεκτροκινητήρα χωρίς ψήκτρες. Σύμφωνα με τα σχέδιά του, κατασκευάστηκαν αρκετοί σταθμοί παραγωγής ενέργειας με κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος. Η επόμενη πιο επιτυχημένη εξέλιξη αποδείχθηκε ότι ήταν τριφασικός κινητήρας που προτάθηκε από το M.O. Dolivo-Dobrovolsky. Το πρώτο μοντέλο λειτουργίας του ξεκίνησε το 1888, ακολουθούμενο από μια σειρά πιο προηγμένων κινητήρων. Αυτός ο Ρώσος επιστήμονας όχι μόνο περιγράφει την αρχή λειτουργίας ενός τριφασικού ηλεκτροκινητήρα, αλλά και μελετούσε διάφορους τύπους συνδέσεων φάσης (δέλτα και αστέρι), τη δυνατότητα χρήσης διαφορετικών τάσεων ρεύματος. Ήταν αυτός που εφευρέθηκε αρχικές αντιστάσεις, τριφασικοί μετασχηματιστές, ανέπτυξε το διάγραμμα καλωδίωσης των κινητήρων και των γεννητριών.

Χαρακτηριστικά του κινητήρα AC, τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά του

Σήμερα, οι ηλεκτροκινητήρες είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους τύπους μονάδων παραγωγής ενέργειας και υπάρχουν πολλοί λόγοι για αυτό. Έχουν υψηλή απόδοση περίπου 90% και μερικές φορές υψηλότερες, αρκετά χαμηλό κόστος και απλό σχεδιασμό, δεν εκπέμπουν βλαβερές ουσίες κατά τη λειτουργία, καθιστούν δυνατή την ομαλή αλλαγή ταχύτητας κατά τη λειτουργία, χωρίς να χρησιμοποιούν πρόσθετες ταχύτητες, όπως κιβώτια ταχυτήτων, αξιόπιστα και ανθεκτικά.

Μεταξύ των ελλείψεων όλων των τύπων ηλεκτρικών κινητήρων είναι η έλλειψη μπαταρίας ηλεκτρικής ενέργειας υψηλής χωρητικότητας για αυτόνομη λειτουργία.

Η κύρια διαφορά μεταξύ του κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος και του πλησιέστερου σχετικού - του κινητήρα συνεχούς ρεύματος - είναι ότι ο πρώτος τροφοδοτείται από εναλλασσόμενο ρεύμα. Αν συγκρίνουμε τη λειτουργικότητά τους, το πρώτο είναι λιγότερο ισχυρό, είναι δύσκολο να ελέγχεται η ταχύτητα σε ένα ευρύ φάσμα, έχει μικρότερη απόδοση.

Αν συγκρίνουμε τους ασύγχρονους και σύγχρονους κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, ο πρώτος έχει απλούστερο σχεδιασμό και στερείται των βούρτσων γραφίτη "αδύναμης ζεύξης". Είναι συνήθως οι πρώτοι που αποτυγχάνουν όταν αποτυγχάνεται ένας σύγχρονος κινητήρας. Ταυτόχρονα, είναι δύσκολο για αυτόν να αποκτήσει και να ρυθμίσει μια σταθερή ταχύτητα, η οποία εξαρτάται από το φορτίο. Οι σύγχρονοι κινητήρες σας επιτρέπουν να ρυθμίζετε την ταχύτητα περιστροφής με τη βοήθεια των ρεοστάτων.

Πεδίο εφαρμογής

Οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος χρησιμοποιούνται ευρέως σε όλες σχεδόν τις περιοχές. Είναι εξοπλισμένα με μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, χρησιμοποιούνται στην αυτοκινητοβιομηχανία και στη μηχανολογία, είναι σε οικιακές συσκευές. Η απλότητα του σχεδιασμού, της αξιοπιστίας, της αντοχής και της υψηλής απόδοσης τους καθιστά σχεδόν καθολικούς.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες έχουν βρεθεί σε συστήματα κίνησης διαφόρων μηχανών, μηχανημάτων, φυγοκεντρικών συσκευών, ανεμιστήρων, συμπιεστών, καθώς και οικιακών συσκευών. Οι τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες είναι οι πιο συνηθισμένοι και δημοφιλείς. Οι σύγχρονοι κινητήρες χρησιμοποιούνται όχι μόνο ως μονάδες ισχύος, αλλά και ως γεννήτριες, καθώς και για την οδήγηση μεγάλων εγκαταστάσεων όπου είναι σημαντικό να ελέγχεται η ταχύτητα.

Σχέδιο συνδεσμολογίας του κινητήρα

Οι ηλεκτροκινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος είναι τριφασικοί και μονοφασικοί.
Οι ασύγχρονοι μονοφασικοί κινητήρες έχουν 2 εξόδους στο περίβλημα και είναι εύκολο να συνδεθούν με το δίκτυο. Δεδομένου ότι ολόκληρο το οικιακό ηλεκτρικό δίκτυο είναι ως επί το πλείστον μονοφασικό 220V και έχει 2 καλώδια - τη φάση και το μηδέν. Με σύγχρονα, όλα είναι πολύ πιο ενδιαφέροντα, μπορούν επίσης να συνδεθούν με 2 καλώδια, αρκεί να συνδέσετε τις περιελίξεις του ρότορα και του στάτορα. Αλλά πρέπει να συνδεθούν με τέτοιο τρόπο ώστε οι περιελίξεις της μονοπολικής μαγνήτισης του ρότορα και του στάτορα να βρίσκονται απέναντι από το άλλο.
Οι δυσκολίες είναι οι κινητήρες για δίκτυο 3 φάσεων. Κατ 'αρχάς, οι κινητήρες αυτοί έχουν κυρίως 6 ακροδέκτες στο κιβώτιο ακροδεκτών και αυτό σημαίνει ότι οι περιελίξεις του μοτέρ πρέπει να συνδεθούν από μόνες τους και, δεύτερον, οι περιελίξεις τους μπορούν να συνδεθούν με διαφορετικούς τρόπους - από τον τύπο του "άστρου" και του "τριγώνου". Το παρακάτω σχήμα δείχνει τη σύνδεση των σφιγκτήρων στο κουτί συνδεσμολογίας, ανάλογα με τον τύπο σύνδεσης των περιελίξεων.

Η σύνδεση του ίδιου ηλεκτροκινητήρα με διαφορετικό τρόπο στο ίδιο ηλεκτρικό δίκτυο θα οδηγήσει στην κατανάλωση διαφορετικής ισχύος. Εάν αυτή δεν είναι η σωστή σύνδεση του ηλεκτροκινητήρα, μπορεί να οδηγήσει σε τήξη των περιελίξεων στάτορα.

Συνήθως, οι ασύγχρονοι κινητήρες σχεδιάζονται για να συνδέονται σε ένα τριφασικό δίκτυο σε δύο διαφορετικές τάσεις, οι οποίες διαφέρουν κατά περιόδους. Για παράδειγμα, ο κινητήρας έχει σχεδιαστεί για να συνδεθεί στο δίκτυο με τάσεις 380/660 V. Εάν η τάση δικτύου στο δίκτυο είναι 660 V, τότε η περιέλιξη στάτορα θα πρέπει να συνδεθεί με ένα αστέρι και αν 380 V, τότε με ένα τρίγωνο. Και στις δύο περιπτώσεις, η τάση στην περιέλιξη κάθε φάσης θα είναι 380 V. Οι έξοδοι των περιελίξεων φάσης τοποθετούνται επί του πίνακα έτσι ώστε η σύνδεση των περιελίξεων φάσης να μπορεί να πραγματοποιηθεί εύκολα με τη χρήση βραχυκυκλωμάτων, χωρίς να διασταυρωθούν. Σε μερικούς κινητήρες χαμηλής ισχύος, υπάρχουν μόνο τρεις συνδετήρες στο κιβώτιο ακροδεκτών. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας μπορεί να ενεργοποιηθεί στο δίκτυο για μία τάση (η περιέλιξη του στάτορα ενός τέτοιου κινητήρα συνδέεται με ένα αστέρι ή ένα τρίγωνο μέσα στον κινητήρα).

Το σχηματικό διάγραμμα της συμπερίληψης στο τριφασικό δίκτυο ενός επαγωγικού κινητήρα με ένα στροφείο φάσης παρουσιάζεται στο σχήμα. Η περιέλιξη του ρότορα αυτού του κινητήρα συνδέεται με μια αντίσταση έναρξης YAR, δημιουργώντας μια πρόσθετη αντίσταση R στο κύκλωμα του δρομέα_{προσθέστε}.

Τύποι ασύγχρονων κινητήρων, τύποι, ποιες είναι οι μηχανές

Οι ηλεκτροκινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, που χρησιμοποιούν για την εργασία τους το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα, είναι τώρα πολύ συνηθισμένες ηλεκτρικές μηχανές. Εκείνοι των οποίων η ταχύτητα του δρομέα διαφέρει από τη συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα ονομάζονται ασύγχρονοι κινητήρες.

