Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Механическая характеристика асинхронного двигателя как построить


Построение механической характеристики асинхронного двигателя

Для оценки свойств асинхронного двигателя прибегают к построению механической характеристики.

Механическая характеристика асинхронного двигателя выражает зависимость между электромагнитным моментом и частотой вращения, либо скольжением. Скольжение – это величина, которая показывает, насколько частота вращения магнитного поля опережает частоту вращения ротора.

Благодаря механической характеристике, появляется возможность определить к какому типу установки больше подходит двигатель, на каком участке сохраняется его устойчивая работа, перегрузочную способность и другое.

Построим механическую характеристику для двигателя 4A90L4У3.

Паспортные данные двигателя:

n1 = 1500 об/мин

Pн = 2.2 КВт

nн = 1425 об/мин

η = 80 %

cos φ = 0.83

Mmax/Mн = λ = 2,2

Для построения нам необходимо произвести расчет номинального момента и скольжения.

Рассчитаем критическое скольжение и момент, для этого необходимо знать коэффициент λ.

Итак, мы определили основные точки характеристики, но для её построения их недостаточно. Поэтому с помощью упрощенной формулы Клосса, рассчитаем моменты для других значений скольжений.

Упрощенная формула Клосса выглядит следующим образом

Для удобства составим таблицу.

s

0

sкр/2 sкр

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

M

0

14.61

25.94

32.43

32,39

30.47

26.69

23.16

20.22

17.85

15.93

14.35

13.05

n

1500

1425

1342.5

1185

1200

1050

900

750

600

450

300

150

0

 

 Рассчитаем для каждого значения скольжения момент и частоту вращения. Например, для значения 0.2

Частоту вращения выразим из формулы для определения скольжения

Подобным образом рассчитываются остальные значения.

Так как формула упрощенная, значения могут несколько отличаться от действительных, что не критично для расчетов.

Теперь на основании расчетов мы можем построить саму механическую характеристику.

Зависимость момента от скольжения M = f(s)

Зависимость частоты оборотов от момента n = f(M)

Рекомендуем - механическая характеристика электропривода

  • Просмотров: 18222
  • Линейный асинхронный двигатель - Википедия

    Типичный трехфазный линейный асинхронный двигатель. «Первичный» сердечник (серый) имеет канавки, а обмотки уложены в них друг на друга. Алюминиевая пластина сверху (не показана) служит «вторичной» и будет перемещаться относительно первичной, если применяется трехфазный переменный ток. Линейный асинхронный двигатель с поперечным потоком (здесь основной элемент находится вверху рисунка) и имеет два набора противоположных полюсов рядом. (Изображение из патента США 3824414 Эрика Лэйтуэйта)

    Линейный асинхронный двигатель ( LIM ) представляет собой асинхронный линейный двигатель переменного тока (AC), который работает по тем же общим принципам, что и другие асинхронные двигатели, но обычно предназначен для непосредственного создания движения по прямой линии.Характерно, что линейные асинхронные двигатели имеют конечную первичную или вторичную длину, что создает конечные эффекты, тогда как обычный асинхронный двигатель расположен в бесконечной петле. [1]

    Несмотря на свое название, не все линейные асинхронные двигатели производят линейное движение; некоторые линейные асинхронные двигатели используются для генерации вращений больших диаметров, где использование непрерывного первичного двигателя будет очень дорогим.

    Как и в случае вращающихся двигателей, линейные двигатели часто работают от трехфазного источника питания и могут поддерживать очень высокие скорости.Тем не менее, существуют конечные эффекты, которые снижают силу двигателя, и часто невозможно установить коробку передач, чтобы компенсировать силу и скорость. Таким образом, линейные асинхронные двигатели часто менее энергоэффективны, чем обычные роторные двигатели для любой заданной требуемой выходной мощности.

