Асинхронный электродвигатель принцип работы для чайников: Трехфазный асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель принцип работы для чайников

Подписка на рассылку

Электродвигатели переменного тока являются электротехническими устройствами, которые преобразовывают электрическую энергию в механическую. Электромоторы нашли широкое применение во многих отраслях промышленности для привода всевозможных станков и механизмов. Без такого оборудования невозможна работа стиральных машин, холодильников, соковыжималок, кухонных комбайнов, вентиляторов и других бытовых приборов.

По принципу работы электродвигатели переменного тока делятся на синхронные и асинхронные. Асинхронные электромоторы переменного тока наиболее часто применяются в промышленности.

Стоит рассмотреть устройство электродвигателя переменного тока асинхронного.

Данный вид электромоторов состоит из главных частей — статора и ротора. В современных асинхронных электромоторах статор имеет неявно выраженные полюсы.

Для того чтобы максимально снизить потери от вихревых токов, сердечник статора изготавливают из соответствующей толщины листов электротехнической стали, подвергшихся штамповке. В пазы статора впрессовывается обмотка из медного провода. Фазовые обмотки статора устройства могут соединяться «звездой» или «треугольником». При этом все начала и концы впрессованных обмоток электромотора выводятся на корпус — в клеммную коробку. Подобное устройство статора электродвигателя оправданно, так как дает возможность включать его обмотки на различные стандартные напряжения. Сердечник статора запрессовывается в чугунный или алюминиевый корпус.

Ротор асинхронного мотора также состоит из подвергшихся штамповке листов электротехнической стали, и во все его пазы закладывается обмотка.

Учитывая конструкцию ротора, асинхронные электродвигатели подразделяются на устройства с короткозамкнутым ротором и фазным ротором.

Обмотку короткозамкнутого ротора, сделанную из медных стержней, закладывают в пазы ротора. При этом все торцы стержней соединяют при помощи медного кольца. Данный вариант обмотки считается обмоткой типа «беличья клетка». Стоит отметить, что медные стержни в пазах ротора не изолируются. Во многих асинхронных электромоторах «беличью клетку» сменяют литым ротором. Ротор напрессовывается на вал двигателя и является с ним одним целым.

Синхронные электродвигатели устанавливаются в различных электроинструментах, пылесосах, стиральных машинах. На корпусе синхронного электромотора переменного тока имеется сердечник полюса, в котором расположены обмотки. Обмотки возбуждения намотаны и на якорь. Их выводы припаяны ко всем секторам токосъемного коллектора, на которые при использовании графитовых щеток подается напряжение.

Принцип действия электродвигателя переменного тока основан на применении закона электромагнитной индукции. При взаимодействии переменного электрического тока в проводнике и магните может возникнуть непрерывное вращение.

В синхронном электродвигателе якорь вращается синхронно с электромагнитным полем полюса, а у асинхронного электромотора ротор вращается с отставанием от вращающегося магнитного поля статора.

Для работы асинхронного электромотора необходимо, чтобы ротор устройства вращался в более медленном темпе, чем электромагнитное поле статора. При подаче тока на обмотку статора между сердечником статора и ротора возникает электромагнитное поле, которое наводит ЭДС в роторе. Возникает вращающийся момент, и вал электродвигателя начинает вращаться. Из-за трения подшипников или определенной нагрузки на вал, ротор асинхронного двигателя всегда вращается в более медленном темпе.

Принцип работы электродвигателя переменного тока асинхронного заключается в том, что магнитные полюса устройства постоянно вращаются в обмотках электромотора и направление тока в роторе постоянно меняется.

Скорость вращения ротора электромотора асинхронного зависит от общего количества полюсов. Для того чтобы понизить скорость вращения ротора в таком двигателе, требуется увеличить общее количество полюсов в статоре.

В синхронных электродвигателях вращающий момент в устройстве создается при взаимодействии между током в обмотке якоря и магнитным потоком в обмотке возбуждения. При изменении направления переменного тока одновременно меняется направление магнитного потока в корпусе и якоре. При таком варианте вращение якоря всегда будет в одну сторону. Примечательно, что плавная регулировка скорости вращения таких электромоторов регулируется величиной подаваемого напряжения, при помощи реостата или переменного сопротивления.

В зависимости от напряжения сети фазные обмотки статора асинхронного электромотора могут подсоединяться в «звезду» или «треугольник». Схема электродвигателя переменного тока при подключении его в сеть с напряжением 220 Вольт обмотки соединяются в треугольник, а при подключении в сеть 380 Вольт — схема обмоток имеет вид звезды.

В промышленности наибольшее распространение получили асинхронные двигатели трехфазного тока. Рассмотрим устройство и принцип действия этих двигателей.

Принцип действия асинхронного двигателя основан на использовании вращающегося магнитного поля.

Для уяснения работы такого двигателя проделаем следующий опыт.

Укрепим подковообразный магнит на оси таким образом, чтобы его можно было вращать за ручку. Между полюсами магнита расположим на оси медный цилиндр, могущий свободно вращаться.

Рисунок 1. Простейшая модель для получения вращающегося магнитного поля

Начнем вращать магнит за ручку по часовой стрелке. Поле магнита также начнет вращаться и при вращении будет пересекать своими силовыми линиями медный цилиндр. В цилиндре, по закону электромагнитной индукции, возникнут вихревые токи, которые создадут свое собственное магнитное поле — поле цилиндра. Это поле будет взаимодействовать с магнитным полем постоянного магнита, в результате чего цилиндр начнет вращаться в ту же сторону, что и магнит.

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

Действительно, если цилиндр вращается с той же скоростью, что и магнитное поле, то магнитные силовые линии не пересекают его, а следовательно, в нем не возникают вихревые токи, вызывающие вращение цилиндра.

Скорость вращения магнитного поля принято называть синхронной , так как она равна скорости вращения магнита, а скорость вращения цилиндра — асинхронной (несинхронной). Поэтому сам двигатель получил название асинхронного двигателя . Скорость вращения цилиндра (ротора) отличается от синхронной скорости вращения магнитного поля на небольшую величину, называемую скольжением.

Обозначив скорость вращения ротора через n1 и скорость вращения поля через n мы можем подсчитать величину скольжения в процентах по формуле:

В приведенном выше опыте вращающееся магнитное поле и вызванное им вращение цилиндра мы получали благодаря вращению постоянного магнита, поэтому такое устройство еще не является электродвигателем . Надо заставить электрический ток создавать вращающееся магнитное поле и использовать его для вращения ротора. Задачу эту в свое время блестяще разрешил М. О. Доливо-Добровольский. Он предложил использовать для этой цели трехфазный ток.

Устройство асинхронного электродвигателя М. О. Доливо-Добровольского

Рисунок 2. Схема асинхронного электродвигателя Доливо-Добровольского

На полюсах железного сердечника кольцевой формы, называемого статором электродвигателя , помещены три обмотки, сети трехфазного тока 0 расположенные одна относительно другой под углом 120°.

Внутри сердечника укреплен на оси металлический цилиндр, называемый ротором электродвигателя.

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

На рисунке 3 показан график изменения токов в обмотках двигателя и процесс возникновения вращающегося магнитного поля.

Рассмотрим — подробнее этот процесс.

Рисунок 3. Получение вращающегося магнитного поля

В положении «А» на графике ток в первой фазе равен нулю, во второй фазе он отрицателен, а в третьей положителен. Ток по катушкам полюсов потечет в направлении, указанном на рисунке стрелками.

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

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

В положении «В» на графике ток в третьей фазе равен нулю, во второй фазе он положителен, а в первой отрицателен. Теперь ток, протекая по первой и второй катушкам, создаст на конце полюса первой катушки — северный полюс (С), а на конце полюса второй 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 образом, суммарный магнитный поток будет менять свое направление с изменением направления тока в обмотках статора (полюсов).

При этом за один период изменения тока в обмотках магнитный поток сделает полный оборот. Вращающийся магнитный поток будет увлекать за собой цилиндр, и мы получим таким образом асинхронный электродвигатель.

Напомним, что на рисунке 3 обмотки статора соединены «звездой», однако вращающееся магнитное поле образуется и при соединении их «треугольником».

Если мы поменяем местами обмотки второй и третьей фаз, то магнитный поток изменит направление своего вращения на обратное.

Такого же результата можно добиться, не меняя местами обмотки статора, а направляя ток второй фазы сети в третью фазу статора, а третью фазу сети — во вторую фазу статора.

Таким образом, изменить направление вращения магнитного поля можно переключением двух любых фаз.

Мы рассмотрели устройство асинхронного двигателя, имеющего на статоре три обмотки . В этом случае вращающееся магнитное поле двухполюсное и число его оборотов в одну секунду равно числу периодов изменения тока в одну секунду.

Если на статоре разместить по окружности шесть обмоток, то будет создано четырехполюсное вращающееся магнитное поле . При девяти обмотках поле будет шестиполюсным.

При частоте трехфазного тока f , равной 50 периодам в секунду, или 3000 в минуту, число оборотов n вращающегося поля в 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 двигателя.

Ротор же двигателя будет, как нам известно, несколько отставать в своем вращении.

Однако отставание ротора очень небольшое. Так, например, при холостом ходе двигателя разность скоростей составляет всего 3%, а при нагрузке 5 — 7%. Следовательно, обороты асинхронного двигателя при изменении нагрузки изменяются в очень небольших пределах, что является одним из его достоинств.

Рассмотрим теперь устройство асинхронных электродвигателей

Статор современного асинхронного электродвигателя имеет невыраженные полюсы, т. е. внутренняя поверхность статора сделана совершенно гладкой.

Чтобы уменьшить потери на вихревые токи, сердечник статора набирают из тонких штампованных стальных листов. Собранный сердечник статора закрепляют в стальном корпусе.

В пазы статора закладывают обмотку из медной проволоки. Фазовые обмотки статора электродвигателя соединяются «звездой» или «треугольником», для чего все начала и концы обмоток выводятся на корпус — на специальный изоляционный щиток. Такое устройство статора очень удобно, так как позволяет включать его обмотки на разные стандартные напряжения.

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

В зависимости от конструкции ротора асинхронные электродвигатели делятся на двигатели с короткозамкнутым ротором и фазным ротором .

Обмотка короткозамкнутого ротора сделана из медных стержней, закладываемых в пазы ротора. Торцы стержней соединены при помощи медного кольца. Такая обмотка называется обмоткой типа «беличьей клетки». Заметим, что медные стержни в пазах не изолируются.

В некоторых двигателях «беличью клетку» заменяют литым ротором.

Асинхронный двигатель с фазным ротором (с контактными кольцами) применяется обычно в электродвигателях большой мощности и в тех случаях; когда необходимо, чтобы электродвигатель создавал большое усилие при трогании с места. Достигается это тем, что в обмотки фазного двигателя включается пусковой реостат.

Короткозамкнутые асинхронные двигатели пускаются в ход двумя способами:

1) Непосредственным подключением трехфазного напряжения сети к статору двигателя. Этот способ самый простой и наиболее популярный.

2) Снижением напряжения, подводимого к обмоткам статора. Напряжение снижают, например, переключая обмотки статора со «звезды» на «треугольник».

Пуск двигателя в ход происходит при соединении обмоток статора «звездой», а когда ротор достигнет нормального числа оборотов, обмотки статора переключаются на соединение «треугольником».

Ток в подводящих проводах при этом способе пуска двигателя уменьшается в 3 раза по сравнению с тем током, который возник бы при пуске двигателя прямым включением в сеть с обмотками статора, соединенными «треугольником». Однако этот способ пригоден лишь в том случае, если статор рассчитан для нормальной работы при соединении его обмоток «треугольником».

