Устройство и принцип действия асинхронного электродвигателя. Устройство и принцип работы асинхронного электродвигателя: ключевые особенности

Как устроен асинхронный электродвигатель. Какие основные части входят в его конструкцию. Как работает асинхронный двигатель. Какие преимущества и недостатки есть у асинхронных двигателей. Где применяются асинхронные электродвигатели.

Конструкция асинхронного электродвигателя

Асинхронный электродвигатель состоит из двух основных частей:

• Статор — неподвижная часть
• Ротор — вращающаяся часть

Статор представляет собой полый цилиндр, собранный из тонких стальных пластин. На внутренней поверхности статора располагаются пазы, в которые укладывается трехфазная обмотка.

Ротор бывает двух типов:

• Короткозамкнутый — «беличья клетка» из медных или алюминиевых стержней
• Фазный — с обмоткой, выполненной по типу обмотки статора

Помимо основных частей, в конструкцию асинхронного двигателя также входят:

• Вал
• Подшипники
• Вентилятор
• Клеммная коробка
• Корпус

Принцип работы асинхронного электродвигателя

Принцип действия асинхронного двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с токами, индуцированными этим полем в обмотке ротора.

Основные этапы работы:

1. При подаче трехфазного напряжения на обмотку статора создается вращающееся магнитное поле
2. Магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует 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 некоторым отставанием (скольжением)

Преимущества асинхронных электродвигателей

Асинхронные двигатели обладают рядом важных достоинств:

• Простота конструкции
• Высокая надежность
• Низкая стоимость
• Легкость в обслуживании
• Возможность работы напрямую от сети трехфазного тока
• Стабильная частота вращения при изменении нагрузки

Недостатки асинхронных двигателей

К основным недостаткам асинхронных электродвигателей можно отнести:

• Небольшой пусковой момент
• Большой пусковой ток
• Низкий коэффициент мощности на холостом ходу
• Сложность регулирования частоты вращения

Применение асинхронных электродвигателей

Благодаря своим преимуществам асинхронные двигатели получили очень широкое распространение. Их используют:

• В промышленном оборудовании (станки, насосы, вентиляторы)
• В бытовой технике (стиральные машины, холодильники)
• В сельскохозяйственной технике
• В подъемно-транспортных механизмах
• В электроприводе различных машин и механизмов

Виды асинхронных двигателей

Асинхронные электродвигатели классифицируются по нескольким признакам:

По типу ротора:

• С короткозамкнутым ротором
• С фазным ротором

По числу фаз статора:

• Трехфазные (наиболее распространены)
• Однофазные
• Двухфазные

По числу пар полюсов:

• Двухполюсные
• Четырехполюсные
• Шестиполюсные и т.д.

Скольжение асинхронного двигателя

Одной из важнейших характеристик асинхронного двигателя является скольжение. Что это такое?

Скольжение — это отставание частоты вращения ротора от частоты вращения магнитного поля статора, выраженное в процентах:

s = ((n1 — n2) / n1) * 100%

где:

• n1 — частота вращения магнитного поля статора
• n2 — частота вращения ротора

В номинальном режиме работы скольжение обычно составляет 2-8%.

Как рассчитать частоту вращения магнитного поля статора?

Частота вращения магнитного поля статора (синхронная частота вращения) определяется по формуле:

n1 = 60 * f / p

где:

• f — частота питающего напряжения (Гц)
• p — число пар полюсов

Для двухполюсного двигателя при частоте сети 50 Гц:

n1 = 60 * 50 / 1 = 3000 об/мин

Для четырехполюсного:

n1 = 60 * 50 / 2 = 1500 об/мин

Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей

Частоту вращения асинхронных двигателей можно регулировать следующими способами:

• Изменением частоты питающего напряжения
• Изменением числа пар полюсов
• Введением сопротивления в цепь ротора (для двигателей с фазным ротором)
• Изменением напряжения, подводимого к статору

Наиболее эффективным и часто применяемым является частотное регулирование с помощью преобразователей частоты.

Как выбрать асинхронный электродвигатель?

При выборе асинхронного двигателя следует учитывать следующие параметры:

• Мощность
• Частота вращения
• Напряжение питания
• Режим работы
• Условия эксплуатации
• Способ монтажа
• Степень защиты

Правильный выбор двигателя обеспечит его надежную и эффективную работу в составе электропривода.

Устройство и принцип работы асинхронного двигателя — советы электрика

Асинхронный двигатель – принцип работы и устройство

8 марта 1889 года величайший русский учёный и инженер Михаил Осипович Доливо-Добровольский изобрёл трёхфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Современные трёхфазные асинхронные двигатели являются преобразователями электрической энергии в механическую. Благодаря своей простоте, низкой стоимости и высокой надёжности асинхронные двигатели получили широкое применение.

Они присутствуют повсюду, это самый распространённый тип двигателей, их выпускается 90% от общего числа двигателей в мире. Асинхронный электродвигатель поистине совершил технический переворот во всей мировой промышленности.

Обратите внимание

Огромная популярность асинхронных двигателей связана с простотой их эксплуатации, дешивизной и надежностью.

Асинхронный двигатель – это асинхронная машина, предназначенная для преобразования электрической энергии переменного тока в механическую энергию.  Само слово “асинхронный” означает не одновременный.

При этом имеется ввиду, что у асинхронных двигателей частота вращения магнитного поля статора всегда больше частоты вращения ротора. Работают асинхронные двигатели, как понятно из определения, от сети переменного тока.

Устройство

На рисунке: 1 – вал, 2,6 – подшипники, 3,8 – подшипниковые щиты, 4 – лапы, 5 – кожух вентилятора, 7 – крыльчатка вентилятора, 9 – короткозамкнутый ротор, 10 – статор, 11 – коробка выводов.

Основными частями асинхронного двигателя являются статор (10) и ротор (9).

Статор имеет цилиндрическую форму, и собирается из листов стали. В пазах сердечника статора уложены обмотки статора, которые выполнены из обмоточного провода. Оси обмоток сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120°. В зависимости от подаваемого напряжения концы обмоток соединяются треугольником или звездой.

Роторы асинхронного двигателя бывают двух видов: короткозамкнутый и фазный ротор.

Короткозамкнутый ротор представляет собой сердечник, набранный из листов стали.

В пазы этого сердечника заливается расплавленный алюминий, в результате чего образуются стержни, которые замыкаются накоротко торцевыми кольцами. Эта конструкция называется “беличьей клеткой“.

В двигателях большой мощности вместо алюминия может применяться медь. Беличья клетка представляет собой короткозамкнутую обмотку ротора, откуда собственно название.

Фазный ротор имеет трёхфазную обмотку, которая практически не отличается от обмотки статора. В большинстве случаев концы обмоток фазного ротора соединяются в звезду, а свободные концы подводятся к контактным кольцам.

С помощью щёток, которые подключены к кольцам, в цепь обмотки ротора можно вводить добавочный резистор. Это нужно для того, чтобы можно было изменять активное сопротивление в цепи ротора, потому что это способствует уменьшению больших пусковых токов.

Подробнее о фазном роторе можно прочитать в статье – асинхронный двигатель с фазным ротором.

Принцип работы

При подаче к обмотке статора напряжения, в каждой фазе создаётся магнитный поток, который изменяется с частотой подаваемого напряжения. Эти магнитные потоки сдвинуты относительно друг друга на 120°, как во времени, так и в пространстве. Результирующий магнитный поток оказывается при этом вращающимся.

Результирующий магнитный поток статора вращается и тем самым создаёт в проводниках ротора ЭДС.

Так как обмотка ротора, имеет замкнутую электрическую цепь, в ней возникает ток, который в свою очередь взаимодействуя с магнитным потоком статора, создаёт пусковой момент двигателя, стремящийся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Когда он достигает значения, тормозного момента ротора, а затем превышает его, ротор начинает вращаться. При этом возникает так называемое скольжение.

Скольжение s – это величина, которая показывает, насколько синхронная частота n1 магнитного поля статора больше, чем частота вращения ротора n2, в процентном соотношении.

Скольжение это крайне важная величина.

Важно

В начальный момент времени она равна единице, но по мере возрастания частоты вращения n2 ротора относительная разность частот n1-n2 становится меньше, вследствие чего уменьшаются ЭДС и ток в проводниках ротора, что влечёт за собой уменьшение вращающего момента.

В режиме холостого хода, когда двигатель работает без нагрузки на валу, скольжение минимально, но с увеличением статического момента, оно возрастает до величины sкр – критического скольжения.

Если двигатель превысит это значение, то может произойти так называемое опрокидывание двигателя, и привести в последствии к его нестабильной работе. Значения скольжения лежит в диапазоне от 0 до 1, для асинхронных двигателей общего назначения оно составляет в номинальном режиме – 1 – 8 %.

Как только наступит равновесие между электромагнитным моментом, вызывающим вращение ротора и тормозным моментом создаваемым нагрузкой на валу двигателя процессы изменения величин прекратятся.

Выходит, что принцип работы асинхронного двигателя заключается во взаимодействии вращающегося магнитного поля статора и токов, которые наводятся этим магнитным полем в роторе. Причём вращающий момент может возникнуть только в том случае, если существует разность частот вращения магнитных полей.

Рекомендуем к прочтению – однофазный асинхронный двигатель. 

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 4.74 (430 Голоса)

Источник: https://electroandi.ru/elektricheskie-mashiny/asdvig/asinkhronnyj-dvigatel-printsip-raboty-i-ustrojstvo.html

Принцип работы и устройство асинхронного двигателя

Асинхронный (индукционный) двигатель – механизм, превращающий силу переменного тока в механическую. Под асинхронным подразумевают, что скорость движения магнитной силы статора выше аналогичной величины оборотов ротора.

Для того, чтобы получше представлять, что такое асинхронный двигатель и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя, где он используется и как работает, необходимо разобраться в его составных частях и деталях, исследовать технические характеристики. Кроме того, не лишним будет понять, как происходит преобразование силы во время пуска и где используется асинхронный двигатель на практике.

В сегодняшней статье мы попробуем ответить на самые интересные вопросы, связанные с асинхронными двигателями, разобраться в том, что такое устройство однофазного асинхронного двигателя, рассмотрим принципы работы, а также плюсы и минусы данного типа устройств.

Немного истории

Первый подобный механизм электродвигателей появился еще в 1888 году и представил его американский инженер Никола Тесла. Однако, его опытный образец устройства и был не самым удачным, так как был двух фазным или много фазным и рабочие характеристики асинхронного двигателя не удовлетворяли потребителей. Поэтому широкого распространения не получил.