    LIM, в отличие от своих вращающихся аналогов, могут давать эффект левитации. Поэтому они часто используются там, где требуется бесконтактное усилие, где требуется низкое техническое обслуживание или где низкий рабочий цикл. Их практическое использование включает магнитную левитацию, линейное движение и линейные приводы.Они также использовались для перекачки жидких металлов. [2]

    История [править]

    История линейных электродвигателей может быть прослежена, по крайней мере, вплоть до 1840-х годов до работы Чарльза Уитстона в Королевском колледже в Лондоне, [3] , но модель Уитстона была слишком неэффективной, чтобы быть практичной. Возможный линейный асинхронный двигатель описан в патенте США 782312 (1905; изобретатель Альфред Зеден из Франкфурта-на-Майне) и предназначен для вождения поездов или подъемников. Немецкий инженер Герман Кемпер построил рабочую модель в 1935 году. [4] В конце 1940-х годов профессор Эрик Лэйтуэйт из Имперского колледжа в Лондоне разработал первую полноразмерную рабочую модель.

    FEMM-моделирование сечения Магнитной реки, окрашенного плотностью электрического тока

    В односторонней версии магнитное поле может создавать силы отталкивания, которые отталкивают проводник от статора, поднимают его и переносят вдоль направления движущегося магнитного поля. Laithwaite назвал более поздние версии магнитной рекой. Эти версии линейного асинхронного двигателя используют принцип, называемый поперечного потока , где два противоположных полюса расположены рядом.Это позволяет использовать очень длинные опоры и, таким образом, обеспечивает высокую скорость и эффективность. [5]

    Строительство [править]

    Первичный линейный электродвигатель обычно состоит из плоского магнитного сердечника (обычно многослойного) с поперечными прорезями, которые часто бывают прямолинейными. [6] с катушками, уложенными в прорези, причем каждая фаза дает переменную полярность, так что физически разные фазы перекрытия.

    Вторичные часто представляет собой лист из алюминия, часто с железным опорной плитой.Некоторые LIM являются двухсторонними с одним первичным на каждой стороне вторичного, и, в этом случае, железная поддержка не требуется.

    Существуют два типа линейного двигателя: короткий первичный , где катушки усечены короче вторичного, и вторичный короткий , где токопроводящая пластина меньше. Короткие вторичные LIM часто намотаны как параллельные соединения между катушками одной и той же фазы, тогда как короткие первичные обычно намотаны последовательно. [7]

    Основные цвета LIM с поперечным потоком имеют ряд двойных полюсов, расположенных поперечно бок о бок с противоположными направлениями намотки.Эти полюса, как правило, производится либо с соответствующим образом вырезать пластины ламинированной подложки или серией поперечных U-образные сердечники.

    принципов [править]

    Магнитное поле линейного двигателя пронеслось влево, мимо алюминиевого блока. Окрашены наведенным электрическим током.

    В этой конструкции электродвигателя сила создается линейно движущимся магнитным полем, действующим на проводники в поле. Любой проводник, будь то петля, катушка или просто кусок металлического листа, помещенный в это поле, будет вызывать вихревые токи, создавая, таким образом, противоположное магнитное поле в соответствии с законом Ленца.Два противоположных поля будут отталкивать друг друга, создавая движение, когда магнитное поле пронизывает металл.

    нс = 2fs / p {\ displaystyle n_ {s} = 2f_ {s} / p} [8]

    , где f с - частота питания в Гц, p - это частота число полюсов, а n с - синхронная скорость магнитного поля в оборотах в секунду.

    Шаблон бегущего поля имеет скорость:

    против = 2tfs {\ displaystyle v_ {s} = 2tf_ {s}} [8]

    , где v с - скорость линейного бегущего поля в м / с, и т - шаг полюса.

    При скольжении с скорость вторичной обмотки в линейном двигателе определяется как

    vr = (1 с) против {\ displaystyle v_ {r} = (1 с) v_ {с}} [8]

    Тяга [править]

    Тяга, генерируемая как функция скольжения

    Привод, генерируемый линейными асинхронными двигателями, несколько похож на обычные асинхронные двигатели; движущие силы показывают примерно одинаковую характерную форму относительно скольжения, хотя и модулируются конечными эффектами. [9]

    Существуют уравнения для расчета тяги двигателя. [10]

    Эффект окончания [править]

    В отличие от круглого асинхронного двигателя, линейный асинхронный двигатель показывает «конечные эффекты». Эти конечные эффекты включают в себя потери в производительности и эффективности, которые, как считается, вызваны магнитной энергией, уносимой и теряемой в конце первичной обмотки относительным движением первичной и вторичной обмоток.

