Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Что такое асинхронный двигатель


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.

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. 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. 

  • Просмотров: 72681
  • Что такое асинхронный двигатель с затененным полюсом? - Определение, конструкция, работа и применение.

    Определение: Асинхронный двигатель с заштрихованными полюсами - это просто однофазный асинхронный двигатель с самозапуском, один из полюсов которого заштрихован медным кольцом. Медное кольцо также называют заштрихованным кольцом. Это медное кольцо действует как вторичная обмотка для двигателя. Двигатель с заштрихованными полюсами вращается только в одном конкретном направлении, и обратное движение двигателя невозможно.

    Почему асинхронный двигатель с заштрихованными полюсами предназначен для низкой мощности?

    Потери мощности в асинхронном двигателе с заштрихованными полюсами очень велики. И коэффициент мощности двигателя низкий. Пусковой момент индукции в асинхронном двигателе также очень низкий. По следующим причинам двигатель имеет низкий КПД. Таким образом, их конструкции сохраняются небольшими, а мотор имеет низкую номинальную мощность.

    Конструкция асинхронного двигателя с затененным полюсом

    Двигатель с заштрихованными полюсами может иметь два или четыре полюса.Здесь, в этой статье, мы используем двухполюсный двигатель для простоты. Скорость двигателя обратно пропорциональна числу полюсов, используемых в двигателе.

    Статор - Статор двигателя с заштрихованными полюсами имеет выступающий полюс. Выдающийся полюс означает, что полюса магнита проецируются на якорь двигателя. Каждый полюс двигателя возбуждается своей захватывающей катушкой. Медные кольца затеняют петли. Петли известны как катушка затенения.

    Полюса двигателя ламинированы.Ламинирование означает, что для изготовления полюсов используются несколько слоев материала. Таким образом, сила полюса увеличивается.

    Щель построена на некотором расстоянии от края полюсов. Короткозамкнутая медная катушка находится в этом гнезде. Часть, которая покрыта медным кольцом, называется затененной частью, а те, которые не покрыты кольцами, называются незатененной частью.

    Ротор - В двигателе с заштрихованными полюсами используется короткозамкнутый ротор. Стержни ротора перекошены под углом 60º.Наклон может быть сделан для получения лучшего пускового момента.

    Конструкция двигателя очень проста, потому что он не содержит каких-либо коммутаторов, щеток, коллекторных колец и т. Д. Или любой другой детали. Асинхронный двигатель с заштрихованными полюсами не имеет центробежного переключателя. Таким образом, шансы отказа мотора меньше.

    Центробежный выключатель - это тип электрического выключателя, который начинает работать с использованием центробежной силы, создаваемой вращающимся валом. Он также используется для контроля скорости вала.

    Асинхронный двигатель с заштрихованными полюсами, рабочий

    Когда источник питания подключен к обмоткам ротора, переменный поток индуцирует в сердечнике ротора. Небольшая часть магнитного потока связана с заштрихованной катушкой двигателя, так как она закорочена. Изменение потока индуцирует напряжение внутри кольца, из-за чего циркулирующий ток индуцирует в нем.

    Циркуляционный ток создает поток в кольце, который противодействует основному потоку двигателя.Поток индуцируется в заштрихованной части двигателя, то есть, а не заштрихованная часть двигателя, то есть b, имеет разность фаз. Основной поток двигателя и поток затененных колец также имеют пространственное смещение на угол 90 °.

    Схема подключения двигателя с заштрихованными полюсами показана ниже.

    Поскольку существует временное и пространственное смещение между двумя потоками, вращающееся магнитное поле индуцирует в катушке. Вращающееся магнитное поле развивает пусковой момент в двигателе.Поле вращается от незатененной части к затененной части двигателя.

    Применение асинхронного двигателя с заштрихованными полюсами

    Различные применения электродвигателя с затененными полюсами следующие: -

    • Они подходят для небольших устройств, таких как реле и вентиляторы, из-за своей низкой стоимости и легкого запуска.
    • Используется в вытяжных вентиляторах, фенах, а также в настольных вентиляторах.
    • Используется в кондиционерах, холодильном оборудовании и вентиляторах.
    • проигрыватели, магнитофоны, проекторы, фотокопировальные машины.
    • Используется для запуска электронных часов и однофазных синхронных двигателей.

    Этот тип двигателя используется для привода устройств, которые требуют низкого пускового момента.

    ,

    Что такое асинхронный двигатель с разделенной фазой? - его применение

    Двухфазный электродвигатель также известен как пусковой электродвигатель сопротивления . У него один ротор в клетке, а его статор имеет две обмотки, известные как основная и пусковая обмотки. Обе обмотки смещены на 90 градусов в пространстве. Главная обмотка имеет очень низкое сопротивление и высокое индуктивное сопротивление, тогда как пусковая обмотка имеет высокое сопротивление и низкое индуктивное сопротивление. Схема подключения двигателя показана ниже.

    Резистор соединен последовательно со вспомогательной обмоткой. Ток в обеих обмотках не равен, в результате чего вращающееся поле не является однородным. Следовательно, начальный крутящий момент является небольшим, порядка от 1,5 до 2 раз от начального рабочего крутящего момента. При запуске двигателя обе обмотки соединяются параллельно.

