Достоинства и недостатки асинхронного двигателя. Асинхронный двигатель: принцип работы, преимущества и недостатки

Как устроен асинхронный двигатель. Какие бывают виды асинхронных двигателей. В чем заключаются основные достоинства и недостатки асинхронных электродвигателей. Как происходит пуск и регулирование скорости асинхронных двигателей.

Принцип работы асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель — это электрическая машина переменного тока, принцип действия которой основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с токами, индуцированными этим полем в обмотке ротора. Как работает асинхронный двигатель.

1. При подаче переменного напряжения на обмотки статора создается вращающееся магнитное поле.
2. Это поле пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них ЭДС.
3. Под действием ЭДС в обмотке ротора возникают токи.
4. Взаимодействие токов ротора с магнитным полем статора создает вращающий момент.
5. Ротор начинает вращаться вслед за полем статора, но с небольшим отставанием (скольжением).

Почему двигатель называется асинхронным. Потому что частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора. Эта разница называется скольжением и обычно составляет 2-5%.

Устройство асинхронного электродвигателя

Основные части асинхронного двигателя:

• Статор — неподвижная часть, состоящая из корпуса и магнитопровода с обмоткой
• Ротор — вращающаяся часть на валу
• Подшипниковые щиты
• Вентилятор для охлаждения
• Клеммная коробка для подключения

Статор асинхронного двигателя представляет собой полый цилиндр, собранный из тонких листов электротехнической стали. На внутренней поверхности статора располагаются пазы, в которые укладывается обмотка.

Ротор бывает двух типов:

• Короткозамкнутый — обмотка выполнена в виде алюминиевых стержней, замкнутых по торцам кольцами
• Фазный — на роторе расположена трехфазная обмотка, выведенная на контактные кольца

Виды асинхронных двигателей

Асинхронные электродвигатели классифицируются по следующим признакам:

По типу ротора:

• С короткозамкнутым ротором — самые распространенные из-за простоты и надежности
• С фазным ротором — позволяют регулировать пусковые характеристики

По числу фаз:

• Однофазные — для бытовой техники малой мощности
• Двухфазные — редко используются
• Трехфазные — наиболее распространены в промышленности

По числу пар полюсов:

• Двухполюсные — 3000 об/мин
• Четырехполюсные — 1500 об/мин
• Шестиполюсные — 1000 об/мин
• Восьмиполюсные — 750 об/мин

Преимущества асинхронных двигателей

Асинхронные электродвигатели получили широкое распространение благодаря ряду достоинств:

• Простота конструкции — отсутствие коллектора и щеток
• Низкая стоимость производства
• Высокая надежность и длительный срок службы
• Возможность прямого подключения к сети
• Хорошие пусковые характеристики
• Стабильная скорость вращения при изменении нагрузки
• Простота обслуживания и ремонта

За счет этих преимуществ асинхронные двигатели составляют более 90% всех электродвигателей, применяемых в промышленности и быту.

Недостатки асинхронных электродвигателей

Наряду с достоинствами, асинхронные двигатели имеют и ряд недостатков:

• Сложность плавного регулирования скорости вращения
• Относительно низкий КПД при малых нагрузках
• Небольшой пусковой момент у двигателей с короткозамкнутым ротором
• Значительный пусковой ток (5-7 кратный от номинального)
• Низкий коэффициент мощности, особенно при недогрузке

Большинство этих недостатков удается устранить с помощью современных систем управления на базе преобразователей частоты.

Способы пуска асинхронных двигателей

Существуют следующие основные способы пуска асинхронных электродвигателей:

1. Прямой пуск — самый простой, но сопровождается большими пусковыми токами
2. Переключение со звезды на треугольник — снижает пусковой ток в 3 раза
3. С помощью пускового реостата (для двигателей с фазным ротором)
4. Через автотрансформатор — понижает напряжение при пуске
5. Плавный пуск с помощью тиристорных устройств
6. Частотный пуск — наиболее современный способ

Выбор способа пуска зависит от мощности двигателя, характера нагрузки и требований к пусковым характеристикам.

Регулирование скорости асинхронных двигателей

Для регулирования частоты вращения асинхронных двигателей применяются следующие способы:

• Изменение числа пар полюсов — ступенчатое регулирование
• Изменение напряжения питания — ограниченный диапазон
• Введение сопротивления в цепь ротора — для двигателей с фазным ротором
• Каскадное включение двигателей
• Частотное регулирование — наиболее эффективный способ

Частотное регулирование позволяет плавно изменять скорость в широком диапазоне, экономить электроэнергию и улучшать характеристики электропривода.

Асинхронный двигатель, его плюсы и минусы

Асинхронный двигатель — электрическая машина переменного тока, отличается максимальным пусковым моментом, небольшими показателями пускового тока. Название асинхронного аппарата происходит от слова «неодновременный». Прибор обеспечивает частоту вращения ротора ниже частоты вращения магнитного поля. От классических модификаций с короткозамкнутыми роторами, агрегат отличается простотой конструкции и дешевизной изготовления.

Обзор конструкции

Три основные составляющие двигателя –

ротор, статор и корпус. Кожух обеспечивает защитные функции, предупреждает повреждения на статоре и роторе. Также позволяет закрепить подвижную, стационарную часть асинхронной машины.

Статор размещен неподвижно в двигателе, содержит станину и магнитопровод. Под воздействием пресса магнитный проводник фиксируется к станине и формирует электромагнитное ядро. Магнитное поле, создаваемое в ядре, беспрерывно вращается. Тонкие листы магнитопровода выполнены из электротехнической листовой стали, крепление пластин способствует образованию пазов и зубцов статора. Шихтованный сердечник, выступающий дополнительным элементом статора, также создан из статорных пластин. Листы сердечника соединяются сваркой, прессом и кольцевыми шпонками – аналогично образован магнитопровод.

Обмотка ротора представлена короткозамкнутыми кольцами, внешне напоминающими колеса беличьих клеток. Включает латунные или медные стержни, приваренные к короткозамкнутым кольцам на торцах. Кольца вбиты в пазы. Статор и ротор разделен воздушной прослойкой.

Обмотка двигателей с фазным ротором в начале изолирована, концы припаяны к контактным кольцам, позволяющим подключить пуско-регулирующий реостат. Цепь ротора получает дополнительное сопротивление, дает возможность регулировать частоту вращения и уменьшения пусковых токов.