А вот благодаря российскому ученому Михаилу Доливо-Доброволь скому в изобретение удалось вдохнуть новую жизнь. Именно ему принадлежит первенство в деле создания первого в мире трехфазного асинхронного мотора.

Такое усовершенствование конструкции стало революционным, так как принцип работы трехфазного асинхронного двигателя позволял использовать для работы всего три провода, а не четыре.

Совет

Так что для плавного пуска устройства в массовое производство препятствий больше не оставалось.

Сегодня, благодаря своей простоте эти машины получили широкое распространение, а механическая характеристика асинхронного двигателя устраивает всех водителей.

Каждый год доля асинхронных двигателей, среди всех двигателей мира, составляет 90%.

Простота в использовании, принцип действия асинхронного двигателя, легкий пуск, надежность и дешевизна, помогли этим моторам распространиться по всему миру и буквально совершить технический переворот в промышленности.

Принцип работы трехфазного двигателя основан на питании от трех фаз переменного тока в стандартной сети. Для работы ему требуется именно такое электричество и поэтому он назван трех фазным.

Устройство трехфазного двигателя

Любой мотор асинхронного типа, независимо от его мощности и размеров, состоит из одних и тех же частей, механическая характеристика асинхронного двигателя также одна и та же. Главными среди составляющих являются:

• статор (неподвижная часть машины)
• ротор (вращающаяся часть)

Помимо этого, в современных трех фазных двигателях можно найти следующие детали:

• вал
• подшипники
• обмотку
• заземление
• корпус (в который монтируются все детали)

Как уже указывалось выше, базовые элементы двигателя — это статор (неподвижная часть) и ротор (подвижная деталь).

Статор выполнен в виде цилиндра, составлен данный элемент из множества металлических, форменных листов. Внутренняя часть создана таким образом, чтобы расположить обмотку. Центры обмоток расположены под углом в 120 градусов, а подключение происходит, исходя из доступного напряжения и двух возможных вариантов: на три или пять контактов.

Ротором называют подвижную часть подобного мотора, которая необходима для плавного пуска. Устройство асинхронного двигателя с фазным ротором является полноценным, ведь именно во вращении ротора состоит основной принцип работы трехфазного мотора.

Обратите внимание

Принципы, использование которых лежит в работе такого приспособления, как устройство асинхронного двигателя:

1. Правило левой руки буравчика.
2. Закон электромагнитной индукции Фарадея.

Исходя из типа обмотки, ротор может быть короткозамкнутым или фазным.

Короткозамкнутым называют ротор, состоящий из множества стальных частей.

Работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором заключается в следующем: в специальные пазы заливают алюминий, формирующий сердцевины, крепящиеся с обеих сторон стопорными кольцами, такая конструкция получила название «беличья клетка». Называется так, потому что замкнута накоротко и в ней не может использоваться сопротивление.

Фазным называют ротор, который обмотан по принципу, аналогичному статору, подходящему для трехфазной сети. Края проводки сердцевины замыкают в звезду, а оставшиеся контакты подводят к контактным частям.

Согласно принципу обратимости, любым фазным асинхронным двигателям свойственна возможность работать в качестве двигателя, генератора или электромагнитного тормоза. Электромеханическая характеристика асинхронного двигателя:

1. Двигатель.
2. Самый частый вид использования механизма.
3. Генератор.
4. Действие машины можно обратить, то есть механическую энергию, приложенную к сердцевине можно превратить в электрический ток. Для этого центральной части нужно вращаться быстрей магнитного поля. Потребляя механическую энергию генератор начнет создавать тормозной момент, возвращая электрическую энергию.
5. Электромагнитный тормоз.

Изменение порядка чередования фаз приводит к тому, что магнитное поле и сердцевина вращаются в различные стороны, при этом потребляется как механическая энергия, так и напряжение сети, создавая тормозной момент. Собранная энергия приводит к нагреву машины.

Принцип работы трехфазного двигателя

Принцип работы асинхронного двигателя в следующем: подавая напряжение на статор, в его проводке возникает магнитное воздействие, которая благодаря углу размещения осей обмоток, суммируется и создает итоговый, вращающий магнитный поток.

Вращаясь, он создает в проводниках электродвижущую силу. Обмотка сердцевины, создана таким образом, что при включении в сеть, появляется сила, налаживающаяся на действие статора и создающая движение.

Устройство и принцип действия асинхронного двигателя зависит и от сердцевины. Движение сердцевины происходит, когда магнитная сила статора и пусковой момент преодолевают тормозную мощность ротора и внутренняя часть начинает движение, в этот момент проявляется такой показатель, как скольжение.

Скольжение очень важный параметр. В начале движения ротора оно равно 1, но вместе с ростом частоты движения, наблюдается выравнивание, и как следствие снижаются электродвижущие силы и ток в обмотках, это приводит к снижению вращающего момента.

Существует крайний предел скольжения, превышать это значение не стоит, ведь механизм может «опрокинуться», что приведет к нарушению его нормальной работы. Минимальное скольжение происходит на холостых оборотах мотора, при увеличении момента значение будет расти, до наступления критической отметки.

Для создания асинхронной работы нужно сделать так, чтобы напряжение статора и общий магнитный поток соответствовали значению переменного тока.

Во время пуска вектор результирующего магнитного поля неподвижной части плавно вращается с определенной частотой. Через сечение ротора проходит магнитный поток. Электроэнергия, подходящая к двигателю в момент пуска, уходит на перемагничивание статора и ротора.

Важно

Стоит заметить, что для электромоторов, в том числе асинхронных свойственно то, что во время пуска в короткий промежуток времени достигается до 150% крутящего момента.

Пусковой ток превышает номинальный в 7 раз и из-за этого, в момент пуска падает напряжение во всей электрической сети. Если падение напряжения слишком большое, то даже сам двигатель может не запуститься – таков принцип его действия.

Поэтому на практике используют устройство плавного пуска.

Устройство плавного пуска

Устройства плавного пуска асинхронных двигателей имеет свою специфику. Оно используется для плавного пуска или остановки электромагнитных двигателей. Может быть механическим, электромеханичес ким или полностью электронным.

Пусковая характеристика асинхронного двигателя предназначена:

• для плавного разгона асинхронного двигателя
• для плавной остановки
• для снижения тока во время пуска
• для синхронизации нагрузки и крутящего момента

Принцип работы и действия устройства плавного пуска основаны на широкой вариативности переменных. Как следствие, появляются большие возможности для управления режимами работы.

Хорошие и плохие свойства асинхронных моторов

Асинхронный двигатель принцип работы и устройство имеет достоинства и недостатки.

Трансформаторы, внутри которых находится вращающийся ротор, используемый для работы двигателя, получили обширное применение так как принцип действия у них простой и понятный, а само устройство работает бесперебойно.

Однако и короткозамкнутым и фазным устройствам свойственны определенные недостатки. Причем именно принцип их действия лежит в основе данных минусов.

Плюсы:

1. Короткозамкнутым и фазным устройствам свойственна простота конструкции.
2. Так как принцип действия очень прост, устройства получаются дешевыми.
3. Простота пуска и высокие эксплуатационные характеристики.
4. Простота пуска обеспечивает легкое управление.
5. Принцип действия и работы таков, что асинхронные моторы могут работать в тяжелых условиях.

Минусы:

1. Принцип работы основан на том, что при изменении скорости, теряется мощность.
2. Когда увеличивается нагрузка, практически сразу начинает снижаться крутящий момент.
3. В момент плавного пуска, мощность асинхронного мотора достаточно низкая.

Стоит отметить, что в настоящее время, отдается предпочтение устройствам с короткозамкнутым ротором. А вот устройства, в которых ротор фазный используются в редких случаях, как правило, когда достигается большая мощность.

Источник: http://cars-bazar.ru/remont/ustroystvo-asinhronnogo-dvigatelya

Устройство и принцип деяния асинхронных электродвигателей » школа для электрика: устройство, проектирование, установка, наладка, эксплуатация и ремонт электрического оборудования | Двигатели Стирлинга

Электронные машины, модифицирующие электронную энергию переменного тока в механическую энергию, именуются
электродвигателями переменного тока.

В индустрии наибольшее распространение получили асинхронные движки трехфазного тока.
Разглядим устройство и принцип деяния этих движков.

Принцип деяния асинхронного мотора основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Для уяснения работы такового мотора проделаем последующий опыт.

Укрепим подковообразный магнит на оси таким макаром, чтоб его можно было крутить за ручку. Меж полюсами магнита расположим на оси медный цилиндр, способный свободно крутиться.

Набросок 1. Простая модель для получения вращающегося магнитного поля

Начнем крутить магнит за ручку по часовой стрелке. Поле магнита также начнет крутиться и при вращении будет пересекать своими силовыми линиями медный цилиндр.

В цилиндре, по закону электрической индукции, возникнут вихревые токи, которые создадут свое собственное магнитное поле — поле цилиндра.

Это поле будет вести взаимодействие с магнитным полем неизменного магнита, в итоге чего цилиндр начнет крутиться в ту же сторону, что и магнит.

Установлено, что скорость вращения цилиндра несколько меньше скорости вращения поля магнита.

Совет

Вправду, если цилиндр крутится с той же скоростью, что и магнитное поле, то магнитные силовые полосы не пересекают его, а как следует, в нем не появляются вихревые токи, вызывающие вращение цилиндра.

Скорость вращения магнитного поля принято именовать синхронной, потому что она равна скорости вращения магнита, а скорость вращения цилиндра — асинхронной (несинхронной). Потому сам двигатель получил заглавие
асинхронного мотора. Скорость вращения цилиндра (ротора) отличается от синхронной скорости вращения магнитного поля на маленькую величину, именуемую скольжением.

Обозначив скорость вращения ротора через n1 и скорость вращения поля через n мы можем

подсчитать величину скольжения в процентах по формуле:

s = (n
— n1) / n.

В приведенном выше опыте крутящееся магнитное поле и вызванное им вращение цилиндра мы получали благодаря вращению неизменного магнита, потому такое устройство еще не является электродвигателем.

Нужно вынудить электронный ток создавать крутящееся магнитное поле и использовать его для вращения ротора. Задачку эту 
в свое время искрометно разрешил М. О. Доливо-Добровольский.

Он предложил использовать для этой цели трехфазный ток.

Устройство асинхронного электродвигателя М. О.
Доливо-Добровольского

Набросок 2. Схема асинхронного электродвигателя
Доливо-Добровольского

На полюсах стального сердечника кольцевой формы, именуемого статором электродвигателя, помещены три обмотки, сети трехфазного тока 0

расположенные одна относительно другой под углом 120°.