Наиболее простым, дешевым и надежным является асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором , но этот двигатель обладает некоторыми недостатками — малым усилием при трогании с места и большим пусковым током. Эти недостатки в значительной мере устраняются применением фазного ротора, но применение такого ротора значительно удорожает двигатель и требует пускового реостата.

Типы асинхронных электродвигателей

Основной тип асинхронных машин — трехфазный асинхронный двигатель . Он имеет три обмотки на статоре, смещенные в пространстве на 120°. Обмотки соединяются в звезду или треугольник и питаются трехфазным переменным током.

Двигатели малой мощности в большинстве случаев выполняются как двухфазные . В отличие от трехфазных двигателей они имеют на статоре две обмотки, токи в которых для создания вращающегося магнитного поля должны быть сдвинуты на угол π /2.

Если токи в обмотках равны по модулю и сдвинуты по фазе на 90°, то работа подобного двигателя ничем не будет отличаться от работы трехфазного. Однако такие двигатели с двумя обмотками на статоре в большинстве случаев питаются от однофазной сети и сдвиг, приближающийся к 90°, создается искусственным путем, обычно за счет конденсаторов.

Однофазный двигатель , имеющий только одну обмотку на статоре, практически неработоспособен. При неподвижном роторе в двигателе создается только пульсирующее магнитное поле и вращающий момент равен нулю. Правда, если ротор такой машины раскрутить до некоторой скорости, то далее она может выполнять функции двигателя.

В этом случае, хотя и будет только пульсирующее поле, но оно слагается из двух симметричных — прямого и обратного, которые создают неравные моменты — больший двигательный и меньший тормозной, возникающий за счет токов ротора повышенной частоты (скольжение относительно обратносинхронного поля больше 1).

В связи с изложенным однофазные двигатели снабжаются второй обмоткой, которая используется как пусковая. В цепь этой обмотки для создания фазового сдвига тока включают конденсаторы, емкость которых может быть достаточно велика (десятки микрофарад при мощности двигателя менее 1 кВт).

В системах управления используются двухфазные двигатели, которые иногда называют исполнительными . Они имеют две обмотки на статоре, сдвинутые в пространстве на 90°. Одна из обмоток, называемая обмоткой возбуждения, непосредственно подключается к сети 50 или 400 Гц. Вторая используется как обмотка управления.

Для создания вращающегося магнитного поля и соответствующего момента ток в обмотке управления должен быть сдвинут на угол, близкий к 90°. Регулирование скорости двигателя, как будет показано ниже, осуществляется изменением значения или фазы тока в этой обмотке. Реверс обеспечивается изменением фазы тока в управляющей обмотке на 180° (переключением обмотки).

Двухфазные двигатели изготовляются в нескольких исполнениях:

с короткозамкнутым ротором,

с полым немагнитным ротором,

с полым магнитным ротором.

Преобразование вращательного движения двигателя в поступательное движение органов рабочей машины всегда связано с необходимостью использования каких-либо механических узлов: зубчатых реек, винта и др. Поэтому иногда целесообразно выполнение двигателя с линейным перемещением ротора-бегунка (название ’’ротор” при этом может быть принято только условно — как движущегося органа).

В этом случае двигатель, как говорят, может быть развернут. Обмотка статора линейного двигателя выполняется так же, как и у объемного двигателя, но только должна быть заложена в пазы на всю длину максимального возможного перемещения ротора-бегунка. Ротор-бегунок обычно короткозамкнутый, с ним сочленяется рабочий орган механизма. На концах статора, естественно, должны находиться ограничители, препятствующие уходу ротора за рабочие пределы пути.

Среди устройств, преобразующих электрическую энергию в механическую, несомненным лидером является трехфазный асинхронный двигатель – простой и надежный в эксплуатации агрегат. Благодаря своим качествам, он получил широкое применение в промышленности и других областях, где используются механизмы. Название двигателя связано с основным принципом его работы. У этих устройств магнитное поле статора вращается с частотой, превышающей частоту вращения ротора. Работа агрегата осуществляется от сети переменного тока.

Где применяются

Асинхронные двигатели активно используются во многих отраслях промышленности и сельского хозяйства. Они потребляют примерно 70% всей энергии, предназначенной для преобразования электричества во вращательное или поступательное движение. Асинхронные двигатели зарекомендовали себя наиболее эффективными в качестве электрической тяги, без которой не обходятся многие технологические операции.

Асинхронные двигатели обладают множеством положительных качеств. Простая конструкция позволяет изготавливать наиболее дешевые и надежные устройства. Минимальные расходы по эксплуатации обеспечиваются отсутствием скользящего узла токосъема, что одновременно повышает и надежность агрегата.

Данный тип электродвигателей может быть трехфазным или однофазным, в зависимости от количества питающих фаз. В случае необходимости и при соблюдении определенных условий, трехфазный агрегат может питаться и работать от однофазной сети. Эти устройства применяются не только в промышленности, но и в бытовых условиях, а также на садовых участках или домашних мастерских. Однофазные двигатели обеспечивают работу и вращение вентиляторов, стиральных машин, небольших станков, водяных насосов и электроинструмента.

Для нормального действия асинхронного агрегата необходимо выбирать наиболее рациональную схему управления. Трехфазный двигатель будет работать в однофазном режиме при условии правильного расчета конденсаторов, выбора типа и сечения проводов, аппаратуры защиты и управления.

Устройство асинхронного двигателя

Понятие асинхронный означает не совпадающий по времени, неодновременный. В связи с этим, ротор такого двигателя вращается с частотой, меньшей чем частота вращения электромагнитного поля статора.

Подобное отставание называется скольжением и обозначается символом S в формуле, применяемой для расчетов:

• S = (n1 – n2)/n1 – 100%, где n1 является синхронной частотой магнитного поля статора, а n2 – частотой вращения вала.

Конструктивно, стандартный асинхронный электродвигатель включает в себя следующие элементы и детали:

• Статор с обмотками. Эту функцию также может выполнять станина, внутри которой помещается статор с обмотками.
• Короткозамкнутый ротор. Если используется фазный – он может называться якорем или коллектором.
• Подшипники различного типа – качения или скольжения. На двигателях повышенной мощности в передней части установлены крышки для подшипников с уплотнениями.
• Металлический или пластмассовый охлаждающий вентилятор, помещенный в кожух с прорезями для подачи воздуха.
• Подключение кабелей осуществляется с помощью клеммной коробки.

Данные конструктивные элементы могут незначительно изменяться, в зависимости от модификации электродвигателя.

Как уже отмечалось, асинхронные двигатели бывают трехфазными или однофазными. Первый вариант, в свою очередь, выпускается с короткозамкнутым или фазным ротором. Наибольшее распространение получили трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором, поэтому их следует рассмотреть более подробно.

Статор обладает круглой формой и собирается из специальных стальных листов, изолированных между собой. В результате, конструктивно образуется сердечник с пазами, в которые укладываются обмотки. Для этих целей используется обмоточный медный провод, изолированный лаком. В мощных агрегатах обмотки делаются в виде шины. При укладке они сдвигаются между собой на 120 градусов. Соединение осуществляется по схеме звезды или треугольника.

Конструкция самого короткозамкнутого ротора изготавливается в виде вала с надетыми на него стальными листами. Этот набор листов образует сердечник с пазами, заливаемые расплавленным алюминием. Равномерно растекаясь по пазам, алюминий образует стержни, края которых замыкают алюминиевые кольца.

Фазный ротор состоит из вала с сердечником и трех обмоток. С одного конца они соединяются звездой, а с другого – соединяются с токосъемными кольцами, на которые с помощью щеток подается электрический ток. Во время запуска образуется большой пусковой ток асинхронного двигателя. Его можно уменьшить путем добавления к фазным обмоткам нагрузочного реостата.

Принцип работы

Устройство и конструктивные особенности асинхронного двигателя определяют и принцип действия данного агрегата. Когда на обмотку статора подается напряжение, в ней образуется магнитное поле. Такая подача напряжения приводит к изменениям магнитного потока и всего магнитного поля статора. Измененные магнитные потоки поступают к ротору, приводят его в действие, после чего он начинает вращаться. Для того чтобы статор и ротор работали асинхронно, требуется, чтобы значения напряжения и магнитного потока были равны переменному току, используемому в качестве источника питания.

Сам двигатель работает следующим образом:

• Вращающееся магнитное поле воздействует на короткозамкнутую обмотку, специально приспособленную для вращения.
• Поле пересекает проводники роторной обмотки, индуктируя в них электродвижущую силу.
• Под воздействием силы в проводниках ротора начнется течение электрического тока, взаимодействующего с вращающимся магнитным полем. Это приводит к появлению электромагнитных сил, воздействующих на обмотку ротора.
• В сумме, действия приложенных сил вызывают появление вращающего момента, приводящего во вращение ротор в направлении магнитного поля.

Величина индуктированной ЭДС зависит от частоты пересечения проводников вращающимся магнитным полем. То есть, чем выше разница между n1 и n2, тем больше будет величина ЭДС. Ротор будет вращаться с частотой n2, которая всегда будет отставать от синхронной частоты поля статора n1. Эта разница между обеими частотами и будет частотой скольжения ∆n= n1- n2. Данное неравенство является необходимым условием появления электромагнитного вращающегося момента в асинхронном двигателе. Поэтому агрегат так и называется, поскольку вращение ротора происходит несинхронно с полем статора.

Что такое скольжение

Понятие скольжения представляет собой отношение частоты вращения к частоте поля. Данная величина S берется в процентном отношении от частоты вращения магнитного поля. В соответствии с формулой, рассмотренной ранее, частота вращения ротора, определяемая с помощью скольжения составит: n2 = n1 x (1 – S).

Ротор асинхронного двигателя вращается в том же направлении, что и его магнитное поле. В свою очередь, направление вращения поля зависит от последовательности фаз трехфазной сети. Изменить направление вращения ротора возможно за счет изменения направления вращения поля, создаваемого статором. В этом случае изменяется порядок поступления импульсов тока к отдельным обмоткам. В случае необходимости может быть задано вращение по часовой или против часовой стрелки.

Важным моментом считается пуск асинхронного двигателя, при котором происходит пересечение обмотки ротора вращающимся магнитным полем. В результате, индуктируется большая ЭДС, создающая высокий пусковой ток. Подобное состояние компенсируется специальной нагрузкой, снижающей скорость вращения ротора.

Принцип работы электродвигателя

В настоящее время существует множество устройств, способных преобразовывать различные виды энергии. Среди них ведущее место занимают различные типы электродвигателей, преобразующих энергию электрического тока во вращательное движение вала. Механизмы с электродвигателями получили широкое распространение в промышленности и в быту. Для того чтобы наиболее эффективно использовать эти устройства, необходимо понимать принцип работы электродвигателя.

Как устроен классический электродвигатель

Каждый такой агрегат по своей сути является своеобразной технико-механической системой, с основной функцией, направленной на трансформацию электрической энергии во вращательное движение вала. Физическое действие двигателей основано на всем известном явлении электромагнитной индукции. В состав электромотора входят статор и ротор, которые соответственно являются неподвижной и движущейся частью.

В стандартных двигателях статор служит их наружной оболочкой, где происходит формирование неподвижных полей, обладающих магнитными свойствами. Роторная конструкция помещается внутри статора. Она включает в себя определенное число постоянных магнитов, сердечник в виде обмоток из проволоки, коллектор и щетки. Ток проходит по этим обмоткам, изготовленным из проводников, расположенных в виде многочисленных витков.