Ключевые преимущества

Преимущества эксплуатации асинхронных электродвигателей (АД) состоят в следующем:

• Возможность прямого подключения к питающей сети без пускорегулирующих приборов при коэффициенте загрузки ≈1.
• Самостоятельный запуск группы асинхронных двигателей одной или нескольких питающих секций при кратковременном обесточивании и последующем возобновлении питания под воздействием станционной автоматики.
• Простота обслуживания и эксплуатации, доступная цена, высокая надежность, определяющая широкое применение в промышленности с целью привода механизмов, устойчивых к перепадам электроэнергии, пусковых показателей, скольжения.
• Безотказная работа на участках, размещенных на высоте над уровнем моря 1 км, при диапазоне температур – 40°С и +40 °С, влажности воздуха при +25°С не более 98%, запыленности — 10 мг/м3.
• Способность принимать различные механические перегрузки без существенных изменений КПД или нарушения стабильности работы.
• Полная автоматизация работы.
• Отсутствие необходимости проводить сложное и дорогостоящее обслуживание.
• Асинхронным двигателем проводят комплектацию редукторов (червячных и цилиндрических). Механизм способствует уменьшению угловых скоростей вала и повышению крутящих моментов.
• Широкий выбор конструкций. В зависимости от типа обмотки, различают асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым и фазным ротором (с контактными кольцами).

По количеству используемых фаз устройства разделяют на одно-, двух-, трехфазные варианты.

Трехфазная обмотка обеспечивает лучшие пусковые характеристики и стабильную работу. Двухфазные электродвигатели оснащены двумя перпендикулярными обмотками статора, используемыми в однофазных сетях — одну обмотку соединяют напрямую с фазой, вторую питают фазосдвигающим конденсатором. Однофазный электродвигатель работает от пусковой катушки индуктивности, подключенной кратковременно через конденсатор к сети или замкнутой накоротко. Маломощные приборы выступают оптимальным вариантом для питания бытовых приборов.

Трехфазный асинхронный двигатель

Отрицательные характеристики асинхронного двигателя

АД обладает перечисленными ниже недостатками:

• Чувствительностью к перепадам напряжения.
• Высокими пусковыми токами при низких коэффициентах скольжений.
• Необходимостью использования преобразователей частоты, пусковых реостатов для улучшения характеристик электромотора.
• Небольшими показателями синхронной частоты вращения — не превышает 3000 об/мин. Для увеличения скорости потребуется редуктор или турбопривод.
• Сложной регулировкой производительности механизмов, вращающихся под воздействием асинхронного электродвигателя.

Асинхронные электродвигатели располагают приличной механической характеристикой. Несмотря на недостатки, они лидируют по показателям применения. Мощность двигателей серии АИР варьирует в пределах 0,06 и 400 кВт, высота оси вращения – 50-355 мм. Ток при максимальном напряжении — 0,55…5 А. КПД электродвигателя 66-83 %, что также является хорошим показателям для устройства с низкими эксплуатационными затратами.

Рекомендации по выбору устройства

Решив купить асинхронный электродвигатель, важно правильно определить обороты на выходе, мощность, посадочные параметры по лапам или габариты фланца, диаметр вала. Дополнительного внимания заслуживают стандарты моторов.

Зарубежные производители выпускают продукцию серии CENELEK, DIN и IEC, в отечественной промышленности также встречаются аналогичные стандарты. Например, под категорию DIN попадают двигатели: IMM, RA, РА, AIS, ИММ, Y2, М2АА, АИС. Ключевым отличием российских электромоторов стандарта ГОСТ от импортных устройств являются меньшие габариты.

Большинство потребителей отдает предпочтение европейским стандартам, благодаря разнообразному выбору. Также многие пользователи принципиально ищут импортные двигатели для использования в узкоспециальной среде: для постоянного тока, тельферов, приводов станков с ЧПУ. Однако отечественные электромоторы купить гораздо проще, в случае поломки не потребуется долгий поиск для замены деталей.

Похожие записи

Асинхронный электродвигатель — устройство, принцип работы, виды асинхронных двигателей

Данный двигатель зачастую используется в промышленности. Он простой в использовании, долговечный, недорогой.

Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель превращает электрическую энергию в механическую. Его работа основана на принципе вращающегося магнитного поля. Сам принцип действия аппарата можно описать несколькими пунктами поэтапно:

1. Во время запуска самого двигателя происходит пересечение магнитного поля с контуром ротора, после чего происходит индицирование электродвижущей силы.
2. В замкнутом роторе происходит возникновение переменного тока.
3. Магнитные поля: статора и ротора также воссоздают непосредственно так называемый крутящий момент.
4. Ротор «догоняет» поле самого статора.
5. Когда частоты вращения самого магнитного поля статора/ротора имеют совпадения, электромагнитные процессы, образованные в месте ротора затухают. После чего крутящий момент приравнивается к «0».
6. Статор, а вернее его образованное магнитное поле возбуждает контур ротора, который в этот момент вновь позади.

Где применяются?

Как уже уточнялось выше в статье, применяется данный двигатель промышленности (лебедки общепромышленного назначения, краны) и бытовой технике (асинхронные двигатели с небольшой мощностью).

Теперь остановим ваше внимание на электродвигателе непосредственно с короткозамкнутым ротором. Они применяются в самих электроприводах различных типов станков, а если говорить точнее: металлообрабатывающих, а также часто встречающихся на сегодня грузоподъемных и ткацких, в том числе деревообрабатывающих), а также в вентиляторах, лифтах, различных насосах, бытовых приборах.

Если говорить об асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором, то благодаря его применению можно добиться существенного снижения энергопотребления оборудования, которое в свою очередь, обеспечивает высокий уровень надежности аппарата. Данные характеристики оказывают положительный эффект на модернизацию производства в целом.

 

Что такое «скольжение»?

Пришло время поговорить о таком понятии как «скольжение» асинхронного двигателя.
Это, по сути, относительная разность скоростей самого вращения «ротора», это ни что иное, как изменение, так называемого переменного магнитного тока. «Скольжение» измеряется в относительных единицах, а также можно измерять в процентном соотношении.

Устройство асинхронного двигателя

Основные части двигателя: статор и ротор. Три обмотки находятся на полюсах железного сердечника кольцевой формы, сети так называемого трехфазного тока 0 располагаются одна относительно другой строго под углом 120 градусов.
Также отметим, что внутри самого сердечника закреплен на той же оси цилиндр из высококачественного металла. Он называется – ротор.

Из чего состоит асинхронный электродвигатель

Статор

Статор это неподвижная часть, которая формирует вращающееся магнитное поле. Именно это поле непосредственно соприкасается с электромагнитным полем самой подвижной части, именуемой ротором, тем самым происходит полноценное вращение ротора.

Двигатели статора имеют фазные и короткозамкнутые роторы.

Устройство статора

1. Первое это корпус, изготовленный из чугуна, но часто встречаются корпуса из алюминия.
2. Далее идет сердечник из пластин, которые изготовлены из электротехнической стали в толщину 0,5 миллиметров. Пластины сердечника скреплены скобками или же швами, покрыты изоляционным лаком, закреплены в станине при помощи стопорных болтов.
3. Ну и последнее в устройстве статора– обмотки, сдвинутые друг к другу на 120 градусов, как правило, в устройстве их не более трех, они вложены в пазы на внутренней стороне самого сердечника, изготовлены из изолированного медного, алюминиевого провода круглого/квадратного сечения.