Снутри сердечника укреплен на оси железный цилиндр, именуемый ротором электродвигателя.

Если обмотки соединить меж собой так, как показано на рисунке, и подключить их к сети трехфазного тока, то общий магнитный поток, создаваемый 3-мя полюсами, окажется вращающимся.

Обратите внимание

На рисунке 3 показан график конфигурации токов в обмотках мотора и процесс появления вращающегося магнитного поля.

Разглядим — подробнее этот процесс.

Набросок 3. Получение вращающегося магнитного поля

В положении «А» на графике ток в первой фазе равен нулю, во 2-ой фазе он отрицателен, а в третьей положителен. Ток по катушкам полюсов

потечет в направлении, обозначенном на рисунке стрелками.

Определив по правилу правой руки направление сделанного током магнитного потока, мы убедимся, что на внутреннем конце полюса (обращенном к ротору) третьей катушки будет сотворен южный полюс (Ю), а на полюсе 2-ой катушки — северный полюс (С). Суммарный магнитный поток будет ориентирован от полюса 2-ой катушки через ротор к полюсу третьей катушки.

В положении «Б» на графике ток во 2-ой фазе равен нулю, в первой фазе он положителен, а в третьей отрицателен. Ток, протекая по катушкам полюсов, делает на конце первой катушки южный полюс (Ю), на конце третьей катушки северный полюс (С). Суммарный магнитный поток сейчас будет ориентирован от третьего полюса через ротор к первому полюсу, т. е. полюсы при всем этом переместятся на 120°.

В положении «В» на графике ток в третьей фазе равен нулю, во 2-ой фазе он положителен, а в первой отрицателен.

Сейчас ток, протекая по первой и 2-ой катушкам, создаст на конце полюса первой катушки — северный полюс (С), а на конце полюса 2-ой катушки — южный полюс (Ю), т. е.

полярность суммарного магнитного поля переместится еще на 120°. В положении «Г» на графике магнитное поле переместится еще на 120°.

Таким макаром, суммарный магнитный поток будет поменять свое направление с конфигурацией направления тока в обмотках статора (полюсов).

Важно

При всем этом за один период конфигурации тока в обмотках магнитный поток сделает полный оборот. Крутящийся магнитный поток будет увлекать за собой цилиндр, и мы получим таким макаром асинхронный электродвигатель.

Напомним, что на рисунке 3 обмотки статора соединены «звездой», но крутящееся магнитное поле появляется и при соединении их «треугольником».

Если мы поменяем местами обмотки 2-ой и третьей фаз, то магнитный поток изменит направление собственного вращения на оборотное.

Того же результата можно достигнуть, не меняя местами обмотки статора, а направляя ток 2-ой фазы сети в третью фазу статора, а третью фазу сети — во вторую фазу статора.

Таким макаром, поменять направление вращения магнитного поля можно переключением 2-ух всех фаз.

Мы разглядели устройство асинхронного мотора, имеющего на статоре три обмотки. В данном случае крутящееся магнитное поле двухполюсное и число его оборотов в секунду равно числу периодов конфигурации тока в секунду.

Если на статоре расположить по окружности 6 обмоток, то будет сотворено четырехполюсное крутящееся магнитное поле. При 9 обмотках поле будет шестиполюсным.

При частоте трехфазного тока f, равной 50 периодам за секунду, либо 3000 за минуту, число оборотов n вращающегося поля за минуту будет:

при двухполюсном статоре n = (50 х 60

) / 1 = 3000 об/мин,

при четырехполюсном статоре n = (50 х 60 ) / 2 =

1500 об/мин,

при шестиполюсном статоре n = (50 х 60 ) / 3 =

1000 об/мин, 

при числе пар полюсов статора, равном  p:  n = (f х

60 ) / p,

Итак, мы установили скорость вращения магнитного поля и зависимость ее от числа обмоток на статоре мотора.

Ротор же мотора будет, как нам понятно, несколько отставать в собственном вращении.

Совет

Но отставание ротора очень маленькое. Так, к примеру, при холостом ходе мотора разность скоростей составляет всего 3%, а при нагрузке 5
— 7%. Как следует, обороты асинхронного мотора при изменении нагрузки меняются в очень маленьких границах, что является одним из его плюсов.

Разглядим сейчас устройство асинхронных электродвигателей

Статор современного асинхронного электродвигателя имеет невыраженные полюсы, т. е. внутренняя поверхность статора изготовлена совсем гладкой.

Чтоб уменьшить утраты на вихревые токи, сердечник статора набирают из тонких штампованных железных листов.

Собранный сердечник статора закрепляют в железном корпусе.

В пазы статора закладывают обмотку из медной проволоки. Фазовые обмотки статора электродвигателя соединяются «звездой» либо «треугольником», зачем все начала и концы обмоток выводятся на корпус — на особый изоляционный щиток. Такое устройство статора очень комфортно, потому что позволяет включать его обмотки на различные стандартные напряжения.

Ротор асинхронного мотора, подобно статору, набирается из штампованных листов стали. В пазы ротора закладывается обмотка.

Зависимо от конструкции ротора асинхронные электродвигатели делятся на движки с короткозамкнутым ротором и фазным ротором.

Обмотка короткозамкнутого ротора изготовлена из медных стержней, закладываемых в пазы ротора. Торцы стержней соединены с помощью медного кольца. Такая обмотка именуется обмоткой
типа «беличьей клетки». Заметим, что медные стержни в пазах не изолируются. 

В неких движках «беличью клетку» подменяют литым
ротором.

Асинхронный двигатель с фазным ротором (с контактными кольцами) применяется обычно в электродвигателях большой мощности и в тех случаях; когда нужно, чтоб электродвигатель создавал огромное усилие при трогании с места. Достигается это тем, что в обмотки фазного мотора врубается пусковой реостат.

Короткозамкнутые асинхронные движки пускаются в ход 2-мя методами:

Обратите внимание

1) Конкретным подключением трехфазного напряжения сети к статору мотора. Этот метод самый обычный
и более пользующийся популярностью.

2) Понижением напряжения, подводимого к обмоткам статора. Напряжение понижают,
к примеру, переключая обмотки статора со «звезды» на «треугольник». 

Запуск мотора в ход происходит при соединении обмоток статора «звездой», а когда ротор достигнет обычного числа оборотов, обмотки статора переключаются на соединение «треугольником».

Ток в подводящих проводах при всем этом методе запуска мотора миниатюризируется в 3 раза по сопоставлению с тем током, который появился бы при пуске мотора прямым включением в сеть с обмотками статора, соединенными «треугольником». Но этот метод подходящ только в этом случае, если статор рассчитан для обычной работы при соединении его обмоток
«треугольником».

Более обычным, дешевеньким и надежным является асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором, но этот двигатель обладает некими недочетами — малым усилием при трогании с места и огромным пусковым током. Эти недочеты в значимой мере устраняются применением фазного ротора, но применение такового ротора существенно удорожает двигатель и просит пускового реостата.

Источник: http://ctirling.ru/printsipi-raboti-dvigatelja/ustrojstvo-i-princip-deyaniya-asinxronnyx-elektrodvigatelej-shkola-dlya-elektrika-ustrojstvo-proektirovanie-ustanovka-naladka-ekspluataciya-i-remont-elektricheskogo-oborudovaniya/

Асинхронный двигатель – принцип работы, устройство, диагностика и ремонт + видео

Среди всех электродвигателей следует особо отметить асинхронный двигатель, принцип работы которого основан на взаимодействии магнитных полей статора с электрическим током, наводящимся с помощью этого поля в обмотке ротора. Вращающееся магнитное поле создается с помощью трехфазного переменного тока, проходящего по обмотке статора, включающего в себя три группы катушек.

Принцип действия асинхронного двигателя основан на возможности передачи электрической энергии в механическую работу для какой-либо технологической машины.

При пересечении замкнутой обмотки ротора магнитное поле наводит в ней электрический ток.

Важно

В результате вращающееся магнитное поле статора взаимодействует с токами ротора и вызывает возникновение вращающегося электромагнитного момента, который и приводит ротор в движение.

Рассматривая устройство асинхронного двигателя, следует отметить его пусковые элементы, состоящие из пускового конденсатора и пусковой обмотки с повышенным сопротивлением. Они отличаются своей дешевизной и простотой, не требуют дополнительных фазосдвигающих элементов. В качестве недостатка необходимо отметить слабую конструкцию пусковой обмотки, которая нередко выходит из строя.

Схема пуска асинхронного двигателя может быть улучшена за счет последовательного включения с обмоткой пускового конденсатора. После отключения конденсатора происходит полное сохранение всех характеристик двигателя.

Очень часто схема включения асинхронного двигателя имеет рабочую обмотку, разбиваемую на две последовательно соединяемые фазы. При этом пространственный сдвиг осей находится в пределах от 105 до 120 градусов.

Для тепловых вентиляторов применяются двигатели с наличием экранированных полюсов.

Устройство трехфазного асинхронного двигателя требует проведения ежедневного осмотра, внешней очистки и крепежных работ. Два раза в месяц и более двигатель должен продуваться изнутри с помощью сжатого воздуха.

Особое внимание следует обращать на смазку подшипников, которая должна соответствовать конкретному типу двигателя.  Полная замена смазки производится дважды в течение года, с одновременной промывкой подшипников бензином.

Для того чтобы управление трехфазным асинхронным  двигателем осуществлялось удобно и долго, необходимо следить за шумом подшипников во время работы. Следует избегать свистящих, хрустящих или царапающих звуков, свидетельствующих о недостатке смазки, а также глухих ударов, указывающих на то, что обоймы, шарики, сепараторы могут быть поврежденными.

В случае возникновения нетипичного шума или перегревания, подшипники в обязательном порядке подвергаются разборке и осмотру. Происходит удаление старой смазки, после чего производится промывка бензином всех деталей.

Совет

Перед тем как посадить на вал новые подшипники, они должны быть предварительно прогреты в масле до нужной температуры.

Новая смазка должна заполнять рабочий объем подшипника примерно на одну третью часть, равномерно распределяясь по всей окружности.

Состояние контактных колец заключается в систематической проверке их поверхности. В случае их поражения ржавчиной применяется зачистка поверхности мягкой наждачной бумагой и протирание керосином. В особых случаях делается их расточка и шлифовка. Таким образом, при нормальном уходе за двигателем он сможет отслужить свой гарантийный срок и проработать намного больше.

Источник: https://carnovato.ru/shema-puska-vkljuchenija-princip-raboty-asinhronnogo-dvigatelja/

Устройство и принцип работы трехфазных асинхронных двигателей

Устройство трехфазных асинхронных двигателей (статор и ротор асинхронных двигателей)

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из неподвижного статора и ротора.

