Asinhroni motor - princip naprave, vezje frekvenčnega pretvornika

Vsebina:

  • Opis sheme?
  • napravo?
  • Področje uporabe?
  • Vrste?
  • Motorji za enofazno omrežje?
  • ?
  • Motorji za dvofazno omrežje?
  • ?
  • trifazni asinhroni motorji?
  • ?
  • Trifazni motorji?
  • Kako delujejo frekvenčni pretvorniki?

Sodobna industrijska proizvodnja, kot se nenehno razvija, zahteva uporabo za reševanje različnih nalog novih in inovativnih tehničnih rešitev. Hkrati pa mnogi proizvajalci zdaj uporabljajo motorje strojnih orodij, strojev in različnih mehanizmov starih zanesljivih asinhronih motorjev.

Med uporabljenimi pri proizvodnji elektronskih sistemov in električnih strojev je posebno mesto postavljen na asinhroni motor - električni z elektronsko krmilno enoto, ki uporablja izmenični tok za pretvorbo električne energije v mehansko.

Globlje razkritje tega koncepta temelji na načelu uporabe magnetnega polja za ustvarjanje rotacijskega gibanja - stator ustvari magnetno polje, nekoliko višje od frekvence magnetnega polja rotacijskega rotorja.

Magnetno polje prisili rotor na vrtenje, medtem ko je njegova vrtilna hitrost nekoliko manjša od spremembe magnetnega polja statorja, poskuša prehiteti polje, ki ga tvori stator.

Motorji tega načela so najpogostejši tipi električnih strojev- to je najpreprostejši in najbolj ekonomičen tip pretvorbe električne energije izmeničnega toka v rotacijsko mehansko energijo.

Kot vVečina tehnično zapletenih mehanizmov ima takšne motorje veliko pozitivnih strani, med katerimi je predvsem pomanjkanje električnega stika med gibajočimi in stacionarnimi deli stroja.

To je dostojanstvo asinhrone in je temeljnega pomena pri izbiri modelov motorjev pri projektiranju - pomanjkanje zbiralnika in ščetk, stiki med statorjem in rotorjem znatno povečajo zanesljivost in zmanjšajo stroške proizvodnje takšnih motorjev.

Vendar pa je treba opozoriti, da to pravilo velja samo za eno od vrst (čeprav je najpogostejša vrsta) - motorji s kratkim stikalom rotorja.

Opis sheme

Delo asinhronega električnega motorja, namenjenega za običajno izmenično napajanje, je mogoče opisati z naslednjo shemo:

)Izmenični električni tok iz vsake faze se napaja v statorske navitje motorja(v primeru, če je motor trifazen, če je enofazni tok, se vključitev drugih navitij izvede z vključitvijo v krogotok startnih kondenzatorjev, ki igrajo vlogo simulacije trifaznega omrežja)..
  • Zaradi dobave napetostise v vsakem od obstoječih navitij ustvari električno polje z napetostno frekvenco, in ker imajo premik 120 stopinj glede na druge, se v času pojavlja napajalna napetost (celomajhno) in v vesolju (tudi zelo majhno).
  • Dobljen kot posledica rotacijskega magnetnega tokastator s svojo silo ustvari v rotorju, oziroma v njegovih prevodnikih, elektromotorni sili.
  • Magnetni tok, ustvarjen v statorju, ki pri interakciji z magnetnim poljem rotorja ustvari navor, katerega magnetno polje se nagiba k vrnitvi v smeri magnetnega polja statorja.
  • Magnetno polje, ki postopoma narašča in presega tako imenovani zavorni navor , zavrti rotor.
  • Tako je vezje asinhrone enote interakcija magnetnega polja statorja in tokov, ki jih generira isto magnetno polje v rotorju motorja.

    Naprava

    Motorska naprava

    Najbolj jasno je, da je zasnova enote vidna na primeru asinhronega motorja s kratkim stikalom rotorja, druga vrsta elektromotorjev pa ima nekoliko drugačno zasnovo, ker uporabljajo industrijsko omrežje 380 voltov.

    Glavni sestavni deli takega električnega stroja so stator in rotor , ki ne trčita med seboj in imata zračno režo. Takšna zasnova glavnih delov je posledica dejstva, da dva glavna dela elektromotorja vključujejo tako imenovane aktivne dele, sestavljene iz kovinskega vzbujanja navijalnega vodnika.

    Za vsak del ima svoje navitje statorja in rotorja in jekleno jedro - magnet. To so glavni deli elektromotorja, ki so v bistvu potrebni za stroj, vsi drugi deli - karoserija, valjčni ležaji, gred, ventilator - pa so konstruktivno potrebni, vendar absolutno ne vplivajo na načelo delovanja naprave.

    Imajo pomembno vlogo, na primer valjčni ležaji, ki zagotavljajo nemoteno delovanje, telo jih ščitimehanski vpliv na glavne delovne dele, ventilator omogoča hlajenje motorja in odstranjevanje toplote, ki se sprošča med delovanjem, vendar načelo pretvorbe električne energije v mehansko ne vpliva.