Сердечник статора

Выполняется с посадкой на вал, без наличия промежуточной втулки. Посадка сердечников используется в двигателях с высотой непосредственно оси в 250 миллиметров без шпонки.
В больших двигателях сердечники закреплены на вал с применением шпонки. В случае, если ротор в диаметре 990 миллиметров, сердечник шихтуют из разных сегментов.

Обмотка статора и количество оборотов электродвигателя

Определить количество оборотов электродвигателя можно лишь при помощи обмотки. В этом нет ничего сложного и достаточно просто следовать инструкции и все получится. Для этого нужно:

1. Снять крышку с двигателя.
2. Найти одну из секций и посмотреть, сколько места она занимает по окружности самого круга. Например, если катушка заняла половину круга – это 180 градусов, то двигатель идет на 3000 оборотов в минуту.
3. Если в окружности вмещается три секции на 120 градусов, то это двигатель на 1500 оборотов в минуту.
4. Если в катушке вмещается 4 секции на 90 градусов, то двигатель на 3000 оборотов в минуту.

Ротор

Вращается внутри самого статора (выше описывали, что он представляет собой). Ротор – элемент электрического двигателя. Его вал соединен с деталями агрегаторов. Если говорить о массивном роторе – это цельный стальной цилиндр, который помещается во внутрь статора с не присоединенным к его поверхности сердечником (также выше описывали что такое сердечник).

Также бывают еще разновидности ротора:

• фазный (уложен в пазы сердечника обмоткой и соединен по схеме «звезда»),
• короткозамкнутый (залитый в поверхность сердечника, замкнут с торцов при помощи двух высокопроводящих медных колец).

Устройство короткозамкнутого ротора

Такая обмотка зачастую называется у профессионалов «беличьим колесом» по причине того, что его внешняя конструкция достаточно схожа с ним. Состоит из аллюминевых стержней, торцов с двумя кольцами замкнутых накоротко. Такие стержни вставлены, как правило, в пазы сердечника самого ротора.

Как сделан фазный ротор

Фазный ротор представляет собой двигатель, который поддается регулировке при помощи добавления в цепь ротора так называемых добавочных сопротивлений. Используются такого плана двигатели во время пуска с нагрузкой на валу. В свою очередь, увеличение сопротивления в цепи ротора предоставляет возможность увеличить пусковой момент.

Что лучше короткозамкнутый или фазный: совместная работа ротора и статора

Здесь стоит отметить, что особенных преимуществ нет ни у одного ротора, каждый хорош по-своему. Более подробно на них останавливаться не будем, так как вся необходимая информация по этим двум разновидностям ротора уже была дана выше в статье. остановим внимание на том, как регулируется частота вращения ротора. Это можно сделать при помощи изменения так называемого дополнительного сопротивления самой цепи ротора.

Также можно регулировать частоту вращения ротора, изменив напряжение статора, который подведен к обмотке.

Можно также изменить частоту питающего напряжения или же переключить число пар полюсов, ввести резисторы в цепь ротора.

Классификация по типу ротора

Классификация по типу ротора следующая: однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, а также есть такая разновидность ротора, как двухфазный асинхронный двигатель короткозамкнутый.

Плюс ко всему сегодня часто пользуется спросом и асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором с тремя фазами, а также асинхронный двигатель с фазным ротором, также с тремя фазами. Именно так и делится классификация ротора по числу фаз.

Линейные моторы

В линейных двигателях перемещение рабочего органа РО (коротких подач) происходит от самого двигателя через ременную передачу строго на винт (ходовой).

Шариковая гайка скреплена с короткой передачей пружинных механизмов защиты от соударений, именно через нее происходит вращение винта и происходит трансформация в продольное перемещение РО.

Подключение двигателя к питанию

Кнопки “Стоп” должны быть подключены в последовательности друг с другом, а в свою очередь кнопки “Пуск” должны строго настрого быть подключены в параллели между собой в цепи управления.

Во время нажатия на “Пуск” цепь катушки будет замкнута, а сама катушка начинает втягиваться, а во время размыкания кнопки, напряжение питающее катушку, пойдет через блок-контакт КМ. Прервать цепь управления можно при помощи нажатия на одну из кнопок “Стоп”.

Достоинства и недостатки асинхронных двигателей

Какие недостатки и достоинства у асинхронных электродвигателей

Достоинства:

• прежде всего, их легко использовать и никаких сложностей при эксплуатации не возникает
• конструкция двигателей очень простая и это еще одно их преимущество, а также нельзя не отметить их низкую себестоимость (порой это имеет большое значение для покупателей, так что это еще один плюс таких двигателей)
• надежность

Недостатки:

• модели оснащены маленьким пусковым механизмом
• выдают высокой спусковой ток
• очень сильно чувствительны к возможной смене параметров в сети
• для плавного регулирования скорости нужен преобразователь вероятных частот

Несмотря на то, что есть свои недостатки эти асинхронные двигатели, пользуются огромной популярностью. Так что все-таки они заслуживают должного уважения и не зря их часто используют в промышленности.

Заключение

Надеемся, теперь вам полностью понятен принцип работы асинхронного двигателя. Если хотите регулярно узнавать новую информацию по этой теме, а также по теме металлоискателей, подписывайтесь на нашу группу в социальной сети «Вконтакте». Для этого вам необходимо будет перейти по следующей ссылке https://vk.com/electroinfonet. Там можно не только узнавать различного рода полезную информацию, но еще и задавать вопросы и получать на них подробные ответы.

Следующая

Электрические машиныМалоизвестные факты о двигателях постоянного тока

Преимущества и недостатки асинхронного двигателя

Подавляющее большинство электродвигателей, используемых в промышленности – асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. В новом оборудовании их доля составляет более 95%, остальное – серводвигатели, шаговые двигатели, щеточные двигатели постоянного тока и некоторые другие специфические виды приводов.

Преимущества асинхронного двигателя

Конструкция. По сравнению с другими типами электродвигателей асинхронный двигатель имеет наиболее простую конструкцию. С одной стороны это объясняется использованием стандартной трехфазной системы электроснабжения, с другой – принципом действия агрегата. Данная особенность обуславливает еще одно важное преимущество — невысокую цену асинхронных приводов. Среди двигателей разных типов одинаковой мощности асинхронный будет самым дешевым.

Подключение. Благодаря тому, что в стандартной трехфазной системе питания фазы сдвинуты на 120°, для формирования вращающегося поля не нужны дополнительные элементы и преобразования. Вращение поля внутри статора и, как следствие, вращение ротора обусловлены самой конструкцией асинхронного двигателя. Достаточно обеспечить подачу напряжения через коммутационный аппарат (контактор или пускатель), и двигатель будет работать.

