Pridať stránku do záložiek
Stacionárna časť stroja, stator, má jadro v tvare plného valca. V drážkach s vnútri Toto jadro obsahuje trojfázové vinutie. Toto vinutie je pod napätím trojfázová sieť a prúdy v ňom vznikajúce vzrušujú stroje.
Pohyblivá časť, rotor, má valcové jadro. Je namontovaný na hriadeli stroja. V drážkach na povrchu jadra je uložené vinutie rotora, ktoré je vo väčšine prípadov skratované. Ak ho mentálne odstránite z jadra, bude to vyzerať ako valcová klietka z medených alebo hliníkových tyčí uzavretých na koncoch dvoma krúžkami z rovnakého materiálu. Toto vinutie sa nazýva „veverička“. Tyče vinutia sú vložené do štrbín rotora bez izolácie. Skratované vinutie rotora sa často vyrába naliatím roztaveného hliníka do štrbín jadra. Okrem toho sú odliate aj uzatváracie krúžky.
Vykonáva sa vinutie statora elektromotora izolovaný drôt a zapadá do drážok statora. Každá z cievok je rozmiestnená v niekoľkých slotoch. Ak sa vinutie skladá z troch cievok, potom trojfázová sústava prúdov okolo neho vybudí vyššie popísané dvojpólové otáčanie. Na jedno obdobie striedavý prúd takéto pole robí jednu revolúciu. Preto pri štandardnej priemyselnej frekvencii 50 Hz, t.j. 50 cyklov za sekundu, je dvojpólové pole 50 x 60 = 3000 ot./min. Rýchlosť rotora je zvyčajne len o niekoľko percent nižšia ako rýchlosť poľa.
Na získanie motora s nižšou rýchlosťou poľa je potrebné zvýšiť počet pólov rotujúceho motora pomocou viacpólového vinutia. magnetické pole. Každé tri cievky statorového vinutia zodpovedajú jednému páru pólov točivého poľa. Ak teda trojfázové vinutie statora pozostáva z K cievok. potom počet párov pólov rotujúceho poľa vybudeného týmto vinutím bude: P=K:Z.
Smer otáčania rotora asynchrónneho motora je určený smerom otáčania jeho magnetického poľa.
A smer rotácie poľa je určený sekvenciou fáz A, B, C trojfázovej siete. Na zmenu smeru otáčania motora stačí zmeniť pripojenie vinutia statora k sieti tak, aby sa svorka statora, pôvodne pripojená k fáze A siete, pripojila k fáze B siete. V súlade s tým, statorový terminál pripojený k fáze B siete musí byť pripojený k fáze A siete. Pripojenie tretej statorovej svorky k sieti zostáva nezmenené.
Kým rotor stojí, podmienky v asynchrónnom motore sú podobné ako v transformátore: primárne vinutie transformátora zodpovedá vinutiu statora a sekundárne vinutie zodpovedá vinutiu rotora. Napätie na svorkách každého fázového vinutia statora je vyvážené EMF indukovaným v tomto vinutí rotujúcim magnetickým poľom. Prúd vo vinutí rotora je indukovaný rotujúcim magnetickým poľom.
Podľa Lenzovho princípu má tento indukovaný prúd tendenciu oslabovať magnetické pole, ktoré ho indukuje. Ale oslabenie magnetického poľa znižuje EMF indukované týmto poľom vo vinutí statora. V dôsledku toho je narušená elektrická rovnováha na svorkách statora. To vytvára nevyvážené nadmerné napätie. To spôsobuje zvýšenie prúdu vo vinutí statora. Prúd statora zosilní magnetické pole približne na jeho predchádzajúcu hodnotu a obnoví sa elektrická rovnováha na svorkách statora.
Pomer statorových a rotorových prúdov v asynchrónnom motore je podobný pomeru primárneho a sekundárne prúdy v transformátore. Prúd statora je nemagnetizujúci a prúd rotora je demagnetizujúci. Akákoľvek zmena prúdu rotora spôsobí proporcionálnu zmenu prúdu statora.