Λόγω της μεγάλης χωρητικότητας των ενεργειακών συστημάτων και του μεγάλου μήκους των ηλεκτρικών δικτύων, η παροχή ρεύματος παρέχεται πάντοτε στους καταναλωτές σε εναλλασσόμενο ρεύμα. Ως εκ τούτου, είναι φυσικό να επιδιώκεται η μέγιστη χρήση ηλεκτρικών κινητήρων AC. Αυτό φαίνεται να ανακουφίζει την ανάγκη για πολλαπλή μετατροπή ενέργειας.

Δυστυχώς, οι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος στις ιδιότητές τους και κυρίως στην δυνατότητα ελέγχου είναι σημαντικά κατώτεροι από τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος, επομένως χρησιμοποιούνται κυρίως σε εγκαταστάσεις όπου δεν απαιτείται έλεγχος ταχύτητας.

Σχετικά πρόσφατα, άρχισαν να χρησιμοποιούνται ενεργά ρυθμιζόμενα συστήματα AC με τη σύνδεση κινητήρων εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω μετατροπέων συχνότητας.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς της οικονομίας και της παραγωγής λόγω της απλότητας της κατασκευής τους και της υψηλής αξιοπιστίας τους. Εν τω μεταξύ, υπάρχουν τέσσερις κύριοι τύποι ασύγχρονων κινητήρων:

μονοφασικό ασύγχρονο κινητήρα με στρογγυλεμένο στροφείο ·

ασύγχρονος κινητήρας δύο φάσεων με ρότορα κλωβού σκίουρου.

τριφασικό ασύγχρονο κινητήρα με ρότορα κλωβού σκίουρου.

τριφασικό ασύγχρονο κινητήρα με ένα στροφείο φάσης.

Μονοφασικός ασύγχρονος κινητήρας περιέχει στον στάτορα μόνο μία περιέλιξη εργασίας, στην οποία παρέχεται εναλλασσόμενο ρεύμα κατά τη λειτουργία του κινητήρα. Αλλά για να ξεκινήσει ο κινητήρας στον στάτορα του, υπάρχει μια πρόσθετη περιέλιξη, η οποία συνδέεται σύντομα με το δίκτυο μέσω πυκνωτή ή επαγωγής ή είναι βραχυκυκλωμένη. Αυτό είναι απαραίτητο για να δημιουργηθεί μια αρχική μετατόπιση φάσης έτσι ώστε ο ρότορας να αρχίσει να περιστρέφεται, αλλιώς το παλλόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα δεν θα σπρώξει τον ρότορα.

Ο ρότορας ενός τέτοιου κινητήρα, όπως οποιοσδήποτε άλλος ασύγχρονος κινητήρας με στροβιλοκλωστή, είναι ένας κυλινδρικός πυρήνας με σχισμές γεμισμένες με αλουμίνιο, με ταυτόχρονα χυτές λεπίδες εξαερισμού. Ένας τέτοιος ρότορας, όπως ο "κλωβός σκίουρου", ονομάζεται βραχυκυκλωμένος ρότορας. Οι μονοφασικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται σε συσκευές χαμηλής κατανάλωσης ενέργειας, όπως ανεμιστήρες χώρου ή μικρές αντλίες.

Οι ασύγχρονοι κινητήρες δύο φάσεων είναι πιο αποτελεσματικοί όταν λειτουργούν από μονοφασικό δίκτυο AC. Περιέχουν στον στάτορα δύο περιελίξεις που βρίσκονται κάθετα, με μία από τις περιελίξεις να συνδέονται άμεσα με το δίκτυο AC και η δεύτερη μέσω ενός πυκνωτή μετατόπισης φάσης, αυτό είναι ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο και χωρίς έναν πυκνωτή ο ίδιος ο ρότορας δεν θα έμπαινε.

Αυτοί οι κινητήρες έχουν επίσης βραχυκυκλωμένο στροφείο και η χρήση τους είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή των μονοφασικών. Υπάρχουν ήδη πλυντήρια και διάφορα μηχανήματα. Οι κινητήρες δύο φάσεων για τροφοδοσία από μονοφασικά δίκτυα ονομάζονται κινητήρες πυκνωτών, καθώς ο πυκνωτής φάσης είναι συχνά αναπόσπαστο μέρος τους.

Ένας ασύγχρονος κινητήρας τριών φάσεων περιέχει στον στάτορα τρεις περιελίξεις εργασίας οι οποίες μετατοπίζονται μεταξύ τους έτσι ώστε όταν ενεργοποιούνται σε ένα τριφασικό δίκτυο, τα μαγνητικά πεδία τους λαμβάνονται μετατοπισμένα σε απόσταση μεταξύ τους κατά 120 μοίρες. Όταν ένας τριφασικός κινητήρας είναι συνδεδεμένος σε ένα τριφασικό δίκτυο AC, δημιουργείται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, θέτοντας σε κίνηση έναν βραχυκυκλωμένο δρομέα.

Οι περιελίξεις στάτορα ενός τριφασικού κινητήρα μπορούν να συνδεθούν σύμφωνα με το σχέδιο αστέρα ή δέλτα και η τάση αστέρα απαιτεί υψηλότερη τάση για να τροφοδοτήσει τον κινητήρα από το κύκλωμα δέλτα και τον κινητήρα, επομένως, υποδεικνύονται δύο τάσεις, για παράδειγμα: 127 / 220 ή 220/380. Οι τριφασικοί κινητήρες είναι απαραίτητοι για την οδήγηση διαφόρων μηχανών, βαρούλκων, κυκλικών πριονιών, γερανών κλπ.

Το ασύγχρονο τριφασικό κινητήρα με ρότορα τραύματος έχει ένα στάτορα παρόμοιους τύπους κινητήρων που περιγράφεται παραπάνω, - με τρεις μαγνητικές ελασμάτων στοιβάζονται σε αυλάκια περιελίξεις του, αλλά δεν συμπληρώθηκε ράβδοι αλουμινίου φάσης του ρότορα που και έχει ένα πλήρες-φάση περιελίξεως, σε συνδυασμό «αστέρι». Τα άκρα των περιελίξεων αστέρα του δρομέα φάσης οδηγούνται σε τρεις δακτυλίους επαφής συναρμολογημένους επί του άξονα του δρομέα και ηλεκτρικά απομονωμένοι από αυτόν.

1 - θήκη με γρίλιες, 2 - βούρτσες, 3 - ταψί με βούρτσα, 4 - βούρτσες στερέωσης, 5 - βούρτσες, 6 - μπλοκ, 7 - μανίκι, 10 - μάνδαλο για την τοποθέτηση του κιβωτίου και των πείρων των εδράνων, 11 - οπίσθιο ρουλεμάν ρουλεμάν, 12 περιελίξεις ρότορα, 13 - υποδοχή περιέλιξης, 14 - ρότορας ρότορα, 15 περιελίξεις ρότορα, 16 - μπροστινό ρουλεμάν ρουλεμάν, 7 -, 19 - κρεβάτι, 20 - πυρήνας στάτορα, 21 - καρφιά του εσωτερικού καλύμματος εδράνου, 22 - επίδεσμος, 23 - εσωτερικό πώμα εδράνου, 21 - έδρανο, 25 - άξονας, 26 - δακτύλιοι επαφής, 27 - καλώδια περιέλιξης ρότορα

Με τη βοήθεια των βουρτσών παρέχεται τριφασική εναλλασσόμενη τάση στους δακτυλίους και η σύνδεση μπορεί να γίνει τόσο άμεσα όσο και μέσω των ρεοστάτων. Φυσικά, οι κινητήρες με στροφείο φάσης είναι ακριβότεροι, αλλά η ροπή εκκίνησης τους κάτω από το φορτίο είναι σημαντικά υψηλότερη από ό, τι με τους τύπους κινητήρων με στρογγυλό στροφείο. Ακριβώς λόγω της αυξημένης ισχύος και της μεγάλης ροπής εκκίνησης, αυτός ο τύπος κινητήρων έχει βρει εφαρμογή σε μονάδες ανύψωσης και γερανούς, δηλαδή όταν η συσκευή ξεκινά κάτω από το φορτίο και όχι σε αδράνεια.

Διαβάστε περισσότερα σχετικά με αυτό το είδος κινητήρων εδώ: Ασύγχρονοι κινητήρες με στροφείο φάσης

Μονοφασικό μοτέρ ac

Η αρχή λειτουργίας και σύνδεσης μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα 220V

Ο μονοφασικός κινητήρας λειτουργεί σε βάρος εναλλασσόμενου ηλεκτρικού ρεύματος και συνδέεται με μονοφασικά δίκτυα. Το δίκτυο πρέπει να έχει τάση 220 βολτ και συχνότητα 50 Hertz.

Οι ηλεκτροκινητήρες αυτού του τύπου χρησιμοποιούνται κυρίως σε συσκευές χαμηλής ισχύος:

Κατασκευάζονται μοντέλα με ισχύ από 5 W έως 10 kW.

Οι τιμές απόδοσης, ισχύος και ροπής εκκίνησης για μονοφασικούς κινητήρες είναι σημαντικά χαμηλότερες από τις τιμές για τριφασικές συσκευές ίδιου μεγέθους. Η ικανότητα υπερφόρτωσης είναι επίσης μεγαλύτερη με τους τριφασικούς κινητήρες. Έτσι, η ισχύς ενός μονοφασικού μηχανισμού δεν υπερβαίνει το 70% της ισχύος μιας τριφασικής με το ίδιο μέγεθος.

