Что такое асинхронный электродвигатель. Как устроен асинхронный двигатель. Как работает асинхронный электродвигатель. Где применяются асинхронные двигатели. Каковы преимущества асинхронных электродвигателей.
Что такое асинхронный электродвигатель и его основные особенности
Асинхронный электродвигатель — это электрическая машина переменного тока, в которой частота вращения ротора не равна (асинхронна) частоте вращения магнитного поля статора. Это один из самых распространенных типов электродвигателей, широко применяемый в промышленности и быту.
Основные особенности асинхронных электродвигателей:
- Простота конструкции и высокая надежность
- Низкая стоимость изготовления
- Высокий КПД (до 95% и выше)
- Возможность работы напрямую от сети переменного тока
- Постоянная частота вращения, мало зависящая от нагрузки
- Возможность кратковременных механических перегрузок
Устройство асинхронного электродвигателя: основные компоненты
Конструкция асинхронного электродвигателя включает следующие основные части:
Статор
Статор представляет собой неподвижную часть двигателя. Он состоит из:
- Корпуса из магнитомягкой стали
- Сердечника из листовой электротехнической стали
- Обмотки, уложенной в пазы сердечника
Ротор
Ротор — это вращающаяся часть двигателя. Различают два основных типа роторов:
- Короткозамкнутый ротор типа «беличья клетка»
- Фазный ротор с контактными кольцами
Подшипниковые щиты
Подшипниковые щиты фиксируют вал ротора и обеспечивают его вращение. В них устанавливаются подшипники качения или скольжения.
Вентилятор
Вентилятор, устанавливаемый на валу ротора, обеспечивает охлаждение двигателя во время работы.
Принцип работы асинхронного электродвигателя
Принцип действия асинхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, индуцированных этим полем в обмотке ротора.
Основные этапы работы:
- При подаче переменного тока на обмотку статора создается вращающееся магнитное поле
- Магнитное поле статора пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС
- Под действием ЭДС в обмотке ротора возникают токи
- Взаимодействие токов ротора с магнитным полем статора создает вращающий момент
- Под действием вращающего момента ротор начинает вращаться в сторону вращения магнитного поля статора
Частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора. Разность этих частот называется скольжением и является важной характеристикой асинхронного двигателя.
Типы асинхронных электродвигателей
Существует несколько основных типов асинхронных электродвигателей:
По числу фаз питающего напряжения:
- Трехфазные
- Однофазные
- Двухфазные
По типу ротора:
- С короткозамкнутым ротором
- С фазным ротором
По способу охлаждения:
- С воздушным охлаждением
- С водяным охлаждением
Области применения асинхронных электродвигателей
Асинхронные электродвигатели находят широкое применение во многих отраслях промышленности и быта:
Промышленное оборудование:
- Станки и производственные линии
- Конвейеры и транспортеры
- Насосы и компрессоры
- Вентиляторы и воздуходувки
- Подъемно-транспортное оборудование
Транспорт:
- Электропоезда и трамваи
- Электрокары и электропогрузчики
- Электромобили
Бытовая техника:
- Стиральные и посудомоечные машины
- Холодильники и кондиционеры
- Кухонные комбайны и миксеры
- Пылесосы
Преимущества и недостатки асинхронных электродвигателей
Асинхронные электродвигатели обладают рядом преимуществ и недостатков по сравнению с другими типами электродвигателей.
Преимущества:
- Простота конструкции и низкая стоимость
- Высокая надежность и долговечность
- Возможность работы напрямую от сети переменного тока
- Высокий КПД при номинальной нагрузке
- Хорошие пусковые характеристики
- Возможность кратковременных перегрузок
Недостатки:
- Сложность регулирования скорости вращения
- Относительно низкий коэффициент мощности
- Большой пусковой ток
- Снижение КПД при неноминальных режимах работы
Регулирование скорости асинхронных электродвигателей
Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей может осуществляться несколькими способами:
- Изменение частоты питающего напряжения с помощью частотных преобразователей
- Изменение числа пар полюсов статора
- Введение дополнительного сопротивления в цепь ротора (для двигателей с фазным ротором)
- Изменение величины питающего напряжения
Наиболее эффективным и широко применяемым в настоящее время является частотное регулирование с помощью преобразователей частоты.
Эксплуатация и обслуживание асинхронных электродвигателей
Для обеспечения длительной и надежной работы асинхронных электродвигателей необходимо соблюдать правила их эксплуатации и проводить регулярное техническое обслуживание:
- Контроль температуры обмоток и подшипников
- Проверка состояния изоляции обмоток
- Очистка от пыли и грязи
- Смазка подшипников
- Контроль вибрации и шума при работе
- Проверка надежности электрических соединений
При правильной эксплуатации и своевременном обслуживании асинхронные электродвигатели могут работать без капитального ремонта в течение многих лет.