Keď je motor naštartovaný, rotujúce magnetické pole pretína vinutie rotora s vysoká rýchlosť (uhlová rýchlosť W:P) a vyvoláva v ňom významné EMF. Tento EMF vytvára veľký štartovací prúd v rotore vo veveričke. V súlade s tým vzniká aj vo vinutí statora značný rozbehový prúd. Je približne sedemkrát väčší ako prevádzkový prúd motora. Impulz štartovacieho prúdu je typický pre asynchrónny motor s rotor vo veveričke.
So zvyšujúcou sa rýchlosťou rotora. EMF indukovaný v ňom klesá a spolu s ním klesajú prúdy rotora a statora. Na konci štartovania nezaťaženého motora musí byť prúd rotora taký, aby krútiaci moment vyvíjaný motorom pokryl všetky jeho mechanické straty z trenia v ložiskách o vzduch atď.
Ak zaťažíte už rotujúci asynchrónny motor, mechanický brzdný moment na hriadeli motora bude spočiatku väčší ako krútiaci moment a rotor zníži otáčky n2 /. V súlade s tým sa rozdiel rýchlostí n1 – n2 poľa a rotora zväčší, t. j. zväčší sa sklz.
Rotujúce pole bude prechádzať rotorom pri relatívne vysokej rýchlosti a indukovať veľké emf v rotore. Zvýšenie EMF spôsobí zvýšenie prúdu v rotore. Úmerne k sile prúdu sa krútiaci moment zvýši a vyrovná brzdný moment zaťaženia na hriadeli motora. Súčasne zvýšenie prúdu rotora spôsobí zodpovedajúce zvýšenie prúdu statora, v dôsledku čoho zvýši sa aj príkon motora zo siete. So zvyšujúcim sa zaťažením hriadeľa motora sa teda zvyšuje sklz, sila statorového prúdu a spotreba motora zo siete.
Asynchrónne elektromotory(BP) sa nachádzajú v národného hospodárstva široké uplatnenie. Podľa rôznych zdrojov až 70 % zo všetkých elektrická energia, premenená na mechanickú energiu rotačného alebo translačného pohybu, je spotrebovaná asynchrónnym motorom. Elektrická energia sa premieňa na mechanickú energiu translačného pohybu lineárnymi asynchrónnymi elektromotormi, ktoré sú široko používané v elektrickej trakcii, na vykonávanie technologických operácií. Široké používanie AD je spojené s množstvom ich výhod. Asynchrónne motory- sú dizajnovo a výrobne najjednoduchšie, spoľahlivé a najlacnejšie zo všetkých typov elektromotorov. Nemajú kefovo-kolektorovú jednotku ani posuvnú zbernú jednotku prúdu, ktorá okrem vysoká spoľahlivosť zabezpečuje minimálne prevádzkové náklady. V závislosti od počtu napájacích fáz sa rozlišujú trojfázové a jednofázové asynchrónne motory. pri určité podmienky môže úspešne vykonávať svoje funkcie pri napájaní z jednofázovej siete. IM majú široké využitie nielen v priemysle, stavebníctve, poľnohospodárstvo, ale aj v súkromnom sektore, v bežnom živote, v domácich dielňach, na záhradné pozemky. Jednofázové asynchrónne motory pohon práčok, ventilátorov, malých drevoobrábacích strojov, elektrické náradie, čerpadlá na zásobovanie vodou. Najčastejšie na opravu alebo vytvorenie mechanizmov a zariadení priemyselná produkcia alebo ich vlastný dizajn, používa sa trojfázový krvný tlak. Okrem toho môže mať dizajnér trojfázové aj jednofázová sieť. Problémy vznikajú pri výpočte výkonu a výbere motora pre konkrétny prípad, výbere najracionálnejšieho riadiaceho obvodu pre asynchrónny motor, výpočte kondenzátorov, ktoré zabezpečujú prevádzku trojfázového asynchrónneho motora v jednofázovom režime, výbere prierezu a typ vodičov, ovládacie a ochranné zariadenia. Táto kniha je venovaná takýmto praktickým problémom. V knihe je aj popis konštrukcie a princípu činnosti asynchrónneho motora, základné konštrukčné vzťahy pre motory v trojfázových resp. jednofázové režimy.