Три обмотки размещены в пазах на внутренней стороне сердечника статора асинхронного двигателя. Обмотка же ротора асинхронного двигателя не имеет электрического соединения с сетью и с обмоткой статора.

Начало и концы фаз обмоток статора присоединяют к зажимам в коробке выводов по схеме звезда или треугольник.

Асинхронные двигатели в основном различаются устройством ротора, который бывает двух типов: фазный или короткозамкнутый. Обмотка короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя выполняется на цилиндре из медных стержней и называется “беличьей клеткой”.

Торцевые концы стержней замыкают металлическими кольцами. Пакет ротора набирают из электротехнической стали. В двигателях меньшей мощности стержни заливают алюминием. Фазный ротор и статор имеют трехфазную обмотку.

Фазы обмотки соединяют звездой или треугольником и ее свободные концы выводят на изолированные контактные кольца.

Получение вращающегося магнитного поля

Обмотка статора асинхронного двигателя в виде трех катушек уложена в пазы расположенные под углом в 120 градусов. Начало и конца катушек обозначаются соответственно буквами A, B, C и X,Y,Z. При подаче на катушки трехфазного напряжения в них установятся токи Ia, Ib, Ic и катушки создадут собственное переменное магнитное поле.

Ток в любой катушке положительный, когда он направлен от начала к ее концу и отрицательный при обратном направлении. Векторы намагничивающей силы совпадают с осями катушек, а их величина определяется значениями токов, направление результирующего вектора совпадает с осью катушки.

Обратите внимание

Вектор результирующей намагничивающей силы поворачивается на 120 градусов сохраняя величину совпадает с осью соответствующей катушки. Таким образом за период, результирующее магнитное поле статора совершает оборот с неизменной скоростью.

Работа трехфазного асинхронного двигателя основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля с токами наводимыми в проводниках ротора.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Совокупность моментов созданных отдельными проводниками образует результирующий вращающий момент двигателя, возникает электромагнитная пара сил, которая стремится повернуть ротор в направлении движения электромагнитного поля статора.

Ротор приходит во вращение приобретает определенную скорость, магнитное поле и ротор вращаются с разными скоростями или асинхронно.

Применительно к асинхронным двигателям, скорость вращения ротора всегда меньше скорости вращения магнитного поля статора.

Пуск асинхронных двигателей

В асинхронных двигателях с большим моментом инерции необходимо увеличение вращающего момента с одновременным ограничением пусковых токов – для этих целей применяют двигатели с фазным ротором. Для увеличения начального пускового момента в схему ротора включают трехфазный реостат. В начале пуска он введен полностью, пусковой ток при этом уменьшается.

При работе реостат полностью выведен. Для пуска асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором применяют три схемы: с реактивной катушкой, с автотрансформатором и с переключением со звезды на треугольник. Рубильник последовательно соединяет реактивную катушку и статор двигателя.

Когда скорость ротора приблизится к номинальной, замыкается рубильник, он закорачивает катушка и статор переключаются на полное напряжение сети. При автотрансформаторном пуске по мере разгона двигателя, автотрансформатор переводится в рабочее положение, в котором на статор подается полное напряжение сети.

Важно

Пуск асинхронного двигателя с предварительным включением обмотки статора звездой и последующим переключением ее на треугольник дает трехкратное уменьшение тока.

Изменение частоты вращения ротора трехфазного асинхронного двигателя 

Параллельные обмотки двух фаз образуют одну пару полюсов сдвинутые в пространстве на 120 градусов.

Последовательное соединение обмоток образует две пары полюсов, что дает возможность уменьшить скорость вращения в два раза.

Для регулирования скорости вращения ротора изменением частоты тока используют отдельный источник тока или преобразователь энергии с регулируемой частотой выполненный на тиристорах.

Способы торможения двигателей

При торможении противовключением меняются два провода соединяющих трехфазную сеть с обмотками статора, изменяя при этом направление движения магнитного поля машины. При этом наступает режим электромагнитного тормоза.

Для динамического торможения обмотка статора отключается от трехфазной сети и включается в сеть постоянного тока. Неподвижное поле статора заставляет ротор быстро останавливаться. Асинхронные двигатели нашли широкое применение в промышленности.

В строительных механизмах, на металлообрабатывающих станках, в кузнечно-прессовом оборудовании, в силовых приводах прокатных станов, в радиолокационных станциях и многих других отраслях.

Источник: http://www.ruaut.ru/content/tehnicheskaya_biblioteka/videoteka/Ustroistvo_i_princip_raboti_trehfaznih_asinhronnih_dvigateley.html

что это такое, принцип действия, устройство, технические характеристики, фото и видео

Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 984 Опубликовано 02.11.2015

То, что асинхронные двигатели сегодня используются во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, необходимо поклониться русскому инженеру М.О. Доливо-Добровольскому. Именно он в 1889 году (а точнее 8 марта) изобрел трехфазный асинхронный двигатель, который преобразовывает электроэнергию в энергию механическую (вращения). Это, по сути, стало прорывом в технике и началом новой эры.

Самое главное, что электрические моторы данного типа оказались очень надежными, их производство достаточно простое, что влияет на небольшую себестоимость изделия. Плюс несложная конструкция, которая легко поддается не только производству, но и ремонту. Если обратиться к статистическим данным, то по ним можно сделать вывод, что асинхронные двигатели являются самыми производимыми в мире. На их счет приходится до 90% выпуска. Так что цифры говорят сами за себя.

Но почему эти приборы названы асинхронными? Все дело в том, что частота вращения магнитного поля статора всегда больше вращения ротора. Кстати, у электродвигателей этого типа принцип работы основан именно на вращении магнитного поля.

Принцип работы двигателя

Чтобы понять, как работают электродвигатели асинхронные трехфазные, необходимо провести один несложный эксперимент. Для этого вам понадобиться обычный магнит подковообразного типа и медный стержень. При этом магнит надо хорошо закрепить к рукоятке, с помощью которой его можно крутить на одном месте вокруг своей оси. Медный стержень закрепляется в подшипниках и устанавливается в пространство между концами (полюсами) магнита-подковы. То есть, стержень оказывается как бы внутри магнита, а, точнее сказать, внутри его плоскости вращении.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Теперь надо просто вращать магнитное устройство за ручку. Лучше по часовой стрелке. Так как между полюсами есть магнитное поле, то оно также будет вращаться. При этом поле будет пересекать или рассекать своими силовыми линиями медный стержень-цилиндр. И тут включается закон электромагнитной индукции. То есть, внутри медного стержня начнут возникать вихревые токи. Они, в свою очередь, начнут образовывать свое собственное магнитное поле, которое будет взаимодействовать с основным магнитным полем.

При этом стержень начнет вращаться в ту же сторону, что и магнит. И вот тут возникает один момент, который также лежит в принципе работы электродвигателя. О нем было уже упомянуто. Если скорость вращения стержня будет такое же, как у магнита, то их силовые линии пересекаться не будут. То есть, вращения не будет в виду отсутствия вихревых токов.

И еще пару нюансов:

• Магнитное поле вращается с той же скоростью, что и сам магнит, поэтому скорость называют синхронной.
• А вот стержень вращается с меньшей скоростью, поэтому ее и называют асинхронной. Отсюда, в принципе, название и самого электрического мотора.

Внимание! Разница скоростей вращения магнитных полей не очень большая. Эту величину называют скольжением.

Кстати, определить величину скольжения несложно, для этого необходимо воспользоваться формулой:

S=n-n1/n, где

• S – это величина скольжения;
• n – скорость вращения магнита;
• n1 – скорость вращения ротора.

Устройство двигателя

Конечно, показанное выше устройство назвать электродвигателем никак нельзя, потому что для примера был использован магнит, которого в моторе просто нет. Поэтому необходимо создать такую конструкцию, в которой электрический ток создавал бы это самое магнитное поле. К тому же оно должно еще и вращаться. Русскому ученому это оказалось под силу с помощью трехфазного переменного тока.

Поэтому в конструкции трехфазного асинхронного двигателя установлены три обмотки, расположенные относительно друг друга под углом в 120º. Каждая обмотка подсоединена к фазному контуру трехфазной сети переменного тока. Обмотки закрепляются к статору, который собой представляет металлический сердечник в виде полого корпуса. Они же закрепляются к полюсам сердечника.

Внимание! У каждой обмотки два свободных конца. Один соединяется с фазой сети, второй с двумя другими концами двух других обмоток, то есть, в единый контур.

Внутри полого сердечника на подшипниках закрепляется ротор. По сути, это тот же стержень-цилиндр. Ниже показана схема подключения обмоток и расположение ротора.

Как только электрический ток начинает подаваться на обмотки, образуется вращающееся магнитное поле, которое воздействует на ротор, заставляя его вращаться тоже.

Как работает

Чтобы понять принцип действия трехфазного асинхронного двигателя, необходимо рассмотреть график его работы. Чтобы облегчить данную задачу, предлагаем рассмотреть схему, расположенную ниже.

• Итак, позиция «А». В ней на первом полюсе фаза равна нулю, второй полюс является северным, то есть, отрицательным, в третьей фазе положительный заряд. Поэтому ток движется по стрелкам, указанным на рисунке. Тот, кто забыл школьную программу физики, напоминаем, что движение магнитного поля действует по правилу правой руки. Значит, вращение его будет направлено от севера к югу, то есть, от второй катушки (обмотки) к третьей.
• Позиция «Б». Теперь ноль расположен на второй обмотке, на первой юг (плюс), на третьей север (минус). То есть, магнитный поток будет теперь направлен от катушки №3 на катушку №1. Получается так, что полюсы сместились на 120º.
• В позициях «В» и «Г» произошли точно такие же сдвиги полюсов на 120º.

Смена полярности создает вращение магнитного потока, который в свою очередь увлекает за собой ротор. Последний начинает вращаться. Как было сказано выше, из энергии электрической получается энергия вращения (механическая).

Внимание! Если поменять местами вторую и третью обмотку, то вращение электродвигателя начнется в противоположную сторону. Конечно, сами обмотки не переставляются, а просто производится смена подключения к разным фазам сети.

Нами была рассмотрена конструкция электродвигателя асинхронного трехфазного с тремя обмотками на статоре, в котором используется двухполюсная схема магнитного поля. Число его оборотов вращения равна числу колебаний электрического тока в минуту. Если в сети переменного тока число колебания в секунду равно 50 Гц, то за минуту это значение станет 3000 (об/мин).