Эксплуатация. Затраты на эксплуатацию асинхронного электродвигателя крайне малы, а обслуживание не представляет никаких сложностей. Нужно лишь время от время проводить чистку от пыли и по необходимости протягивать контакты подключения. При правильной установке и эксплуатации двигателя замена подшипников производится раз в 15-20 лет.

Недостатки асинхронных двигателей

Скорость вращения ротора. Скорость вращения вала двигателя зависит от частоты питающей сети (стандартные значения в промышленности – 50 и 60 Гц) и от количества полюсов обмоток статора.

Это можно считать недостатком в том случае, когда необходимо в процессе работы менять скорость вращения. Для решения данной проблемы были разработаны многоскоростные асинхронные двигатели, у которых имеется возможность переключения обмоток.

Кроме того, в современном оборудовании управление скоростью реализуется за счет преобразователей частоты.

Скольжение. Эффект скольжения проявляется в том, что частота вращения ротора всегда будет меньше частоты вращения поля внутри статора. Это заложено в принцип работы асинхронного двигателя и отражено в его названии. Скольжение также зависит от механической нагрузки на валу.

При необходимости скольжение можно скомпенсировать, а скорость вращения сделать независимой от нагрузки при помощи преобразователя частоты.

Величина напряжения питания. В сырых и влажных помещениях, где действуют повышенные требования к электробезопасности, применение асинхронного электродвигателя может быть невозможным. Дело в том, что из-за конструктивных особенностей такие двигатели практически не производятся на напряжение питания менее 220 В. В таких случаях применяют приводы постоянного тока, рассчитанные на напряжение 48 В и менее, либо используют гидравлические или пневматические приводы.

Чувствительность к напряжению питания. При отклонении напряжения питания более чем на 5% параметры двигателя могут отличаться от номинальных, а сам агрегат может перегреваться. Кроме того, при понижении напряжения падает момент электродвигателя, который квадратически зависит от напряжения.

При использовании преобразователя частоты скорость вращения меняется путем изменения величины и частоты питающего напряжения. Принципиально, что отношение напряжения к частоте должно быть константой.

Пусковой ток. Большой пусковой ток – проблема асинхронных двигателей мощностью более 10 кВт. При пуске ток может превышать номинальный в 5-8 раз и длиться несколько секунд. Из-за этого негативного эффекта мощные двигатели нежелательно подключать напрямую.

Чаще всего для понижения пускового тока применяют схему «Звезда-Треугольник», устройства плавного пуска и преобразователи частоты. Также можно использовать асинхронные двигатели с фазным ротором.

Пусковой момент. В силу электрических и механических переходных процессов в момент пуска двигатель обладает крайне низким КПД и большой реактивностью. Из-за низкого пускового момента привод может не справиться с началом вращения тяжелых механизмов. Этот же недостаток приводит к нагреву двигателя при пуске. Отсюда возникает другая проблема – ограничение количества пусков в единицу времени.

При использовании частотного преобразователя момент при пуске и на низких частотах может быть увеличен за счет повышения напряжения.

Вывод

Плюсы асинхронных двигателей значительно перевешивают минусы. В большинстве случаев недостатки компенсируются путем применения преобразователей частоты и других устройств пуска.

Другие полезные материалы:
Способы защиты электродвигателей
Когда не нужен плавный пуск
Когда нецелесообразно ремонтировать двигатель

Основные преимущества и недостатки асинхронных двигателей

1. Главная
  ›  
2. Основные преимущества и недостатки асинхронных двигателей
 

Асинхронные двигатели подразделяются на два вида, одни имеют короткозамкнутый ротор, вторые – фазный. Большинство используемых электрических двигателей являются асинхронными, имеющими короткозамкнутый ротор. Их широкое применение в первую очередь обуславливается простотой в обслуживании, эксплуатации, простотой конструкции, низкой стоимостью и высокой надежностью. Что касается недостатков, то такие модели имеют малый пусковой и большой спусковой ток, чувствительны к изменениям параметров в сети, для плавного регулирования скорости понадобиться преобразователь частоты. 

Помимо этого асинхронные двигатели из сети потребляют реактивную мощность. Предел их применения определяется мощностью системы электроснабжения определенного предприятия. Большинство пусковых токов при малой мощности системы могут создавать значительные понижения напряжения. 

При использовании двигателей с фазным ротором можно снизить пусковой ток, тем самым увеличить пусковой момент, благодаря введению пусковых реостатов в цепь ротора.  Правда, из-за усложненной конструкции и увеличения стоимости применение данных электродвигателей ограничено. В основном их применяют как приводы механизмов с тяжелыми пусковыми условиями. Чтобы уменьшить пусковые токи асинхронного двигателя, который имеет короткозамкнутый ротор, необходимо использовать преобразователь частоты или устройство с плавным пуском. 

Системы, которые имеют ступенчатое изменение скорости, такие как лифты, лучше всего работают на многоскоростных асинхронных двигателях. Механизмы, которые требуют остановку на некоторое время и фиксацию вала при исчезновении напряжения питания, работают на асинхронных двигателях с электромагнитным тормозом, такие как лебедки или металлообрабатывающие станки.

устройство, принцип работы, виды, способы пуска

Способы пуска и схемы подключения

Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором обладает низкой себестоимостью, большими пусковыми токами и низким усилием на старте. Поэтому для различных целей могут применять различные способы пуска, снижающие бросок тока в обмотках и улучшающие рабочие характеристики:

• прямой – напряжение на электродвигатель подается через пускатели или контакторы;
• переключение схемы соединения обмоток электродвигателя со звезды на треугольник;
• понижение напряжения;
• плавный пуск;
•  изменение частоты питающего напряжения.

Однофазного асинхронного двигателя.

Для асинхронного однофазного электродвигателя могут использоваться три основных способа пуска:

• С расщеплением полюсов – используется в электродвигателях особой конструкции, но недостатком методы является постоянная потеря мощности.

• С конденсаторным пуском – вводит пусковой конденсатор в момент запуска асинхронного двигателя и убирает его со схемы через несколько секунд после начала работы. Обладает максимальным вращательным моментом.
• С резисторным пуском электродвигателя – обеспечивает начальный сдвиг между векторами ЭДС обмоток для скольжения в асинхронной машине.

Трехфазного асинхронного двигателя.

Трехфазные асинхронные агрегаты могут подключаться такими способами:

• Напрямую в цепь через пускатель или контактор, что обеспечивает простоту процесса, но формирует максимальные токи. Этот способ не подходит в случае больших механических нагрузок на вал.
• Переключением схемы со звезды на треугольник – применяется для снижения токов в обмотках электродвигателя за счет уменьшения питающего напряжения с линейного на фазное.
• Путем подключения через преобразователь напряжения, реостаты или автотрансформатор для снижения разности потенциалов. Также используется изменение числа пар полюсов, частоты питающего напряжения и прочие.

Помимо этого трехфазные асинхронные двигатели могут использовать прямую и реверсивную схему включения в цепь. Первый вариант применяется только для вращения вала электродвигателя в одном направлении. В реверсивной схеме можно переключать движение рабочего органа в прямом и обратном направлении.