    При использовании короткой вторичной обмотки поведение практически идентично вращающейся машине, при условии, что она имеет длину не менее двух полюсов, но с коротким первичным уменьшением тяги, которое происходит при низком скольжении (ниже примерно 0.3) пока не станет восемь полюсов или больше. [7]

    Однако из-за конечных эффектов линейные двигатели не могут «работать легко» - обычные асинхронные двигатели могут работать с почти синхронным полем в условиях низкой нагрузки. Напротив, конечные эффекты создают гораздо более значительные потери с линейными двигателями. [7]

    Левитация [править]

    Кривые левитации и силы тяги линейного двигателя

    Кроме того, в отличие от роторного двигателя, показана электродинамическая сила левитации, она равна нулю при скольжении нуля и дает примерно постоянную величину силы / зазора при увеличении скольжения в любом направлении.Это происходит в односторонних двигателях, и левитация обычно не происходит, когда на вторичной обмотке используется железная опорная плита, поскольку это вызывает притяжение, которое подавляет подъемную силу. [9]

    Производительность [править]

    Линейные асинхронные двигатели часто менее эффективны, чем обычные роторные асинхронные двигатели; конечные эффекты и относительно большой воздушный зазор, который часто присутствует, обычно уменьшают силы, создаваемые для той же электрической мощности. [1] Аналогичным образом, эффективность во время работы генератора (электрическое торможение / рекуперация) с линейным асинхронным двигателем, как сообщалось, была относительно низкой из-за конечных эффектов. [11] Увеличенный воздушный зазор также увеличивает индуктивность двигателя, что может потребовать более крупных и более дорогих конденсаторов.

    Однако линейные асинхронные двигатели могут избежать необходимости в коробках передач и аналогичных трансмиссиях, и они имеют свои собственные потери; а практическое знание важности фактора благости может минимизировать влияние большего воздушного зазора. В любом случае использование энергии не всегда является наиболее важным фактором. Например, во многих случаях линейные асинхронные двигатели имеют гораздо меньше движущихся частей и имеют очень низкие эксплуатационные расходы.Кроме того, использование линейных асинхронных двигателей вместо вращающихся двигателей с роторно-линейными трансмиссиями в системах управления движением обеспечивает более высокую пропускную способность и точность системы управления, поскольку роторно-линейные трансмиссии создают люфт, статическое трение и / или механическую совместимость в система управления.

    Испытательная машина линейного асинхронного двигателя LIMTV в 1973 году

    Из-за этих свойств, линейные двигатели часто используются в движении маглев, как в японской линии поезда магнитной левитации Linimo около Нагоя.

    Бирмингемский международный трансфер Маглев

    Первой в мире коммерческой автоматизированной системой маглев был низкоскоростной шаттл маглев, который курсировал от терминала аэропорта международного аэропорта Бирмингема до ближайшей международной железнодорожной станции Бирмингема в период с 1984 по 1995 годы. [12] Длина пути составляла 600 метров (2000 футов), и поезда «летали» на высоте 15 миллиметров (0,59 дюйма), поднимались электромагнитами и приводились в движение с помощью линейных асинхронных двигателей. [13] Он работал в течение почти одиннадцати лет, но проблемы устаревания электронных систем сделали его ненадежным в последующие годы.Один из оригинальных автомобилей теперь выставлен на выставке Railworld в Питерборо вместе с паровозом RTV31.

    Однако, линейные двигатели использовались независимо от магнитной левитации, такие как Токийская линия Тоэо Токио. Innovia Metro Bombardier является примером автоматизированной системы, которая использует двигатели LIM; Самая длинная система скоростного транспорта, использующая такую ​​технологию, - это Ванкуверский SkyTrain с приблизительно 60 км пути, совместимым с поездами Innovia Metro. [14] Они также используются Tomorrowland Transit Authority PeopleMover в Tomorrowland в Волшебном Королевстве на Уолт Дисней Уорлд Резорт в Бэй Лейк, штат Флорида, недалеко от Орландо, штат Флорида.