Но в статор можно заложить не три обмотки. К примеру, можно установить шесть или десять. При этом магнитное поле станет четырехполюсным и шестиполюсным соответственно. При этом измениться и скорость вращения ротора. В первом случае она будет равна: (50X60)/2=1500 об/мин. Во втором: (50X60)/3=1000 об/мин.

Выше нами уже упоминалось, что существует определенное отставание вращения ротора от вращения магнитного поля. Правда, это значение незначительно. К примеру, в холостом режиме работы данный показатель будет всего лишь 3%, при действующих нагрузках 5-7%. Даже 7% – значение небольшое, что и является одним из достоинств асинхронного двигателя.

Как использовать

К сожалению, не во всех частных домах есть трехфазное напряжение. Поэтому подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети производится через конденсаторы определенной емкости. Обычно расчет ведется в соответствии: на 1 кВт мощности 70 мкФ емкости. Но есть в этом деле еще одна проблема – невозможность регулировать скорость вращения ротора. Поэтому специалисты рекомендуют подключить к мотору регулятор частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети

• Во-первых, установив его, отпадает необходимость устанавливать конденсаторы.
• Во-вторых, с помощью данного устройства выравнивается мощность электродвигателя до номинальной.
• В-третьих, можно регулировать частоту вращения, а также повышать ее больше номинала.
• В-четвертых, можно регулировать пусковой момент.

Эти устройства сегодня продаются в специализированных магазинах, но нет проблем их сделать и своими руками.

Ротор

По конструкции ротора электродвигатели асинхронные делятся на две группы:

1. С фазным ротором.
2. Короткозамкнутым.

Первый вариант – это двигатели с большой мощностью, которым необходим большой пусковой момент. В конструкции их ротора установлены контактные кольца. Второй вариант – это конструкция, в пазы которой заложены медные стержни. Это типичные электродвигатели, простые и дешевые. Но у них есть пара недостатков: большой пусковой ток и слабое усилие при начале вращения.

Технические характеристики

На что обычно надо обратить внимание, выбирая электродвигатели? Технических характеристик, в принципе, немного. Это мощность, измеряемая в кВт, скорость вращения ротора в об/мин. Все остальные технические характеристики не столь важны именно для выбора. Хотя, к примеру, масса изделия может помочь рассчитать нагрузку на подставку или монтажную раму.

Заключение по теме

Итак, были рассмотрены асинхронные электродвигатели – электрическое оборудование, которое нередко используется в частных домах для бытовых нужд. Устройство и принцип работы мотора вам теперь понятно, а вот как правильно подключить двигатель к однофазной сети, читайте в другой статье.

Асинхронный двигатель — технические характеристики и принцип работы

Среди разнообразия выпускаемых на сегодняшний день типов электрических моторов большое распространение получили асинхронные двигатели. Их мощность и эффективность обеспечивает использование в деревообрабатывающей и металлообрабатывающей промышленности, в насосных агрегатах, на фабриках, в станках и ручном электрическом инструменте.

асинхронный трехфазный двигатель

Содержание:

1. Асинхронный двигатель: что это такое
2. Трехфазный асинхронный двигатель. Принцип работы
3. Однофазный асинхронный двигатель
4. Двухфазный асинхронный двигатель
5. Схемы подключения
6. Функциональные и эксплуатационные особенности
7. Как производятся расчеты

Асинхронный двигатель: что это

Асинхронный двигатель – это асинхронная электрическая машина, применяемая для преобразования электрической энергии в механическую. Асинхронный дословно означает неодновременный – здесь имеется в виду, что у асинхронного двигателя магнитное поле всегда имеет большую частоту вращения, чем ротор, который словно пытается его догнать. Работают эти машины от сетей с переменным током.

Любой асинхронный двигатель состоит из двух ключевых составляющих: ротора и статора. Эти части не контактируют между собой и отделены друг от друга воздушным зазором, в котором формируется подвижное магнитное поле.

Статор асинхронной машины состоит из следующих частей:

1. Корпус. Служит для скрепления всех деталей мотора. Для двигателей небольшого размера, как правило, используют цельные литые корпусы из чугуна, стальных и алюминиевых сплавов.
2. Сердечник или магнитопроводник. Собирается из пластин, для изготовления которых применяют специальную электрическую сталь. Запрессовывается в корпус и улучшает магнитно-индукционные качества машины. Каждая пластина сердечника покрывается особым лаком, позволяющим уменьшить потери при возникновении вихревых токов. В некоторых случаях устройство асинхронного двигателя предусматривает установку корпуса-сердечника, совмещающего в себе обе функции.
3. Обмотки. Устанавливаются в пазы сердечника. Представляет собой три катушки из меднопроволочных секций, расположенные под углом в 120˚ относительно друг друга. Называется первичной, потому что подключается к сети напрямую.

Конструкция ротора состоит из основного блока с вентиляционной крыльчаткой, опирающегося на подшипники. Связь ротора с приводимым в движение механизмом обеспечивается с помощью прямого подключения, редукторов или других способов передачи механической энергии. В асинхронных двигателях используются два вида роторов:

1. Массивный ротор – единая схема из прочного ферромагнитного соединения. Внутри неё индуцируются токи, и она же выполняет в конструкции роль магнитопровода.
2. Короткозамкнутый ротор (изобретён великим русским инженером Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским, как и весь трёхфазный ток) – система соединенных с помощью колец проводников, похожая по внешнему виду на беличье колесо. Внутри него индуцируются токи, чье электромагнитное поле вступает во взаимодействие с магнитным полем статора, в результате чего ротор приводится в движение.

беличье колесо

Рекомендуем посмотреть это видео. Оно хоть и старое, но интересное и познавательное. Позволит закрыть непонятные моменты.

Трехфазный асинхронный двигатель. Принцип работы

Принцип действия асинхронного двигателя заключается во взаимном расположении обмоток и трехфазном напряжении, что приводит к возникновению вращающегося магнитного поля, которое и выступает движущей силой.

Подробнее говоря, при подаче питания на первичную обмотку, на фазах образуются три магнитных потока, изменяющихся в зависимости от частоты входного напряжения. Они смещены между собой не только в пространстве, но и во времени, благодаря чему и появляется вращающийся магнитный поток.

Во время вращения результирующий поток создает ЭДС в роторных проводниках. По причине того, что обмотка ротора представляет собой замкнутую цепь, в ней создается ток, создающий пусковой момент в направлении вращения магнитного поля статора. Это приводит к вращению ротора после превышения пусковым моментом его тормозного момента. Наблюдаемое в этот момент явление называется скольжением — величиной, показывающей в виде процентов соотношение частоты вращения магнитного поля к частоте вращения ротора.

(n1 – частота магнитного поля статора; n2 – частота вращения ротора)

Скольжение является очень важным параметром. На старте его величина всегда равна 1 и, естественно, становится меньше по мере увеличения разности между n1 и n2, что сопровождается также уменьшением электродвижущей силы и вращающего момента. Во время работы на холостом ходу скольжение минимально и растет по мере увеличения статического момента. Достигнув критического скольжения (обозначается как sкр), может спровоцировать опрокидывание двигателя. После уравновешивания тормозного и электромагнитного момента изменения величин прекращаются.

Таким образом, принцип действия асинхронного двигателя основывается на взаимодействии магнитного поля ротора, находящегося во вращении, и токов, наведенных в роторе этим же полем. При этом обязательным условием возникновения вращающего момента является разница частот вращения полей.

Однофазный асинхронный двигатель

Фактически, любой асинхронный электродвигатель является трехфазным и предусматривает подключение к трехфазной сети с напряжением 380 В. Однофазным или двухфазным его называют при подключении к однофазной электросети с напряжением 200 В, когда питание подается лишь на две обмотки. В такой схеме на основную рабочую обмотку подается чистая фаза от сети, а на другую питание идет через фазосдвигающий элемент, как правило, конденсатор. Такая схема позволяет создать необходимую индукцию для смещения ротора и запустить асинхронный двигатель от однофазной сети. Для дальнейшей его работы даже необязательно, чтобы пусковая обмотка (которую подключают через конденсатор) оставалась под напряжением.

Дело в том, что трехфазный асинхронный двигатель продолжает функционировать (под малой нагрузкой) даже если во время работы от него отключить подачу энергии по одному из питающих проводов, сымитировав таким образом работу от однофазной сети. Это обусловлено тем, что результирующее магнитное поле сохраняет вращение.

Двухфазный асинхронный двигатель

Создать вращающееся магнитное поле можно и при использовании двухфазных обмоток. Для обеспечения работоспособности схемы фазы обмоток необходимо расположить с 90˚ смещением друг от друга. При их питании токами, которые смещены по фазе на 90˚, возникает вращающееся магнитное поле, как и в трехфазной машине.

Асинхронный двухфазный электродвигатель приводится в движение за счет токов, образуемых при взаимодействии результирующего поля с роторными стержнями. Он ускоряется до того момента, пока не будет достигнута предельная скорость его вращения. Для питания такого двигателя от электросети однофазного тока необходимо создать сдвиг по фазе на одной из обмоток. Для этого применяются конденсаторы необходимой ёмкости.

На сегодняшний день все большее применение находят двухфазные асинхронных двигатели с полым алюминиевым ротором. Вращение ему придают вихревые токи, образованные внутри цилиндра, при взаимодействии с вращающимся магнитным полем.

Инерционный момент ротора наделяет двигатель хорошими характеристиками для использования в некоторых специализированных отраслях, как, например, системы, регулирующие работу мостовых и компенсационных схем. Одна из обмоток в них подключается к питающей сети через конденсатор, а через вторую проходит управляющее напряжение.

Схемы подключения

Для того чтобы подключить трехфазный асинхронный двигатель используют несколько различных схем, но чаще всего применяются «треугольник» и «звезда».

Треугольник

Преимущество данной схемы заключается в том, что при подключении согласно ей трехфазный двигатель может развивать наибольшую номинальную мощность. Для этого обмотки соединяются по принципу конец-начало, что на схематичном изображении похоже на треугольник, однако в виде треугольника понять что к чему, не всегда удобно. По этому предлагаем для анализа схему снизу, а затем фотографию уже в сборе (еще ниже).

схема подключения «треугольник»

В трехфазных электрических сетях величина линейного напряжения между выводами обмоток составляет 380 В. При этом нет необходимости создания рабочего нуля. Важно отметить, что в такой схеме может возникнуть большой пусковой ток, значительно перегружающий проводку.