  • Statorje glavni element elektromotorja, ki je sestavljen iz trifaznega (ali večfaznega) motorja.navijanjeZnačilnost navitja je določena razporeditev zavojev - vodniki so enakomerno razporejeni v reže, ki imajo v krogu kot 120 stopinj.
  • Rotorje drugi glavni element enote, ki je valjasto jedro z utori z aluminijastimi utori.Takšna zasnova zaradi svoje specifičnosti se imenuje "vetrnica" ali kratkostični rotor.V njem so bakrene palice zaprte na koncih obroča na obeh straneh valja.
  • Poleg najenostavnejšega tipa asinhronega električnega motorja s preprostim rotorjem družina asinhronih motorjev vključuje tudi stroje, ki imajo bolj zapleteno strukturo, navitja, v katerih sta stator in rotor.

    Trifazni navitji in konstruktivno ena za drugo za vsako fazo so povezani kot navitja statorja ali "zvezde" ali "trikotniki" , konci teh navitij pa izhajajo iz vrtljivih kontaktnih obročev.na gredi se električni tok prenaša skozi grafitne ščetke.Ta vrsta elektromotorjev ima veliko moč in se že uporablja v industrijskih strojih in strojih.

    Področje uporabe

    Zlasti značilnostiPri oblikovanju in enostavnosti izdelave so takšni elektromotorji našli osnovno uporabo v strojih in mehanizmih, ki pri delu ne zahtevajo velikega napora in moči.

    V bistvu so taki motorji nameščeni na skoraj vse gospodinjske aparate:

    • mlin za meso;
    • lasnice;
    • električni mešalniki;
    • domači ventilatorji;
    • majhni gospodinjski stroji z nizko porabo;

    Trifazni asinhroni motorji imajo različno moč od 150 W do več kilovatovin se uporabljajo predvsem v industriji kot motorji za stroje in mehanizme.

    Uporaba tega tipa motorja je posledica razmerja med močjo in zmogljivostjo, poleg tega pa za njihovo najlažje montažo takšni motorji ne zahtevajo veliko pozornosti in skrbnega vzdrževanja, zlasti tistih vrst trupov, ki so posebej zasnovani za delo vtežkih proizvodnih pogojih.

    Vrste

    V obliki različnih problemov oblikovanja, s katerimi se soočajo stroji in mehanizmi, razviti v industrijski, serijski proizvodnji, so našli asinhroni linearni električni motorji štirih glavnih tipov:

    ]

    Motorji za enofazno omrežje

    Z rotorjem s kratkim stikom.

    Motorji za dvofazno omrežje

    S kratkim stikalom rotorja.

    Trifazni asinhroni motorji

    S kratkim stikalom rotorja.

    Trifazni motorji

    S faznim rotorjem.

    FunkcijaZasnova temelji na načelu enofaznega asinhronega motorja - ima samo en delovni navijalni stator.Toda za zagon se uporabi dodatno navijanje, njegov namen je povezati omrežje s kondenzatorjem.Ta povezava se uporablja za ustvarjanje začetnega faznega premika in navora, preprosteje, da se gred vrti.

    Drugi tip elektromotorjevso dvofazni motorji, ki imajo dva delovna navitja.Takšna tehnična rešitev omogoča najbolj učinkovito delovanje iz enofaznega omrežja z uporabo faznega podvajalnega kondenzatorja za pridobitev rotacijskega magnetnega polja.

    Trifazni asinhroni, ki ima v svoji sestavi enojno navitje za vsako fazo napajalne napetosti- tri delovne navitje z ustreznim premikom glede na drugo za 120 stopinj.To omogoča vključitev v trifazno omrežje, da se pridobi električno polje, ki poganja rotor s kratkim stikom.

    Za četrti trifazni asinhroni s faznim rotorjem je stator nameščen na enak način - tri navijalne povezave tipa zvezda.

    Rotor ima, v nasprotju z brki, polno navitje s ščetkami.Povezava navitja, ki se izvaja neposredno in preko reostatov.Takšni stroji imajo največji začetni navor in najbolj razvito moč.

    Načelo delovanja frekvenčnih pretvornikov

    Skupaj z vsemi pozitivnimi lastnostmi asinhronih motorjev obstajajo tudi neprijetni trenutki - prevelik sprožilectok in nezmožnost regulacije hitrosti vrtenja rotorja.

    Te težave lahko rešite z uporabo frekvenčnih pretvornikov.

    Načelo delovanja takšne naprave je mogoče opisati z dvema besedama, kot sledi:z uporabo elektronskega usmerjevalnega vezja se omrežna napetost najprej poravna in nato filtrira s pomočjo kondenzatorjev.

    Uporaba takih frekvenčnih pretvornikov med zagonom preprečuje obratno vrtenje gredi motorja in znatno zmanjša (do 50%) porabljeno energijo.