Konštrukcia a princíp činnosti asynchrónnych elektromotorov
1. Trojfázové zariadenie asynchrónne motory
Trojfázový asynchrónny motor(AD) tradičného dizajnu, poskytovanie rotačný pohyb, predstavuje elektrické auto, pozostávajúci z dvoch hlavných častí: stacionárneho statora a rotora rotujúceho na hriadeli motora. Stator motora pozostáva z rámu, do ktorého je vlisované takzvané elektromagnetické jadro statora vrátane magnetického jadra a trojfázového rozloženého vinutia statora. Účelom jadra je magnetizovať stroj alebo vytvárať rotujúce magnetické pole. Magnetický obvod statora pozostáva z tenkých (od 0,28 do 1 mm) navzájom izolovaných plechov, lisovaných zo špeciálnej elektroocele. V plechoch sa rozlišuje ozubená zóna a jarmo (obr. 1.a). Plechy sú zostavené a pripevnené tak, že v magnetickom obvode sú vytvorené zuby a drážky statora (obr. 1.b). Magnetické jadro predstavuje nízky magnetický odpor pre magnetický tok vytvorený vinutím statora a vďaka javu magnetizácie je tento tok zosilnený.
Ryža. 1
V drážkach magnetického jadra je umiestnené distribuované trojfázové vinutie statora. V najjednoduchšom prípade sa vinutie skladá z troch fázových cievok, ktorých osi sú vzájomne posunuté v priestore o 120°. Fázové cievky sú navzájom spojené podľa hviezdicových alebo trojuholníkových obvodov (obr. 2).
Obr.
Podrobnejšie informácie o schémach zapojenia a symbolov Začiatky a konce vinutí sú uvedené nižšie. Rotor motora pozostáva z magnetického obvodu, tiež vyrobeného z lisovaných oceľových plechov, v ktorom sú vytvorené drážky, v ktorých je umiestnené vinutie rotora. Existujú dva typy vinutia rotora: fázové a skratované. Fázové vinutie je podobné vinutiu statora zapojenému do hviezdy. Konce vinutia rotora sú navzájom spojené a izolované a konce sú spojené so zbernými krúžkami umiestnenými na hriadeli motora. Pevné kefy sú umiestnené na zberných krúžkoch, ktoré sú izolované od seba a od hriadeľa motora a otáčajú sa s rotorom, ku ktorým sú pripojené vonkajšie obvody. To umožňuje zmenou odporu rotora regulovať rýchlosť a limit otáčania motora štartovacie prúdy. Väčšina aplikácií dostal skratované vinutie typu „klietka na veveričky“. Vinutie rotora veľkých motorov obsahuje mosadzné alebo medené tyče, ktoré sú vháňané do drážok a na koncoch sú inštalované skratovacie krúžky, ku ktorým sú tyče prispájkované alebo privarené. Pre sériový nízky krvný tlak a stredný výkon Vinutie rotora je vyrobené vstrekovaním hliníkovej zliatiny. V tomto prípade sú tyče 2 a skratovacie krúžky 4 s krídelkami ventilátora súčasne zaliate v rotorovom zväzku 1 na zlepšenie podmienok chladenia motora, potom je zväzok nalisovaný na hriadeľ 3 (obr. 3). Rez na tomto obrázku ukazuje profily drážok, zubov a tyčí rotora.
Ryža. 3.