    Технология линейного асинхронного двигателя также используется в некоторых запущенных американских горках. В настоящее время это все еще нецелесообразно для уличных трамваев, хотя, теоретически, это можно сделать, похоронив его в щелевом канале.

    Поезда AirTrain JFK приводятся в движение с помощью алюминиевой индукционной ленты, размещенной между рельсами.

    Вне общественного транспорта вертикальные линейные двигатели были предложены в качестве подъемных механизмов в глубоких шахтах, и использование линейных двигателей все шире применяется в системах управления движением.Они также часто используются на раздвижных дверях, таких как трамваи с низким полом, такие как Citadis и Eurotram.

    Также существуют двухосные линейные двигатели. Эти специализированные устройства использовались для обеспечения прямого движения X - Y для точной лазерной резки ткани и листового металла, автоматизированного черчения и формирования кабеля. Кроме того, линейные асинхронные двигатели с цилиндрической вторичной обмоткой использовались для обеспечения одновременного линейного и вращательного движения для монтажа электронных устройств на печатных платах. [15]

    Большинство используемых линейных двигателей - это LIM (линейные асинхронные двигатели) или LSM (линейные синхронные двигатели). Линейные двигатели постоянного тока не используются, так как они включают в себя большую стоимость, а линейный SRM страдает от плохой тяги. Таким образом, для тяги в долгосрочной перспективе LIM в основном предпочтительнее, а для коротких пробегов LSM в основном предпочтительнее.

    Схема асинхронного двигателя EMALS

    Линейные асинхронные двигатели также использовались для запуска самолетов, система Westinghouse Electropult [7] в 1945 году была ранним примером, а электромагнитная система запуска самолетов (EMALS) должна была быть поставлена ​​в 2010 году. Майли, Джессика (2017-06-26). «В Берлине будет установлен первый в мире многоканальный лифт без веревки». Интересное машиностроение . ,

    асинхронные двигатели переменного тока | Как работают двигатели переменного тока

    Реклама

    Крис Вудфорд. Последнее обновление: 21 апреля 2020 г.

    Знаете ли вы, как работают электродвигатели? Ответ, вероятно, да и нет! Хотя многие из нас узнали, как основные моторные работы, от простых научных книг и веб-страниц, таких как это, многие из двигатели, которые мы используем каждый день - во всем, от заводских машин до электрички - вообще-то не работают.Какие книги научите нас о простых двигателях постоянного тока, которые имеют петля проволоки вращается между полюсами постоянного магнита; в реальной жизни, большинство мощных двигателей используют переменный ток (AC) и работать совершенно по-другому: это то, что мы называем индукцией двигатели, и они очень изобретательно используют вращающееся магнитное поле. Давайте внимательнее посмотрим!

    Фото: повседневный асинхронный двигатель переменного тока со снятым корпусом и ротором, на котором показаны медные обмотки катушек, составляющих статор (статическая неподвижная часть двигателя).Эти катушки предназначены для создания вращающегося магнитного поля, которое вращает ротор (движущуюся часть двигателя) в пространстве между ними. Фото Дэвида Парсонса любезно предоставлено US DOE / NREL.

    Как работает обычный двигатель постоянного тока?

    Работа: Электродвигатель постоянного тока основан на петле проволоки, вращающейся внутри неподвижного магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом. Коммутатор (разрезное кольцо) и щетки (угольные контакты к коммутатору) меняют электрический ток каждый раз, когда проволока переворачивается, что позволяет ему вращаться в одном направлении.