Στην πραγματικότητα, έχει 2 φάσεις. αλλά μόνο ένας από αυτούς κάνει το έργο, οπότε ο κινητήρας ονομάζεται μονοφασική.
Όπως όλα τα ηλεκτρικά μηχανήματα. Μονοφασικός κινητήρας αποτελείται από 2 μέρη: σταθερό (στάτορα) και κινητό (ρότορα).
Είναι ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας. στο σταθερό εξάρτημα του οποίου υπάρχει μία λειτουργική περιέλιξη συνδεδεμένη με μία μονοφασική πηγή εναλλασσόμενου ρεύματος.

Τα πλεονεκτήματα αυτού του τύπου κινητήρα περιλαμβάνουν την απλότητα σχεδιασμού, που είναι ένας ρότορας με βραχυκυκλωμένη περιέλιξη. Τα μειονεκτήματα είναι η χαμηλή ροπή εκκίνησης και η απόδοση.

Το κύριο μειονέκτημα ενός μονοφασικού ρεύματος είναι η αδυναμία δημιουργίας από αυτό ενός μαγνητικού πεδίου που εκτελεί περιστροφή. Επομένως, ένας μονοφασικός ηλεκτροκινητήρας δεν θα ξεκινήσει από μόνος του όταν είναι συνδεδεμένος στο δίκτυο.

Στη θεωρία των ηλεκτρικών αυτοκινήτων, ο κανόνας ισχύει: για ένα μαγνητικό πεδίο για την περιστροφή ενός ρότορα, πρέπει να υπάρχουν τουλάχιστον 2 περιελίξεις (φάσεις) στον στάτορα. Απαιτεί επίσης την μετατόπιση μιας περιέλιξης σε κάποια γωνία σε σχέση με άλλη.

Κατά τη λειτουργία, η περιέλιξη των εναλλασσόμενων ηλεκτρικών πεδίων συμβαίνει γύρω από τα περιελίσματα:

Σύμφωνα με αυτό. Σε ένα ακίνητο τμήμα ενός μονοφασικού κινητήρα υπάρχει η αποκαλούμενη εκκίνηση. Μετατοπίζεται κατά 90 μοίρες σε σχέση με την περιέλιξη εργασίας.
Η τρέχουσα μετατόπιση μπορεί να επιτευχθεί με την ενσωμάτωση ενός συνδέσμου μετατόπισης φάσης στο κύκλωμα. Για αυτό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ενεργές αντιστάσεις, επαγωγείς και πυκνωτές.
Ως βάση για τον στάτορα και τον ρότορα χρησιμοποιείται ηλεκτρικός χάλυβας 2212.

Είναι λάθος να καλούμε μονοφασικούς ηλεκτρικούς κινητήρες που είναι 2-και 3-φάσεις στη δομή τους, αλλά συνδέονται με μια μονοφασική πηγή ενέργειας μέσω κυκλωμάτων ταυτοποίησης (ηλεκτροκινητήρες πυκνωτών). Και οι δύο φάσεις των συσκευών λειτουργούν και συμπεριλαμβάνονται συνεχώς.

Η αρχή της λειτουργίας και του συστήματος εκκίνησης

Το ηλεκτρικό ρεύμα παράγει ένα παλλόμενο μαγνητικό πεδίο στον στάτορα του κινητήρα. Αυτό το πεδίο μπορεί να θεωρηθεί ως 2 διαφορετικά πεδία που περιστρέφονται σε διαφορετικές κατευθύνσεις και έχουν ίσα πλάτη και συχνότητες.
Όταν ο δρομέας είναι ακίνητος. αυτά τα πεδία οδηγούν στην εμφάνιση ίσων μεγεθών, αλλά σε πολλαπλών κατεύθυνσης στιγμές.
Αν ο κινητήρας δεν έχει ειδικές σκανδάλες. τότε στην αρχή η προκύπτουσα ροπή θα είναι μηδέν, πράγμα που σημαίνει ότι ο κινητήρας δεν θα περιστραφεί.
Εάν ο δρομέας περιστρέφεται προς κάποια κατεύθυνση. τότε αρχίζει να επικρατεί η αντίστοιχη στιγμή, πράγμα που σημαίνει ότι ο άξονας του κινητήρα θα συνεχίσει να περιστρέφεται σε μια δεδομένη κατεύθυνση.

Η εκκίνηση γίνεται από ένα μαγνητικό πεδίο. που περιστρέφει το κινούμενο τμήμα του κινητήρα. Δημιουργείται από 2 περιελίξεις: κύρια και επιπλέον. Το τελευταίο έχει μικρότερο μέγεθος και είναι εκτοξευτής. Συνδέεται με το κύριο ηλεκτρικό δίκτυο μέσω ενός πυκνωτή ή επαγωγής. Η σύνδεση γίνεται μόνο στην αρχή. Σε κινητήρες χαμηλής ισχύος, η φάση εκκίνησης βραχυκυκλώνεται.
Ο κινητήρας ξεκινά κρατώντας το κουμπί εκκίνησης για λίγα δευτερόλεπτα, με αποτέλεσμα ο επιταχυντής να επιταχύνει.
Κατά την απελευθέρωση του κουμπιού έναρξης. ο ηλεκτρικός κινητήρας από τη λειτουργία δύο φάσεων εισέρχεται στο μονοφασικό και η λειτουργία του υποστηρίζεται από το αντίστοιχο στοιχείο του εναλλασσόμενου μαγνητικού πεδίου.
Η φάση εκκίνησης έχει σχεδιαστεί για βραχυπρόθεσμη λειτουργία - κατά κανόνα, μέχρι 3 δευτερόλεπτα. Ένας μεγαλύτερος χρόνος που περνάει κάτω από το φορτίο μπορεί να προκαλέσει υπερθέρμανση, ανάφλεξη της μόνωσης και βλάβη του μηχανισμού. Επομένως, είναι σημαντικό να απελευθερώσετε έγκαιρα το κουμπί εκκίνησης.
Προκειμένου να αυξηθεί η αξιοπιστία, ενσωματώνεται ένας φυγοκεντρικός διακόπτης και ένας θερμικός ηλεκτρονόμος στην περίπτωση μονοφασικών κινητήρων.
Η λειτουργία του φυγοκεντρικού διακόπτη είναι η αποσύνδεση της φάσης εκκίνησης όταν ο ρότορας ανυψώνει την ονομαστική ταχύτητα. Αυτό γίνεται αυτόματα - χωρίς παρέμβαση του χρήστη.
Ένας θερμικός ηλεκτρονόμος κλείνει και τις δύο φάσεις της περιέλιξης αν θερμαίνεται πάνω από το επιτρεπτό.

Σύνδεση

Για τη λειτουργία της συσκευής απαιτείται 1 φάση με τάση 220 βολτ. Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να το συνδέσετε σε μια οικιακή πρίζα. Αυτός είναι ο λόγος για την δημοτικότητα του κινητήρα στον πληθυσμό. Όλες οι οικιακές συσκευές, από τον αποχυμωτή μέχρι τον μύλο, είναι εξοπλισμένες με μηχανισμούς αυτού του τύπου.

apodlyuchenie με τους συμπυκνωτές εκκίνησης και λειτουργίας

Υπάρχουν 2 τύποι ηλεκτρικών κινητήρων: με εκκίνηση και με πυκνωτή εργασίας:

Στον πρώτο τύπο συσκευών. Η περιέλιξη εκκίνησης λειτουργεί μέσω ενός πυκνωτή μόνο κατά την εκκίνηση. Αφού φτάσει η μηχανή σε κανονική ταχύτητα, απενεργοποιείται και η εργασία συνεχίζεται με μία περιέλιξη.
Στη δεύτερη περίπτωση. για κινητήρες με πυκνωτή εργασίας, η πρόσθετη περιέλιξη συνδέεται μόνιμα με τον πυκνωτή.

Ένας ηλεκτρικός κινητήρας μπορεί να ληφθεί από μία συσκευή και να συνδεθεί με έναν άλλο. Για παράδειγμα, ένας κινητός μονοφασικός κινητήρας από πλυντήριο ρούχων ή ηλεκτρική σκούπα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία μιας χορτοκοπτικής μηχανής, μιας μηχανής επεξεργασίας κλπ.

Υπάρχουν 3 σχέδια για την ενεργοποίηση ενός μονοφασικού κινητήρα:

Σε 1 σχήμα. η λειτουργία της περιέλιξης εκκίνησης πραγματοποιείται μέσω ενός πυκνωτή και μόνο για την περίοδο έναρξης.
2, το κύκλωμα παρέχει επίσης βραχυπρόθεσμη σύνδεση, αλλά συμβαίνει μέσω αντίστασης και όχι μέσω πυκνωτή.
3 είναι η συνηθέστερη. Στο σχέδιο αυτό, ο πυκνωτής συνδέεται μόνιμα με την πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και όχι μόνο κατά την εκκίνηση.