Асинхронный электродвигатель W22 355A/B 400kW 6Пол B3T 380-415/660//440-460В 50Гц IE2 IP55 Opc. W22-355A/B-B3T
К наиболее эффективным устройствам, образующим механическую энергию из электрической относится асинхронный двигатель. Асинхронный электродвигатель постоянного тока – это устройство, имеющее в своём строении вращающийся ротор. При этом в данном агрегате скорость оборотов магнитного поля ротора отличается от его собственной скорости вращения, что составляет ключевую особенность работы асинхронного двигателя. Исходя именно из такой особенности двигатель получил дополнительную составляющую «асинхронный», ведь если скорость в агрегате выровняется, тогда действие силы на основную (роторную) часть и наведение тока магнитным полем прекратится.
Устройство асинхронного электродвигателя
Устройство самого агрегата имеет в своём составе следующие ключевые компоненты:
- Ротор, который может быть, как фазным, так и короткозамкнутым. Первый вариант включает в себя трёхфазную обмотку и наиболее часто имеет соединение «звездой».
Второй же тип ротора представлен сердечник, имеющий стержни из алюминия, которые коротко изолированы так называемой «беличьей клеткой» – торцевыми кольцами; - Конструктивные составляющие (детали) – подшипники, крыльчатку, вал, лапы, вентиляторный кожух, подшипниковые шиты и коробку выводов – которые собственно и обеспечивают устройству охлаждение, вращение и защиту всего механизма;
- Статор, состоящий из стальных листов. Во включённом в устройство ротора сердечнике имеются пазы, в которые в свою очередь уложены обмотки. Их оси сдвинуты по отношению друг к другу на 120°.
Второй же тип ротора представлен сердечник, имеющий стержни из алюминия, которые коротко изолированы так называемой «беличьей клеткой» – торцевыми кольцами;Принцип работы ассинхронного электродвигателя
Перед тем, как купить асинхронный электродвигатель, вам стоит узнать о его принципе работы поближе.
Сам принцип работы агрегата уже заложен в его присоединённом прилагательном слове «асинхронный», что обозначает несинхронную работу. Из него следует, что при включении устройства, имеющиеся в нём ротор и статор, образуют вращающиеся магнитные поля.
Эти поля создаются с отличающимися частотами. При этом магнитные поля от частоты вращения ротора во всех случаях меньше, чем частоты от тех же полей, но образующихся от статора.
Для более детального усвоения принципа работы асинхронного двигателя, вы можете для себя визуально представить такой процесс в голове или на реальном примере в жизни: возьмите в руки постоянный магнит и медный диск. Положите медный диск на стол, а магнит вращайте несколько раз вокруг своей оси: вы сразу же заметите, что диск стал вращаться вслед за магнитом, но с небольшой задержкой. Так в структуре медного диска порождаются так называемые индукционные токи (Фуко), которые осуществляют своё движение по замкнутому кругу. При этом в нём образуется личное магнитное поле, которое в последующем и взаимодействует с магнитным полем от самого магнита.
В случае с асинхронным двигателем для создания такого вращающегося поля применяются статорные обмотки, а образуемый ими магнитный поток, порождает в проводниках ротора ЭДС.
Взаимодействие же тока Фуко и статорного магнитного поля внутри самой обмотки ротора образует электромагнитную силу, которая в дальнейшем приводит вращение вала в действие.
Сферы применения ассинхронных двигателей
Область применения асинхронных электродвигателей затрагивает все сферы жизнедеятельности человека. К примеру, те виды устройств, которые работают от одной фазы, встречаются в эл. инструментах, бытовой технике и любых механизмах с малой мощностью работы. Это могут быть следующие:
- Кухонная вытяжка;
- Домашний вентилятор;
- Советские стиральные машины;
- Триммеры;
- И прочие предметы.
В промышленности такие типы двигателей можно найти также в системах вентиляции, насосах или компрессорах, механизмах лебёдок и кранов, в металло- и деревообрабатывающих станках и так далее. К тому же сегодня такие устройства активно применяются и в электротранспорте.
Купить асинхронный электродвигатель в компании «Салютех»
Если вы желаете приобрести асинхронный электродвигатель, но всё ещё не знаете куда обратиться – компания «Салютех» рада приветствовать вас в своём интернет-магазине.
Здесь вы найдёте широкий спектр товаров для промышленности и личного применения, а также огромное количество деталей и оборудования для ваших устройств. Электродвигатель асинхронный, цена которого ниже, чем где-либо есть только на «Салютех»!