Рис. 9: прямая схема без возможности реверсирования

Рассмотрим нереверсивную схему пуска асинхронного электродвигателя (рисунок 9). Здесь, через трехполюсный автомат QF1 питание подается на пускатель KM1. При нажатии кнопки SB2 произойдет подача напряжения на обмотки электродвигателя, его остановка осуществляется кнопкой SB1. Тепловое реле KK1 применяется для контроля температуры нагрева, а лампочка HL1 сигнализирует о включенном состоянии контактора.

Рисунок 10: схема прямого включения с реверсом

Реверсивная схема (смотрите рисунок 10) устроена аналогичным образом, но в ней используются два пускателя KM1 и KM2. Прямое включение асинхронного электродвигателя производиться кнопкой SB2, а обратное SB3.

Преимущества и недостатки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Запатентованный российским ученым Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским в 1889 году, трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка» (сокращенно АДКЗ), произвел настоящую революцию в электротехнике. Теперь асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором находят самое широкое применение в промышленности, на транспорте, в быту и т.д.

Перечислять области их применения можно очень долго. Электрические приводы дымососов, подъемных кранов, шаровые мельницы, насосы, транспортеры, лебедки, дробилки, всевозможные станки, и бытовые приборы, — множество применений находит это замечательное устройство в наше время.

Конструкция такого двигателя относительно проста

Трехфазная обмотка статора уложена в пазы магнитопровода, набранного из пластин электротехнической стали, и может быть соединена как в «треугольник», так и в «звезду», в зависимости от условий эксплуатации. Обмотка ротора, в свою очередь, образована медными, алюминиевыми, или латунными стержнями, накоротко замкнутыми двумя кольцами с торцов ротора.

Сердечник ротора, как и сердечник статора, набран из листов электротехнической стали, и тоже имеет пазы, в которых и размещены стержни. Обычно стержни отливаются вместе с торцевыми кольцами, и завершенная конструкция ротора со стержнями похожа на «беличью клетку», поэтому ее так и называют.

К преимуществам двигателей такого типа, в частности, перед асинхронными двигателями с фазным ротором, относятся простота обслуживания и отсутствие подвижных контактов. Здесь нет щеток и контактных колец, питание подается только на неподвижную трехфазную обмотку статора, что и делает этот двигатель весьма удобным для самых разных сфер применения, практически универсальным. Такой двигатель прост в изготовлении и сравнительно дешев, затраты при эксплуатации минимальны, а надежность высока.

Если нагрузка на двигатель не чувствительна к скорости вращения его ротора, если не требуется регулировка оборотов, то возможно включение двигателя в любую сеть без каких-либо дополнительных преобразователей. Справедливости ради стоит отметить, что при включении такого трехфазного двигателя в однофазную сеть, требуется подключение пускового фазосдвигающего конденсатора, что отнюдь не является проблемой.

Если говорить о недостатках асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, то их несколько. При включении двигателя в сеть пусковой ток довольно велик, при этом пусковой момент значительно меньше номинального, это несколько ограничивает область применения, и если требуется большой пусковой момент, то асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором не подойдет.

Проблема регулировки оборотов также имеет место, но и решить ее можно аналогичным образом, опять же применением частотного преобразователя. Современная полупроводниковая база делает частотные преобразователи с каждым годом все более доступными.

Еще одним недостатком асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором является их низкий коэффициент мощности, особенно при малой нагрузке и на холостом ходу, что снижает эффективность такой электрической системы в целом. В масштабах предприятий это чревато существенными потерями, поэтому широко распространена практика применения систем компенсации реактивной мощности, когда параллельно с обмотками электродвигателя устанавливают компенсирующие конденсаторы.

Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым и фазным ротором: устройство и принцип действия

Наука в области электричества в XIX и XX веках стремительно развивалась, что привело к созданию электрических асинхронных двигателей. С помощью таких устройств развитие промышленной индустрии шагнуло далеко вперед и теперь невозможно представить заводы и фабрики без силовых машин с использованием асинхронных электродвигателей.

История появления

История создания асинхронного электродвигателя начинается в 1888 году, когда Никола Тесла запатентовал схему электродвигателя, в этом же году другой ученый в области электротехники Галлилео Феррарис опубликовал статью о теоретических аспектах работы асинхронной машины.

В 1889 году российский физик Михаил Осипович Доливо-Добровольский получил в Германии патент на асинхронный трехфазный электрический двигатель.

Все эти изобретения позволили усовершенствовать электрические машины и привели к тому, что в промышленность стали массово применяться электрические машины, которые значительно ускорили все технологические процессы на производстве, повысили эффективность работы и снизили её трудоемкость.

В настоящий момент самый распространенный электродвигатель, эксплуатируемый в промышленности, является прототипом электрической машины, созданной Доливо-Добровольским.

Устройство и принцип действия асинхронного двигателя

Главными компонентами асинхронного электродвигателя являются статор и ротор, которые отделены друг от друга воздушным зазором. Активную работу в двигателе выполняют обмотки и сердечник ротора.

Под асинхронностью двигателя понимают отличие частоты вращения ротора от частоты вращения электромагнитного поля.

Статор – это неподвижная часть двигателя, сердечник которой выполняется из электротехнической стали и монтируется в станину. Станина выполняется литым способом из материала, который не магнитится (чугун, алюминий). Обмотки статора являются трехфазной системой, в которой провода уложены в пазы с углом отклонения 120 градусов. Фазы обмоток стандартно подключают к сети по схемам «звезда» или «треугольник».

Ротор – это подвижная часть двигателя. Роторы асинхронных электродвигателей бывают двух видов: с короткозамкнутым и фазным роторами. Данные виды отличаются между собой конструкциями обмотки ротора.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Такой тип электрической машины был впервые запатентован М.О. Доливо-Добровольским и в народе называется «беличье колесо» из-за внешнего вида конструкции. Короткозамкнутая обмотка ротора состоит из накоротко замкнутых  с помощью колец стержней из меди (алюминия, латуни) и вставленные в пазы обмотки сердечника ротора. Такой тип ротора не имеет подвижных контактов, поэтому такие двигатели очень надежны и долговечны при эксплуатации.

Асинхронный двигатель с фазным ротором

Такое устройство позволяет регулировать скорость работы в широком диапазоне. Фазный ротор представляет собой трехфазную обмотку, которая соединяется по схемам «звезда» или треугольник. В таких электродвигателях в конструкции имеются специальные щетки, с помощью которых можно регулировать скорость движения ротора. Если в механизм такого двигателя добавить специальный реостат, то при пуске двигателя уменьшится активное сопротивление и тем самым уменьшатся пусковые токи, которые пагубно влияют на электрическую сеть и само устройство.