Ηλεκτρική σύνδεση με αντίσταση εκκίνησης:

Η βοηθητική περιέλιξη τέτοιων συσκευών έχει αυξημένη αντίσταση.
Για να ξεκινήσετε αυτόν τον τύπο ηλεκτρικής μηχανής, μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένας αντιστάτης έναρξης. Θα πρέπει να συνδεθεί σε σειρά με την εκκίνηση. Έτσι, είναι δυνατόν να επιτευχθεί μια μετατόπιση φάσης 30 ° μεταξύ των ρευμάτων περιέλιξης, η οποία θα είναι αρκετή για να ξεκινήσει ο μηχανισμός.
Επιπλέον. Μια μετατόπιση φάσης μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας μια φάση έναρξης με μεγάλη τιμή αντίστασης και χαμηλότερη αυτεπαγωγή. Μια τέτοια περιέλιξη έχει λιγότερες στροφές και ένα λεπτότερο σύρμα.

Σύνδεση κινητήρα με εκκίνηση πυκνωτή:

Σε αυτές τις ηλεκτρικές μηχανές, το κύκλωμα εκκίνησης περιέχει έναν πυκνωτή και ενεργοποιείται μόνο για την περίοδο εκκίνησης.
Για να επιτευχθεί η μέγιστη ροπή εκκίνησης, απαιτείται ένα κυκλικό μαγνητικό πεδίο που εκτελεί περιστροφή. Για να συμβεί αυτό, τα ρεύματα περιέλιξης πρέπει να περιστρέφονται κατά 90 ° μεταξύ τους. Τα στοιχεία μετατόπισης φάσης, όπως ένας αντιστάτης και τσοκ, δεν παρέχουν την απαραίτητη μετατόπιση φάσης. Μόνο η συμπερίληψη ενός πυκνωτή στο κύκλωμα σας επιτρέπει να πάρετε μια μετατόπιση φάσης 90 °, αν επιλέξετε τη σωστή χωρητικότητα.
Υπολογίστε. Ποια σύρματα αφορούν την περιέλιξη, είναι δυνατόν με μέτρηση αντίστασης. Στην περιέλιξη εργασίας, η τιμή της είναι πάντα μικρότερη (περίπου 12 ohms) από την εκκίνηση (συνήθως περίπου 30 ohms). Κατά συνέπεια, η διατομή του καλωδίου περιελίξεως εργασίας είναι μεγαλύτερη από εκείνη της αρχικής σύρματος.
Ο πυκνωτής επιλέγεται από το ρεύμα που καταναλώνεται από τον κινητήρα. Για παράδειγμα, αν το ρεύμα είναι 1,4 A, τότε απαιτείται πυκνωτής 6 μF.

Έλεγχος υγείας

Πώς να ελέγξετε την απόδοση του κινητήρα με οπτική επιθεώρηση;

Τα παρακάτω είναι τα ελαττώματα που υποδεικνύουν πιθανά προβλήματα με τον κινητήρα, η αιτία τους μπορεί να είναι η ακατάλληλη λειτουργία ή η υπερφόρτωση:

Σπασμένα σημεία στήριξης ή τοποθέτησης.
Στη μέση του χρώματος του κινητήρα σκοτεινιάζει (δείχνει υπερθέρμανση).
Μέσω των ρωγμών στο περίβλημα στο εσωτερικό της συσκευής ανασυρόμενες ουσίες.

Για να ελέγξετε την απόδοση του κινητήρα, πρέπει πρώτα να το ενεργοποιήσετε για 1 λεπτό και, στη συνέχεια, αφήστε τον να λειτουργήσει για περίπου 15 λεπτά.

Εάν μετά από αυτό ο κινητήρας είναι ζεστός τότε:

Είναι δυνατόν. τα ρουλεμάν είναι βρώμικα, σφιγμένα ή απλά φορεμένα.
Ο λόγος μπορεί να είναι ότι ο πυκνωτής είναι πολύ υψηλός.

Απενεργοποιήστε τον συμπυκνωτή και ξεκινήστε τον κινητήρα χειροκίνητα: αν σταματήσει η θέρμανση, θα πρέπει να μειώσετε την χωρητικότητα του πυκνωτή.

Επισκόπηση μοντέλου

Ένας από τους πιο δημοφιλείς είναι οι ηλεκτροκινητήρες της σειράς AIR. Υπάρχουν μοντέλα που κατασκευάζονται στα πόδια του 1081 και μοντέλα συνδυασμένης απόδοσης - πέλματα + φλάντζα 2081.

Οι ηλεκτροκινητήρες στην εκτέλεση των ποδιών + φλάντζα θα κοστίζουν περίπου 5% πιο ακριβά από ό, τι παρόμοια στα πόδια.

Κατά κανόνα, οι κατασκευαστές παρέχουν εγγύηση 12 μηνών.

Για τους ηλεκτροκινητήρες με ύψος περιστροφής 56-80 mm, ο σχεδιασμός του κρεβατιού είναι αλουμίνιο. Οι κινητήρες με ύψος περιστροφής άνω των 90 mm παρουσιάζονται σε χυτοσίδηρο.

Τα μοντέλα διαφέρουν σε ισχύ, ταχύτητα, ύψος του άξονα περιστροφής, απόδοση.

Όσο ισχυρότερη είναι η μηχανή, τόσο υψηλότερο είναι το κόστος:

Ένας κινητήρας με ισχύ 0,18 kW μπορεί να αγοραστεί για 3 χιλιάδες ρούβλια (ηλεκτρικός κινητήρας AIRE 56 B2).
Ένα μοντέλο χωρητικότητας 3 kW θα κοστίσει περίπου 10 χιλιάδες ρούβλια (ΑΙΡΕ 90 LB2).

Όσον αφορά την ταχύτητα περιστροφής, τα πιο συνηθισμένα μοντέλα με συχνότητες 1500 και 3000 στροφές / λεπτό, αν και υπάρχουν κινητήρες με άλλες τιμές συχνοτήτων. Με την ίδια ισχύ, το κόστος του κινητήρα με ταχύτητα 1500 σ.α.λ. είναι ελαφρώς υψηλότερο από εκείνο της συχνότητας 3000 σ.α.λ.

Το ύψος του άξονα περιστροφής για κινητήρες με 1 φάση κυμαίνεται από 56 mm έως 90 mm και εξαρτάται άμεσα από την ισχύ: όσο ισχυρότερη είναι η μηχανή, τόσο μεγαλύτερο είναι το ύψος του άξονα περιστροφής και επομένως η τιμή.

Τα διαφορετικά μοντέλα έχουν διαφορετική απόδοση, συνήθως μεταξύ 67% και 75%. Η μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα αντιστοιχεί σε ένα μοντέλο υψηλότερου κόστους.

Πρέπει επίσης να δοθεί προσοχή στους κινητήρες που κατασκευάζει η ιταλική εταιρεία AASO, που ιδρύθηκε το 1982:

Έτσι, ο ηλεκτροκινητήρας AASO σειράς 53 έχει σχεδιαστεί ειδικά για χρήση σε καυστήρες αερίου. Αυτοί οι κινητήρες μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν σε εγκαταστάσεις πλύσης, γεννήτριες θερμού αέρα, κεντρικά συστήματα θέρμανσης.
Οι ηλεκτροκινητήρες των σειρών 60, 63, 71 είναι σχεδιασμένοι για χρήση σε εγκαταστάσεις παροχής νερού. Επίσης, η εταιρεία προσφέρει κινητήρες γενικής χρήσης των σειρών 110 και 110 compact, οι οποίοι διακρίνονται από ένα διαφορετικό πεδίο εφαρμογής: καυστήρες, ανεμιστήρες, αντλίες, ανυψωτικά μηχανήματα και άλλο εξοπλισμό.

Είναι δυνατή η αγορά κινητήρων που κατασκευάζονται από την AASO σε τιμή 4.600 ρούβλια.

Διορισμός και σύνδεση πυκνωτών εκκίνησης για ηλεκτροκινητήρες

Διάταξη και αρχή λειτουργίας ασύγχρονων κινητήρων με ρότορα φάσης

Διάταξη και αρχή λειτουργίας ενός κινητήρα μόνιμου μαγνήτη

Μονοφασικός ασύγχρονος κινητήρας: πώς λειτουργεί

Το ίδιο το όνομα αυτής της ηλεκτρικής συσκευής δείχνει ότι η ηλεκτρική ενέργεια που τροφοδοτείται σε αυτή μετατρέπεται σε περιστροφική κίνηση του δρομέα. Επιπλέον, το επίθετο "ασύγχρονο" χαρακτηρίζει την απόκλιση, την υστέρηση των ταχυτήτων περιστροφής του οπλισμού από το μαγνητικό πεδίο του στάτορα.

Η λέξη "μονοφασική" προκαλεί έναν αμφίσημο ορισμό. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι ο όρος "φάση" στα ηλεκτρικά ορίζει πολλά φαινόμενα:

μετατόπιση, διαφορά γωνιών μεταξύ τιμών διανυσμάτων.

δυνητικός αγωγός ηλεκτρικού κυκλώματος εναλλασσόμενου ρεύματος δύο, τριών ή τεσσάρων συρμάτων ·

μία από τις περιελίξεις στάτορα ή ρότορα τριφασικού κινητήρα ή γεννήτριας.

Ως εκ τούτου, θα πρέπει να διευκρινίσουμε αμέσως ότι γίνεται αποδεκτή η κλήση του μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα που λειτουργεί από ένα δίκτυο AC δύο συρμάτων που αντιπροσωπεύεται από ένα δυναμικό φάσης και μηδέν. Ο αριθμός των περιελίξεων που τοποθετούνται σε διάφορες κατασκευές στάτορα δεν επηρεάζεται από αυτόν τον ορισμό.