    Простые двигатели, которые вы видите в научных книгах, основаны на кусок проволоки согнут в прямоугольную петлю, которая подвешена между полюса магнита. (Физики назвали бы это проводник с током, сидящий в магнитном поле.) Когда Вы подключаете провод к батарее таким образом, чтобы через него протекал постоянный ток, создавая вокруг него временное магнитное поле. Это временное поле отталкивает исходное поле от постоянного магнита, вызывая проволоку перевернуть.Обычно провод останавливается в этой точке, а затем снова переворачивается, но если мы используем гениальное вращающееся соединение называется коммутатором, мы можем сделать текущий обратный каждый раз, когда провод переворачивается, и это означает, что провод будет вращаться в в том же направлении, пока ток течет. Это Суть простого электродвигателя постоянного тока, который был задуман в 1820-е годы Майкл Фарадей и превратился в практическое изобретение о десятилетие спустя Уильям Стерджен. (Более подробную информацию вы найдете в нашей вводной статье об электродвигателях.)

    Прежде чем мы перейдем к двигателям переменного тока, давайте быстро Подводя итог, что здесь происходит. В двигателе постоянного тока магнит (и его магнитное поле) фиксируется на месте и образует внешнюю, статическую часть двигатель (статор), в то время как катушка провода, несущего электрический ток формирует вращающуюся часть двигателя (ротор). Магнитное поле исходит от статора, который является постоянный магнит, в то время как вы подаете электроэнергию на катушку, которая составляет ротор. Взаимодействие между постоянным магнитом поле статора и временное магнитное поле, создаваемое ротором, составляет что заставляет мотор вращаться.

    Как работает двигатель переменного тока?

    В отличие от игрушек и фонариков, в большинстве домов, офисов, заводы и другие здания не питаются от маленьких батарей: они не снабжаются постоянным током, а переменным током (AC), который меняет свое направление примерно 50 раз в секунду (с частотой 50 Гц). Если вы хотите запустить двигатель от электросети переменного тока вашей семьи, вместо батареи постоянного тока вам нужен другой дизайн двигателя.

    В двигателе переменного тока есть кольцо электромагнитов расположены снаружи (составляют статор), которые предназначены для создания вращающегося магнитного поля.Внутри статора есть цельнометаллическая ось, петля из проволоки, катушка, короткозамкнутый каркас из металлических стержней и соединений (подобно вращающимся клеткам, люди иногда забавляют домашних мышей), или какая-то другая свободно вращающаяся металлическая деталь, которая может проводить электричество. В отличие от двигателя постоянного тока, где вы посылаете энергию на внутренний ротора, в двигателе переменного тока вы посылаете питание на внешние катушки, которые составляют статор. Катушки подаются в пары, последовательно, создавая магнитное поле, которое вращается вокруг двигателя.

    Фото: статор создает магнитное поле, используя плотно намотанные витки медного провода, которые известны как обмотки. Когда электродвигатель изнашивается или перегорает, можно заменить его другим двигателем. Иногда проще заменить обмотки двигателя новым проводом - квалифицированная работа, которая называется перемоткой, что и происходит здесь. Фото Сет Скарлетт любезно предоставлено ВМС США.

    Как это вращающееся поле заставляет двигатель двигаться? Помните, что ротор, подвешенный внутри Магнитное поле, является электрическим проводником.Магнитное поле постоянно меняется (потому что оно вращается), поэтому согласно законам электромагнетизма (точнее, закону Фарадея), магнитное поле производит (или индуцирует, если использовать термин Фарадея) электрический ток внутри ротора. Если проводник представляет собой кольцо или провод, ток течет вокруг него в виде петли. Если проводник представляет собой просто твердый кусок металла, то вокруг него циркулируют вихревые токи. В любом случае, индуцированный ток производит его собственное магнитное поле и, согласно другому закону электромагнетизма (Закон Ленца) пытается остановить то, что его вызывает - вращающееся магнитное поле - также вращением.(Вы можете думать о роторе отчаянно пытаясь «догнать» вращающееся магнитное поле, пытаясь устранить разница в движении между ними.) Электромагнитная индукция является ключом к тому, почему такой двигатель вращается, и именно поэтому он называется асинхронным двигателем.

    Как работает асинхронный двигатель переменного тока?