Звезда

Этот способ подключения является наиболее используемым в сетях с трехфазным током 380 В. Название схемы связано с тем, что концы обмоток соединяются в одной точке, словно звездные лучи. Начала обмоток подключаются посредством аппаратуры коммутации к фазным проводникам. В такой конструкции линейной напряжение между начал составляет 380 В, а между местом соединения и подключения проводника – 200 В. Ниже представлена схема, а еще ниже уже фотография в собранном виде.

схема подключения «звезда»

Трехфазный двигатель для 380 В сетей, подключенный таким образом, не способен развить максимальную силу из-за того, что напряжение на каждой обмотке составляет 220 В. В свою очередь, такая схема предотвращает возникновение перегрузок по току, чем обеспечивается плавный пуск.

Возможность подключения двигателя тем или иным способом, как правило, указывается на его табличке. Значок Y означает «звезду», а ∆ — «треугольник». Определить схему на уже подключенной машине можно по виду обмоток – одна двойная перемычка между ними говорит, что использована «звезда» (первое фото снизу), а если между клеммами обмоток видно три перемычки – «треугольник» (первое фото сверху).

Асинхронный двигатель, треугольник в сборе.

Асинхронный двигатель, звезда в сборе

В случае, когда необходимо запустить трехфазный асинхронный электродвигатель в обратном направлении вращения, следует поменять два питающих провода от трехфазного источника местами.

Функциональные и эксплуатационные особенности

Характерные преимущества асинхронных двигателей:

• В их конструкции нет коллекторных групп, которые увеличивают износ других видов двигателей за счет дополнительного трения.
• Питание асинхронных электрических машин не требует использования преобразователей и может осуществляться промышленной трехфазной сети.
• Из-за меньшего количества деталей и конструктивных элементов они относительно легко обслуживаются и имеют большой срок службы.

Среди недостатков можно отметить:

• Сфера применения асинхронных двигателей несколько ограничена из-за малого пускового момента.
• Высокая реактивная мощность, которую они потребляют во время работы, не оказывает влияние на механическую мощность.
• Большие пусковые токи, потребляемые на пуске этих двигателей, могут превышать допустимые значения некоторых систем.

Как производятся расчеты

Для того чтобы вычислить частоту вращения двигателя следует воспользоваться определенной нам ранее формулой скольжения:

И выразить из нее скорость вращения ротора:

В качестве примера возьмем двигатель модели АИР71А4У2 мощностью в 550 Вт с 4 парами полюсов и частотой вращения ротора 1360 об/мин.

При питании от сети с частотой 50 Гц статор будет вращаться со скоростью:

Таким образом, величина скольжения электродвигателя составляет:

И, наконец, прекрасное, хотя и устаревшее, видео рекомендуемое всем для одноразового просмотра.

принцип действия, описание и функции

Как и большинство электродвигателей, асинхронный Двигатель переменного тока имеет неподвижную внешнюю часть, которая называется статором, и вращающийся внутри ротор. Между ними остается тщательно рассчитанный воздушный зазор.

Как это работает?

Устройство и принцип работы асинхронных двигателей, как и всех других, основаны на том, что вращение магнитного поля используется для привода ротора. Трехфазный АД — единственный тип двигателя, в котором он создается естественным образом из-за природы пищи.В двигателях постоянного тока для этого используется механическая или электронная коммутация, а в однофазных АД — дополнительные электрические элементы.

Для работы электродвигателя два комплекта электромагнитов. Принцип работы асинхронного электродвигателя заключается в том, что в статоре образуется один комплект, поскольку к его обмотке подключен источник переменного тока. Согласно закону Ленца, это индуцирует электромагнитную силу (ЭДС) в роторе так же, как напряжение индуцируется во вторичной обмотке трансформатора, создавая еще один набор электромагнитов.Следовательно, другое название AD — асинхронный двигатель. Конструкция и работа асинхронных двигателей основаны на том факте, что взаимодействие между магнитными полями этих электромагнитов порождает крутящую силу. В результате ротор вращается в направлении результирующего момента.

Статор

Статор состоит из нескольких тонких пластин из алюминия или чугуна. Они прижимаются друг к другу, образуя полый цилиндр с канавками. В них прокладываются изолированные провода. Каждая группа обмоток вместе с окружающим их сердечником после подачи на нее переменного тока образует электромагнит.Количество полюсов АД зависит от внутреннего соединения обмоток статора. Он сделан таким образом, что при подключении источника питания образуется вращающееся магнитное поле.

Ротор

Ротор состоит из нескольких тонких стальных пластин с равномерно расположенными алюминиевыми или медными стержнями. В самом популярном ее типе — беличьей или «беличьей клетке» стержни на концах механически и электрически соединяются с помощью колец. Почти 90% БП используют эту конструкцию, потому что она проста и надежна.Ротор состоит из цилиндрического пластинчатого сердечника с расположенными в осевом направлении параллельными канавками для установки проводников. В каждую канавку укладывается пруток из меди, алюминия или сплава. Они закорочены с обеих сторон концевыми кольцами. Такая конструкция напоминает клетку для белок, поэтому и получила соответствующее название.

Канавки ротора не полностью параллельны валу. Они сделаны с небольшим перекосом по двум основным причинам. Первый — обеспечить плавную работу артериального давления за счет уменьшения магнитных шумов и гармоник.Второй — уменьшить вероятность блокировки ротора: его зубья зацепляются за пазы статора из-за прямого магнитного притяжения между ними. Это происходит, когда их количество совпадает. Ротор установлен на валу с помощью подшипников на каждом конце. Одна часть обычно выступает больше, чем другая, чтобы управлять нагрузкой. В некоторых двигателях датчики скорости или положения прикреплены к нерабочему концу вала.

Между статором и ротором есть воздушный зазор. Через него передается энергия.Создаваемый крутящий момент вызывает вращение ротора и нагрузки. Независимо от типа используемого ротора устройство и принцип работы асинхронного двигателя остаются неизменными. Обычно артериальное давление классифицируется по количеству обмоток статора. Электродвигатели бывают однофазные и трехфазные.

Устройство и принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Однофазное артериальное давление образует самые большие партеэлектрические двигатели. Вполне логично, что чаще всего используется наименее дорогой и неприхотливый в обслуживании двигатель.Как видно из названия, предназначение, принцип работы асинхронного двигателя этого типа основывается на наличии только одной обмотки статора и работе от однофазного источника питания. Все роторы этого типа имеют короткозамкнутый ротор.

Однофазные двигатели не запускаются сами по себе. Когда двигатель подключен к источнику питания, по основной обмотке начинает течь переменный ток. Он генерирует пульсирующее магнитное поле. Из-за индукции ротор находится под напряжением.Поскольку основное магнитное поле пульсирует, крутящий момент, необходимый для вращения двигателя, не создается. Ротор начинает вибрировать, а не вращаться. Следовательно, для однофазного АД требуется спусковой механизм. Он может дать начальный толчок, заставляя вал двигаться.

Пусковой механизм однофазного артериального давления в основном от дополнительной обмотки статора. Он может сопровождаться последовательным конденсатором или центробежным переключателем. При подаче напряжения питания ток в основной обмотке отстает от напряжения из-за своего сопротивления.При этом электричество в пусковой обмотке отстает или опережает напряжение питания, в зависимости от импеданса триггера. Взаимодействие между магнитными полями, создаваемыми основной обмоткой и цепью запуска, создает результирующее магнитное поле. Он вращается в одном направлении. Ротор начинает вращаться в направлении возникающего магнитного поля.

После того, как частота вращения двигателя достигает примерно 75% от номинальной, центробежный выключатель отключает пусковую обмотку.Кроме того, двигатель может поддерживать достаточный крутящий момент для автономной работы. За исключением двигателей со специальным пусковым конденсатором, все однофазные двигатели обычно используются для создания мощности, не превышающей 500 Вт. В зависимости от различных методов запуска однофазный AD дополнительно классифицируется, как описано в следующих разделах.

АД с расщепленной фазой

Назначение, устройство и принцип работы асинхронный двигатель с расщепленной фазой основаны на использовании в нем двух обмоток: пусковой и основной.Пуск осуществляется проводом меньшего диаметра и меньшего количества витков по сравнению с основным, в

Асинхронный двигатель — устройство и принцип работы

Асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока с переменным током. Асинхронной эта электрическая машина названа потому, что частота, с которой вращается движущаяся часть двигателя, не равна частоте вращения магнитного поля, которое создается за счет протекания переменного тока по обмотке неподвижной части двигателя. двигатель-статор. Асинхронный двигатель — самый распространенный из электродвигателей, он получил наибольшую популярность во всех отраслях промышленности, машиностроении и так далее.

Асинхронный двигатель по своей конструкции обязательно имеет две важнейшие части: ротор и статор. Эти части разделены небольшой воздушной прослойкой. Активные части двигателя также можно назвать обмотками и магнитопроводом. Детали конструкции обеспечивают охлаждение, вращение ротора, прочность и жесткость.

Статор представляет собой корпус цилиндрической формы из литой стали или чугуна.Внутри корпуса статора находится магнитопровод, обмотка статора уложена в специальные отрезные пазы. Оба конца обмотки подключены к клеммной коробке и соединены треугольником или звездой. С торцов корпус статора полностью закрыт подшипниками. Подшипники вала ротора запрессованы в эти подшипники. Ротор асинхронного двигателя представляет собой стальной вал, на который также прижимается магнитопровод.

Конструктивно роторы можно разделить на двухкомпонентные группы. Сам двигатель будет носить свое название в соответствии с принципом конструкции ротора. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором — это первый тип. Есть второй. Это асинхронный двигатель с фазным ротором. В пазы мотора с короткозамкнутым ротором (его еще называют «беличьей клеткой» из-за схожести внешнего вида такого ротора с ячейкой в ​​белке) заливаются алюминиевые стержни и закрывают их на концы. Фазовый ротор имеет три обмотки, соединенные между собой звездой.Концы обмоток прикреплены к кольцам, закрепленным на валу. При запуске двигателя к кольцам прижимаются специальные неподвижные щетки. К этим щеткам подключены резисторы, предназначенные для снижения пускового тока и плавного пуска асинхронного двигателя. Во всех случаях на обмотку статора подается трехфазное напряжение.

Принцип работы любого асинхронного двигателя прост. В основе лежит знаменитый закон электромагнитной индукции. Магнитное поле статора, создаваемое системой трехфазного напряжения, вращается под действием тока, проходящего через обмотку статора. Это магнитное поле проходит через обмотку и проводники обмотки ротора. Благодаря этому в обмотке ротора создается электродвижущая сила (ЭДС) по закону электромагнитной индукции. Эта ЭДС заставляет переменный ток течь в обмотке ротора. Этот ток ротора впоследствии создает само магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем статора. Этот процесс также запускает вращение ротора в магнитных полях.