Σύμφωνα με την τεχνική του συσκευή, ένας ασύγχρονος κινητήρας αποτελείται από:

1. στάτη - στατικό, σταθερό τμήμα, κατασκευασμένο από περίβλημα με διάφορα ηλεκτροτεχνικά στοιχεία που βρίσκονται επάνω του.

2. στροφείο περιστρεφόμενο από το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο του στάτορα.

Η μηχανική σύνδεση αυτών των δύο μερών γίνεται με περιστρεφόμενα ρουλεμάν, οι εσωτερικοί δακτύλιοι των οποίων εδράζονται στις προσαρμοσμένες σχισμές του άξονα του ρότορα και οι εξωτερικοί είναι τοποθετημένοι σε προστατευτικά πλευρικά καλύμματα τοποθετημένα πάνω στον στάτορα.

Η συσκευή της για αυτά τα μοντέλα είναι ίδια με αυτή όλων των ασύγχρονων κινητήρων: ένας μαγνητικός πυρήνας των ελασματοποιημένων πλακών που βασίζονται σε μαλακά κράματα σιδήρου είναι τοποθετημένος σε έναν ατσάλινο άξονα. Στην εξωτερική του επιφάνεια υπάρχουν αυλακώσεις στις οποίες είναι στερεωμένες οι ράβδοι αλουμινίου ή χάλκινων περιελίξεων, βραχυκυκλωμένες στα άκρα τους προς τους δακτυλίους κλεισίματος.

Ένα ηλεκτρικό ρεύμα που προκαλείται από το μαγνητικό πεδίο του στάτορα ρέει στην περιέλιξη του ρότορα και το μαγνητικό κύκλωμα χρησιμεύει για την καλή διέλευση της μαγνητικής ροής που δημιουργείται εδώ.

Τα ξεχωριστά σχέδια ρότορα για μονοφασικούς κινητήρες μπορούν να κατασκευάζονται από μη μαγνητικά ή σιδηρομαγνητικά υλικά με τη μορφή κυλίνδρου.

Ο σχεδιασμός του στάτη παρουσιάζεται επίσης:

Ο κύριος σκοπός του είναι να δημιουργήσει ένα σταθερό ή περιστρεφόμενο ηλεκτρομαγνητικό πεδίο.

Η περιέλιξη του στάτη αποτελείται συνήθως από δύο κυκλώματα:

Στα πιο απλά σχέδια που σχεδιάζονται για χειροκίνητη προώθηση της άγκυρας, μπορεί να γίνει μόνο μία περιέλιξη.

Η αρχή λειτουργίας ενός ασύγχρονου μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα

Προκειμένου να απλοποιηθεί η παρουσίαση του υλικού, ας φανταστούμε ότι η περιέλιξη στάτορα γίνεται με μία μόνο στροφή του βρόχου. Τα καλώδιά του μέσα στον στάτορα απλώνονται σε κύκλο σε 180 γωνιακούς βαθμούς. Ένα εναλλασσόμενο ημιτονοειδές ρεύμα με θετικά και αρνητικά μισά κύματα περνά μέσα από αυτό. Δεν δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο, αλλά ένα παλλόμενο μαγνητικό πεδίο.

Πώς συμβαίνουν παλμοί μαγνητικού πεδίου;

Ας αναλύσουμε αυτή τη διαδικασία με το παράδειγμα της ροής ενός θετικού ρεύματος ημικύματος στις στιγμές t1, t2, t3.

Περνά μέσα από το πάνω μέρος του αγωγού προς εμάς, και κατά μήκος του κάτω μέρους - από εμάς. Σε ένα κάθετο επίπεδο που αντιπροσωπεύεται από ένα μαγνητικό κύκλωμα, προκύπτουν μαγνητικές ροές γύρω από τον αγωγό F.

Τα ρεύματα που ποικίλουν σε πλάτος στα θεωρούμενα χρονικά σημεία δημιουργούν διαφορετικά μεγέθους ηλεκτρομαγνητικά πεδία F1, F2, F3. Δεδομένου ότι το ρεύμα στο άνω και στο κάτω μισό είναι το ίδιο, αλλά το πηνίο είναι καμπύλο, οι μαγνητικές ροές κάθε τμήματος κατευθύνονται προς την αντίθετη κατεύθυνση και καταστρέφουν την δράση του άλλου. Αυτό μπορεί να καθοριστεί από τον κανόνα ενός gimlet ή το δεξί χέρι.

Όπως μπορείτε να δείτε, με ένα θετικό μισό κύμα της περιστροφής του μαγνητικού πεδίου δεν παρατηρείται, και υπάρχει μόνο κυματισμό του στο άνω και κάτω μέρος του σύρματος, το οποίο είναι επίσης αμοιβαία ισορροπημένη στον μαγνητικό πυρήνα. Η ίδια διαδικασία συμβαίνει όταν το αρνητικό τμήμα του ημιτονοειδούς, όταν τα ρεύματα αλλάζουν κατεύθυνση προς το αντίθετο.

Δεδομένου ότι δεν υπάρχει περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, ο ρότορας θα παραμείνει ακίνητος, επειδή δεν υπάρχουν δυνάμεις που να εφαρμόζονται σε αυτό για να αρχίσει η περιστροφή.

Πώς η περιστροφή του ρότορα δημιουργείται σε ένα πεδίο παλμών

Εάν τώρα περιστρέφεται ο ρότορας, τουλάχιστον με το χέρι του, θα συνεχίσει αυτή την κίνηση.

Για να εξηγήσουμε αυτό το φαινόμενο, θα δείξουμε ότι η ολική μαγνητική ροή ποικίλλει στη συχνότητα του ημιτονοειδούς ρεύματος από το μηδέν μέχρι τη μέγιστη τιμή σε κάθε μισή περίοδο (με την αντίθετη κατεύθυνση) και αποτελείται από δύο μέρη που σχηματίζονται στο άνω και κάτω κλάδο, όπως φαίνεται στο σχήμα.

Το πεδίο μαγνητικού παλμού του στάτορα αποτελείται από δύο κυκλικά με πλάτος Fmax / 2 και κινείται σε αντίθετες κατευθύνσεις με μία συχνότητα.

Σε αυτόν τον τύπο αναφέρονται:

npr και nbr της συχνότητας περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτορα στις εμπρόσθια και αντίστροφη διεύθυνση.

n1 είναι η ταχύτητα της περιστροφικής μαγνητικής ροής (rpm).

p είναι ο αριθμός των ζευγών πόλων.

f - τρέχουσα συχνότητα στην περιέλιξη στάτη.

Τώρα θα παραδώσουμε την περιστροφή στον κινητήρα προς τη μία κατεύθυνση και θα πάρει αμέσως την κίνηση λόγω της εμφάνισης μιας περιστροφικής ροπής που προκαλείται από την ολίσθηση του ρότορα σε σχέση με τις διαφορετικές μαγνητικές ροές της προς τα εμπρός και προς τα πίσω κατεύθυνσης.

Ας υποθέσουμε ότι η μαγνητική ροή της προς τα εμπρός κατεύθυνσης συμπίπτει με την περιστροφή του δρομέα και ότι η αντίστροφη, αντίστοιχα, θα είναι αντίθετη. Αν υποδείξουμε με n2 την ταχύτητα περιστροφής του οπλισμού σε rev / min, τότε μπορούμε να γράψουμε την έκφραση n2

Ασύγχρονος κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος - χαρακτηριστικά αυτού του τύπου ηλεκτροκινητήρων

Οι ηλεκτροκινητήρες έχουν πάρει μια αξιοσημείωτη θέση στη ζωή ενός ατόμου και χρησιμοποιούνται σε συσκευές διαφόρων δυνατοτήτων και διαστάσεων. Μπορείτε να τα συναντήσετε παντού, που κυμαίνονται από ηλεκτρικές οδοντόβουρτσες, πλυντήρια μικροκυμάτων έως διάδρομους, βιομηχανικό εξοπλισμό ή τεράστια αυτοκίνητα.

Ο λόγος για τη δημοτικότητα είναι πολύ ξεκάθαρος ακόμη και για έναν μη ειδήμονα - η απλότητα της συσκευής, η ευκολία στη συντήρηση, η κερδοφορία της παραγωγής και πολλά άλλα, συμπεριλαμβανομένης της ευρείας χρήσης ηλεκτροκίνησης. Η εξαίρεση, ίσως, γίνεται με αυτοκίνητα, επειδή είναι αδύνατο να στείλει ρεύμα μέσω καλωδίων σε αυτά, αν δεν είναι τρόλεϊ, αλλά πολλές εξελίξεις βρίσκονται σε εξέλιξη προς αυτή την κατεύθυνση σήμερα.

Σήμερα θα μιλήσουμε για το ασύγχρονο κινητήρα AC. Μάθαμε πώς λειτουργεί και σε βάρος των αρχών που λειτουργεί. Ας πάμε!