Všeobecná forma asynchrónny motor radu 4A je znázornený na obr. 4. Rotor 5 je nalisovaný na hriadeľ 2 a uložený na ložiskách 1 a 11 v otvore statora v ložiskových štítoch 3 a 9, ktoré sú pripevnené na koncoch statora 6 na oboch stranách. Na voľný koniec hriadeľa 2 je pripevnená záťaž. Na druhom konci hriadeľa je namontovaný ventilátor 10 (uzavretý ventilovaný motor), ktorý je uzavretý uzáverom 12. Ventilátor zabezpečuje intenzívnejší odvod tepla z motora pre dosiahnutie vhodnej nosnosti. Pre lepší prenos tepla je rám odliaty s rebrami 13 po takmer celej ploche rámu. Stator a rotor sú oddelené vzduchovou medzerou, ktorá sa u strojov s nízkym výkonom pohybuje od 0,2 do 0,5 mm. Na pripevnenie motora k základu, rámu alebo priamo k poháňanému mechanizmu je rám vybavený labkami 14 s otvormi na upevnenie. K dispozícii sú aj prírubové motory. Pri takýchto strojoch má jeden z ložiskových štítov (zvyčajne na strane hriadeľa) prírubu, ktorá umožňuje pripojenie motora k pracovnému mechanizmu.
Ryža. 4.
Motory sú dostupné aj s nohami a prírubou. Inštalačné rozmery motorov (vzdialenosť medzi otvormi na nohách alebo prírubách), ako aj ich výška osi otáčania sú štandardizované. Výška osi otáčania je vzdialenosť od roviny, na ktorej je motor umiestnený, k osi otáčania hriadeľa rotora. Výška osí otáčania motorov s nízkym výkonom: 50, 56, 63, 71, 80, 90, 100 mm.
2. Princíp činnosti trojfázových asynchrónnych motorov
Vyššie bolo uvedené, že trojfázové vinutie statora slúži na magnetizáciu stroja alebo na vytvorenie takzvaného rotujúceho magnetického poľa motora. Princíp činnosti asynchrónneho motora je založený na zákone elektromagnetická indukcia. Rotujúce magnetické pole statora pretína vodiče skratovaného vinutia rotora, čo spôsobuje, že sa v ňom indukuje elektromotorická sila, ktorá spôsobuje tok striedavého prúdu vo vinutí rotora. Prúd rotora vytvára vlastné magnetické pole, jeho interakcia s rotujúcim magnetickým poľom statora vedie k rotácii rotora podľa polí. Myšlienku prevádzky asynchrónneho motora najjasnejšie ilustruje jednoduchý experiment, ktorý predviedol francúzsky akademik Arago už v 18. storočí (obr. 5). Ak sa podkovovitý magnet otáča konštantnou rýchlosťou v blízkosti kovového disku voľne umiestneného na osi, potom sa disk začne otáčať za magnetom pri určitej rýchlosti menšej ako je rýchlosť otáčania magnetu.
Ryža. 5. Aragova skúsenosť, vysvetľovanie
Tento jav je vysvetlený na základe zákona elektromagnetickej indukcie. Keď sa póly magnetov pohybujú blízko povrchu disku, v obvodoch pod pólom sa indukuje elektromotorická sila a objavujú sa prúdy, ktoré vytvárajú magnetické pole disku. Čitateľ, ktorý má problém predstaviť si vodivé obvody v pevnom disku, si môže disk predstaviť ako koleso s mnohými vodivými lúčmi spojenými ráfikom a nábojom. Dva lúče, ako aj segmenty ráfika a puzdra, ktoré ich spájajú, predstavujú elementárny obrys. Pole disku je spojené s poľom rotujúcich pólov permanentný magnet a disk je unášaný vlastným magnetickým poľom. Je zrejmé, že najväčšia elektromotorická sila sa bude indukovať v obrysoch disku, keď disk stojí, a naopak najmenšia, keď sa blíži k rýchlosti otáčania disku. Ozajstné asynchrónny motor Všimnite si, že skratované vinutie rotora je možné prirovnať k disku a vinutie statora s magnetickým jadrom možno prirovnať k rotujúcemu magnetu. Otáčanie magnetického poľa v stacionárnom statore a sa však uskutočňuje vďaka trojfázovému systému prúdov, ktoré tečú v trojfázovom vinutí s priestorovým fázovým posunom.