Когда электрический мотор, в том числе и с короткозамкнутым ротором, присоединяется к источнику питания, статорные и роторные поля начинают взаимодействовать между собой. Это приводит к возникновению момента вращения, вызывающего движение роторного вала агрегата. В свою очередь, энергия вращающегося вала подается к рабочему органу всего технического устройства, составной частью которого является тот или иной двигатель.

В процессе преобразования электричества в механическое движение, возникают определенные энергетические потери. Это связано с силой трения, намагничиванием сердечников, нагревом проводниковых элементов и другими факторами. На КПД электродвигателя оказывает влияние даже сопротивление воздуха деталям, находящимся в движении.

Тем не менее, благодаря современным технологиям, коэффициент полезного действия агрегатов нового поколения может доходить до 90%. Кроме того, эти устройства отличаются экологической чистотой и высокими эксплуатационными характеристиками.

Основные типы электродвигателей

Существуют различные типы и модификации электрических двигателей, отличающихся типом питания, напряжением, пределом мощности, количеством оборотов в минуту. Они могут быть с фазным или с короткозамкнутым ротором. Эти показатели считаются основными, однако во многих случаях особое значение придается размерам и массе, а также энергетическим показателям.

Классификация основных типов электродвигателей выглядит следующим образом:

• Электродвигатели постоянного тока. Устанавливаются в электроприводах с возможностью регулировок, где требуются высокие эксплуатационные и динамические показатели. Они обеспечивают максимально равномерное вращение и обладают способностью к перезагрузке. Чаще всего устанавливаются на всех видах транспорта, работающих от электрического тока.
• Агрегаты переменного тока трёхфазные. Получили более широкое применение в сравнении с прочими устройствами. Они обладают более простой конструкцией, несложные в эксплуатации, надежны и дешевы в производстве. Представители этого типа двигателей используется практически во всей бытовой технике, а также в промышленности, сельском хозяйстве и других областях.
• Синхронный двигатель. Ротор совершает обороты с такой же самой частотой, какая имеется у магнитного поля, образованного в воздушной прослойке. Синхронные моторы функционируют на постоянной и стабильной скорости, поэтому они устанавливаются в вентиляционном и насосном оборудовании, компрессорных установках и генераторах, вырабатывающих постоянный ток.
• Асинхронный электродвигатель в том числе и с короткозамкнутым ротором. Вращение ротора и магнитного поля происходит с различными частотами. Их конструкция предусматривает использование фазного или короткозамкнутого ротора.
• Серводвигатели. Считаются наиболее высокотехнологичными устройствами, работающими на постоянном токе. В основе их функционирования лежат отрицательные обратные связи. Вращение вала регулируется через компьютер, а мощности вполне достаточно для развития нужной скорости.
• Электрические моторы шагового типа. Принцип действия состоит в преобразовании электронных импульсов в дискретное (прерывистое) движение. Нашли широкое применение в компьютерах и прочей оргтехнике. Несмотря на малые размеры, обладают высокой продуктивностью.

Особенности работы электромоторов постоянного тока

Основной действующий принцип работы электродвигателя постоянного тока состоит в следующих процессах. К обмотке возбуждения, называемой также индукторной обмоткой, осуществляется подача постоянного тока. В результате, создается постоянное магнитное поле, используемое для возбуждения. В моторах с использованием постоянных магнитов, создание поля происходит под их воздействием.

Поступление постоянного тока происходит и в якорную обмотку. Здесь он попадает под влияние магнитного поля, созданного статором, создавая момент вращения. В результате такого воздействия, ротор совершает поворот на 90 градусов, затем его обмотки вновь коммутируются и вращающиеся движения продолжаются.

Двигатели, работающие на постоянном токе классифицируются в соответствии со способом возбуждения:

• Независимое возбуждение. Обмотка возбуждения запитывается через независимый источник.
• Параллельное возбуждение. Обмотка возбуждения в этом случае включается одновременно с питанием якорной обмотки.
• Последовательное возбуждение. Включение обмотки возбуждения последовательно с якорной обмоткой.
• Возбуждение смешанного типа. Такие двигатели оборудуются параллельной и последовательной обмотками.

Устройство и принцип работы мотора постоянного тока зависит от многих факторов. Если подключение выполнено напрямую, то во время пуска якорный ток многократно превышает номинальное значение. Для выравнивания этих величин в цепь с якорем устанавливается пусковое сопротивление, выполненное в виде реостата. Плавность в время пуска обеспечивается ступенчатой конструкцией этого устройства. На первом этапе оказываются включены все ступени и сопротивление достигает максимального значения.

По мере того как двигатель разгоняется, возникает сила, противоположная ЭДС. Она постепенно возрастает, а якорный ток снижается за счет последовательного выключения ступеней. Подача электроэнергии на якорь и обмотки возбуждения может быть отрегулирована тиристорными преобразователями, известными как приводы постоянного тока.

Принцип работы электродвигателя переменного тока

Основным отличием этих агрегатов от других устройств считается возможность трансформации электрической энергии в механическую и обратно. Вращательное движение вызывают взаимодействующие магнитные поля. Одно из них относится к категории динамического или вращающегося, а другое считается статическим или постоянным, статическим. В результате их взаимодействия, вал электродвигателя начинает вращаться.

На каждом статоре электромотора наматываются обмотки в количестве трех. К каждой из них соответственно подключаются три фазы. Трехфазный ток характеризуется плавно изменяющимися параметрами напряжения и тока, течение которых имеет вид синусоидального графика. Максимальная мощность в обмотке плавно перетекает из одной ее точки в другую. На концах синусоиды, расположенных на максимальном удалении, значение этой мощности будет наименьшим.

Когда напряжение с трех фаз подается к обмоткам статора, это приводит к образованию магнитного поля, вращающегося с такой же частотой, как и в сети, то есть, 50 Гц. Внутри статора расположен ротор, в котором также образуется магнитное поле. Оно отталкивается от поля статора и создает момент вращения. В общих чертах это принцип работы большинства аналогичных технических устройств.

Как действуют асинхронные электромоторы

Среди всех агрегатов переменного тока, чаще всего во многих сферах используются асинхронные двигатели трехфазного тока. Общий принцип работы асинхронного мотора очень простой и будет рассмотрен ниже. Их количество составляет примерно 90% от всех выпускаемых изделий этого типа. Данные устройства широко используются в промышленности, на транспорте, в сельском хозяйстве и многих других областях.

Агрегаты асинхронного типа также, как и другие, выпускаются и используются для трансформации переменного тока в механическую работу вала. Если объяснять по-простому, для чайников, понятие асинхронный возникло из-за разницы, возникающей между частотами, с которыми вращаются магнитные поля статоров и роторов. Частота у статора во всех случаях превышает частоту вращения ротора.

Конструкция асинхронного двигателя

В конструкцию асинхронного электродвигателя входят две основные детали – статор и ротор.

Для изготовления статора используются стальные листы, а сам он имеет форму цилиндра. В пазы конструкции укладываются обмотки из медных проводников. Их оси сдвинуты в пространстве относительно друг друга на 120 градусов. Соединение между собой концов каждой обмотки осуществляется по разным вариантам – в виде звезды или треугольником.

Роторные части асинхронных моторов изготавливаются в двух вариантах. В первом случае это изделия с короткозамкнутым ротором, собираемым в форме сердечника из стальных пластинок. В его пазы заливается алюминий в расплавленном виде, что приводит к образованию стержней, коротко замкнутых с торцевыми кольцами. В агрегатах повышенной мощности алюминиевый расплав по технологии заменяется медью.

Второй вариант представляет собой фазный ротор, имеющий такую же трехфазную обмотку, аналогичную обмотке у статора. Как правило, соединение обмоток в этом случае осуществляется звездой, а их свободные концы соединяются с контактными кольцами. Эти же кольца соединяются со щетками, обеспечивающими использование добавочного резистора. Данный элемент уменьшает слишком высокое значение пусковых токов.

Когда к обмотке трехфазного статора подается напряжение, во всех фазах возникает магнитный поток, изменяющийся с такой же частотой, как и в поступающем напряжении. У всех магнитных потоков имеется сдвиг на 120 градусов по отношению друг к другу. В результате образуется общий магнитный поток, который и обеспечивает собственное вращение. Он оказывает влияние на проводники роторных обмоток и создает в них ЭДС.

Образовавшийся ток начинает взаимодействовать с магнитным потоком статора, что, в результате, приводит к возникновению пускового момента электромотора. То есть, ротор устремляется к повороту в том же самом направлении, в каком осуществляется вращение магнитного поля статора. После того как пусковой момент превысит тормозной момент ротора, вал двигателя начнет вращаться.

Электрический двигатель: основные принципы действия электродвигателей

Принцип работы электродвигателя основан на использовании эффекта электромагнитной индукции. Само устройство предназначено для создания механической энергии за счёт использования электрических полей. Тип и мощность получаемой энергии зависят от способа взаимодействия магнитных полей и собственно устройства электродвигателя. В зависимости от типа используемого напряжения двигатели классифицируют на постоянного и переменного тока.

Электродвигатели

Электродвигатель постоянного тока

Принцип действия этих двигателей основан на использования постоянных магнитных полей, создаваемых в корпусе устройства. Для их создания служит либо постоянный магнит, закреплённый на корпусе, либо электромагниты, расположенные по периметру ротора.

Основным отличием двигателей постоянного тока является наличие в их корпусе постоянно действующего магнита, закреплённого на корпусе машины. Мощность электродвигателя зависит от этого магнита, точнее от его поля. Магнитное поле в якоре создаётся при подключении к нему постоянного тока. Но для этого необходимо, чтобы полюса постоянного магнитного поля якоря менялись местами. Для этого используются специальные коллекторно-щёточные устройства. Они устроены в виде кольца-коллектора, зафиксированного на валу движка и подключённого к обмотке якоря. Кольцо разделено на сектора, разделённые диэлектрическими вставками. Соединение сектора коллектора с цепью якоря создаётся через скользящие по нему графитные щетки. Для более плотного контакта щётки прижимаются к кольцу коллектора пружинами. Графит применяется ввиду своей скользящей способности, высокой теплопроводности и мягкости. Его применение практически не вредит проводникам коллектора.

При большой мощности электромоторов постоянного тока использование постоянного магнита неэффективно из-за большого веса такого устройства и низкой мощности создаваемого постоянным магнитом поля. Для создания магнитного поля статора в этом случае используется конструкция из ряда катушечных электромагнитов, подключённых к отрицательной или положительной линии питания. Одноименные полюсы подключаются последовательно, их количество составляет от одного до четырёх, количество щёток соответствует количеству полюсов, но, в общем, конструкция якоря практически идентична вышеописанной.

Для упрощения запуска электрического двигателя используют два варианта возбуждения:

• параллельное, при этом рядом с обмоткой якоря включается независимая регулируемая линия, используется для плавного регулирования оборотов вала;
• последовательное возбуждение, что говорит о способе подключения дополнительной линии, в этом случае существует возможность резкого наращивания количества оборотов или его снижения.

Нужно отметить, что этот тип моторов имеет регулируемую частоту оборотов, что достаточно часто используется в промышленности и транспорте.

Интересно. В станках используются двигатели с параллельным возбуждением, что позволяет использовать регулировку количества оборотов, в то же время для грузоподъёмного оборудования подходит последовательное возбуждение. Даже эта особенность двигателей поставлена на службу человечеству.

Двигатель постоянного тока

Электродвигатель переменного тока

Устройство и принцип действия электродвигателя переменного тока впервые описал и запатентовал физик Никола Тесла, патент Великобритании за номером 6481. Но этот мотор не получил широкого распространения из-за низких пусковых характеристик, не смог найти решение пуска. Нужно отметить, что Тесла являлся основным апологетом развития этого типа двигателей, в отличие от Эдисона, который как раз ратовал за использование сетей постоянного тока.