Принцип действия

При подаче электрического тока на обмотки статора возникает магнитный поток. Так как фазы смещены относительно друг друга на 120 градусов, то из-за этого поток в обмотках вращается. Если ротор короткозамкнутый, то при таком вращении в роторе появляется ток, который создает электромагнитное поле. Взаимодействуя друг с другом, магнитные поля ротора и статора заставляют ротор электродвигателя вращаться. В случае, если ротор фазный, то напряжение подается на статор и ротор одновременно, в каждом механизме появляется магнитное поле, они взаимодействуют друг с другом и вращают ротор.

Достоинства асинхронных электродвигателей

С короткозамкнутым ротором	С фазным ротором
1. Простое устройство и схема запуска	1. Небольшой пусковой ток
2. Низкая цена изготовления	2. Возможность регулировать скорость вращения
3. С увеличением нагрузки скорость вала не меняется	3. Работа с небольшими перегрузками без изменения частоты вращения
4. Способен переносить перегрузки краткие по времени	4. Можно применять автоматический пуск
5. Надежен и долговечен в эксплуатации	5. Имеет большой вращающий момент
6. Подходит для любых условий работы
7. Имеет высокий коэффициент полезного действия

Недостатки асинхронных электродвигателей

С короткозамкнутым ротором	С фазным ротором
1. Не регулируется скорость вращения ротора	1. Большие габариты
2. Маленький пусковой момент	2. Коэффициент полезного действия ниже
3. Высокий пусковой ток	3. Частое обслуживание из-за износа щеток
	4. Некоторая сложность конструкции и наличие движущихся контактов

Асинхронные электродвигатели являются очень эффективными устройствами с отличными механическими характеристиками, и благодаря этому они являются лидерами по частоте применения.

Режимы работы

Электродвигатель асинхронного типа универсальный механизм и по продолжительности работы имеет несколько режимов:

• Продолжительный;
• Кратковременный;
• Периодический;
• Повторно-кратковременный;
• Особый.

Продолжительный режим — основной режим работы асинхронных устройств, который характеризуется постоянной работой электродвигателя без отключений с неизменной нагрузкой. Такой режим работы самый распространенный, используется на промышленных предприятиях повсеместно.

Кратковременный режим – работает до достижения постоянной нагрузки определенное время (от 10 до 90 минут), не успевая максимально разогреться. После этого отключается. Такой режим используют при подаче рабочих веществ (воду, нефть, газ) и прочих ситуациях.

Периодический режим – продолжительность работы имеет определенное значение и по завершении цикла работ отключается. Режим работы пуск-работа-остановка. При этом он может отключаться на время, за которое не успевает остыть до внешних температур и включаться заново.

Повторно-кратковременный режим – двигатель не нагревается максимально, но и не успевает остыть до внешней температуры. Применяется в лифтах, эскалаторах и прочих устройствах.

Особый режим – продолжительность и период включения произвольный.

В электротехнике существует принцип обратимости электрических машин — это означает, что устройство может, как преобразовывать электрическую энергию в механическую, так и совершать обратные действия.

Асинхронные электродвигатели тоже соответствуют этому принципу и имеют двигательный и генераторный режим работы.

Двигательный режим – основной режим работы асинхронного электродвигателя. При подаче напряжения на обмотки возникает электромагнитный вращающий момент, увлекающий за собой ротор с валом и, таким образом, вал начинает вращаться, двигатель выходит на постоянную частоту вращения, совершая полезную работу.

Генераторный режим – основан на принципе возбуждения электрического тока в обмотках двигателя при вращении ротора. Если вращать ротор двигателя механическим способом, то на обмотках статора образуется электродвижущая сила, при наличии конденсатора в обмотках возникает емкостный ток. Если емкость конденсатора будет определенного значения, зависящего от характеристик двигателя, то произойдет самовозбуждение генератора и возникнет трехфазная система напряжений. Таким образом короткозамкнутый электродвигатель будет работать как генератор.

Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей

Для регулирования частоты вращения асинхронных электродвигателей и управления режимами их работы существуют следующие способы:

1. Частотный – при изменении частоты тока в электрической сети изменяется частота вращения электрического двигателя. Для такого способа применяют устройство, которое называется частотный преобразователь;
2. Реостатный – при изменении сопротивления реостата в роторе, изменяется частота вращения. Такой способ увеличивает пусковой момент и критическое скольжение;
3. Импульсный – способ управления, при котором на двигатель подается напряжение специального вида.
4. Переключение обмоток по время работы электрического двигателя со схемы «звезда» на схему «треугольник», что снижает пусковые токи;
5. Управление с изменения пар полюсов для короткозамкнутых роторов;
6. Подключение индуктивного сопротивления для двигателей с фазным ротором.

С развитием электронных систем, управление различными электродвигателями асинхронного типа становится все более эффективным и точным. Такие двигатели используются в мире повсеместно, разнообразие задач, выполняемых такими механизмами, с каждым днем растет, и потребность в них не уменьшается.

Преимущества и недостатки Инструментальные средства для асинхронных двигателей

Асинхронный двигатель:

Почти 70% машин, используемых в настоящее время в промышленности, представляют собой трехфазные асинхронные двигатели. Он работает по принципу индукции, когда электромагнитное поле (ЭДС) индуцируется в проводниках ротора, когда вращающееся магнитное поле статора разрезает неподвижные проводники ротора. Поскольку мощность переменного тока используется в генерации, асинхронные двигатели для передачи и распределения занимают значительное место в промышленных приводах и не исключают двигателей постоянного тока, которые ранее использовались в промышленных приложениях.Асинхронные двигатели бывают двух типов по конструкции: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и асинхронные двигатели с контактным кольцом. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в двигателях и приводах. Некоторые из преимуществ асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями. Также ниже приведены недостатки асинхронных двигателей по сравнению с другими двигателями:

Асинхронные двигатели Преимущества:

• Асинхронные двигатели просты и прочны по конструкции.Преимущество асинхронных двигателей в том, что они надежны и могут работать в любых условиях окружающей среды
• Асинхронные двигатели дешевле из-за отсутствия щеток, коммутаторов и контактных колец
• Они не требуют обслуживания в отличие от двигателей постоянного тока и синхронных двигателей из-за отсутствию щеток, коммутаторов и контактных колец.
• Асинхронные двигатели могут работать в загрязненных и взрывоопасных средах, поскольку у них нет щеток, которые могут вызвать искры.
• Трехфазные асинхронные двигатели будут иметь самозапускаемый момент в отличие от синхронных двигателей, поэтому в отличие от синхронных двигателей не используются методы пуска.Однако однофазные асинхронные двигатели не обладают самозапускаемым моментом и вращаются с помощью некоторых вспомогательных устройств.

Эти преимущества асинхронных двигателей делают их более заметными в промышленных и бытовых применениях.