Τι είναι ασύγχρονος κινητήρας

Ο τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας δεν είναι πολύ διαφορετικός από τους αντίστοιχους και αποτελείται από δύο κύρια μέρη - περιστρεφόμενα και ακίνητα, ή με άλλα λόγια τον ρότορα και τον στάτορα. Βρίσκονται το ένα μέσα στο άλλο ενώ δεν αγγίζουν το ένα το άλλο. Μεταξύ των εξαρτημάτων υπάρχει μικρό κενό αέρα από 0,5 έως 2 χιλιοστά, ανάλογα με το σχεδιασμό του κινητήρα.

Σχηματική δομή

Ωστόσο, αυτό δεν είναι όλες οι λεπτομέρειες. Ας δούμε τη δομή με περισσότερες λεπτομέρειες.

Ο στάτορας είναι στην πραγματικότητα το κύριο τμήμα εργασίας, το οποίο είναι ένας ισχυρός ηλεκτρομαγνήτης. Αποτελείται από τον πυρήνα τους, κατασκευασμένο από τεχνικό χάλυβα λεπτού φύλλου, πάχους 0,5 χιλιοστών μόνο, ο οποίος καλύπτεται με ένα μονωτικό βερνίκι και ένα τύλιγμα από σύρμα χαλκού, το οποίο είναι επίσης μονωμένο και τοποθετημένο στις διαμήκεις αυλακώσεις του πυρήνα

Η δομή του στάτορα μπορεί να φανεί σαφώς στο παραπάνω διάγραμμα, όπου δείχνεται ότι ο πυρήνας συναρμολογείται από μία ποικιλία πλακών ευθυγραμμισμένων μεταξύ τους.

Rotor - αυτό το στοιχείο αποτελείται επίσης από έναν πυρήνα, του οποίου η περιέλιξη βραχυκυκλώνεται (αν και υπάρχει άλλη δομή), η οποία βρίσκεται στον άξονα. Ο πυρήνας αυτού του στοιχείου αντιπροσωπεύεται επίσης ως ελασματοποιημένο μέρος, αλλά ο χάλυβας δεν είναι επικαλυμμένος με βερνίκι, καθώς το ρεύμα που ρέει στο εσωτερικό του θα είναι πολύ αδύναμο και το φυσικό φιλμ οξειδίου θα είναι αρκετό για να περιορίσει τα δινορευτικά ρεύματα.
Ο άξονας του κινητήρα είναι ένας κεντρικός άξονας γύρω από τον οποίο λαμβάνει χώρα η περιστροφή του ηλεκτροκινητήρα. Από διαφορετικά άκρα αυτού του στοιχείου είναι τα έδρανα κύλισης, λόγω των οποίων οι στροφές συμβαίνουν όσο το δυνατόν ομαλότερα και πιο εύκολα. Τα ίδια τα έδρανα πιέζονται στα πλευρικά καλύμματα στα οποία υπάρχουν καθίσματα.

Συμβουλή! Τα έδρανα πρέπει να κάθονται πολύ σφιχτά, ενώ πρέπει να είναι κεντραρισμένα, λιπαρά, εύκολο να περιστρέφονται, δηλαδή να είναι σε καλή κατάσταση, διαφορετικά σε υψηλές στροφές ο κινητήρας θα αποτύχει πολύ γρήγορα.

Στο άκρο του άξονα απέναντι από τον κινητήρα, υπάρχει ένας μικρός πτερωτής, ο οποίος, με τον κινητήρα σε λειτουργία, εκτελεί τη λειτουργία της ψύξης. Παρεμπιπτόντως, αυτό το στοιχείο μπορεί επίσης να προκαλέσει την εμφάνιση κραδασμών στον κινητήρα εάν οι λεπίδες του σπάσουν, γεγονός που επηρεάζει δυσμενώς τη διάρκεια ζωής της μονάδας. Ένα παράδειγμα σπασμένου ανεμιστήρα μπορεί να δει στην παραπάνω φωτογραφία.
Πηγαίνουμε κατά μήκος της αλυσίδας. Τα πλευρικά καλύμματα της θήκης συνδέονται με το πλαίσιο, το οποίο συγκρατεί όλα τα παραπάνω μαζί.

Επίσης, κάθε κινητήρας έχει εξοπλισμό εκκίνησης και κυκλώματα ισχύος, τα οποία θα συζητήσουμε λεπτομερέστερα αργότερα.

Η αρχή της περιστροφής του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου

Το κύριο χαρακτηριστικό κάθε ηλεκτροκινητήρα είναι ότι είναι ικανό να μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε κινητική, δηλαδή μηχανική. Ταυτόχρονα, έχοντας αποσυναρμολογήσει τη δομή της, μπορείτε να διαπιστώσετε ότι δεν έχει άμεση κίνηση ή κίνηση. Πώς, λοιπόν, είναι η περιστροφή του κινητήρα;

Το όλο θέμα είναι ότι η περιέλιξη του στάτη είναι ικανή να δημιουργήσει ένα ισχυρό περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο φέρει τον ίδιο τον ρότορα όταν ο κινητήρας είναι ενεργοποιημένος στο ηλεκτρικό δίκτυο. Αυτό το μαγνητικό πεδίο έχει μια ορισμένη συχνότητα περιστροφής, η οποία είναι ευθέως ανάλογη με τη συχνότητα του εναλλασσόμενου ρεύματος και αντιστρόφως ανάλογη προς τον αριθμό των ζευγών πόλων περιέλιξης.

Δηλαδή, αυτή η συχνότητα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο: n1 = f1 * 60 / p, όπου: n1 είναι η συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου. f1 είναι η συχνότητα εναλλασσόμενου ρεύματος στο Hertz. p είναι ο αριθμός των ζευγών πόλων.

Δεν είναι ακόμα σαφές;

Τίποτα, τώρα ας καταλάβουμε.

Προκειμένου να απεικονιστεί η αρχή της περιστροφής του μαγνητικού πεδίου, ας θεωρήσουμε μια πρωτόγονη τριφασική περιέλιξη με μόνο τρεις στροφές.

Τα πηνία είναι οι αγωγοί κατά μήκος των οποίων ρέει ηλεκτρικό ρεύμα όταν είναι συνδεδεμένο στο δίκτυο. Κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, δημιουργείται ηλεκτρομαγνητικό πεδίο γύρω από τον αγωγό.
Γνωρίζουμε ότι οι δείκτες εναλλασσόμενου ρεύματος αλλάζουν με το χρόνο - πρώτα, αυξάνεται, στη συνέχεια πέφτει στο μηδέν, στη συνέχεια ρέει στην αντίθετη κατεύθυνση κατά μήκος της ίδιας αρχής, και ούτω καθεξής μέχρι το άπειρο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το εναλλασσόμενο ρεύμα απεικονίζεται ως ημιτονοειδές.

Ενώ οι τρέχοντες δείκτες αλλάζουν, οι παράμετροι του μαγνητικού πεδίου που προκαλούνται από αυτό επίσης ποικίλλουν.
Ένα ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των τριφασικών κινητήρων και γεννητριών είναι ότι σε μια στιγμή του χρόνου το ρεύμα στην περιέλιξη του στάτη ρέει σε φάσεις με μετατόπιση 120 μοιρών, δηλαδή το ένα τρίτο του χρόνου ενός κύκλου ρολογιού.
Ο ρυθμός είναι 1 Hertz, δηλαδή το πέρασμα του εναλλασσόμενου ρεύματος ενός πλήρους κύκλου ταλάντωσης ενός ημιτονοειδούς. Σχηματικά θα μοιάζει με αυτό.

Ως αποτέλεσμα, παράγονται ταυτόχρονα διάφορα μαγνητικά πεδία στον στάτορα του κινητήρα, ο οποίος, αλληλεπιδρώντας, παράγει το προκύπτον πεδίο.

Όταν συμβαίνει μια αλλαγή στις παραμέτρους των ρευμάτων που ρέουν στις φάσεις, το μαγνητικό πεδίο που προκύπτει αρχίζει επίσης να αλλάζει. Αυτό εκφράζεται με την αλλαγή του προσανατολισμού του, παρά το γεγονός ότι το εύρος παραμένει το ίδιο.
Το αποτέλεσμα είναι ότι το μαγνητικό πεδίο περιστρέφεται γύρω από έναν συγκεκριμένο κεντρικό άξονα.

Και τι θα συμβεί εάν ένας αγωγός τοποθετηθεί μέσα σε ένα δεδομένο μαγνητικό πεδίο;

Σύμφωνα με τον νόμο για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή, τον οποίο περιγράψαμε λεπτομερώς στο άρθρο σχετικά με τις γεννήτριες άμεσης και εναλλασσόμενου ρεύματος, στον ηλεκτροκινητήρα εμφανίζεται ηλεκτρομαγνητική δύναμη, συντομευμένη ως EMF. Εάν αυτός ο αγωγός είναι βραχυκυκλωμένος σε ένα εξωτερικό κύκλωμα ή στον εαυτό του, ένα ρεύμα θα ρέει μέσα του.

Σύμφωνα με το νόμο του Αμπερέ, μια δύναμη αρχίζει να ενεργεί σε έναν αγωγό με ένα ρεύμα τοποθετημένο σε ένα μαγνητικό πεδίο, και το κύκλωμα αρχίζει να περιστρέφεται. Σύμφωνα με αυτή την αρχή, ασύγχρονοι κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος, αλλά αντί ενός πλαισίου σε ένα μαγνητικό πεδίο, υπάρχει ένας βραχυκυκλωμένος ρότορας, ο οποίος από την εμφάνισή του μοιάζει με τροχό σκίουρου.