    Вот небольшая анимация, чтобы подвести итог и, надеюсь, прояснить все:

    1. Две пары электромагнитных катушек, показанные здесь красным и синим, поочередно запитываются от источника переменного тока (не показан, но подключается к выводам справа).Две красные катушки соединены последовательно и под напряжением вместе, а две синие Катушки подключены одинаково. Поскольку это переменный ток, ток в каждой катушке не включается и не отключается внезапно (как показывает эта анимация), но плавно поднимается и опускается в форме синусоиды: когда красные катушки наиболее активны, синие катушки полностью неактивны, и наоборот. Другими словами, их токи не совпадают (смещение по фазе на 90 °).
    2. Когда катушки находятся под напряжением, магнитное поле, которое они создают между собой, вызывает электрический ток в роторе.Этот ток создает свое собственное магнитное поле, которое пытается противостоять тому, что его вызвало (магнитное поле от внешних катушек). Взаимодействие между двумя полями вызывает вращение ротора.
    3. Поскольку магнитное поле чередуется между красной и синей катушками, оно эффективно вращается вокруг двигателя. Вращающееся магнитное поле заставляет ротор вращаться в одном направлении и (в теории) почти с одинаковой скоростью.

    Асинхронные двигатели на практике

    Что контролирует скорость двигателя переменного тока?

    В синхронных двигателях переменного тока ротор вращается с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле; в асинхронном двигателе ротор всегда вращается с меньшей скоростью, чем поле, что делает его примером того, что называется асинхронным двигателем переменного тока.Теоретическая скорость вращения ротора в асинхронном двигателе зависит от частоты источника переменного тока и количества катушек, составляющих статор, и без нагрузки на двигатель приближается к скорости вращающегося магнитного поля. На практике нагрузка на двигатель (независимо от того, что он ведет) также играет свою роль - имеет тенденцию замедлять ротор. Чем больше нагрузка, тем больше «скольжение» между скоростью вращающегося магнитного поля и фактической скоростью вращения ротора. Чтобы контролировать скорость двигателя переменного тока (заставить его двигаться быстрее или медленнее), вы должны увеличить или уменьшить частоту источника переменного тока, используя так называемую частотно-регулируемый привод.Поэтому, когда вы регулируете скорость чего-то вроде заводской машины, работающей от асинхронного двигателя переменного тока, вы действительно управляете цепью, которая поворачивает частоту тока, который приводит двигатель в движение вверх или вниз.

    Что такое «фаза» двигателя переменного тока?

    Нам не обязательно приводить ротор с четырьмя катушками (две противоположные пары), как показано здесь. Можно построить асинхронные двигатели со всеми другими типами катушек. Чем больше у вас катушек, тем плавнее будет работать мотор.Число отдельных электрических токов, подающих питание на катушки независимо друг от друга, известно как фаза двигателя, поэтому показанная выше конструкция представляет собой двухфазный двигатель (с двумя токами, подающими питание на четыре катушки, которые работают не шаг за шагом в двух парах). ). В трехфазном двигателе мы могли бы иметь три катушки, расположенные вокруг статора в виде треугольника, шесть равномерно распределенных катушек (три пары) или даже 12 катушек (три комплекта по четыре катушки) с одной, двумя или четырьмя катушками. включаются и выключаются вместе тремя отдельными токами в противофазе.

    Анимация

    : трехфазный двигатель, питаемый от трех токов (обозначается красным, зеленым и синие пары катушек), 120 ° в противофазе.

    Преимущества и недостатки асинхронных двигателей

    Преимущества

    Самым большим преимуществом асинхронных двигателей переменного тока является их простота. У них есть только одна движущаяся часть, ротор, что делает их недорогими, тихими, долговечными и относительно безотказными. ОКРУГ КОЛУМБИЯ моторы, напротив, имеют коммутатор и угольные щетки, которые изнашиваются и нуждаются в замене время от времени.Трение между щетками и Коммутатор также делает двигатели постоянного тока относительно шумными (а иногда даже довольно вонючими).