    Как только двигатель достигает скорости от 70 до 80% от синхронной скорости, пусковая обмотка автоматически отключается от питающей сети.Если двигатели имеют номинальную мощность около 100 Вт или более, для отключения пусковой обмотки используется центробежный выключатель, а для двигателей меньшего номинала - реле для отключения обмотки.

    Реле соединено последовательно с главной обмоткой. При запуске в цепи протекает сильный ток, и контакт реле замыкается. Таким образом, пусковая обмотка находится в цепи, и когда двигатель достигает заданной скорости, ток в реле начинает уменьшаться.Следовательно, реле размыкается и отключает вспомогательную обмотку от источника питания, благодаря чему двигатель работает только от основной обмотки.

    Фазовая диаграмма расщепленного асинхронного двигателя показана ниже.

    Ток в главной обмотке (I M ) отстает от напряжения питания V почти на угол 90 градусов. Ток во вспомогательной обмотке I A приблизительно совпадает по фазе с линейным напряжением. Таким образом, существует разница во времени между токами двух обмоток.Разность фаз по времени ϕ составляет не 90 градусов, а порядка 30 градусов. Этой разности фаз достаточно для создания вращающегося магнитного поля.

    Характеристика скорости вращения двигателя с разделенной фазой показана ниже.

    Здесь n 0 - точка, в которой работает центробежный выключатель. Пусковой момент двигателя пуска с сопротивлением примерно в 1,5 раза больше момента полной нагрузки. Максимальный крутящий момент примерно в 2,5 раза больше крутящего момента при полной нагрузке при примерно 75% синхронной скорости.Пусковой ток двигателя высок примерно в 7-8 раз от значения полной нагрузки.

    Направление пускового двигателя с сопротивлением можно поменять местами, изменив подключение линии главной обмотки или пусковой обмотки. Реверсирование двигателя возможно только в состоянии покоя.

    Применение асинхронного двигателя с разделенной фазой

    Двигатели этого типа дешевы и подходят для легкого пуска нагрузок, где частота пуска ограничена.Этот тип двигателя не используется для приводов, которые требуют более 1 кВт из-за низкого пускового момента. Различные применения следующие: -

    • Используется в стиральных машинах и вентиляторах кондиционеров.
    • Двигатели используются в смесителях, полировщиках пола.
    • Воздуходувки, Центробежные насосы
    • Сверлильно-токарный станок.
    ,

    Что такое линейный асинхронный двигатель? его приложения

    Линейный асинхронный двигатель (LIM) является усовершенствованной версией роторного асинхронного двигателя, который дает линейное поступательное движение вместо вращательного движения. Статор разрезан в осевом направлении и расправлен. В этом типе двигателя статор и ротор называются первичным и вторичным соответственно. Вторичная часть линейного асинхронного двигателя состоит из плоского алюминиевого проводника с ферромагнитным сердечником.

    Многофазный асинхронный двигатель ротатора показан ниже.

    Содержание:

    Если статор срезан вдоль линии ab и распластан ровно, сформированная фигура показана ниже. Эта часть формирует первичную часть LIM.

    Если к статору асинхронного двигателя подключен трехфазный источник питания, создается вращающийся поток. Этот поток вращается с синхронной скоростью в воздушном зазоре. Аналогично, если первичная часть линейного асинхронного двигателя подключена к трехфазному источнику питания, создается поток, который проходит по всей длине первичной обмотки.Ток генерируется в проводнике, который сделан из алюминиевого материала.

    Ток, который индуцируется в линейном асинхронном двигателе, взаимодействует с бегущим потоком, создает линейную силу. Если вторичная обмотка линейного асинхронного двигателя неподвижна, и первичная обмотка может свободно двигаться, сила переместит первичную обмотку в направлении бегущей волны.

    Двухсторонний линейный асинхронный двигатель (DLIM) показан на рисунке ниже.

    Двухсторонний линейный асинхронный двигатель имеет первичную обмотку с обеих сторон вторичной обмотки.

    Производительность линейного асинхронного двигателя

    Линейная синхронная скорость бегущей волны определяется уравнением, показанным ниже.

    Где f - частота питания в герцах.

    В роторном асинхронном двигателе скорость вторичной обмотки в линейном асинхронном двигателе меньше синхронной скорости В с и задается как

    , где s - скольжение линейного асинхронного двигателя и задается как

    Линейная сила определяется уравнением, показанным ниже.

    Кривая скорости тяги линейного асинхронного двигателя аналогична кривой скорости крутящего момента вращательного асинхронного двигателя. Это показано на рисунке ниже.

    Если сравнить роторный асинхронный двигатель с линейным асинхронным двигателем, для LIM требуется больший воздушный зазор, и, следовательно, ток намагничивания больше, а коэффициент мощности и КПД двигателя ниже. В роторно-асинхронном двигателе статор и ротор ar

    .

    Смотрите также


    avtovalik.ru © 2013-2020
    Карта сайта, XML.