Часто для уменьшения пускового тока (а это асинхронный двигатель может во много раз превышать рабочий ток) используются пусковые конденсаторы, подключенные последовательно к пусковой обмотке.После запуска этот конденсатор отключается, сохраняя характеристики неизменными.

Устройство и принцип работы синхронного двигателя

Принцип работы синхронного двигателя примерно такой же, как и у асинхронного. Но есть несколько отличий, которые являются ключевыми при выборе двигателя для конкретной конструкции. Асинхронные машины широко используются в промышленности — их доля достигает 96% от общего количества электродвигателей. Но это не значит, что других видов электрических узлов нет.

Отличие от асинхронного двигателя

Основное отличие синхронной машины состоит в том, что скорость вращения якоря такая же, как и у аналогичной характеристики магнитного потока. А если в асинхронных двигателях используется короткозамкнутый ротор, то в синхронных двигателях на нем имеется проволочная обмотка, на которую подается переменное напряжение. В некоторых конструкциях используются постоянные магниты. Но от этого двигатель становится дороже.

Если нагрузка, подключенная к ротору, увеличивается, его скорость вращения не изменится.Это одна из ключевых особенностей машин этого типа. Обязательным условием является то, что движущееся магнитное поле должно иметь столько же пар полюсов, сколько у электромагнита на роторе. Это то, что гарантирует постоянную угловую скорость вращения этого элемента двигателя. И это не будет зависеть от привязанного к нему момента.

Конструкция двигателя

Устройство и принцип работы синхронных двигателей просты. В конструкцию входят такие элементы как:

1. Неподвижной частью является статор.На нем три обмотки, которые соединены по схеме «звезда» или «треугольник». Статор собран из листов электротехнической стали с высокой степенью проводимости.
2. Подвижная часть — ротор. Также есть обмотка. При работе на него подается напряжение.

Между ротором и статором имеется прослойка. Он обеспечивает нормальную работу двигателя и позволяет магнитному полю беспрепятственно воздействовать на элементы агрегата.Конструкция содержит подшипники, в которых вращается ротор, а также клеммную коробку, расположенную в верхней части двигателя.

Как работает двигатель

Вкратце, принцип синхронного двигателя, как и любого другого, заключается в преобразовании одного типа энергии в другой. А конкретно — электрический в механический. Двигатель работает следующим образом:

1. На обмотки статора подается переменное напряжение. Создает магнитное поле.
2. На обмотки ротора также подается переменное напряжение, создающее поле. Если используются постоянные магниты, это поле уже доступно по умолчанию.
3. Два магнитных поля пересекаются, противодействуют друг другу — одно толкает другое. Из-за этого движется ротор. Он установлен на шарикоподшипниках и может свободно вращаться, достаточно лишь дать толчок.

Вот и все. Теперь осталось только использовать полученную механическую энергию для нужных целей. Но нужно знать, как правильно вывести синхронный двигатель в нормальный режим. Принцип работы отличается от асинхронного.Поэтому необходимо соблюдать определенные правила.

Для этого двигатель подключается к оборудованию, которое необходимо привести в движение. Обычно это механизмы, которые должны работать практически без остановки — вытяжки, насосы и так далее.

Синхронные генераторы

Обратная конструкция — синхронные генераторы. В них процессы протекают несколько иначе. Принцип работы синхронного генератора и синхронного двигателя разный, но не существенный:

1. Обмотка статора не находится под напряжением. С него снимается.
2. На обмотку ротора подается переменное напряжение, необходимое для создания магнитного поля. Потребляемая мощность крайне мала.
3. Ротор электрогенератора раскручивается с помощью дизельного или бензинового двигателя или силой воды и ветра.
4. Вокруг ротора движется магнитное поле. Поэтому в обмотке статора наводится ЭДС, и на концах появляется разность потенциалов.

Но в любом случае необходимо стабилизировать напряжение на выходе генераторной установки.Для этого достаточно запитать обмотку ротора от источника, напряжение которого постоянно и не меняется при колебаниях частоты вращения.

Полюса обмоток двигателя

В конструкции ротора используются постоянные или электрические магниты. Их обычно называют полюсами. В синхронных машинах (двигателях и генераторах) индукторы могут быть двух типов:

1. Это электрическое поле.
2. Они неявно поляризованы.

Отличаются они только взаимным расположением полюсов. Для уменьшения сопротивления от магнитного поля, а также улучшения условий проникновения потока используются сердечники из ферромагнетиков.

Эти элементы расположены как в роторе, так и в статоре. Для изготовления используется только электротехническая сталь. В нем много кремния. Это отличительная особенность данного вида металла. Это позволяет существенно снизить вихревые токи, повысить электрическое сопротивление сердечника.

Удар полюсов

В основе конструкции и принципа работы синхронных двигателей лежит обеспечение воздействия пар полюсов ротора и статора друг на друга.Для обеспечения работы необходимо разогнать индуктор до определенной скорости. Он равен тому, с которым вращается магнитное поле статора. Это позволяет обеспечить нормальную работу в синхронном режиме. В момент запуска магнитные поля статора и ротора пересекаются друг с другом. Это называется «запись синхронизации». Ротор начинает вращаться со скоростью, аналогичной скорости магнитного поля статора.

Пуск двигателей синхронного типа

Самое сложное в синхронном двигателе — это его запуск.Поэтому его применяют крайне редко. Ведь конструкция усложняется системой запуска. Долгое время работа синхронного двигателя зависела от разгонного асинхронного, механически связанного с ним. Что это означает? Второй тип двигателя (асинхронный) позволял разгонять ротор синхронной машины до подсинхронной частоты. Обычные асинхронные устройства не требуют специальных устройств для запуска, достаточно лишь подать рабочее напряжение на обмотки статора.

После достижения требуемой скорости двигатель ускорения выключается. Магнитные поля, которые взаимодействуют в электродвигателе, сами заставляют его работать в синхронном режиме. Для разгона нужен другой двигатель. Его мощность должна составлять примерно 10-15% от такой же характеристики синхронной машины. Если вы хотите поставить в режим электродвигатель мощностью 1 кВт, потребуется бусторный двигатель мощностью 100 Вт. Этого вполне достаточно, чтобы машина могла работать как в режиме холостого хода, так и с небольшой нагрузкой на вал.

Более современный способ разгона

Стоимость такой машины оказалась на порядок дороже. Следовательно, проще использовать обычный асинхронный двигатель, хотя и со многими недостатками. Но именно его принцип работы был использован для уменьшения размеров и стоимости всей установки. С помощью реостата замыкаются обмотки на роторе. В результате двигатель становится асинхронным. И запустить его намного проще — он просто подает напряжение на обмотки статора.

Во время выхода на подсинхронную скорость возможно раскачивание ротора. Но этого не происходит из-за работы его намотки. Напротив, он действует как транквилизатор. Как только частота вращения становится достаточной, на обмотку индуктора подается постоянное напряжение. Двигатель выводится в синхронном режиме. Но этот способ может быть реализован только при использовании двигателей с обмоткой на роторе. Если вы используете постоянный магнит, вам придется установить дополнительный ускоряющий двигатель.

Достоинства и недостатки синхронных двигателей

Главное преимущество (по сравнению с синхронными машинами) — за счет независимого питания обмотки ротора агрегаты могут работать и с высоким коэффициентом мощности. Также можно выделить такие преимущества, как:

1. Снижается потребляемый электродвигателем ток, увеличивается КПД. Если сравнивать с асинхронным двигателем, то эти характеристики синхронной машины лучше.
2. Крутящий момент прямо пропорционален напряжению источника питания.Таким образом, e

ТРЕХФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ | authorSTREAM

ТРЕХФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ: Принцип работы — Конструкция и типы ротора — Уравнение крутящего момента — Характеристики крутящего момента-скольжения — Максимальный крутящий момент — Эквивалентная схема — Диаграмма — Круг диаграмма — Стартеры — Регулировка скорости — Ползание и зубчатое движение — Электрическое торможение — Двухклеточные роторы — Индукционные генераторы .:

ТРЕХФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ: Принцип действия — Конструкция и типы ротора — Уравнение крутящего момента — Характеристики скольжения крутящего момента — Максимальный крутящий момент — Эквивалентная схема — Фазорная диаграмма — Круговая диаграмма — Стартеры — Регулировка скорости — Ползание и зубчатое движение — Электрическое торможение — Двухклеточные роторы — Индукционные генераторы.

PowerPoint Presentation:

18-янв-14 3 машины переменного тока Трехфазные асинхронные двигатели. Синхронные машины. Однофазные двигатели. Шаговые и бесщеточные двигатели постоянного тока.

PowerPoint Presentation:

18-янв-14 4 ПРЕИМУЩЕСТВА ИНДУКЦИОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ: Трехфазные асинхронные двигатели просты и надежны. Его стоимость низкая, и он надежен. Он имеет высокую эффективность. Низкие затраты на техническое обслуживание. Это самозапускающийся двигатель. Подходит для всех сред, таких как угольные шахты и химические заводы. Недостатки. По сути, это двигатель с постоянной скоростью, и его скорость нельзя легко изменить.Его пусковой крутящий момент ниже, чем у постоянного тока. подмешивающий двигатель.

Введение:

Введение Трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее широко используемыми электродвигателями в промышленности. Они работают практически с постоянной скоростью от холостого хода до полной. Однако скорость зависит от частоты, и, следовательно, эти двигатели нелегко адаптировать для управления скоростью. Обычно мы предпочитаем постоянный ток. двигатели, когда требуются большие изменения скорости.

PowerPoint Presentation:

Асинхронный двигатель преобразует действие.Статор работает как первичный, а ротор — как вторичный. Его еще называют асинхронным двигателем. Его также называют вращающимся трансформатором.

Принцип работы:

Принцип работы

PowerPoint Presentation:

(i) Когда 3-фазная обмотка статора запитана от 3-фазного источника питания, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается вокруг статора с синхронным скорость Нс (= 120 ф / п). (ii) Вращающееся поле проходит через воздушный зазор и разрезает проводники ротора, которые пока неподвижны.Из-за относительной скорости между вращающимся потоком и неподвижным ротором в проводниках ротора индуцируются ЭДС. Поскольку цепь ротора замкнута накоротко, токи начинают течь в проводниках ротора.

