- Konstrukce motoru
- Princip činnosti
- Jak se rotor otáčí
- Hřebenové indukční motory
- Připojení
- Spojková analogie
- Silné a slabé stránky
Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Elektromotor je navržen tak, aby při nízkých ztrátách přeměňoval elektrickou energii na mechanickou energii.
Navrhujeme zvážit princip provozu asynchronního elektromotoru s rotorem s klecovou klecí, třífázovým a jednofázovým typem, jakož i schémata zapojení a zapojení.
Konstrukce motoru
Hlavními prvky elektromotoru jsou stator, rotor, jejich vinutí a magnetické jádro.
K přeměně elektrické energie na mechanickou energii dochází v rotující části motoru - rotoru.
U střídavého motoru přijímá rotor energii nejen magnetickým polem, ale také indukcí. Proto se nazývají asynchronní motory. To může být srovnáno se sekundárním vinutím transformátoru. Tyto asynchronní motory se také nazývají rotační transformátory. Nejběžněji používané modely jsou určeny pro třífázové začlenění.
Směr otáčení elektromotoru je dán pravidlem levého obrysu: ukazuje spojení mezi magnetickým polem a vodičem.
Druhým velmi důležitým zákonem je Faraday:
- Emf je indukován ve vinutí, ale elektromagnetický tok se mění s časem.
- Velikost indukovaného emf je přímo úměrná rychlosti změny elektrického toku.
- Směr EMF působí proti proudu.
Princip činnosti
Když je napětí přiváděno na stacionární vinutí statoru, vytváří ve statoru magnetické pole. Při použití střídavého napětí se mění magnetický tok, který vytváří. Takže stator vytváří změnu magnetického pole a rotor přijímá magnetické toky.
Rotor elektromotoru tak přijímá tyto proudy statoru, a proto se otáčí. To je základní princip provozu a skluzu v asynchronních strojích. Z výše uvedeného je třeba poznamenat, že magnetický tok statoru (a jeho napětí) musí být roven střídavému proudu pro otáčení rotoru, takže asynchronní stroj může pracovat pouze ze střídavého proudu.
Pokud tyto motory působí jako generátor, budou přímo generovat střídavý proud. V případě takové práce se rotor otáčí pomocí vnějších prostředků, například turbíny. Pokud má rotor nějaký zbytkový magnetismus, tj. Některé magnetické vlastnosti, které si zachovává, jako magnet uvnitř materiálu, rotor vytváří proměnlivý průtok ve stacionárním vinutí statoru. Toto vinutí statoru tedy bude přijímat indukované napětí podle principu indukce.
Indukční generátory se používají v malých obchodech a domácnostech, aby poskytovaly dodatečnou výživovou podporu a jsou nejméně nákladné z důvodu jejich snadné instalace. V poslední době jsou široce používány lidmi v těch zemích, kde elektrické stroje ztrácejí výkon v důsledku konstantního poklesu napětí v napájecí síti. Většinou se rotor otáčí pomocí malého vznětového motoru připojeného k asynchronnímu generátoru střídavého napětí.
Jak se rotor otáčí
Rotující magnetický tok prochází vzduchovou mezerou mezi statorem, rotorem a vinutými pevnými vodiči v rotoru. Tento rotující tok vytváří napětí v vodičích rotoru, čímž se v nich vyvolává EMF. V souladu s Faradayovým zákonem elektromagnetické indukce je to relativní pohyb mezi rotujícím magnetickým tokem a stacionárními vinutími rotoru, který excituje EMF a je základem rotace.
Motor s rotorem klece veverky, ve kterém vodiče rotoru tvoří uzavřený okruh, v důsledku čehož emf indukuje v něm proud, směr je dán zákonem čočky a je takový, aby působil proti příčině jeho výskytu. Relativní pohyb rotoru mezi rotujícím magnetickým tokem a pevným vodičem je jeho působením na rotaci. Aby se tedy snížila relativní rychlost, rotor se začne otáčet ve stejném směru jako rotující tok na vinutí statoru, přičemž se snaží zachytit. Frekvence emf indukovaná na něm je stejná jako frekvence napájecího zdroje.
Hřebenové indukční motory
Když je napájecí napětí nízké, nedochází k excitaci vinutí rotoru s uzavřenou smyčkou. Je to proto, že když je počet zubů statoru a počet zubů rotoru stejný, způsobuje to magnetickou fixaci mezi statorem a rotorem. Tento fyzický kontakt je jinak označován jako blokování zubů nebo magnetické blokování. Tento problém lze překonat zvýšením počtu drážek v rotoru nebo statoru.
Připojení
Asynchronní motor lze zastavit jednoduchým přepnutím dvou ze statorových kolíků. Používá se v nouzových situacích. Poté změní směr rotačního průtoku, který vytváří krouticí moment, čímž způsobí přerušení napájení rotoru. Toto se nazývá protifázové brzdění.
Video: Jak funguje asynchronní motor
Aby k tomu nedocházelo v jednofázovém asynchronním motoru, je nutné použít kondenzátorové zařízení.
Musí být připojen ke startovacímu vinutí, ale musí být předem spočítán. Vzorec
QC = U s I2 = U2I2 / sin2
Z toho vyplývá, že elektrické stroje střídavého proudu dvoufázového nebo jednofázového typu musí být napájeny kondenzátory s výkonem rovným výkonu samotného motoru.
Spojková analogie
Vzhledem k principu činnosti asynchronního elektromotoru používaného v průmyslových strojích a jeho technickým vlastnostem je třeba říci o rotační spojce mechanické spojky. Točivý moment na hnacím hřídeli musí odpovídat točivému momentu na hnaném hřídeli. Kromě toho je třeba zdůraznit, že tyto dva body jsou stejné, protože točivý moment lineárního převodníku je způsoben třením mezi kotouči uvnitř spojky.
Podobný princip působení a trakční motor s fázovým rotorem. Systém takového motoru sestává z osmi pólů (z nichž 4 jsou základní a 4 doplňkové) a jader. Měděné cívky jsou umístěny na hlavních pólech. Rotace takového mechanismu je nutná pro převod, který přijímá moment z hřídele kotvy, nazývaný také jádro. Připojení k síti je tvořeno čtyřmi flexibilními kabely. Hlavním účelem vícepólového elektromotoru je uvedení do pohybu těžkých strojů: dieselových lokomotiv, traktorů, kombinací av některých případech obráběcích strojů.
Silné a slabé stránky
Zařízení asynchronního motoru je téměř univerzální, ale také tento mechanismus má své výhody i nevýhody.
Výhody AC indukčních motorů:
- Design je jednoduchý.
- Nízké výrobní náklady.
- Spolehlivý a praktický design.
- V provozu není náladový.
- Jednoduché ovládání
Účinnost těchto motorů je velmi vysoká, protože nedochází ke ztrátám tření a relativně vysokému účiníku.
Nevýhody asynchronních střídavých motorů:
- Regulace rychlosti bez ztráty výkonu není možná.
- Pokud se zatížení zvyšuje, moment se snižuje.
- Relativně malý výchozí bod.