Relatívne malé zariadenia s nízkou spotrebou energie, ktoré sa podobajú vzhľad trojfázové motory strojov (napríklad motory strojov) s rotorom uzavretý typ, sa nazývajú skratované jednofázové asynchrónne elektromotory. Navrhujeme zvážiť princíp fungovania jednotiek, ich konštruktívne riešenie a rozsah, ako aj ako nastaviť spätný chod.
Hlavný rozdiel medzi týmto modelom a trojfázový motor je špeciálne zariadenie dizajn - umiestnený na statore jednofázové vinutie, ktorý zaberá približne dve pätiny bodu na každom póle motora. Toto vinutie môže byť vyrobené samostatne a môže byť vyrobené aj bez pripojenia dvoch vinutí trojfázového modelu (ako to často robia domáci remeselníci). Rotor je zvyčajne uzavretý v klietkovom systéme (skrat). Aj v týchto motoroch sú zabudované šnekové a čelné prevodovky.
Foto: jednofázové zariadenie asynchrónny elektromotor
Keď je vinutie statora pripojené k zdroju energie, vytvára sa magnetické pole. Tento MF v prírode pulzuje s konštantnou úrovňou frekvencie, klesá na nulu a opäť sa akumuluje v opačnom smere. Pôsobením transformátora sa vo vodičoch rotora indukuje prúd, ktorý je proti MMF statora. Os rotora MDS sa teda zhoduje so smerom statora, uhol natočenia je nulový, takže pri štarte nebude krútiaci moment.
Schéma zapojenia jednofázového asynchrónneho elektromotora
Ale ako sa potom otáča jednofázový motor?
Ak stlačíte rotor motora ručne alebo akýmkoľvek iným spôsobom v akomkoľvek smere, naberie rýchlosť a začne sa otáčať v rovnakom smere, v ktorom začal. Jednofázový asynchrónny motor teda nie je samotný spúšťací mechanizmus a niektoré špeciálne metódy začať. Na analýzu výkonu jednofázovej IM môžete použiť 2 metódy, a to:
- teória dvojitého rotujúceho poľa;
- teória kríža.
Obe teórie majú svoje výhody, nevýhody a aplikácie. Ale pri použití oboch bude výsledok takmer rovnaký. Tieto dve techniky sú pomerne zložité, ale pokúsime sa všetko vysvetliť čo najjednoduchšie.
Teória dvojitého rotujúceho poľa
Pulzujúce magnetické pole sa vytvára, keď sú vinutia statora napájané striedavým zdrojom. Pulzujúce pole možno rozložiť na dve zložky, ktoré sú rovnaké sumy, majú rôzne smery. Asynchrónny motor reaguje na každé z magnetických polí samostatne. A krútiaci moment motora rovná súčtu momenty, ktoré patrí každému poslancovi.
Krížové pole
Krížové pole sa vytvára iba vtedy, keď sa rotor otáča. Pretože pole vytvorené prúdom rotora je v pravom uhle k poľu vytvorenému prúdom statora, nazýva sa priečne alebo krížové. Pretože priečne polia pôsobia v pravom uhle k poliam statora a sú v časovej fáze za nimi o 90°, tieto dve súpravy tvoria magnetické pole rotujúce synchrónnou rýchlosťou.
Oblasť použitia
Asynchrónne jednofázové elektromotory sa používajú v sieti 220 W s frekvenciou 50 Hz. Najčastejšie sa používajú v strojoch pre domácnosť (stolárstvo alebo drevospracovanie), pre lisy na tehly, miešačky a iné vybavenie domácnosti.