Именно Тесла открыл явление, которое получило название сдвиг фаз, и предложил использовать его в электродвигателе, кроме того он опытным путём определил его наиболее эффективное значение в 90°. Кроме того, знаменитый физик обосновал использование вращающего магнитного поля в многофазных системах.

Но в 1890 году инженер М.О. Доливо-Добровольский создаёт первый рабочий образец асинхронного электродвигателя с якорем «беличье колесо» и с обмоткой статора по периметру окружности. В конструкции этого изделия нашли применение, как работа Никола Теслы, так и труды других инженеров и изобретателей. Справедливости ради нужно отметить, что элементы по отдельности были изобретены раньше, М. Доливо-Добровольский только совместил их в работоспособное устройство.

Вращающее магнитное поле, энергию которого использует этот тип электромотора, возникает в тройной обмотке статора, при подключении его к источнику тока. Ротор такого двигателя представляет собой металлический цилиндр, не имеющий обмотки. Магнитное поле статора за счёт объединения в короткозамкнутую систему с ротором возбуждает в нем токи. Они вызывают создание собственного магнитного поля якоря, которое, соединившись с вихревым полем статора, вызывает вращение ротора и объединённого с ним вала двигателя вокруг своей оси.

Название асинхронный двигатель получил из-за того, что поля не синхронизированы, магнитное поле статора имеет одинаковую скорость с полем якоря, но по фазе отстаёт от него.

Для запуска асинхронного электромотора требуются довольно значительные значения пусковых токов, это заметно и в реальности – при запуске в сеть станка или другого потребителя с таким мотором свет ламп накаливания зачастую мигает из-за падения напряжения в сети. Для упрощения пуска используют фазный ротор, это устройство якоря обычно используется в высокопроизводительных электродвигателях. Фазный ротор, в отличие от обычного, имеет на корпусе три обмотки, объединённые в «звезду». В отличие от статора, они не подключены к энергоисточнику, а соединены со стартовым устройством. Подключение устройства в сеть характеризуется падением сопротивления до нулевых значений. В результате двигатель запускается ровно и работает без перегрузки. Работа такого мотора довольно сложно регулируется, в отличие от моторов постоянного тока.

Интересно. Использование электромоторов переменного тока продвигал знаменитый Никола Тесла, в то время как энергию постоянного тока – не менее знаменитый Эдисон. В результате этого между двумя известнейшими учёными возник конфликт, продлившийся до самой смерти.

Двигатель переменного тока

Линейные электродвигатели

Для ряда устройств требуется не вращательное движение вала движка, а его возвратно-поступательное движение. Для того чтобы удовлетворить требования промышленников, конструкторами были разработаны и линейные электродвигатели. Понятно, что можно использовать для перехода вращательного движения в поступательное различные редукторы и коробки передач, но это усложняет конструкцию, делает её более дорогой, а также снижает её эффективность.

Статор и ротор такого устройства представляют собой полосы металла, а не кольцо и цилиндр как в традиционных моторах. Принцип действия электродвигателя заключается в возвратно-поступательном движении ротора, которое возможно из-за электромагнитного поля, создаваемого статором с незамкнутой системой магнитопроводов. В самой конструкции при работе генерируется движущееся магнитное поле, которое воздействует на обмотку якоря с коллекторно-щеточным устройством. Возникающее поле смещает ротор только в линейном направлении, без придания ему вращения. Мощность электродвигателя линейного типа ограничена его устройством.

Недостатком этих двигателей являются: сложность их изготовления, достаточно высокая стоимость такого оборудования и низкая эффективность, хотя и выше чем использование вращения через редуктор.

Использование электромоторов переменного тока в однофазной сети

Получить вращающееся магнитное поле статора проще всего в трёхфазной сети, но, несмотря на то, можно использовать асинхронные движки и в однофазной, бытовой сети. Требуется лишь проведение некоторых расчетов и изменение конструкции двигателя.

Формула изменений такова:

1. Размещение на статоре движка двух обмоток: стартовой и рабочей;
2. Включение в цепь конденсатора позволит сдвинуть по фазе ток в стартовой обмотке 90°. Практически можно сделать так: объединить обмотки трехфазного асинхронного двигателя, две обмотки в одну и установить конденсатор на это соединение.

Этот двигатель будет работать в бытовой сети, но, в отличие от двигателей постоянного тока, этот движок не регулируется по количеству оборотов, кроме того слабо переносит критические нагрузки и имеет меньший КПД. Мощность электродвигателя тоже сравнительно низка и во многом зависит от сети. Трехфазная сеть больше подходит для эксплуатации таких моторов.

В настоящее время электродвигатели широко распространены по всему миру. В числе их достоинств:

• высокое КПД, до 80%;
• высокая мощность двигателя при компактных размерах;
• неприхотливость в обслуживании;
• надежность;
• низкие требования к энергопитанию.

Но в тоже время существует ряд проблем, которые ограничивают их более широкое распространение. Так, например, их мобильность ограничивает источники питания – в настоящее время нет достаточно мощных источников питания, которые смогли бы обеспечить длительную функциональность такого устройства. Единственным исключением из правил является атомный реактор. Гребные электродвигатели подводных лодок и кораблей имеют отличную автономность, но в то же время использование энергоносителей таких размеров невозможно в быту. Ситуацию могли бы исправить графеновые аккумуляторы, но их перспективы пока туманны.

Электромобиль

Видео

Оцените статью:

Как работает электродвигатель [для чайников]

Сегодня электродвигатели всё чаще приходят на замену безнадежно устаревшим бензиновым агрегатам и используются как в современном транспорте, так и в многочисленных электронных устройствах. Примеры использования этих силовых агрегатов можно встретить повсюду. Вибровызов в телефоне осуществляется благодаря работе электродвигателя, современный электровелосипед тоже едет благодаря электродвигателю и даже «любимое» метро — всё это электродвигатели.

Разновидностей электродвигателей сегодня существует огромное количество, но есть один важный фактор, который будет практически для всех них схожим. Речь идёт о физике работы этого типа устройств. Отметим, что далеко не все они будут использовать в своей работе описываемый далее принцип, но большая часть электродвигателей работают именно так. Как минимум,

физический эффект, на котором всё это держится, сохраняется. Прежде, чем обсуждать подробно физику процесса, благодаря которому происходит вращение электродвигателя, рассмотрим сначала конструкцию простейшего двигателя.

Конструкция простейшего электродвигателя

Простейший электродвигатель

Опять-таки, отметим, что рассматриваемая конструкция — это далеко не единственный вариант реализации подобных устройств. Однако, большая часть приборов работает именно так и среди бытовых приборов или в транспорте вы вряд ли обнаружите что-то другое. Поэтому, рассмотрим простейшую схему и элементарный вариант реализации прибора.

Конструкция самого простого электродвигателя является довольно примитивной. Он состоит из статора и ротора. Всё это убрано в корпус и подсоединяется проводами к источнику электрической энергии. Ещё есть подшипники, но это вещь сугубо механическая и нас сейчас не особенно интересует.

Части двигателя

Статор — это неподвижная часть. Преимущественно неподвижная часть представлена постоянными магнитами. Но бывает и обратный вариант, когда на статоре выполнена обмотка. Различие обусловлено тем, в сети какого типа работает двигатель — постоянного или переменного тока.

Ротор — это подвижная часть, которая, как правило является якорем, а на нем выполнена обмотка. К ротору подходят щётки, на которые подается электрический ток.

Щетки подключаются проводами к источнику питания. Именно они «передают электричество». Но щетки есть не во всех конструкциях двигателей.

Вся конструкция смонтирована в корпус и в закрытом виде представляет собой готовый к работе силовой агрегат. Иногда на ротор двигателя ещё добавляется крыльчатка вентилятора, которая обеспечивает циркуляцию воздуха через агрегат и его дополнительное охлаждение. Так обычно монтируются двигатели постоянного тока

.

На валу двигателя мы получаем крутящий момент, который прекрасно можно использовать для своих нужд. Например, передать его посредством зубчатой передачи на редуктор или использовать непосредственно для получения полезной работы (как в вентиляторе дома).

Женщина доила корову, а воде отражалось всё наоборот. Такое может быть и с конструкцией электродвигателя. Тогда намотка там будет на статоре, вместо ротора. Это уже будут двигатели переменного тока. Сам же ротор будет выполнен или из постоянных магнитов, или выглядеть как короткозамкнутая клетка (её ещё именуют беличье колесо).

Бывает также, что и статор, и ротор электродвигателя представляют собой обмотки. Тогда картина незначительно меняется. Правда смысл всё равно сохраняется прежним. Про принципы конструирования таких машин мы поговорим чуть позже.

Принцип работы любого электродвигателя

Физический принцип работы электродвигателя держится на свойствах рамки с током в магнитном поле. Самое простое объяснение эффекта будет поверхностным, но ясным.

Вспомните, как ведут себя два магнита, которые мы сводим одноименными полюсами. Они отталкиваются! При некотором приближении, можно сказать, что это и есть физический принцип работы любого электродвигателя.

Тем или иным способом нам нужно создать два магнитных поля, которые оттолкнут друг друга. Если одно поле создать на крутящемся якоре, а второе на корпусе или статоре, то одно поле будет толкать другое, а движение будет превращаться в крутящий момент и получится двигатель. Дальше остается только поиграться с конструкцией. И таких конструкций известно много, но мы обсудим самые распространенные. Это двигатель постоянного тока и двигатель переменного тока. Последний вариант разделяют на синхронные и асинхронные.

Физический принцип работы электродвигателя постоянного тока

Если мы вспомним закон Ампера, то будет понятно, что на проводник с током в магнитном поле действует некоторая сила.

Именно это обстоятельство позволяет получить вращающийся якорь.

Вспомним самый простой опыт, который показывают школьникам. Рамку с током помещают в магнитное поле и она начинает двигаться. Правда двигается она недолго, а скорее дергается. Всему виной несовпадение векторов. Размести мы магниты слегка иначе и получили бы постоянное движение.

Силы Ампера, действующие на боковые стороны рамки, будут создавать вращающий момент, величина которого пропорциональна магнитной индукции, силе тока в рамке, ее площади S и зависит от угла a между вектором магнитной индукции и нормалью к рамке.

Рамка с током в магнитном поле

В представленной ситуации рамка будет вращаться только тогда, когда вектора Fа будут не деформировать её, а придавать вращательное движение.

Вот так крутится рамка

Для этого в данном примере рамку нужно повернуть на 90 градусов. Теперь представим, что якорь нашего двигателя весь состоит из таких рамок, их очень много. Это улучшит процесс движения.

Вот и получился самый простой электрический двигатель постоянного тока.

Теперь представим, как будет выглядеть поведение такого двигателя при включении в цепь с переменным током. Он начнет танцевать в разные стороны. Ведь переменный электрический ток отличается тем, что регулярно меняет своё направление. Рамка с током, через которую он проходит, будет также менять направление своего движения. Крутиться равномерно такая штука не сможет. Поэтому, в переменных сетях используется двигатели переменного тока. Двигатель постоянного тока конечно же сможет работать в переменной сети, но для этого нужно использовать выпрямитель перед ним.

Правда бывают и универсальные электродвигатели, которые одинаково комфортно юзаются и там, и там. Но про это чуть позже.

Физический принцип работы электродвигателя переменного тока

Тут логика работы строится немного иначе. Обмотка у нас находится на статоре.

А вот ротор представляет собой сердечник со специальной замкнутой рамкой или постоянными магнитами. Так проще обыграть постоянную смену направления тока.