Среди множества наименований товаров здесь вы можете найти асинхронные двигатели любой мощности, любого назначения и в различной ценовой категории. Доставка товаров активна различными способами по всей территории Российской Федерации и за её пределами!
Поспешите приобрести максимально качественное оборудование, которое прослужит вам долгие годы, вместе с Салютех!
Однофазный асинхронный двигатель. Назначение, устройство, принцип действия.
Однофазные асинхронные двигатели — машины небольшой мощности, которые по конструктивному исполнению напоминают аналогичные трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором.
Назначение, устройство и принцип действия однофазных асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели отличаются от трехфазных двигателей устройством статора, где в пазах магнитопровода находится двухфазная обмотка, состоящая из основной, или рабочей, фазы с фазной зоной 120 эл.
град и выводами к зажимам с обозначениями С1 и С2, и вспомогательной, или пусковой, фазы с фазной зоной 60 эл. град и выводами к зажимам с обозначениями В1 и В2 (рис. 1).
Магнитные оси этих фаз обмотки смещены относительно друг друга на угол 0 = 90 эл. град. Одна рабочая фаза, присоединенная к питающей сети переменного напряжения, не может вызвать вращения ротора, так как ток ее возбуждает переменное магнитное поле с неподвижной осью симметрии, характеризуемое гармонически изменяющейся во времени магнитной индукцией.
Схема включения однофазного асинхронного двигателя
Рис. 1
Это поле можно представить двумя составляющими — одинаковыми круговыми магнитными полями прямой и обратной последовательностей, вращающимися с магнитными индукциями, вращающимися в противоположные стороны с одной и той же скоростью. Однако при предварительном разгоне ротора в необходимом направлении он при включенной рабочей фазе продолжает вращаться в том же направлении.
По этой причине пуск однофазного двигателя начинают с разгона ротора путем нажатия пусковой кнопки, вызывающего возбуждение токов в обеих фазах обмотки статора, которые сдвинуты по фазе на величину, зависящую от параметров фазосдвигающего устройства Z, выполненного в виде резистора, индуктивной катушки или конденсатора, и элементов электрических цепей, в которые входят рабочая и пусковая фазы обмотки статора. Эти токи побуждают в машине вращающееся магнитное поле с магнитной индукцией в воздушном зазоре, которая периодически и монотонно изменяется в пределах максимального и минимального значений, а конец ее вектора описывает эллипс.
Это эллиптическое вращающееся магнитное поле находит в проводниках короткозамкнутой обмотки ротора ЭДС и токи, которые, взаимодействуя с этим полем, обеспечивают разгон ротора однофазного двигателя в направлении вращения поля, и он в течение нескольких секунд достигает почти номинальной скорости.
Отпускание пусковой кнопки переводит электродвигатель с двухфазного режима на однофазный, поддерживаемый в дальнейшем соответствующей составляющей переменного магнитного поля, которая при своем вращении несколько опережает вращающийся ротор из-за скольжения.
Своевременное отключение пусковой фазы обмотки статора однофазного асинхронного двигателя от питающей сети необходимо в связи с ее конструктивным исполнением, предусматривающим кратковременный режим работы — обычно до 3 с, что исключает длительное пребывание ее под нагрузкой в связи с недопустимым перегревом, сгоранием изоляции и выходом из строя.
Маркировка зажимов фаз обмотки статора однофазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором
Рис. 2: а, в — соединение для правого вращения ротора; б, г — соединение для левого вращения ротора
Повышение надежности эксплуатации однофазных асинхронных двигателей обеспечивают встраиванием в корпус машин центробежного выключателя с размыкающими контактами, присоединенными к зажимам с обозначениями ВЦ и В2, и теплового реле с аналогичными контактами, имеющими выводы с обозначениями РТ и С1 (рис. 2, в, г).
Центробежный выключатель автоматически отключает пусковую фазу обмотки статора, присоединенную к зажимам с обозначениями В1 и В2 при достижении ротором скорости, близкой к номинальной, а тепловое реле — обе фазы обмотки статора от питающей сети, когда нагрев их окажется выше допустимого.
Перемена направления вращения ротора достигается изменением направления тока в одной из фаз обмотки статора при пуске путем переключения пусковой кнопки и перестановки металлической пластины на зажимах электродвигателя (рис. 2, а, б) или только перестановкой двух аналогичных пластин (рис. 2, в, г).
Что такое асинхронный двигатель? (с изображением)
`;
Промышленность
Факт проверен
Пол Скотт
Асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока (AC), в котором для создания вращательного движения используется индуцированный ток в его роторе, а не физический источник энергии.