Όπως μπορεί να φανεί από το παραπάνω διάγραμμα, ένας τέτοιος ρότορας αποτελείται από παράλληλα διατεταγμένες ράβδους, οι οποίοι είναι κλειστοί στα άκρα με δύο δακτυλίους.
Κατά τη σύνδεση του στάτη σε ένα ηλεκτρικό δίκτυο, αρχίζει να σχηματίσουν ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο το οποίο επάγει σε όλες τις ράβδους της δύναμης ηλεκτρεγερτικής ρότορα, λόγω της οποίας ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται.
Την ίδια στιγμή, η τρέχουσα κατεύθυνση ρεύματος και η τιμή της θα διαφέρουν σε διαφορετικές ράβδους, ανάλογα με τη θέση στην οποία βρίσκονται, σε σχέση με τους πόλους του μαγνητικού πεδίου. Και πάλι, εάν δεν είναι σαφές, τότε σας παραπέμπουμε πάλι στο νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

Ενδιαφέρον για να ξέρετε! Οι ράβδοι του δρομέα έχουν κλίση σε σχέση με τον άξονα περιστροφής τους. Αυτό γίνεται για να εξασφαλιστεί ότι η κυμάτωση της στιγμής και οι υψηλότερες αρμονικές του EMF, μειώνοντας την αποδοτικότητα του κινητήρα, ήταν λιγότερες.

Ασύγχρονα χαρακτηριστικά κινητήρα

Λοιπόν, ας ασχοληθούμε με τι AC κινητήρες ονομάζονται ασύγχρονοι.

Ρύθμιση στροφέα

Το κύριο χαρακτηριστικό αυτών των μονάδων είναι ότι η ταχύτητα του ρότορα διαφέρει από τον ίδιο δείκτη σε ένα μαγνητικό πεδίο. Ας ονομάσουμε αυτές τις τιμές n2 και n1, αντίστοιχα.

Αυτό μπορεί να εξηγηθεί από το γεγονός ότι ένα emf μπορεί να προκληθεί μόνο με αυτή την ανισότητα - το n2 πρέπει να είναι μικρότερο από το n1. Η διαφορά στις συχνότητες αυτών των περιστροφών ονομάζεται συχνότητα ολίσθησης και η επίδραση της καθυστέρησης του ρότορα ονομάζεται ολίσθηση, η οποία δηλώνεται ως "s". Αυτή η παράμετρος μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο: s = (n1-n2) / n1.

Ας φανταστούμε μια κατάσταση στην οποία οι συχνότητες n1 και n2 θα είναι οι ίδιες. Στην περίπτωση αυτή, η θέση του ρότορα πυρήνων σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο θα είναι αμετάβλητη, και ως εκ τούτου, δεν θα συμβεί μετακίνηση των αγωγών σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο, δηλ δεν EMF επάγεται, και δεν ρέει ρεύμα. Από αυτό προκύπτει ότι οι δυνάμεις που οδηγούν τον δρομέα δεν θα συμβούν.
Υποθέτοντας ότι αρχικά ο κινητήρας ήταν σε κίνηση, είναι τώρα ο ρότορας θα αρχίσει να επιβραδύνει, πέφτει από το μαγνητικό πεδίο, και ως εκ τούτου, οι ράβδοι μετατοπίζονται σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο και αρχίζει να αυξάνεται και πάλι EMF και η κινητήρια δύναμη, δηλαδή, η περιστροφή θα επαναληφθεί ξανά.
Η περιγραφή που δίνεται είναι αρκετά αργή. Στην πραγματικότητα, ο ρότορας ενός ασύγχρονου κινητήρα δεν μπορεί ποτέ να καλύψει την ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου, επομένως περιστρέφεται ομοιόμορφα.
Το επίπεδο ολίσθησης είναι επίσης μεταβλητό και μπορεί να κυμαίνεται από 0 έως 1 ή με άλλα λόγια από 0 έως 100 τοις εκατό. Εάν η ολίσθηση είναι κοντά στο 0, το οποίο αντιστοιχεί στην κατάσταση αναμονής του κινητήρα, δηλαδή ο ρότορας δεν θα αντιμετωπίσει μια αντίθετη στιγμή. Εάν η τιμή αυτής της παραμέτρου είναι κοντά στο 1 (λειτουργία βραχυκυκλώματος), τότε ο ρότορας θα σταθεροποιηθεί.
Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε ότι η ολίσθηση εξαρτάται άμεσα από το μηχανικό φορτίο στον άξονα του κινητήρα, και όσο μεγαλύτερο είναι, τόσο μεγαλύτερος είναι ο συντελεστής.

Για τους ασύγχρονους κινητήρες μέσης και χαμηλής ισχύος, ο αποδεκτός συντελεστής ολίσθησης κυμαίνεται από 2 έως 8%.

Έχουμε ήδη γράψει ότι μια τέτοια μηχανή μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια από τις περιελίξεις του στάτορα σε κινητική, αλλά θα πρέπει να γίνει κατανοητό ότι αυτές οι δυνάμεις δεν είναι ίσες μεταξύ τους. Η απώλεια της υστέρησης, της θέρμανσης, της τριβής και των δινορευτικών ρευμάτων συμβαίνουν πάντα κατά τη μετατροπή.

Αυτό το μέρος της ενέργειας διασκορπίζεται με τη μορφή θερμότητας, οπότε ο κινητήρας είναι εξοπλισμένος με ανεμιστήρα για ψύξη.

Ισχύς κινητήρα

Ας δούμε τώρα πώς συνδέεται ένας ασύγχρονος κινητήρας εναλλασσόμενου ρεύματος.

Έχουμε ήδη εν συντομία περιέγραψε πώς το ρεύμα ρέει στο δίκτυο τριών φάσεων, αλλά δεν είναι σαφές ποια είναι τα οφέλη αυτή η τροφή έχει να ομολόγους μονοφασική ή διφασική.
Πρώτα απ 'όλα, μπορούμε να σημειώσουμε την αποτελεσματικότητα του συστήματος με αυτή τη σύνδεση.
Χαρακτηρίζεται επίσης από υψηλή απόδοση.

Οι φάσεις συνδέονται με την περιέλιξη του στάτορα σύμφωνα με ορισμένα σχήματα, που ονομάζονται άστρο και τρίγωνο, καθένα από τα οποία έχει τα δικά του χαρακτηριστικά. Αυτές οι συνδέσεις μπορούν να γίνουν τόσο εντός του κινητήρα όσο και έξω από το κουτί διακλάδωσης. Στην πρώτη περίπτωση, τρία καλώδια βγαίνουν από την περίπτωση, και έξι στο δεύτερο.

Για μια καλύτερη κατανόηση των αρχών των προγραμμάτων εργασίας, ας εισαγάγουμε κάποιες έννοιες:

Τάση φάσης - τάση σε μία φάση, δηλαδή, η διαφορά δυναμικού μεταξύ των άκρων της.
Η τάση γραμμής είναι η διαφορά στα δυναμικά των διαφορετικών φάσεων.

Αυτές οι τιμές είναι πολύ σημαντικές επειδή σας επιτρέπουν να υπολογίσετε την κατανάλωση ενέργειας του ηλεκτροκινητήρα.

Ακολουθούν οι τύποι που προορίζονται για αυτό:

Αυτοί οι τύποι για τον υπολογισμό της ισχύος του κινητήρα ισχύουν για σύνδεση τόσο με ένα άστρο όσο και με ένα τρίγωνο. Ωστόσο, πρέπει πάντα να λαμβάνεται υπόψη ότι η σύνδεση του ίδιου κινητήρα με διαφορετικούς τρόπους θα επηρεάσει την κατανάλωση ενέργειας του.

Και αν η κατανάλωση ενέργειας δεν αντιστοιχεί στις παραμέτρους του κινητήρα, τότε η περιέλιξη του στάτη μπορεί να λιώσει και η μονάδα θα αποτύχει αμέσως.

Για να κατανοήσουμε καλύτερα αυτό, ας αναλύσουμε ένα ενδεικτικό παράδειγμα:

Φανταστείτε έναν κινητήρα συνδεδεμένο με αστέρι που είναι συνδεδεμένος σε τροφοδοσία AC. Η τάση γραμμής θα είναι 380V και φάση 220V. Αυτός καταναλώνει ταυτόχρονα 1Α.
Υπολογίζουμε την ισχύ: 1.73 * 380 * 1 = 658 W - 1.73 είναι η ρίζα του 3.
Εάν αλλάξετε το διάγραμμα καλωδίωσης σε ένα τρίγωνο, θα έχετε τα εξής. Η τάση γραμμής θα παραμείνει αμετάβλητη και θα είναι 380V, αλλά η τάση φάσης (που υπολογίζεται από τον πρώτο τύπο) θα αυξηθεί και θα γίνει η ίδια 380V.
Η αύξηση της τάσης φάσης στη ρίζα των 3 φορές θα έχει ως αποτέλεσμα την αύξηση του ρεύματος φάσης κατά τον ίδιο αριθμό φορές. Δηλαδή, το Il δεν θα είναι ίσο με 1, αλλά 1,73 * 1,73, το οποίο είναι περίπου ίσο με 3
Επαναλαμβάνουμε τον υπολογισμό της ισχύος: 1.73 * 380 * 3 = 1975 W.