Если двигатель переменного тока однофазный (или, правильнее сказать, может работать в нашей электрической цепи на 220 В) , то в обмотке статора при прохождении тока создается пульсирующее магнитное поле. Это поле раскладывается на два поля, имеющих равные амплитуды и вращающиеся в противоположные стороны с одинаковой частотой. Для разложения мы просто делаем замкнутый контур и получаем, что по одной части контура ток идёт в одну сторону, а по другой — в противоположную. Вот вам и момент, который крутанет рамку с током. А точнее — ротор определенной конструкции. Дальше обмотку статора «разносят» на 180 градусов и получают рабочую схему.

Поскольку полярность тока на статоре постоянно меняется, получается что генерируемое магнитное поле тоже меняет направление и регулярно, в соответствии с фазой колебания, «даёт пинок» нашему якорю. Этот процесс и порождает непрерывное равномерное движение ротора. Но есть тут

один прикол!

Если двигатель однофазный, то прежде, чем он начнет работать, его ротор нужно крутануть. Или же магнитное поле так и будет пульсировать, а ротор так и будет стоять. Для этого обычно используется дополнительная обмотка или прочие ухищрения. Для создания вращающегося магнитного поля необходимо, чтобы магнитный поток через пусковую обмотку был сдвинут по фазе относительно рабочей. Но про это как-нибудь в другой раз.

Отметим, что этого недуга лишены трехфазные двигатели переменного тока. Там всё тоже самое, но поскольку у нас есть три разных фазы с разными точками максимальных значений относительно времени, в статоре создается вращающееся магнитное поле.

Оно начинает бегать по кругу, а заодно пинает ротор. Этот процесс и порождает непрерывное равномерное движение ротора. Тут уже не нужно никакое возбуждение, потому что ротор будет регулярно пинаться по кругу, как карусель, раскручиваемый детьми.

Синхронный и асинхронный двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока подразделяют на синхронные и асинхронные. Для постоянного тока это разделение не имеет особого смысла. Ведь там нет как такового понятия фаза и изменения направления тока.

Логика работы в обоих двигателях одинаковая. Но, судя по названию, в асинхронном что-то должно происходить ни в такт с основным процессом.

Синхронный и асинхронный двигатели отличаются преимущественно конструкцией ротора.

В роторе синхронного двигателя предусмотрена обмотка с независимой подачей напряжения или постоянные магнитики. Они толкают ротор относительно пульсирующего магнитного поля.

Ротор синхронного двигателя

У асинхронного ротора ток формируется с помощью магнитного статорного поля

. В соответствии с законом электромагнитной индукции под действием прямого и обратного магнитных потоков в обмотке ротора станет действовать электродвижущая сила. Ротор похож по своей конструкции на колесо для грызуна. Но бывают и варианты с обмоткой, расположенной определенным образом.

Ротор асинхронного двигателя

В синхронном двигателе поля статора и ротора взаимодействуют друг с другом и имеют равную скорость. Ротор вращается в соответствии и точно в такт с полем статора. Частота вращения ротора синхронна частоте тока обмотки статора.

У асинхронных агрегатов имеет место разность магнитного поля роторного и статорного механизма на величину скольжения. Это то самое проскальзывание. Обороты асинхронного двигателя под нагрузкой всегда на величину скольжения отстают от вращения магнитного поля статора.

Не забываем, что обмотка ротора асинхронного двигателя, будь-то клетка или катушки под 120 градусов, является замкнутым контуром

. В ней наводится ЭДС, а возникающий магнитный поток придает вращение ротору, отталкиваясь от пульсирующего магнитного поля статора. Движется эта кухня в направлении движения магнитного потока статора. Вращающий электромагнитный момент пытается уравнять скорости вращения магнитных полей статора и ротора, но это не всегда получается (а лучше сказать — никогда). Ведь уровнять эти моменты можно лишь в случае, если создавать поля одновременно, как в синхронном двигателе. Также влияет механическая нагрузка, которая подключена к валу ротора и мешает догнать поле. Но и в свободном состоянии эти цифры будут различаться. Ведь у любого механизма имеется некоторая инертность, а на время появления поля в замкнутой клетке (т.е. роторе асинхронного двигателя) тоже требуется время.

Вообщем-то, это основные вещи, которые вам следует уяснить. Всё остальное — это погружение в особенности конструкций конкретных агрегатов.

Поделиться:

устройство, принцип работы, технические характеристики, типы асинхронных двигателей

Асинхронные двигатели представляют собой наиболее надежный и дешевый электрический двигатель по себестоимости, в сравнении с остальными электрическими машинами, в том числе и с машинами переменного тока.

Устройство асинхронного двигателя

Конструкция АД включает две главных основные части, это: неподвижный статор и вращающийся в нем – ротор. Между ними существует, разделяющий их воздушный зазор. И ротор, и статор имеют обмотку. Обмотка статора двигателя подключается к электрической сети переменного напряжения и считается первичной. Обмотка ротора считается вторичной, так получает электроэнергию от статора за счет создаваемого магнитного потока.

Корпус статора, который является одновременно корпусом всего электродвигателя, состоит из запрессованного в него сердечника, в его пазы укладываются, изолированные друг от друга электротехническим лаком, проводники обмотки. Его обмотка подразделяется на секции, соединяемые  в катушки, составляющих фазы двигателя к которым подключены фазы электросети.

Конструкция ротора АД включает вал и сердечник, набранный из пластин электротехнической стали, с симметрично расположенными пазами для укладки проводников обмотки. Вал предназначен для передачи крутящего момента от вала двигателя к приводному механизму.

По конструктивным особенностям ротора, электродвигатели подразделяются на двигатель с короткозамкнутым или фазным ротором.

Короткозамкнутый ротор состоит из алюминиевых стержней, которые расположены в сердечнике и замкнуты на торцах кольцами так называемое беличье колесо. В двигателях высокой мощности, до 400 кВт, пазы между пластинами ротора и шихтованным сердечником залиты алюминием под высоким давлением, благодаря чему создается повышенная прочность.

Фазный ротор АД включает некоторое число катушек от 3, 6, 9 и т. д., в зависимости от количества пар полюсов. Катушки сдвинуты на угол 120о, 60о и т. д. по отношению друг к другу. Количество пар полюсов ротора должны соответствовать количеству пар полюсов статора. Обмотки фазного ротора соединены в «звезду», концы, которой выводят к контактным токосъемным кольцам, соединенным с помощью щеточного механизма пусковым реостатом.

Принцип работы

По какому принципу работает асинхронный двигатель?

При подаче на трехобмоточный статор двигателя трехфазного напряжения от электрической сети переменного тока, происходит возбуждение магнитного поля, оно вращается со скоростью большей, чем скорость, с которой вращается ротор, в (n2<n1). Пересечение линий вращающегося поля статора полем ротора способствует созданию электродвижущей силы (ЭДС). Под воздействием индутируемой ЭДС, в закороченной роторной обмотке, происходит возникновение электрического тока. Когда происходит взаимодействие электрического тока в роторе машины и магнитного поля статора происходит возникновение крутящего момента, который заставляет двигатель работать.

Технические характеристики асинхронных двигателей

Главные условия, соответствующие качественной работе асинхронной машины, определенны ГОСТ. В них входят:

• Соответствие размеров и мощности – ГОСТу.
• Соответствие степени защиты – условиям эксплуатации.
• Высокий уровень изоляции, относительно устойчивости к нагреву.
• Климатическое исполнение электродвигателя должно соответствовать региону использования.
• Соответствие режимам работы.
• В должной мере представлены способы охлаждения.
• Уровень шума при работе двигателя на (ХХ) холостом ходу должен соответствовать по ГОСТ, и не превышать 2-й класс.

Параметры и режимы работы

На основании вышеприведенных признаков подразумеваются следующие режимы работы, всего их 9:

• Продолжительный или длительный режим с постоянной нагрузкой– S1;
• Кратковременный, с полной нагрузкой – в течение заданного времени – S2;
• Периодический кратковременный – в течение определенного по времени чередующимися периодами с полной нагрузкой – S3;
• Режим с длительным периодом пуска, с определенными циклами работы в течение заданного периода времени– S4;
• С быстрым торможением при помощи электрического способа – S5;
• С кратковременной полной величиной нагрузки, режим включает циклы с полной токовой нагрузкой и холостым ходом – S6;
• Режим с торможением электрическим способом, в течение длительного непрерывного периода работы – S7;
• С изменением величины токовой нагрузки и значения скорости вращения, происходящими одновременно, с различными по протяженности периодами и с разной частотой вращения двигателя – S8;
• Изменение скорости вращения нагрузки, происходящее в неопределенные периоды времени, изменение величины токовой нагрузки и скорости вращения соответственно рабочему диапазону – S9.

Основные параметры – это: напряжение по номинальному пределу, частота, ток номинальный, мощность на валу двигателя, количество оборотов вращения вала, КПД (коэффициент полезного действия), коэффициент мощности. При соединении обмоток электродвигателя в треугольник или звезду дается параметр их напряжения и тока при обоих этих соединениях.

При пуске АД на полное значение напряжения создается высокий пусковой ток, в это время значение пускового момента невелико, для его увеличения применяется повышение активного сопротивления вторичной цепи.

Режимы торможения

Асинхронный двигатель имеет три режима торможения.

• Во время торможения происходит отдача электрической энергии в сеть, характеризуется тем, что скорость вращения ротора выше скорости магнитного поля;
• Противовключение, этот режим возникает за счет увеличения статического момента или при переключении обмоток статора для другого направления вращения;
• Динамическое торможение, наведенная ЭДС создает ток, который взаимодействуя с полем, создает тормозной момент.

Основные типы асинхронных двигателей

Кроме подразделения по признаку, разделяющему двигатели в зависимости от устройства ротора на короткозамкнутый или фазный, электродвигатели делятся по конструктивным признакам, базового и модифицированного изготовления.

В базовое исполнение входят электродвигатели монтажного IM1001 (1081) или климатического УЗ,  для работы в режиме S1 исполнения, с требуемыми стандартами по ГОСТ.

В модифицированном исполнении присутствуют некоторые конструктивные отличия, соответствующие особенностям монтажа, усиленной степени защиты, характерному климатическому исполнению, предназначенные для использования в определенном регионе.

Асинхронные двигатели высокой мощности со степенью защиты, характерной для закрытого электродвигателя от попадания влаги и брызг, IP23 — 4 А, 5 А.

Взрывозащищенные двигатели, используемые для предприятий первой категории по электробезопасности.

АД специального предназначения используются в узкоспециализированном профиле, например, для лифтов, подъемных механизмов, транспорта.

Энергоэффективные асинхронные электродвигатели

Изготовление двигателей для специальных и строго определенных условий эксплуатации положительно сказывается на энергосбережении, это позволяет адаптировать электродвигатель к определенному электроприводу, что позволяет достичь наибольшего коэффициента экономической эффективности при эксплуатации. Проектирование асинхронного электродвигателя к регулируемому электроприводу обеспечивает эффективное энергосбережение.

Энергоэффективность достигается за счет увеличения длины сердечника статора без изменения величины и геометрии поперечного сечения, а также за счет уменьшения количества витков статорной обмотки для электропривода с возможностью регулирования. В результате получается значительное энергосбережение.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Синхронный или асинхронный. Как выбрать двигатель? Отличие синхронного двигателя от асинхронного

Асинхронные двигатели — это двигатели, в процессе работы которых под нагрузкой наблюдается явление скольжения, то есть «отставание» вращения ротора от вращения магнитного поля статора. Другими словами, вращение ротора происходит не синхронно с вращением намагниченности статора, а асинхронно по отношению к этому движению. Вот почему такого рода двигатели называются асинхронными (не синхронными) двигателями.