Jednofázové olejom plnené elektromotory s dvojfázovým statorovým vinutím s kondenzátorom (dao a dak), alebo viacrýchlostné dvojfázové asynchrónne motory s nízkym výkonom (od 15 wattov do 1 kW) sú typmi motorov, ktoré slúžia na správnu činnosť kondenzátora (viď foto). Tieto zariadenia by sa nemali používať v oblastiach s vysokými vibráciami alebo teplotou. Cieľová oblasť: domáce spotrebiče drobná mechanizácia (pomalobežné posuvové brúsky, miešačky betónu), elektrické pohonné zariadenia a pod. Jednofázové dvojrýchlostné motory tiež používajú čerpadlá.
Okrem toho sa pre kompresory chladničiek používajú jednofázové kondenzátorové asynchrónne elektromotory, práčky, digestory a ventilátory, ich cena je rádovo nižšia.
Spiatočka motora
Obrátený jednofázový elektromotor prakticky sa nelíši od trojfázového asynchrónneho analógu a je produkovaný stýkačmi, obvod je nasledovný: ak stlačíte tlačidlo stýkača, jeho cievka dostane 220 voltov pozdĺž dráhy fázového kontaktu a fázy. Ak chcete zastaviť, musíte znova stlačiť tlačidlo stýkača, ako radí jedno fórum elektrikárov.
Reverzácia jednofázového asynchrónneho elektromotora
Po opätovnom stlačení tlačidla stýkača „Späť“ sa motor začne pohybovať v opačnom smere, t.j. postaviť sa na vlastnú päsť. Ak chcete zastaviť spätný pohyb, stlačte tlačidlo stop.
Foto: tlačidlová stanica Pke 222-3 na ovládanie jednofázového asynchrónneho elektromotora
Reverzné mechanizmy sa používajú na vysokorýchlostné spínanie motorov strojov v domácich a priemyselných podmienkach.
S cieľom kúpiť odolné a kvalitné asynchrónne jednofázové motory, radíme vyberať len osvedčené produkty napr dovážaných výrobcov a značiek Abe, Emod, Eurotec, Raec (Bulharsko), Siemens (100 mm séria) a AIR. Vo všetkom Hlavné mestá obchod s podobným vybavením je v Ufe, Kyjeve, Krasnodare, Krasnojarsku, Lipecku, Syktyvkare, Moskve či Belgorode, obľúbené sú najmä predajne Perm. Predaj sa uskutočňuje aj online alebo na rôznych trhoch.
Asynchrónny motor je zariadenie určené na premenu elektrickej energie na mechanickú energiu. Nazýva sa asynchrónny, pretože procesy v ňom neprebiehajú súčasne: rýchlosť otáčania rotora je neustále pred frekvenciou otáčania magnetického poľa generovaného statorom. Pozrime sa bližšie na princíp činnosti a konštrukciu stroja, ako aj na jeho rozdiely od jeho synchrónneho náprotivku.
Prevádzka striedavého elektromotora je založená na vlastnosti magnetického poľa, že interaguje s inými poľami. Takže, ak je prvé pole obsiahnuté v druhom, otáča sa okolo svojej osi, potom sa tiež začne otáčať. Tento jav je dokázaný experimentálne.
Magnet v tvare oblúka je namontovaný tak, aby sa dal posúvať pomocou rukoväte. Medzi severným a južným pólom je umiestnený valec vyrobený z medi. Môže sa otáčať.
Ak otočíte rukoväťou, magnet sa začne otáčať okolo svojej osi. Preto sa magnetický tok prechádzajúci cez valec zmení. A to je hlavná podmienka pre vznik vírivých prúdov vo vnútri samotného valca. A elektriny vždy okolo seba vytvára magnetické pole. Polia magnetu a valca sa začnú navzájom ovplyvňovať, výsledkom čoho je rotácia tohto valca v rovnakom smere ako podkovovitý magnet.