Асинхронный двигатель Недостатки:

Некоторые из недостатков асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями:

• Трехфазные асинхронные двигатели имеют низкий пусковой момент и высокие токи броска.Поэтому эти двигатели не используются широко для приложений, требующих высоких пусковых моментов, таких как тяговые системы. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет низкий пусковой момент. Пусковой крутящий момент в случае асинхронного двигателя с контактным кольцом сравнительно лучше из-за наличия внешнего резистора в цепи ротора во время запуска. Другим важным недостатком асинхронного двигателя является то, что он потребляет большие пусковые токи, вызывая сильное мгновенное падение напряжения во время запуска машины. Высокие пусковые токи можно уменьшить, используя некоторые методы пуска в асинхронном двигателе
• Асинхронные двигатели всегда работают с отстающим коэффициентом мощности, а в условиях небольшой нагрузки они работают с очень худшим коэффициентом мощности (0.От 2 до 0,4). К недостаткам плохой мощности относятся увеличение потерь I ² R в системе, снижение эффективности системы. Следовательно, рядом с этими двигателями следует размещать некоторое оборудование для коррекции коэффициента мощности, такое как батареи статических конденсаторов, чтобы передавать им реактивную мощность.
• Одним из основных недостатков асинхронных двигателей является то, что регулирование скорости асинхронных двигателей затруднено. Следовательно, для точного регулирования скорости вместо асинхронных двигателей используются двигатели постоянного тока.Благодаря прогрессу в области силовой электроники, преобразователи частоты с асинхронными двигателями теперь используются в промышленности для регулирования скорости.

Вот некоторые из недостатков асинхронных двигателей

.

Преимущества и недостатки Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель:

Почти 70% машин, используемых в настоящее время в промышленности, — это трехфазные асинхронные двигатели. Он работает по принципу индукции, когда электромагнитное поле (ЭДС) индуцируется в проводниках ротора, когда вращающееся магнитное поле статора разрезает неподвижные проводники ротора. Поскольку мощность переменного тока используется в генерации, асинхронные двигатели для передачи и распределения занимают значительное место в промышленных приводах и не исключают двигателей постоянного тока, которые ранее использовались в промышленных приложениях.Асинхронные двигатели бывают двух типов по конструкции: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и асинхронные двигатели с контактным кольцом. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в двигателях и приводах. Некоторые из преимуществ асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями. Также ниже приведены недостатки асинхронных двигателей по сравнению с другими двигателями:

Преимущества асинхронного двигателя

:

• Асинхронные двигатели имеют простую и прочную конструкцию.Преимущество асинхронных двигателей в том, что они надежны и могут работать в любых условиях окружающей среды.
• Асинхронные двигатели дешевле из-за отсутствия щеток, коммутаторов и контактных колец
• Это двигатели, не требующие обслуживания, в отличие от двигателей постоянного тока и синхронных двигателей из-за отсутствия щеток, коммутаторов и контактных колец.
• Асинхронные двигатели могут эксплуатироваться в загрязненных и взрывоопасных средах, так как они не имеют щеток, которые могут вызвать искрение
Трехфазные асинхронные двигатели
• будут иметь самозапускающийся момент в отличие от синхронных двигателей, поэтому в отличие от синхронного двигателя не используются методы пуска.Однако однофазные асинхронные двигатели не обладают самозапускаемым моментом и вращаются с помощью некоторых вспомогательных устройств.

Эти преимущества асинхронных двигателей делают их более заметными в промышленных и бытовых применениях.

Асинхронный двигатель Недостатки:

Некоторые из недостатков асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями:

• Трехфазные асинхронные двигатели имеют низкий пусковой крутящий момент и высокие токи включения.Поэтому эти двигатели не используются широко для приложений, требующих высоких пусковых моментов, таких как тяговые системы. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет низкий пусковой момент. Пусковой крутящий момент в случае асинхронного двигателя с контактным кольцом сравнительно лучше из-за наличия внешнего резистора в цепи ротора во время запуска. Другим важным недостатком асинхронного двигателя является то, что он потребляет большие пусковые токи, вызывая сильное мгновенное падение напряжения во время запуска машины. Высокие пусковые токи можно уменьшить, используя некоторые методы пуска в асинхронном двигателе
.
• Асинхронные двигатели всегда работают с отстающим коэффициентом мощности, а в условиях небольшой нагрузки они работают с очень худшим коэффициентом мощности (0.От 2 до 0,4). К недостаткам плохой мощности относятся увеличение потерь I ² R в системе, снижение эффективности системы. Следовательно, рядом с этими двигателями следует размещать некоторое оборудование для коррекции коэффициента мощности, такое как батареи статических конденсаторов, чтобы передавать им реактивную мощность.
• Один из основных недостатков асинхронных двигателей заключается в том, что регулирование скорости асинхронных двигателей затруднено. Следовательно, для точного регулирования скорости вместо асинхронных двигателей используются двигатели постоянного тока.Благодаря прогрессу в области силовой электроники, преобразователи частоты с асинхронными двигателями теперь используются в промышленности для регулирования скорости.

Вот некоторые из недостатков асинхронных двигателей

.

Engineering Tutorial Ключевые слова:

• 3-фазный асинхронный двигатель недостатки
• преимущества асинхронного двигателя
• преимущества и недостатки асинхронного двигателя
• преимущества и недостатки асинхронных и синхронных двигателей
• преимущества асинхронного двигателя
• преимущества и недостатки асинхронных двигателей
• асинхронные двигатели переменного тока преимущества
• недостатки двигателя переменного тока
• преимущества и недостатки однофазного асинхронного двигателя
• преимущества трехфазного двигателя по сравнению с двигателем постоянного тока

.

Асинхронный двигатель Интервью Вопросы Ответы Инструменты

Каковы преимущества и недостатки асинхронных двигателей?

Преимущества:

• Простой и прочный по конструкции
• Относительно дешевый
• Асинхронные двигатели требуют меньшего обслуживания
• Асинхронные двигатели имеют высокий КПД и достаточно хороший коэффициент мощности
• Трехфазные асинхронные машины самозапуск

Недостатки:

• Асинхронные двигатели по сути являются двигателями с постоянной скоростью, и их скорость не может быть легко изменена
• Его пусковой момент уступает шунтирующим двигателям постоянного тока.

Каковы условия максимального крутящего момента асинхронного двигателя?

Пусковой крутящий момент будет максимальным, когда сопротивление / фаза ротора равно реактивному сопротивлению / фазе ротора в состоянии покоя.

Преимущества и недостатки асинхронного двигателя с контактным кольцом по сравнению с двигателями с короткозамкнутым ротором?

Преимущества:

• Высокий пусковой момент при низком пусковом токе
• Плавное ускорение при больших нагрузках
• Отсутствие аномального нагрева при пуске
• Хорошие рабочие характеристики после отключения внешнего сопротивления ротора
• Регулируемая скорость

Недостатки:

• Начальные затраты и затраты на техническое обслуживание выше, чем у двигателей с короткозамкнутым ротором.
• Плохое регулирование скорости при работе с сопротивлением в цепи ротора.