В большинстве случаев, произнося словосочетание «асинхронный двигатель», имеют ввиду именно бесколлекторный двигатель переменного тока. Величина скольжения асинхронного двигателя может быть разной в зависимости от нагрузки, а также от параметров питания и способа управления токами обмотки статора.

Если мы имеем дело с обычным двигателем переменного тока, наподобие АИР712А, то при синхронной частоте вращения магнитного поля в 3000 оборотов в минуту, в условиях номинальной механической нагрузки на валу в 750 ватт, мы будем иметь реальную частоту вращения 2840 оборотов в минуту, а значит величина скольжения составит 0,053.

Это нормальное явление для асинхронного двигателя. И мы не увидим круглых цифр оборотов, вроде 3000 или 1500, вместо них там будет указано 2730 или 1325. Вместо 1000 может быть написано например 860, несмотря на то, что магнитное поле во время работы двигателя вращается с частотой 1000 оборотов в минуту, как и должно быть в электрической машине с 3 парами магнитных полюсов, предназначенной для питания переменным током частотой 50 Гц.

Что касается двигателей постоянного тока, то в большинстве случаев так называют коллекторные двигатели, на скорость вращения ротора у которых влияет не частота тока, а его средняя величина. Датчик скорости может помочь электронной системе управления установить правильную величину тока для получения заданной скорости вращения, однако связь тока и оборотов здесь будет отнюдь не линейной, так как при разной нагрузке токи разной величины дадут очень разные частоты вращения ротора.

На роторе двигателя постоянного тока может располагаться многосекционная обмотка возбуждения или постоянные магниты. Но сегодня ротор с магнитами характерен скорее для шаговых двигателей, которые тоже относятся к двигателям постоянного тока, однако коллекторно-щеточных узлов не имеют. Как вариант разновидности конструкции мотора постоянного тока — магниты на статоре, а обмотка — на роторе.

Так или иначе, асинхронный бесколлекторный двигатель имеет мощную рабочую обмотку на статоре, которая в процессе работы разогревается от прохождения по ней рабочего тока, и передает тепло на корпус двигателя. Поэтому и обмотку и корпус двигателя необходимо все время активно охлаждать.

В связи с этой особенностью, большинство асинхронных двигателей по умолчанию имеют на своих валах крыльчатки вентиляторов, а на корпусах — выступы, вдоль которых вентилятор, как через радиатор, гонит свежий воздух, охлаждая таким образом статор. Поэтому, если перед вами двигатель, на валу которого установлен вентилятор (обычно под крышкой, закрепленной на корпусе двигателя), вдоль корпуса имеются ребра (как на радиаторе), а на шильдике указана конкретная величина оборотов в минуту и величины переменного напряжения 220/380 — пред вами типичный асинхронный двигатель переменного тока.

В двигателях постоянного тока, с коллекторно-щеточными узлами и с многосекционными многовитковыми обмотками на якарях, выведенными на ламели коллектора, в качестве рабочих обмоток выступают — и обмотка статора, и обмотка ротора (якоря).

Здесь фактически получается, что рабочая обмотка как-бы разделена на две части: рабочий ток идет и через якорную обмотку, и через статорную обмотку, поэтому проблема нагрева только статора отсутствует, и вентилятор здесь не нужен.

Для охлаждения достаточно вентиляционных отверстий, через которые можно разглядеть ротор с якорной обмоткой на нем. Поэтому, если перед вами двигатель с коллекторно-щеточным узлом, где коллектор имеет множество ламелей (блестящих пластинок) с выводами от обмоток, и вентилятора словно бы и не предусмотрено — перед вами двигатель постоянного тока.

Статор двигателя постоянного тока может представлять собой набор постоянных магнитов. Большинство двигателей постоянного тока, рассчитанных на сетевое напряжение, будут легко работать и от переменного тока (пример такого универсального мотора — мотор болгарки).

В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
двигатели постоянного тока
двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

Двигатели постоянного тока

По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

Двигатели переменного тока

По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

По количеству фаз двигатели бывают:

• однофазные
• двухфазные
• трехфазные

Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

Итак, примитивный синхронный электродвигатель работает, когда на рамку подаётся ток. У настоящего синхронного электродвигателя, роль рамки выполняет ротор с катушками проводов, называемых обмотками, на которые подаётся ток (они служат источниками электромагнитного поля). А роль подковообразного магнита выполняет статор, изготовленный либо из набора постоянных магнитов, либо тоже из катушек проводов (обмоток), которые, при подаче тока являются также источниками электромагнитного поля.

Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов . Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

Отличаются они и по сферам применения . Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

Электродвигатели можно разделить на две основные категории – синхронные и асинхронные (индукционные) двигатели. Эти два вида довольно сильно отличаются друг от друга. Разница уже видна в самих названиях. Отличить агрегаты можно по выбитому на шильдике количеству оборотов (если там не указан тип мотора), у ассинхронного мотора неокруглённое число (например, 950 об/мин), у синхронного округлённое (1000 об/мин).

Есть и другие важные различия, в этой статье мы рассмотрим наиболее показательные из них: конструктивные, рабочие и ценовые.

Любой двигатель состоит из двух элементов: неподвижного и вращающегося. Статор имеет осевые прорези — пазы, на дно которых укладываются токонесущие медные или алюминиевые проводки. У электродвигателя на валу крепится ротор с обмоткой возбуждения.

Принципиальным отличием между синхронными и асинхронными двигателями являются роторы, точнее, их исполнение.

У синхронных моделей при малых мощностях они представляют собой постоянные магниты.

Переменное напряжение подаётся на обмотку статора, ротор подключается к постоянному источнику питания. Проходящий по обмотке возбуждения постоянный ток наводит магнитное поле статора. Крутящий момент создаётся из-за угла запаздывания между полями. Ротор имеет такую же скорость, как и магнитное поле статора.

Агрегаты используются на практике и как генераторы и как двигатели.

Асинхронные модели – это достаточно недорогие двигатели, которые применяются часто и всюду. Они проще в конструктивном плане, несмотря на то, что неподвижные части в принципе у всех моторов похожи.

По обмотке статора пропускается переменный электроток, который взаимодействует с роторной обмоткой. Два поля вращаются с одинаковой скоростью в одном направлении, но не могут быть равными, иначе бы не создавалась индуцированная ЭДС и, тем более крутящийся момент. Это становится причиной возникновения индуцированного тока в обмотке роторе, направление которого согласно правилу Ленца таково, что он склонен противостоять причине своего производства, т. е. скорости скольжения.

Скорость вращения ротора не совпадает со скоростью магнитного поля, она всегда меньше. Таким образом, ротор пытается догнать скорость вращающегося магнитного поля и уменьшить относительную скорость.

Основные достоинства и недостатки

1. Асинхронные агрегаты не требуют какого-либо дополнительного источника питания. Синхронным необходим дополнительный источник постоянного тока для подачи напряжения на обмотки.
2. Синхронники обладают относительно невысокой чувствительностью к перепадам сетевого напряжения и стабильностью вращения вне зависимости от нагрузки.
3. Индукционные двигатели не требуют наличия контактных колец, за исключением двигателей с фазным ротором, которые их имеют для плавного пуска или регулирования скорости. В синхронных двигателях больше уязвимых мест, так как используются контактные кольца со щетками. Следовательно, детали быстрее изнашиваются и контакт между ними ослабевает.
4. Синхронники нуждаются во вспомогательных пусковых механизмах, так как не обладают функцией самопуска. Для индукционных электродвигателей, имеющих собственные пусковые моменты, такой механизм не требуется.

Какой агрегат лучше

В заключение нужно отметить, что говорить, якобы один мотор лучше другого, нельзя. Однако, асинхронные модели надежнее в эксплуатации, отличаются простотой конструкции. Если агрегаты не перегружать, то их длительным сроком службы пользователь может остаться довольным.

Трёхфазные машины переменного тока. Они есть двух видов — асинхронные и синхронные. В этой статье рассказывается в чём сходство и различие между машинами обоих типов и область их применения.

Принцип действия и устройство электромашин разных типов

Асинхронные и синхронные электродвигатели похожи по конструкции, но есть и отличия.

Устройство и принцип действия асинхронных электродвигателей

Это самые распространённые машины переменного тока. Такие электродвигатели состоят из трёх основных частей:

• Корпус с подшипниковыми щитами и лапами или фланцем.
• В корпусе находятся магнитопровод из железных пластин с обмотками. Этот магнитопровод носит название статор.
• Вал с подшипниками и магнитпроводом. Эта конструкция называется ротор . В электродвигателях с короткозамкнутым ротором в магнитопроводе находятся соединённые между собой алюминиевые стержни, эта конструкция носит название «беличья клетка». В машинах с фазным ротором вместо стержней намотаны обмотки.

В пазах статора со сдвигом 120° намотаны три обмотки. При подключении к трёхфазной сети в статоре наводится вращающееся магнитное поле. Скорость вращения называется «синхронная скорость».

Справка! В однофазных электродвигателях вращающееся поле создаётся дополнительной обмоткой или конструктивными особенностями статора.

Это поле наводит ЭДС в роторе, возникающий при этом ток создаёт своё поле, взаимодействующее с полем статора и приводящее его в движение. Скорость вращения ротора меньше синхронной скорости. Эта разница называется скольжение.

Рассчитывается скольжение по формуле S=(n1-n2)/n1*100%, где: · n1 — синхронная скорость; · n2 — скорость вращения ротора.

Номинальная величи

на скольжения в обычных электромоторах 1-8%. При увеличении нагрузки на валу двигателя скольжение и вращающий момент растут до критической величины, при достижении которой двигатель останавливается.

В электродвигателях с фазным ротором вместо беличьей клетки в пазах ротора намотаны три обмотки. Через токосъёмные кольца и щётки они подключаются к добавочным сопротивлениям. Эти сопротивления ограничивают ток и магнитное поле в роторе. Это увеличивает скольжение и уменьшает скорость двигателя.

Такие аппараты используются при тяжёлом пуске и в устройствах с регулировкой скорости, например, в мостовых кранах.

Принцип действия синхронных электродвигателей

Эти двигатели устроены сложнее и дороже асинхронных машин. Их достоинство в постоянной скорости вращения, не меняющейся при нагрузке.

Статор синхронной машины не отличается от асинхронной. Отличие в роторе. В отличие от асинхронного двигателя, вращение осуществляется за счёт взаимодействия вращающегося магнитного поля статора и постоянного поля ротора. Для его создания в роторе находятся электромагниты. Напряжение к катушкам подводится при помощи токосъёмных колец и графитных щёток.

Справка! В роторе синхронных машин малой мощности вместо электромагнитов установлены постоянные или просто магнитопровод имеет явновыраженные полюса. Скольжение, как в асинхронных машинах, отсутствует, и частота вращения определяется только частотой питающего напряжения.

Запуск электродвигателей

Асинхронные электрические машины мощностью до 30-50кВт запускаются прямой подачей электроэнергии. С двигателями большой мощности и синхронными машинами дело обстоит сложнее.

Пуск асинхронных двигателей большой мощности

Для запуска таких машин используются разные способы:

• Включение добавочных сопротивлений в цепь статора. Они ограничивают пусковой ток, а после разгона закорачиваются пускателем.
• В аппаратах, предназначенных для работы в сети с фазным напряжением 660 вольт обмотки в сети 380 вольт соединены треугольником. На время пуска они переключаются в звезду.
• В электромашинах с фазным ротором для запуска в цепь ротора включаются добавочные сопротивления. После разгона они закорачиваются.
• При наличии регулировки скорости, переключением обмоток или изменением частоты, двигатель включается на минимальные обороты. После начала вращения, обороты увеличиваются.