Keďže rotácia valca je výsledkom vplyvu rotujúceho magnetického poľa, bude zaostávať o určitú hodnotu, čo sa nazýva sklz. Vypočíta sa pomocou vzorca (vyjadreného v percentách):
Kde s je sklz, n je rýchlosť otáčania permanentného magnetu (nazývaného synchrónne), n 0 je medený valec (nazývaný asynchrónny). Je to rozdiel v týchto rýchlostiach - nevyhnutná podmienka na prevádzku elektromotora.
Dizajn
Vykonaný experiment demonštroval rotáciu valca v dôsledku rotácie permanentného magnetu. Preto dizajn ešte nemá právo byť nazývaný elektromotorom. Musí sa zmeniť tak, aby magnetické pole potrebné na otáčanie rotora bolo vytvorené elektrinou. A to je možné pri použití trojfázového prúdu.
Asynchrónny stroj je dodávaný s:
- stator;
- rotor;
- Os, na ktorej sedí rotor.
Na obrázku je vonkajší krúžok železný stator elektromotora, pozostávajúci z krytu s rámom a železného jadra. Na jeho póloch sú tri vinutia (H - začiatok, K - koniec). Medzi dvoma susednými vinutiami je udržiavaný uhol 120 stupňov. Každý z nich je pripojený k jednej z fáz trojfázového prúdu.
Vo vnútri statorového krúžku je kovový valec namontovaný na osi, okolo ktorej sa môže otáčať. Toto je rotor asynchrónneho motora. Môže byť skratovaný alebo fázový.
Toto zariadenie vyzerá ako jadro zostavené z oceľového plechu. Má drážky, v ktorých je zaliaty hliník v roztavenom stave. Kov tvorí tyče, ktoré sú skratované koncovými krúžkami (odtiaľ názov). Klietka pre veveričky sa porovnáva s rotorom vo veveričke, pretože majú vonkajšiu podobnosť.
Dôležité! Pre elektromotory s vysokovýkonnými rotormi vo veveričke sa namiesto hliníka naleje meď.
Konštrukcia asynchrónneho stroja s vinutým rotorom je zložitá. Majú však výhodu oproti skratovanému zariadeniu. Spočíva v schopnosti plynule meniť rýchlosť otáčania.
Fázový rotor je hriadeľ namontovaný na vrstvenom jadre s trojfázové vinutie. Týmto spôsobom pripomína konštrukciu statora. Začiatky vinutí sú spojené hviezdicovým vzorom a konce sú spojené pomocou zberacích krúžkov. Sú navzájom izolované a umiestnené na hriadeli rotora.
Aby sa krúžky dostali do kontaktu s fázovým rotorom, je každý z nich vybavený dvojicou kefiek z kovu a grafitu. Sú upevnené v špeciálnych držiakoch, ktoré ich pomocou pružín pritláčajú ku krúžkom.
V prípade navinutého rotora je trojfázové vinutie pripojené k štartovaciemu reostatu. Preto sa v elektrickom obvode rotora vytvára dodatočný odpor.
Princíp fungovania
Graf s obrázkom nižšie vám pomôže pochopiť princíp činnosti asynchrónneho motora.
Na grafe sú zvýraznené 4 pozície (a, b, c a d), z ktorých každá má zodpovedajúci diagram (A, B, C alebo D). Linky sú pripojené na fázový prúd: l1 – prvá, l2 – druhá, l3 – tretia fáza. Počas prevádzky elektromotora dochádza k nasledujúcim zmenám:
- Pozícia a. Aktuálna hodnota v l1 je 0, v l2 je záporné číslo, v l3 je kladné číslo. V diagrame je smer, ktorým bude prúd pretekať, označený šípkami. Vytvorí sa magnetický tok, ktorého smer čiar možno určiť použitím pravidla pravá ruka, tvorí južný pól (označený Y) na konci pólu 3. cievky vo vnútri statora. V tomto prípade sa na 2. cievke vytvorí severný pól (C). To naznačuje, že čiary magnetického toku smerujú cez rotor z 2. vinutia do 3. vinutia.