Большинство электродвигателей вращаются в результате взаимодействия между электромагнитными полями, создаваемыми в статоре и роторе двигателя. В асинхронном двигателе поле, создаваемое в обмотках статора, создается путем их подключения к источнику переменного тока. Поле, генерируемое в роторе, обеспечивается не прямым введением тока, а скорее трансформаторной индукцией тока благодаря соседнему электромагнитному полю статора. Большинство крупных двигателей переменного тока в промышленных или бытовых целях являются асинхронными двигателями.
Асинхронные двигатели, также известные как асинхронные двигатели или двигатели с короткозамкнутым ротором, состоят из двух основных компонентов.
Первый — это статор, то есть бочкообразная внешняя рама двигателя. Статор асинхронного двигателя имеет ряд обмоток или катушек, разложенных по его внутренней поверхности, каждая из которых включает набор электрических соединений на внешней стороне корпуса. Вторым важным компонентом является ротор — цилиндрический сердечник, который плотно прилегает к статору. Вал двигателя, обеспечивающий вращательную работу, проходит через середину или ротор и поддерживается на обоих концах подшипниками. В асинхронном двигателе ротор выполнен либо из твердой стали, либо из ряда параллельных стальных или медных стержней без возможности ввода электричества.
Большинство двигателей переменного тока полагаются на полярное соотношение отдельных электромагнитных полей, генерируемых в обеих этих частях, для вращения ротора.
Благодаря своей простоте и прочности асинхронный двигатель идеально подходит для тяжелых условий эксплуатации.
Отсутствие дополнительных контактных колец и щеток, необходимых для подачи питания на ротор, делает этот тип двигателя одним из самых надежных и эффективных двигателей переменного тока. Асинхронные двигатели также могут использоваться в качестве генераторов, если они работают на скорости выше определенной.
Вам также может понравиться
Рекомендуется
КАК ПОКАЗАНО НА:
Асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель имеет пассивный ротор, который постоянно замкнут накоротко (беличья клетка) или временно (см.
Ротор с контактными кольцами ). Он может производить до нескольких мегаватт и чаще всего используется в качестве стандартного трехфазного двигателя в промышленности.
Магнитное поле в асинхронном двигателе создается током намагничивания за счет подаваемой электрической энергии. Асинхронные двигатели характеризуются скольжением, т.е. е. зависящая от нагрузки разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращающегося поля питающего напряжения.
Ротор представляет собой металлическую клетку с осевыми стержнями, расположенными по симметричной круговой схеме и прикрепленными к короткозамыкающему кольцу (концевому кольцу) на каждом конце.
Статор содержит распределенные катушки, которые индуцируют напряжение в стержнях ротора (см. Индукция ) посредством вращающегося магнитного поля. Это приводит к сильному току в короткозамкнутых стержнях, что создает силу между ротором и статором в магнитном поле и приводит к электромагнитному взаимодействию, ответственному за асинхронность.
Асинхронные двигатели подвержены значительным потерям в статоре и роторе.
В двигателях с контактными кольцами трехфазная обмотка ротора соединяется с переменными резисторами, обычно используемыми в качестве жидкостных пускателей, через контактные кольца. Такая конструкция обеспечивает плавный процесс пуска , который не оказывает ударной нагрузки на сеть электропитания и позволяет в определенной степени изменять скорость. Однако это также приводит к значительным потерям мощности.
Обмотки ротора с короткозамкнутым ротором обычно состоят из одинарных или двойных токопроводящих стержней, которые на концах замыкаются накоротко кольцеобразным проводником. Короткозамкнутые роторы очень просты по конструкции и надежны, не требуют обслуживания. См. рис. 1 Асинхронный двигатель
Различают двигатели с сухим, погружным и мокрым ротором в отношении контакта с водой. See Fig. 2 Asynchronous motor
Internal wetting | External wetting | ||
Rotor | Winding | Dry housing | Мокрый корпус (погрузка |
Сухой | Сухой | Сухой мотор (без охраны | 111111119191919191 гг. двигатель |
Мокрый (двигатель с мокрым ротором) | Сухой (герметичный двигатель) | Двигатель с мокрым ротором полностью мокрого погружного насоса |
Рис. 2 Асинхронный двигатель: Обозначение асинхронных двигателей в зависимости от смачивания
Сухой двигатель имеет различные виды защиты от попадания воды (см. Тип защиты ).
Погружной электродвигатель частично или полностью погружается в воду и обычно устанавливается в вертикальном положении. Тепло, выделяемое двигателем, передается непосредственно окружающей перекачиваемой жидкости. Его отличительной чертой является корпус двигателя, который смачивается снаружи (см.0031 Насос с погружным двигателем ). Внутреннее смачивание и глубина погружения отличают заполненные маслом или воздухом погружные двигатели для малых и средних глубин погружения (насосы для сточных вод) от полностью погружных двигателей.