Пуск синхронных электромашин

В отличие от асинхронных машин, пуск которых производится взаимодействием поля статора и обмоток или беличьей клетки ротора, синхронную машину необходимо предварительно разогнать до скорости, близкой к синхронной.

У каждого типа двигателей есть достоинства и недостатки по сравнению с другими. Это определяет область их применения. Применение разных типов электромашин зависит от их особенностей конструкции и принципа действия.

Такие машины имеют достоинства перед синхронными аппаратами:

Используются такие машины практически везде, где необходимо приведение в движение механизма и есть трёхфазное напряжение 380 вольт.

Принцип работы электродвигателя. Простыми словами о сложном

Принцип работы электродвигателя основывается на эффекте обнаруженном Майклом Фарадеем еще в 1821 году. Он сделал открытие, что при взаимодействии электрического тока в проводнике и магнита, может возникнуть непрерывное вращение.

   Принцип работы электродвигателя постоянного тока

Если в однородном магнитном поле расположить в вертикальном положении  рамку и пропустить по ней ток, тогда вокруг проводника возникнет электромагнитное поле, которое будет взаимодействовать с полюсами магнитов. От одного рамка будет отталкиваться, а к другому притягиваться. В результате рамка повернется в горизонтальное положение, в котором будет нулевым воздействие магнитного поля на проводник. Для того что бы вращение продолжилось необходимо добавить еще одну рамку под углом или изменить направление тока в рамке в подходящий момент.  На рисунке выше это делается при помощи двух полуколец, к которым примыкают контактные пластины от батарейки. В результате после совершения полуоборота меняется полярность и вращение продолжается.

 

В современных электродвигателях вместо постоянных магнитов для создания магнитного поля используются катушки индуктивности или электромагниты. Если разобрать любой мотор, то Вы увидите намотанные витки проволоки, покрытой изоляционным лаком. Эти витки и есть электромагнит или как их еще называют обмотка возбуждения.

Простыми словами о сложном

На самом деле там векторное произведение, дифференциалы и т.п. но это детали, а у нас упрощённый случай. И так…

 

   Рис. 1 Основа работы электрического двигателя

Направление силы ампера определяется правилом левой руки.

 

   Рис. 2  Правило левой руки

Мысленно ставим левую ладонь на верхний рисунок и получаем направление сил Ампера. Она типа растягивают рамку с током в том положении как нарисовано на рис.1. И никуда вертеться тут ничего не будет, рамка в равновесии, устойчивом.

А если рамка с током повернута по-другому, то вот что будет:

   Рис. 3  Рамка

Здесь уже равновесия нет, сила Ампера разворачивает противоположные стенки так, что рамка начинает вращаться. Появляется механическое вращение. Это основа электрического двигателя, самая суть, дальше только детали.

Далее.

Теперь что будет делать рамка с током на рис.3?. Если система идеальная, без трения, то очевидно будут колебания. Если трение присутствует, то колебания постепенно затухнут, рамка с током стабилизируется и станет как на рис.1.

Но нам нужно постоянное вращение и достичь его можно двумя принципиально разными способами и отсюда и возникает разница между двигателями постоянного и переменного трёхфазного тока.

Принцип работы электродвигателя постоянного тока

Способ 1. Смена направления тока в рамке.

Этот способ используется в двигателях постоянного тока и его потомках.

Наблюдаем за картинками. Пусть наш двигатель обесточен и рамка с током ориентирована как-то хаотично, вот так например:

   Рис. 4.1 Случайно расположенная рамка

На случайно расположенную рамку действует сила Ампера и она начинает вращаться.

 

   Рис. 4.2

В процессе движения рамка достигает угла 90°. Момент (момент пары сил или вращательный момент) максимальный.

   Рис. 4.3

И вот рамка достигает положения, когда момента вращения нет. И если сейчас не отключить ток, то сила Ампера будет уже тормозить рамку и в конце полуоборота рамка остановится и начнёт вращение в противоположном направлении. Но нам ведь этого не надо.

Поэтому мы на рис.3 делаем хитрый ход – меняем направление тока в рамке.

   Рис. 4.4

И вот после пересечения этого положения, рамка с поменянным направлением тока уже не тормозится, а снова разгоняется.

   Рис. 4.5

А когда рамка подходит к следующему положению равновесия, мы меняем ток ещё раз.

   Рис. 4.6

И рамка опять продолжает ускоряться куда нам надо.

Вот так и получается постоянное вращение. Красиво? Красиво. Нужно только менять направление тока два раза за оборот и всего делов.

А делает это, т.е. обеспечивает смену тока специальный узел – щёточно-коллекторный узел. Принципиально он устроен так:

   Рис. 5

Рисунок понятен и без пояснений. Рамка трётся то об один контакт, то об другой и так вот ток и меняется.

Очень важная особенность щёточно-коллекторного узла – его малый ресурс. Из-за трения. Например, вот движок ДПР-52-Н1 – минимальная наработка 1000 часов. В то же время срок службы современных бесколлекторных двигателей более 10000 часов, а двигателей переменного тока (там тоже нет ЩКУ) более 40000 часов.

Принцип работы электродвигателя переменного тока

Способ 2. Вращается магнитный поток, т.е. магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле получают с помощью переменного трёхфазного тока. Вот есть статор.

   Рис. 6  Статор электродвигателя

А есть значит 3 фазы переменного тока.

   Рис. 7

Между ними как видно на Рис. 7 120 градусов, электрических градусов.

Эти три фазы укладывают в статор специальным образом, чтобы они геометрически были повернуты друг к дружке на 120°.

 

   Рис. 8

И тогда при подаче трёхфазного питания получается само собой за счёт складывания магнитных потоков от трёх обмоток вращающееся магнитное поле.

   Рис. 9  Вращающееся магнитное поле

Далее вращающееся магнитное поле влияет силой Ампера на нашу рамку и она вращается.

Но здесь есть тоже различия, два разных способа.

Способ 2а. Рамка запитывается (синхронный двигатель).

Подаём значит на рамку напряжение (постоянное), рамка выставляется по магнитному полю. Помните рис.1 из самого начала? Вот так рамка и становится.

   Рис. 10  (Рис.1)

Но поле магнитное у нас тут вращается, а не просто так висит. Рамка чего будет делать? Тоже будет вращаться, следуя за магнитным полем.

Они (рамка и поле) вращаются с одинаковой частотой, или синхронно, поэтому такие двигатели называются синхронными двигателями.

Способ 2б. Рамка не запитывается (асинхронный двигатель).

Фишка в том, что рамка не запитывается, совсем не запитывается. Просто проволока такая замкнутая.

Когда мы начинаем вращать магнитное поле, по законам электромагнетизма в рамке наводится ток. От этого тока и магнитного поля получается сила Ампера. Но сила Ампера будет возникать только если рамка движется относительно магнитного поля (известная история с опытами Ампера и его походами в соседнюю комнату).

Так что рамка всегда будет отставать от магнитного поля. А то, если она его вдруг почему-то догонит, то пропадёт наводка от поля, пропадёт ток, пропадёт сила Ампера и всё вообще пропадёт. То есть, в асинхронном двигателе рамка всегда отстаёт от поля и частота у них значит разная, то есть вращаются они асинхронно, поэтому и двигатель называется асинхронным.

 

Смотрите также по этой теме:

   Как работает электродвигатель. Преимущества и недостатки разных видов.

   Асинхронный двигатель. Устройство и принцип работы.

 

Будем рады, если подпишетесь на наш Блог!

[wysija_form id=»1″]