Способы управления скоростью двигателей с фазным ротором?

Скорость двигателей с фазным ротором изменяется путем изменения скольжения двигателя.Это может быть достигнуто следующим образом:

• Изменение линейного напряжения статора
• Изменение сопротивления в цепи ротора
• Вставка и изменение постороннего источника напряжения в цепи ротора

Объясните, как характеристики скольжения крутящего момента изменяются при добавлении сопротивления к роторной цепи?

Добавление сопротивления к цепи ротора не изменяет значение максимального крутящего момента, а только изменяет значение скольжения, при котором возникает максимальный крутящий момент.

Недостатки пуска асинхронного двигателя звезда-треугольник?

При пуске по схеме звезда-треугольник статор асинхронного двигателя соединен звездой, для пуска после набора скорости он соединен треугольником. Когда асинхронный двигатель подключен по схеме звезды, фазное напряжение статора уменьшается в 1 / (3 ^1/2 ) раз от напряжения сети. Это также приводит к уменьшению пускового момента (в 1/3 раза по сравнению с соединением треугольником).

Почему появилось название асинхронного двигателя?

В асинхронном двигателе нет электрического контакта с ротором.В цепи ротора индуцируются электрические токи. Отсюда и название «Асинхронный двигатель».

Что произойдет, если асинхронный двигатель работает с синхронной скоростью?

Когда асинхронный двигатель работает с синхронной скоростью, в цепях ротора не будет индуцированной ЭДС. Следовательно, не развиваются токи ротора и крутящий момент. Следовательно, асинхронный двигатель остановится.

Какие существуют типы асинхронных двигателей?

Асинхронные двигатели бывают двух типов в зависимости от их конструкции

• Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором (поскольку обмотка ротора будет похожа на клетку)
• Асинхронный двигатель с контактным кольцом или асинхронный двигатель с фазным ротором

В чем преимущество Асинхронный двигатель с контактным кольцом?

Обеспечивая внешнее сопротивление цепям ротора во время пуска двигателя, можно улучшить пусковой момент и снизить пусковые токи.

В чем преимущество асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором?

Низкая стоимость, прочная конструкция и меньший объем технического обслуживания — преимущества асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.

Каково изменение скорости асинхронного двигателя от холостого хода до полной нагрузки?

Уменьшение скорости асинхронного двигателя малого номинала от холостого хода до полной нагрузки будет примерно от 4 до 5 процентов и от 2 до 2.5 процентов в случае асинхронных двигателей большого размера

Двигатели серии DC Преимущества Недостатки

В двигателях постоянного тока обмотки возбуждения или обмотки будут включены последовательно с обмоткой якоря. Размер проводника обмотки возбуждения будет иметь толстый провод (большое сечение) с меньшим количеством витков.

Преимущества двигателей постоянного тока:

• Основное применение, в котором двигатели серии лучше всего подходят, — тяговые приложения. Крутящий момент серийного двигателя пропорционален квадрату тока возбуждения (T α I _field ² ).Поэтому пусковой крутящий момент для серийного двигателя довольно высок. Благодаря этому свойству двигатели серии широко используются в электрической тяге и в крановых установках.

Недостатки двигателя постоянного тока:

• Регулировка скорости в серийном двигателе довольно плохая. С увеличением нагрузки скорость машины уменьшается. (Шунтирующий двигатель постоянного тока поддерживает почти постоянную скорость от холостого хода до полной нагрузки).
• При уменьшении скорости крутящий момент двигателя постоянного тока резко падает.
• Двигатель постоянного тока всегда должен быть нагружен перед запуском двигателя.Поэтому серийные двигатели не подходят для применений, где нагрузка на двигатель полностью снята и где двигатели приводят в движение ремни. Неисправность ремня приводит к тому, что двигатель работает без нагрузки и достигает опасной скорости, что приводит к повреждению двигателя.

.

Преимущества и недостатки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором:

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в промышленности. Под эту категорию попадает почти 70% промышленных двигателей и приводов. В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором обмотки ротора намотаны в короткозамкнутом корпусе. Эти двигатели очень прочны по конструкции и очень дешевы. Эти моторы могут работать в любых рабочих условиях. Некоторые из преимуществ, недостатков и областей применения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором по сравнению с асинхронным двигателем с контактным кольцом обсуждаются ниже:

Преимущества асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:

• Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором дешевле по стоимости по сравнению с контактным кольцом Асинхронные двигатели.
• Требует меньше обслуживания и прочная конструкция. Из-за отсутствия контактных колец продолжительность технического обслуживания щеток и затраты, связанные с износом щеток, сведены к минимуму
• Асинхронным двигателям с короткозамкнутым ротором требуется меньше проводящего материала, чем для электродвигателей с контактным кольцом, поэтому потери меди в двигателях с короткозамкнутым ротором меньше, а значит выше КПД по сравнению с асинхронным электродвигателем с контактным кольцом
• Двигатели с короткозамкнутым ротором являются взрывозащищенными благодаря отсутствию щеток контактных колец и щеток, что исключает риск искрообразования.
• Двигатели с короткозамкнутым ротором лучше охлаждаются по сравнению с асинхронными двигателями с контактным кольцом.
• Двигатели с короткозамкнутым ротором работают почти с постоянной скоростью, имеют большую перегрузочную способность и работают с лучшим коэффициентом мощности.

Индукционные двигатели с короткозамкнутым ротором Двигатель Недостатки:

Некоторые недостатки и недостатки асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором перечислены ниже: пусковой момент и высокие пусковые токи.Пусковой крутящий момент будет примерно в 1,5–2 раза больше крутящего момента при полной нагрузке, а пусковой ток в 5–9 раз превышает ток полной нагрузки. В асинхронных двигателях с контактным кольцом более высокий пусковой крутящий момент может быть достигнут за счет создания внешнего сопротивления в цепях ротора во время запуска асинхронного двигателя с контактным кольцом. Такое расположение в асинхронных двигателях с контактным кольцом также снижает высокие пусковые токи во время пуска асинхронного двигателя.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором более чувствительны к колебаниям напряжения питания.Когда напряжение питания снижается, асинхронный двигатель потребляет больше тока. Во время скачков напряжения увеличение напряжения насыщает магнитные компоненты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором.

Управление скоростью в асинхронном двигателе с короткозамкнутым ротором невозможно. Это один из основных недостатков асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором .

Общие потери энергии при запуске двигателя с короткозамкнутым ротором больше по сравнению с двигателями с фазным ротором. Этот момент важен, если приложение предполагает частый запуск.

Применение асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором:

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в промышленности, чем асинхронные двигатели с контактным кольцом, из-за более низкой стоимости, прочной конструкции и низких эксплуатационных расходов. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором подходят для применений, где для привода требуется постоянная скорость, низкий пусковой крутящий момент и отсутствие приводов с регулировкой скорости.

.