Όπως μπορεί να φανεί από το παράδειγμα, η κατανάλωση ενέργειας έχει γίνει πολύ περισσότερο, και αν ο κινητήρας δεν έχει σχεδιαστεί για να λειτουργεί σε αυτόν τον τρόπο, τότε θα εξαντληθεί αναπόφευκτα.

Σύνδεση ενός τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα σε ένα μονοφασικό δίκτυο

Αφού εξέτασε την αρχή του επαγωγικού κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος τριών φάσεων, είναι σαφές ότι με απευθείας σύνδεση με τα δημόσια δίκτυα, τα οποία «βασιλεύει» μία φάση, δεν είναι τόσο απλό. Είναι δυνατή η πραγματοποίηση μιας τέτοιας σύνδεσης με την εφαρμογή στοιχείων μετατόπισης φάσης.

Με αυτή τη σύνδεση, ο κινητήρας μπορεί να λειτουργεί σε δύο λειτουργίες:

Η πρώτη δεν διαφέρει από την εργασία μονοφασικών κινητήρων (βλ. Σχέδια a, b και d, όπου εφαρμόζεται η εκκίνηση). Με αυτόν τον τρόπο λειτουργίας, ο κινητήρας μπορεί να παράγει μόνο το 40-50% της ονομαστικής ισχύος του.
Το δεύτερο (v, d, e) είναι ένας τρόπος λειτουργίας κινητήρα συμπυκνωτή στον οποίο η μονάδα είναι ικανή να παράγει μέχρι και 80% της ισχύος (ένας πυκνωτής συνεχούς λειτουργίας περιλαμβάνεται στο κύκλωμα).

Συμβουλή! Η χωρητικότητα του πυκνωτή υπολογίζεται με ειδικούς τύπους, σύμφωνα με το επιλεγμένο σχήμα.

Πώς να ελέγξετε τον κινητήρα

Ο έλεγχος ενός ασύγχρονου κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος μπορεί να εφαρμοστεί με τρεις τρόπους:

Άμεση σύνδεση με το δίκτυο - για το σκοπό αυτό χρησιμοποιούνται μαγνητικοί εκκινητήρες, με τους οποίους μπορείτε να εφαρμόσετε μη αναστρέψιμες και αναστρέψιμες λειτουργίες του κινητήρα. Η διαφορά, νομίζουμε ότι είναι ξεκάθαρο - στη δεύτερη περίπτωση, το μοτέρ του κινητήρα να περιστρέφεται προς μια διαφορετική κατεύθυνση. Το μειονέκτημα αυτής της σύνδεσης είναι ότι υπάρχουν μεγάλα ρεύματα εκκίνησης στο κύκλωμα, κάτι που δεν είναι πολύ καλό για την ίδια τη μονάδα. Η τιμή μιας τέτοιας συσκευής θα είναι η χαμηλότερη

Ομαλή εκκίνηση του κινητήρα - αυτές οι συσκευές ελέγχου χρησιμοποιούνται όταν χρειάζεστε τη δυνατότητα ρύθμισης της ταχύτητας περιστροφής του άξονα κατά την εκκίνηση του κινητήρα. Η απεικονιζόμενη συσκευή μειώνει τα ρεύματα εισόδου, προστατεύοντας έτσι τον κινητήρα από υψηλά ρεύματα εισόδου. Παρέχει μια ομαλή εκκίνηση και στάση του άξονα.

Η πιο ακριβή και δύσκολη σύνδεση ενός ηλεκτροκινητήρα είναι η χρήση μετατροπέα συχνότητας. Αυτή η λύση χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητη η ρύθμιση της ταχύτητας περιστροφής του άξονα του κινητήρα, όχι μόνο κατά την εκκίνηση και την πέδηση. Αυτή η συσκευή μπορεί να αλλάξει τη συχνότητα και την τάση του ρεύματος που τροφοδοτείται στον κινητήρα.
Η εφαρμογή του έχει τα ακόλουθα πλεονεκτήματα: πρώτον, η κατανάλωση ισχύος του κινητήρα μειώνεται. Δεύτερον, καθώς και η συσκευή μαλακής εκκίνησης, ο κινητήρας προστατεύεται από περιττές υπερφόρτωσης, γεγονός που έχει ευεργετική επίδραση στην κατάσταση και στη διάρκεια ζωής του.

Οι μετατροπείς συχνότητας μπορούν να εφαρμόσουν τις ακόλουθες μεθόδους ελέγχου:

Έλεγχος βαθμιδωτού τύπου. Το πιο απλό και φθηνό να εφαρμοστεί, με μια αργή ανταπόκριση στις αλλαγές στο φορτίο στο δίκτυο και ένα μικρό φάσμα προσαρμογής, με τη μορφή ελαττωμάτων. Εξαιτίας αυτού, ο έλεγχος αυτός ισχύει μόνο όταν η αλλαγή φορτίου συμβαίνει σύμφωνα με έναν συγκεκριμένο νόμο, για παράδειγμα, οι τρόποι μεταγωγής σε ένα στεγνωτήρα μαλλιών.
Τύπος φορέα γραφείου. Αυτό το σχήμα χρησιμοποιείται όταν είναι απαραίτητο να παρέχεται ανεξάρτητος έλεγχος της περιστροφής του ηλεκτροκινητήρα, για παράδειγμα, σε έναν ανελκυστήρα. Σας επιτρέπει να διατηρείτε την ίδια ταχύτητα, ακόμα και με τις μεταβαλλόμενες παραμέτρους φορτίου.

Ασύγχρονος κινητήρας με στροφείο φάσης

Μέχρι τη στιγμή που οι μετατροπείς συχνότητας έγιναν ευρέως διαδεδομένοι, οι ασύγχρονοι κινητήρες υψηλής και μέσης ισχύος κατασκευάστηκαν με ένα στροφείο φάσης. Αυτός ο σχεδιασμός δίνει στον κινητήρα τις καλύτερες ιδιότητες για μια ομαλή εκκίνηση και ρύθμιση της ταχύτητας, ωστόσο αυτές οι μονάδες είναι πολύ πιο δύσκολες όσον αφορά τη δομή.

Ο στάτης ενός τέτοιου κινητήρα δεν διαφέρει από αυτόν που είναι εγκατεστημένος σε κινητήρες με στροβιλο-κλωβό, αλλά ο ίδιος ο ρότορας είναι διαφορετικός.
Όπως και ο στάτορας, έχει μια τριφασική περιέλιξη, η οποία συνδέεται με ένα "αστέρι" για να γλιστρήσει δαχτυλίδια. Η περιέλιξη ταιριάζει στις αυλακώσεις του πυρήνα του χάλυβα, από την οποία είναι απομονωμένη.

Οι δακτύλιοι επαφής συνδέονται μέσω βούρτσας γραφίτη με τριφασική αντλία εκκίνησης ή ρύθμισης, με την οποία ξεκινά ο ρότορας.

Τα ρεοστάτες είναι μεταλλικά και υγρά. Οι πρώτοι (καλούνται επίσης καλώδια) κινούνται βαθμιαία, οι οποίοι ελέγχονται με τη μηχανική μεταγωγή με τα χέρια τους τις λαβές του ελεγκτή ή αυτόματα με τη βοήθεια ενός ελεγκτή με ηλεκτρική κίνηση. Τα τελευταία είναι μερικά δοχεία με ηλεκτρολύτη, στα οποία τα ηλεκτρόδια χαμηλώνονται. Η αλλαγή της αντίστασης ενός τέτοιου ρεοστάτη οφείλεται στο βάθος της εμβύθισης.

Ενδιαφέρον για να ξέρετε! Ορισμένα μοντέλα ADFR, για να αυξήσουν την απόδοση και τη διάρκεια ζωής των βουρτσών, μετά την εκκίνηση του δρομέα, σηκώστε τις βούρτσες και κλείστε τους δακτυλίους λόγω του βραχυκυκλωμένου μηχανισμού.

Μέχρι σήμερα, συσκευές με ρότορες φάσης δεν χρησιμοποιούνται πρακτικά, δεδομένου ότι αντικαθίστανται αποτελεσματικά με κινητήρες επαγωγής με σκίουρους, εξοπλισμένους με μετατροπέα συχνότητας.

Σε αυτό συνοψίζουμε. Μάθαμε τη δομή ενός ασύγχρονου τριφασικού κινητήρα και την αρχή της λειτουργίας του. Το υλικό για τους περισσότερους αναγνώστες θα είναι θεωρητικό, αλλά πιστεύουμε ότι θα είναι ακόμα ενδιαφέρον. Αν πρέπει να μάθετε πώς να επισκευάζετε ασύγχρονη μηχανή εναλλασσόμενου ρεύματος, διαβάστε το προηγούμενο άρθρο στην ιστοσελίδα μας. Θα δοθεί μια οδηγία σχετικά με την ανάλυση και σας λένε ότι μπορείτε να διαγνώσετε και να διορθώσετε τον εαυτό σας χωρίς να επικοινωνήσετε με το εργαστήριο. Σας συνιστούμε επίσης να δείτε το βίντεο που τραβήξαμε.