    Artwork: Электродвигатели чрезвычайно эффективны, обычно преобразуя около 85 процентов поступающей электрической энергии в полезную, уходящую механическую работу. Несмотря на это, внутри обмоток все еще расходуется много энергии, поэтому двигатели могут сильно нагреваться. Большинство промышленных двигателей переменного тока имеют встроенные системы охлаждения.Внутри корпуса есть вентилятор, прикрепленный к валу ротора (на противоположном конце оси, который управляет машиной, к которой подключен двигатель), показанный здесь красным. Вентилятор всасывает воздух в двигатель, обдувая его снаружи корпуса мимо вентиляционных ребер. Если вы когда-нибудь задумывались, почему электродвигатели имеют эти выступы снаружи (как вы можете видеть на верхнем фото на этой странице), это причина: они охлаждают двигатель.

    Недостатки

    Поскольку скорость асинхронного двигателя зависит от частоты переменного тока, который приводит его в движение, он вращается со постоянная скорость, если вы не используете частотно-регулируемый привод; Скорость двигателей постоянного тока намного проще контролировать, просто увеличивая или уменьшая напряжение питания.Хотя асинхронные двигатели относительно просты, они могут быть довольно тяжелыми и громоздкими из-за своей обмотки катушки. В отличие от двигателей постоянного тока, они не могут работать от батарей или любого другого источника питания постоянного тока (например, от солнечных батарей) без использования инвертора (устройства, которое превращает постоянный ток в переменный ток). Это потому, что им нужно изменение магнитного поля, чтобы вращать ротор.

    Кто изобрел асинхронный двигатель?

    Работа: оригинальный дизайн Никола Тесла для асинхронного двигателя переменного тока.Он работает точно так же, как анимация выше, с двумя синими и двумя красными катушками, попеременно включаемыми генератором справа. Это произведение искусства получено из оригинального патента Tesla, депонированного в Бюро по патентам и товарным знакам США, которое вы можете прочитать сами в ссылках ниже.

    Никола Тесла (1856–1943) был физиком и плодовитый изобретатель, чей удивительный вклад в науку и технику никогда не был полностью признан. После того, как он прибыл в Соединенные Штаты в возрасте 28 лет, он начал работает на знаменитого пионера электротехники Томаса Эдисона.Но двое мужчин выпали катастрофически и вскоре стали жестокими соперниками. Тесла твердо верил что переменный ток (AC) намного превосходил постоянный ток (DC), в то время как Эдисон думал об обратном. Со своим партнером Джорджем Вестингауз, Тесла защищал AC, в то время как Эдисон был решил управлять миром на DC и придумал все виды рекламные трюки, чтобы доказать, что AC был слишком опасен для широкого использования (изобретая электрический стул, чтобы доказать, что переменный ток может быть смертельным, и даже электрический ток Топси слону с AC, чтобы показать, насколько смертельно и жестоко это было).Битва между этими двумя очень разные взгляды на электроэнергию иногда называют войной течений.

    Несмотря на лучшие (или худшие) усилия Эдисона, Тесла выиграл день, и теперь электричество переменного тока дает много сил мира. Именно поэтому многие из электродвигателей, которые водить технику в наших домах, фабриках и офисах переменного тока асинхронные двигатели, работающие от вращающихся магнитных полей, которые Тесла разработан в 1880-х годах (его патент, показанный здесь, был выдан в мае 1888 года).Итальянский физик по имени Галилео Феррарис независимо придумал ту же идею примерно в то же время, но история относилась к нему еще более жестоко, чем Тесла и его имя теперь почти забыты.

    Узнайте больше

    На этом сайте

    На других сайтах

    книг

    Для пожилых читателей
    Для младших читателей
    • Электричество для молодых производителей: веселые и простые проекты «Сделай сам». Автор Mark deVinck.Maker Media / O'Reilly, 2017. Отличное практическое знакомство с электричеством, в том числе пара мероприятий, которые включают создание электродвигателей с нуля. Возраст 9–12.
    • Эксперименты с электродвигателем Эд Собей. Enslow, 2011. Это отличное общее введение в электродвигатели с широким научным и технологическим контекстом. Однако по очевидным практическим соображениям и соображениям безопасности он сфокусирован только на двигателях постоянного тока и подходит для возраста 11–14 лет.
    • Сила и Энергия Криса Вудфорда.Факты в архиве, 2004. Одна из моих книг, рассказывающая об истории человеческих усилий по использованию энергии с древних времен до наших дней. Возраст 10+.
    • Никола Тесла: Крис Вудфорд, разработчик электроэнергии, в книге «Изобретатели и изобретения», том 5. Нью-Йорк: Маршал Кавендиш, 2008. Краткая биография Теслы, которую я написал несколько лет назад. На момент написания статьи все это было доступно через Интернет по этой ссылке в Google Книгах. Возраст 9–12.