PowerPoint Presentation:

(iii) Проводники ротора с током помещаются в магнитное поле, создаваемое статором. Следовательно, на проводники ротора действует механическая сила. Сумма механических сил на всех проводниках ротора создает крутящий момент, который стремится перемещать ротор в том же направлении, что и вращающееся поле.(iv) Тот факт, что ротор вынужден следовать за полем статора (т. е. ротор движется в направлении поля статора), можно объяснить законом Ленца. Согласно этому закону направление токов ротора будет таким, что они будут иметь тенденцию противодействовать причине, вызывающей их. Теперь причиной возникновения токов ротора является относительная скорость между вращающимся полем и неподвижными проводниками ротора. Следовательно, чтобы уменьшить эту относительную скорость, ротор начинает вращаться в том же направлении, что и поле статора, и пытается его поймать.

Конструкция:

Конструкция Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей (i) статора и (ii) ротора. Ротор отделен от статора небольшим воздушным зазором, который составляет от 0,4 мм до 4 мм, в зависимости от мощности двигателя.

PowerPoint Presentation:

18-янв-14 11

Конструкция:

18-янв-14 13 Конструкция Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей Статор Ротор Статор Статор асинхронного двигателя состоит из рамы статора, Сердечник статора, трехфазная обмотка, две торцевые крышки, подшипники и т. Д.

Презентация в PowerPoint:

Пазы для штамповки зубьев статора

Презентация в PowerPoint:

Статор состоит из трех основных частей: Внешняя рама — это внешний корпус двигателя. Защищает внутреннюю часть машины. Сердечник статора — Изготовлен из высококачественной кремнистой стали. Переносит переменное магнитное поле. Обмотка статора — Имеет трехфазную обмотку.

Конструкция:

18-янв-14 17 Конструкция Сердечник статора представляет собой стопку цилиндрических стальных пластин.На внутренней периферии предусмотрены слоты. Три обмотки смещены в пространстве на 120 0 электрических. В двигателях большого размера используются открытые слоты. В двигателях малых размеров используются полузакрытые пазы. Длина воздушного зазора должна быть как можно меньше.

Конструкция:

18-янв-14 18 Конструкция Рама статора обеспечивает только механическую опору для сердечника статора. Обмотка статора на определенное количество полюсов. Чем больше полюса, тем меньше скорость и наоборот. Ротор Ротор с короткозамкнутым ротором Фазовый ротор

Конструкция:

18 января-14 19 Конструкция Ротор с короткозамкнутым ротором

Ротор с короткозамкнутым ротором:

Ротор с короткозамкнутым ротором Он состоит из многослойного цилиндрического сердечника с полузамкнутыми круговыми пазами на внешняя периферия.Медные или алюминиевые стержневые проводники помещаются в эти пазы и замыкаются накоротко на каждом конце медными или алюминиевыми кольцами, называемыми замыкающими кольцами. Обмотка ротора постоянно замкнута накоротко, и добавление внешнего сопротивления невозможно.

PowerPoint Presentation:

Пазы ротора не параллельны валу, а смещены относительно — уменьшите гудение. Обеспечьте более плавный крутящий момент для различных положений ротора. Уменьшите магнитную блокировку статора и ротора.

Ротор с фазовой обмоткой (или) Ротор с контактным кольцом:

18-янв-14 24 Ротор с фазовой обмоткой (или) Ротор с контактным кольцом Он также называется РОТОР С СКОЛЬЖНЫМ КОЛЬЦОМ Состоит из многослойного сердечника с полузамкнутыми прорезями на внешней периферии и имеет 3-фазную изолированную обмотку.Ротор намотан на такое же количество полюсов, что и у статора. Три клеммы соединены вместе, образуя точку звезды, а три клеммы звезды подключены к трем контактным кольцам, закрепленным на валу.

Конструкция:

18-янв-14 26 Конструкция Ротор с обмоткой Обмотка ротора равномерно распределена. К контактным кольцам подсоединены три вывода. На контактные кольца запрессованы угольные щетки.

Создание вращающегося магнитного поля:

Создание вращающегося магнитного поля Когда 3-фазная обмотка запитана от 3-фазного источника питания, создается вращающееся магнитное поле. Это поле таково, что его полюса не остаются в фиксированном положении на статоре, а продолжают смещать свои положения вокруг статора. По этой причине оно называется вращающимся магнитным полем

PowerPoint Presentation:

Из приведенного выше обсуждения следует, что трехфазный источник питания создает вращающееся поле постоянной величины (= 1,5 фм, где фм — максимальный поток, обусловленный любая фаза).

Характеристики проскальзывания крутящего момента:

Характеристики скольжения крутящего момента

Управление скоростью асинхронного двигателя:

Управление скоростью асинхронного двигателя

Управление напряжением питания или управление напряжением статора:

Управление напряжением питания или управление напряжением статора

Недостатки:

Недостатки Для относительно небольшого снижения скорости требуется большое снижение напряжения.Это большое снижение напряжения приводит к увеличению тока. Из-за повышенного тока двигатель может перегреться.

При изменении частоты питания:

Путем изменения частоты питания. Для управления скоростью асинхронного двигателя с использованием источника переменного тока требуется источник питания с регулируемым напряжением (путем изменения скорости первичного двигателя). Этот метод используется очень редко (суда с электроприводом)

Метод смены полюсов:

Метод смены полюсов Количество полюсов статора может быть изменено с помощью нескольких обмоток статора Метод последовательных полюсов Несколько обмоток статора: в этом методе статор снабжен две отдельные обмотки, намотанные на два разных числа полюсов.Одна обмотка находится под напряжением. Этот метод менее эффективен и более дорогостоящий, поэтому его используют только в случае крайней необходимости.

PowerPoint Presentation:

Метод последовательных полюсов В этом методе одна обмотка статора разделена на несколько групп катушек. Выводятся терминалы всех этих групп. Количество полюсов можно изменить, просто изменив соединения катушек. На практике обмотка статора делится только на две группы катушек. Количество полюсов можно изменять в соотношении 2: 1.

Управление сопротивлением ротора:

Управление сопротивлением ротора

Управление скоростью каскадированием:

Управление скоростью каскадом

PowerPoint Presentation:

Работа Мотор-1 может работать отдельно от источника питания Разрешается мотор-2 для работы отдельно от источника питания Накопительный каскад Дифференциальный каскад

PowerPoint Presentation: Пускатели

— Введение Большинство больших асинхронных двигателей запускаются непосредственно от сети, но когда очень большие двигатели запускаются таким образом, они вызывают нарушение напряжения в линиях питания из-за больших скачков пускового тока.Чтобы ограничить скачок пускового тока, большие асинхронные двигатели запускаются при пониженном напряжении, а затем снова подключаются к полному напряжению питания, когда они набирают скорость, близкую к скорости вращения. Высокий пусковой ток вызовет серьезное падение напряжения и повлияет на работу другого оборудования. Нежелательно запускать большие двигатели непосредственно от сети (подавать полное напряжение на статор). Обычно для двигателей мощностью более 5 л.с. предусмотрены пускатели. Для уменьшения пускового тока на статор подается более низкое напряжение, особенно для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.Полное напряжение подается только тогда, когда двигатель набирает скорость.

Способы пуска асинхронных двигателей:

Способы пуска асинхронных двигателей Пускатель прямого включения (прямой) Пускатель звезда-треугольник Автоматический пускатель с трансформатором Пускатель сопротивления ротора

Пуск прямой (прямой):

Пуск прямой (прямой) Это простой и дешевый пускатель для трехфазного асинхронного двигателя. Контакты замыкаются против действия пружины. Этот метод обычно применяется к асинхронным двигателям с меньшим корпусом, поскольку пусковой ток может в восемь раз превышать ток полной нагрузки двигателя.Изолятор необходим для отключения стартера от источника питания для обслуживания. Двигатель должен быть защищен. Некоторые из защитных мер включают защиту от перегрузки по току, защиту от пониженного напряжения, защиту от короткого замыкания и т. Д.

Автоматический пускатель трансформатора:

Автоматический пускатель трансформатора

PowerPoint Presentation:

Управляется двухпозиционным переключателем, т.е. вручную / автоматически использование таймера для переключения из исходного положения в рабочее. В исходном положении питание подключается к обмоткам статора через автотрансформатор, который снижает подаваемое напряжение до 50, 60 и 70% от нормального значения в зависимости от используемого ответвления.Пониженное напряжение снижает ток в обмотках двигателя с 50% -ным ответвлением. Используемый ток двигателя уменьшается вдвое, а ток питания составляет половину тока двигателя. Таким образом, пусковой ток, потребляемый от источника питания, будет составлять только 25% от потребляемого прямым пускателем. Для асинхронного двигателя крутящий момент T создается V2, таким образом, при 50% ответвлении крутящий момент при запуске составляет всего (0,5 В) 2 от значения, полученного при прямом пуске. Следовательно, создается 25% крутящего момента. Закваски, используемые в лагерной промышленности, крупнее и дороже. Переключение из положения запуска в рабочее положение вызывает переходный ток, значение которого может быть больше, чем значение, полученное при прямом пуске.

Пускатель сопротивления ротора:

Пускатель сопротивления ротора

PowerPoint Presentation:

Этот стартер используется с асинхронным двигателем с фазным ротором. Он использует внешнее сопротивление / фазу в цепи ротора, так что ротор развивает высокое значение крутящего момента. Высокий крутящий момент создается на низких скоростях, когда внешнее сопротивление имеет более высокое значение. При запуске питание подается на статор через трехполюсный контактор, и в то же время добавляется внешнее сопротивление ротора.Высокое сопротивление ограничивает пусковой ток и позволяет двигателю безопасно запускаться при высокой нагрузке. Резисторы обычно имеют проволочную обмотку, подключенную через щетки и контактные кольца к каждой фазе ротора. Они подключены остриями к неподвижным контакторам. При запуске двигателя внешнее сопротивление ротора постепенно отключается; ручка или стартер поворачивается и перемещает три контакта одновременно с одного фиксированного контакта на другой. Три подвижных контакта соединены между собой и образуют стартовую точку для резисторов.Чтобы гарантировать, что двигатель не может быть запущен, пока все сопротивление ротора не будет в цепи, установлена ​​блокировка, которая предотвращает замыкание контакторов до тех пор, пока это условие не будет выполнено.

c — Как работает синхронная и асинхронная связь

Переполнение стека

1. Около
2. Продукты
3. Для команд

1. Переполнение стека Общественные вопросы и ответы
2. Переполнение стека для команд Где разработчики и технологи делятся частными знаниями с коллегами
3. Вакансии Программирование и связанные с ним технические возможности карьерного роста
4. Талант Нанимайте технических специалистов и создавайте свой бренд работодателя
5. Реклама Обратитесь к разработчикам и технологам со всего мира
6. О компании

.