- Pozícia b. Hodnota striedavého prúdu v l2 je 0, v l1 je kladné číslo, v l3 je záporné. Výsledný magnetický tok na 1. cievke statora vytvára južný pól a na 3. - severný pól. Preto mení smer presne o 120 stupňov a smeruje cez rotor z 3. vinutia k 1. vinutiu.
- Pozícia v. Hodnota striedavého prúdu v l3 je 0, v l2 je kladné číslo, v l1 je záporné. Teraz severný pól zodpovedá 1. cievke a južný pól 2. cievke. To znamená, že magnetický tok sa opäť otočil o 120 stupňov a teraz prechádza rotorom od 1. vinutia k 2. vinutiu.
- Pozícia d. Všetky hodnoty striedavého prúdu v každej fáze, ako aj smer magnetického toku zodpovedajú polohe a.
Je zrejmé, že prevádzka asynchrónneho elektromotora je možná v dôsledku zmeny smeru striedavého prúdu v vinutia statora. Každá perióda zmeny prúdu bude zodpovedať jednej otáčke magnetického toku, čo spôsobí rotáciu rotora. A nezáleží na tom, ako sú vinutia pripojené, hviezda alebo trojuholník.
Jednofázové asynchrónne stroje
Typicky je asynchrónny stroj napájaný trojfázovým striedavým prúdom. Ale bolo vyvinuté jednofázový motor. Je to menej bežné, pretože má nízky výkon a na zrýchlenie vyžaduje dodatočnú silu.
Jednofázové zariadenie elektrický motor obsahuje jedno pracovné vinutie. Preto sa nazýva jednofázový. Ale v podstate ide o dvojfázový stroj, ktorý funguje vďaka tomu, že pri štarte je do obvodu zaradené pomocné, čiže štartovacie vinutie.
Jednofázový motor je vybavený rotorom vo veveričke. To je jedna z výhod - jednoduchosť dizajnu. Jednofázový elektromotor má však nevýhodu - nedostatok rozbehového momentu a nízku účinnosť.
Tok jednofázového striedavého prúdu spôsobuje magnetické pole pozostávajúce z dvoch: ich amplitúdy sú rovnaké, ale otáčajú sa v opačných smeroch. Keď je rotor v pokoji, tieto polia vytvárajú štartovacie momenty rovnakej veľkosti. Ale keďže ich znaky sú odlišné, výsledný Štartovací moment rovná nule. Preto rotor zostáva nehybný. Ale ak ho prinútite otáčať sa pomocou dodatočnej sily, medzi týmito dvoma poľami sa vytvorí sklz - rozdiel v momentoch. Prevláda moment, ktorý smeruje k rotácii rotora. Potom je možné jeho nútený pohyb zastaviť: ďalšiu prácu zabezpečované posúvaním.
Rozdiely medzi asynchrónnymi a synchrónnymi motormi
Väčšina asynchrónnych strojov na striedavý prúd je vybavená skôr rotorom vo veveričke než fázovým rotorom. Ich rozdiely od synchrónnych motorov:
- Slaby prud;
- Jednoduché zariadenie;
- Nízke náklady;
- Predĺžená životnosť vďaka absencii kief;
- Komplexná regulácia otáčok (ale nie sú potrebné prevodníky).
Modely s navinutým rotorom sa líšia od modelov s klietkou nakrátko komplexné zariadenie, ale schopnosť plynule regulovať otáčky. Ich cena a výkon sú vyššie, ale kefy sa často opotrebúvajú.
Elektromotory asynchrónneho typu sú široko používané v trojfázových aj jednofázových napájacích sieťach. Používajú sa v priemysle aj v domácnosti. Ale iba ako motor v režime generátora produkujú synchrónne stroje najlepší výkon.