    Патенты

    Патенты предлагают более глубокие технические детали - и собственные идеи изобретателя в своей работе.Вот очень маленький выбор из многих патентов США, касающихся асинхронных двигателей.

    • Патент США 381 968: Электромагнитный двигатель, Никола Тесла, 1 мая 1888 г. Оригинальный патент на асинхронный двигатель переменного тока.
    • Патент США 2,959,721: Многофазные асинхронные двигатели, Томас Х. Бартон и др., Lancashire Dynamo & Crypto Ltd, 8 ноября 1960 года. Асинхронный двигатель с улучшенным управлением скоростью.
    • Патент США 4311932: жидкостное охлаждение для асинхронных двигателей. Автор - Raymond N. Olson, Sundstrand Corporation, 19 января 1982 г.Эффективный метод жидкостного охлаждения двигателя без чрезмерного сопротивления жидкости вращающимся компонентам.
    • Патент США 5,751,082: Асинхронный двигатель с высоким пусковым моментом, Umesh C. Gupta, Vickers, Inc.

    Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты.

    Статьи с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным наказаниям.

    Авторские права на текст © Chris Woodford 2012, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условия использования.

    Следуйте за нами

    Поделиться этой страницей

    Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать об этом друзьям:

    Цитировать эту страницу

    Вудфорд, Крис. (2012/2020) Асинхронные двигатели. Получено с https://www.explainthatstuff.com/induction-motors.html. [Доступ (Введите дату здесь)]

    ,
    Уравнение крутящего момента асинхронного двигателя - пусковой момент

    Разработанное в машине уравнение крутящего момента или с индуцированным крутящим моментом в машине определяется как крутящий момент, создаваемый преобразованием электрической и механической энергии. Крутящий момент также известен как электромагнитный крутящий момент. Этот развернутый крутящий момент в двигателе отличается от фактического крутящего момента, имеющегося на клеммах двигателя, который почти равен моментам трения и ветра на машине.

    Разработанное уравнение крутящего момента дано как

    Вышеупомянутое уравнение выражает развернутый крутящий момент непосредственно через мощность воздушного зазора P g и синхронную скорость ω с .Поскольку ω с, постоянен и не зависит от условий нагрузки. Если известно значение P g , то полученный крутящий момент можно найти непосредственно. Мощность воздушного зазора P g также называется моментом в синхронных ваттах.

    Синхронный ватт - это крутящий момент, который развивает мощность в 1 ватт, когда машина работает на синхронной скорости.

    Теперь электрическая мощность, генерируемая в роторе, определяется уравнением, показанным ниже.

    Эти электрические мощности рассеиваются как потери I 2 R или потери меди в цепи ротора.

    Входная мощность на ротор дана как

    Где,

    Пусковой момент асинхронного двигателя

    При начальном условии значение s = 1. Следовательно, стартовый результат получается путем помещения значения s = 1 в уравнение (6), мы получаем

    Начальный крутящий момент также известен как Момент останова.

    Уравнение крутящего момента на синхронной скорости

    При синхронной скорости s = 0 и, следовательно, развиваемый крутящий момент Ʈd = 0. При синхронной скорости развиваемый крутящий момент равен нулю.

    Поскольку E 1 почти равно V 1 , уравнение (12) становится

    Начальный крутящий момент получается путем помещения s = 1 в уравнение (13)

    Следовательно, из приведенного выше уравнения ясно, что начальный крутящий момент пропорционален квадрату приложенного напряжения статора.

    См. Также: Состояние максимального крутящего момента асинхронного двигателя

    ,

    Смотрите также


    avtovalik.ru © 2013-2020