Что такое трехфазный асинхронный двигатель

что такое трехфазный асинхронный двигатель Трехфазный асинхронный двигатель или синхронный двигатель используется в качестве привода переменного тока. Почему воздушный зазор между ротором и статором трехфазного асинхронного двигателя должен быть как можно короче? Воздушный зазор между ротором и статором трехфазного асинхронного двигателя делается как можно меньше для того, чтобы: (i) взаимный поток мог быть создан с минимальным током возбуждения. 2). уменьшить склонность ротора к заклиниванию.Трехфазные асинхронные двигатели находят применение в промышленных и коммерческих целях. Трехфазные двигатели могут работать либо с постоянной скоростью, либо с инвертором/ЧРП (преобразователь частоты) для … Для трехфазного асинхронного двигателя необходим пускатель, потому что во время пуска, если асинхронный двигатель запускается напрямую, он потребляет большое количество тока, которое может привести к повреждению соседнего оборудования. Таким образом, поток, проходя через воздушный зазор, захлестывает проводник ротора и перерезает его, находящийся в неподвижном положении.Обычно это в четыре раза больше рабочего тока. Присущий КПД двигателя с постоянными магнитами выше, чем у асинхронного двигателя. Позже в этой статье я расскажу о преимуществах трехфазного асинхронного двигателя. Он работает очень хорошо, за исключением того, что регулировка нагрузки хромает, если av поддерживается постоянным для поддержания частоты 60 Гц I с использованием 5 л.с. , 60 Гц, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором класса А показан ниже.Магнитное поле в воздушном зазоре от напряжения, приложенного к статору: Статор имеет три набора обмоток. Стартер необходим для трехфазного асинхронного двигателя, потому что во время пуска, если асинхронный двигатель запускается напрямую, он будет потреблять большое количество тока, которое может привести к повреждению соседнего оборудования. 3, Х1=0. В этом руководстве вы найдете основные шаги по управлению трехфазным асинхронным двигателем с помощью программируемого логического контроллера. Этот двигатель должен быть запущен с автотрансформатором Привет, ребята, как дела, спасибо за просмотр моего канала на YouTube. Надеюсь, вам понравится это видео, если вам это нравится, поэтому, пожалуйста, подпишитесь на мой канал на YouTube. Что случилось с 3-фазным асинхронным двигателем no031? А.Трехфазный асинхронный двигатель является наиболее широко используемым электродвигателем. Затем двигатель работает как однофазный асинхронный двигатель и продолжает разгоняться, пока не достигнет нормальной скорости. Основные причины изоляции Spark Motors 2 л.с., 3-фазный асинхронный двигатель переменного тока, степень защиты IP: Ip44 ₹ 8 000/шт. Получить предложение Тахометрическое управление Сделать 0. Что подразумевается под выражением: «многофазный» применительно к асинхронным двигателям. 5) Обслуживание АД намного меньше по сравнению с двигателем постоянного тока и синхронным двигателем.Принцип. Полюсов, для которых выполняется обмотка, может быть 2, 4, 6, 8 и т. д. P = количество полюсов ⇒ Синхронная скорость (Н с) ∝ (1 / P) Следовательно, синхронная скорость асинхронного двигателя обратно пропорциональна пропорционально количеству полюсов 24.03.2021 5 Урок 15_et332b. А вот на 7. Большая индуктивность поддерживает постоянный ток. Запишите всю информацию с паспортной таблички асинхронного двигателя. 6) Трехфазный асинхронный двигатель. Однофазные асинхронные двигатели запускаются автоматически, обеспечивая дополнительный поток с помощью некоторых дополнительных средств.• Основная идея электродвигателя состоит в том, чтобы генерировать два магнитных поля: магнитное поле ротора и магнитное поле статора, и заставлять поле статора вращаться. КПД ИМ колеблется от 85 до 95%. ммасба. Однофазные асинхронные двигатели не являются самозапускающимися двигателями, а трехфазные асинхронные двигатели являются самозапускающимися. Асинхронные двигатели предназначены для работы как с однофазными, так и с многофазными токами; последний для тяжелых машин, которые требуют большого крутящего момента. Давайте сначала посмотрим на компоненты трехфазного двигателя.n = скорость вращения вала (об/мин, об/мин). Контакторы подключены к коммутационному блоку, который… Я наткнулся на трехфазный асинхронный двигатель, на табличке которого указана мощность в два кВт при двух частотах 50 Гц и 60 Гц. (Кодовый коэффициент — это число, зарезервированное для класса). Например, все двигатели класса А имеют фиксированный кодовый коэффициент, который следует умножить на номинальную мощность в приведенном выше уравнении. Они используются в ситуациях, когда требуется большая мощность. 1) Проверьте подключение двигателя.… В Системе трехфазное питание подается на 4-полюсный контактор, который подключен к реле через драйверы реле. Из-за схожести принципа работы трансформатора он также известен как вращающийся трансформатор. Чтобы уменьшить скольжение. Общепринятым отраслевым стандартом реверсирования трехфазного двигателя является переключение линий _____. У меня есть трехфазный асинхронный двигатель, и я хочу включить или выключить его с помощью Atmega328p. Они работают практически с постоянной скоростью от холостого хода до полной нагрузки. Итак, если это 60 Гц, поле вращается вокруг двигателя 60 раз в секунду.Ротор испытывает индуцированный ток, когда через него проходит среднеквадратичное магнитное поле статора, и единственным ограничивающим фактором для этого тока является сопротивление обмоток ротора (ток = напряжение/сопротивление). Как следует из названия, асинхронный двигатель представляет собой комбинацию асинхронного двигателя и двигателя, а индукция влияет на предмет или объект каким-либо образом или изменяет его другим предметом или объектом без физического контакта. RMF — это вращающееся магнитное поле, возникающее внутри IM, просто это изменение полярности между интервалами.Процесс изготовления этого магнита называется взаимной индукцией. Они работают практически с постоянной скоростью от холостого хода до полной нагрузки. 2) Поддерживайте надлежащее напряжение питания с помощью автотрансформатора или переключателя ответвлений трансформатора. Таким образом, подставив s = 1 в приведенное выше выражение, мы получим выражение для пускового момента. Трехфазные асинхронные двигатели бывают двух типов: с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом. Привет, ребята, как дела, спасибо за просмотр моего канала на YouTube. Надеюсь, вам понравилось это видео, если вам это нравится, подпишитесь на мой канал на YouTube. Что случилось? no031 В вопросе говорится, что трехфазный асинхронный двигатель 60 Гц работает со скоростью 715 об/мин на холостом ходу и при 670 об/мин. /мин при полной нагрузке.Мы можем увеличить срок службы двигателя, выполняя периодическое техническое обслуживание. Моя схема такая же, как показано ниже, когда двигатель отключен от реле, плата работает очень хорошо, но когда я подключаю двигатель к реле и переключаю реле с помощью микро, существует множество факторов, влияющих на ожидаемую продолжительность жизни Асинхронный двигатель переменного тока (или любой электродвигатель). Для защиты двигателя от различных аварийных состояний предусмотрены различные защиты. 1 Настоящий стандарт распространяется на требования и характеристики энергоэффективных трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором с 2, 4 и 6 полюсами для типоразмеров от 71 до 315L включительно с выходными характеристиками, указанными в IS 1231: 1974 «Размеры этой статьи». описывает, как управлять трехфазным бесщеточным двигателем постоянного тока с помощью GreenPAK.Чтобы понять его принцип, нам нужно знать его конструкцию. Однофазный асинхронный двигатель более тонкий и менее эффективный. Трехфазный асинхронный двигатель популярен благодаря своей эффективности и широко используется в электрических системах для выполнения механической работы. Конденсатор запускает асинхронный двигатель с конденсатором. Один однофазный ваттметр плюс различные приборы по мере необходимости. 1, начальный крутящий момент небольшой, но его структура проста, высокая надежность, высокая эффективность. 15 (код Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя Это вращающееся магнитное поле, разрезая неподвижные проводники ротора, индуцирует э.Однако асинхронные двигатели были разработаны для работы в основном на частоте 60 Гц. Эти двигатели переменного тока бывают двух типов: асинхронные двигатели с беличьим ротором и с контактными кольцами. Одним из основных преимуществ трехфазного двигателя переменного тока является его гибкость для разделения электрической нагрузки. Трехфазный асинхронный двигатель включает в себя пазы для обмоток и обмотку статора. В промышленности частотно-регулируемый привод (VFD) является неотъемлемой частью благодаря своей универсальности. Марка «беличья клетка» является самой популярной и они выполняют различные задачи, где бы они ни применялись.Трехфазный асинхронный двигатель — это электрический двигатель, предназначенный для работы с трехфазным источником питания и не требующий пускового конденсатора, как 1-фазный… Является ли трехфазный асинхронный двигатель самозапускающимся? Трехфазный асинхронный двигатель является самозапускающимся, так как смещение обмотки составляет 120 градусов для каждой фазы, а питание также имеет фазовый сдвиг 120 для 3-фазного. Вперед и назад трехфазного асинхронного двигателя: Асинхронные двигатели подразделяются на два типа: один представляет собой однофазный асинхронный двигатель, а другой — трехфазный асинхронный двигатель.Эти двигатели приводят в действие конвейерные ленты, насосы, вентиляторы и многие другие устройства. 5 л.с., 1500/3000 об/мин, трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, IP … Номинальная мощность трехфазного асинхронного двигателя в кВА определяется выражением KVA = 3 x Eph x Iph x 10-3 или KVA = 3 x 4. В обоих случаях трехфазная обмотка статора дает определение трехфазного асинхронного двигателя. в этом двигателе статор напрямую подключен к источнику питания, а ротор возбуждается за счет индукции (в отличие от двигателя постоянного тока), при этом ротор никогда не достигает скорости статора (синхронная скорость).По сравнению с синхронным двигателем асинхронный двигатель запускается самостоятельно, в отличие от синхронного двигателя. ком / электронное обучение. Существуют следующие методы управления скоростью трехфазного асинхронного двигателя Переключение трехфазного асинхронного двигателя с помощью Arduino. В синхронном двигателе ротор должен вращаться с помощью какого-либо отдельного средства или двигателя постоянного тока, пока он не достигнет Принцип работы асинхронного двигателя — однофазный и трехфазный асинхронный двигатель. Электродвигатель – это устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.Трехфазные двигатели запускаются автоматически и не требуют внешнего источника постоянного тока. В зависимости от источника питания переменного тока, подаваемого на двигатель, существует два типа асинхронных двигателей, а именно: однофазные и трехфазные асинхронные двигатели. Однофазный асинхронный двигатель работает от однофазного источника питания и не запускается самостоятельно. Обсуждается позже. Однако скорость зависит от частоты, и, следовательно, эти двигатели нелегко адаптировать для регулирования скорости. Электрические машины Ee 2107 Dr Md Sherajul.42 и Х2=0. Изображения со страницы бесщеточных двигателей с постоянными магнитами Basil Networks. Какова функция таймера в автоматическом режиме. Бесщеточные электродвигатели постоянного тока (BLDC), также известные как двигатели с электронной коммутацией (ECM, EC-двигатели) или синхронные двигатели постоянного тока, представляют собой синхронные двигатели, питаемые от электричества постоянного тока через инвертор или импульсный источник питания, который вырабатывает электрический ток переменного тока для … Индукция двигатель потребляет большой пусковой ток по сравнению с рабочим состоянием. Трехфазный асинхронный двигатель. Будучи самозапускающимся, трехфазный асинхронный двигатель не использует пусковую обмотку, центробежный переключатель, конденсатор или другое пусковое устройство.Подключенное питание. Его обмотки называются обмотками статора. 5 Последние разработки Nidec Motor 60 секунд. 44 x Kw x f x Tph x Iph x 10-3 (1) УДЕЛЬНАЯ МАГНИТНАЯ НАГРУЗКА (BAV) Определяется как среднее значение плотности потока по всей поверхности воздушного зазора в машине. Создание RMF в трехфазном асинхронном двигателе. Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока являются наиболее часто используемым типом двигателей в промышленности. Чтобы учесть неэффективность, я решил, что полная нагрузка должна быть равна 2. Почему асинхронный двигатель называется асинхронным двигателем? Поскольку асинхронный двигатель всегда работает со скоростью меньше синхронной скорости, он называется асинхронным двигателем.Если вы уменьшите количество витков на статоре, потери в меди уменьшатся из-за более низкого сопротивления, но поток в железе увеличится, что приведет к увеличению потерь в железе. 4-х полюсный, 3-х фазный двигатель. 2, R2=0. 41, Многофазные асинхронные двигатели для электростанций (см. Увеличивается ли номинальная мощность в кВт с увеличением частоты? Не должна ли номинальная мощность в кВт зависеть от конструкции двигателя? Почему также изменяется номинальный ток? Трехфазный асинхронный двигатель. 3 На эти обмотки подается двухфазное питание Можно понять 3) Это высокоэффективный двигатель.Один установленный на столе многодиапазонный источник питания постоянного тока (PSW 250-4). 11. Испытание сопротивления изоляции трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором для промышленных целей. Оба двигателя имеют трехфазную конструкцию благодаря полностью оптимизированным характеристикам. Для снижения потерь , Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором; Асинхронные двигатели с контактными кольцами; Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют ротор с короткозамкнутыми стержнями, тогда как асинхронные двигатели с контактными кольцами имеют роторы с тремя обмотками, соединенными в звезду. управление трехфазными асинхронными двигателями.Основы трехфазного асинхронного двигателя (часть 2) Напряжения для трехфазных двигателей с частотой 50 Гц составляют: 415 В, 3. Пусковой момент, вероятно, будет равен 1. Индуктивный трехфазный асинхронный двигатель. Любопытно, что статоры трехфазного асинхронного двигателя и бесщеточного двигателя постоянного тока практически идентичны. В уравнении 3 SCL — это потери в меди статора, I 1 — линейный ток в двигателе, R s — сопротивление обмотки статора на фазу, а коэффициент 3 учитывает все три фазы двигателя. pptx 3 Конструкция двигателя Статор Статор — магнитная конструкция (железный сердечник) и обмотка, создающая магнитное поле.В случае трехфазного асинхронного двигателя они являются самозапускающимися двигателями, а направление вращения двигателя будет направлением вращающегося магнитного поля. Асинхронные двигатели — нет. Тип «беличьей клетки» состоит из соединенных колец на обоих концах и длинного проводника, вставленного в паз. Рис. 3. Запускается ли трехфазный асинхронный двигатель самостоятельно? Асинхронный двигатель всегда работает на скорости меньше, чем его синхронная скорость. , s < 0 Трехфазный асинхронный двигатель классифицируется на тип с короткозамкнутым ротором и тип с фазным ротором в зависимости от конструкции ротора.Асинхронные двигатели запускаются автоматически и не требуют начального толчка от двигателя постоянного тока. При пуске двигатель развивает 1. Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей - статора и ротора. Каждый фазный ток создает магнитный поток, и между каждым потоком существует физический сдвиг на 120 °. Размер кадра 180M и выше, 380/660В-50Гц является стандартным. Следовательно, двухполюсный трехфазный двигатель будет иметь шесть полюсов. Рис. 1. Характеристика крутящего момента трехфазного асинхронного двигателя и генератора.Портал изучения электротехники и электроники Все о трехфазном асинхронном двигателе. Синхронный двигатель работает по принципу «магнитной блокировки». В момент пуска скольжение двигателя равно единице, а пусковой ток очень большой. Асинхронный двигатель является очень прочным, надежным и не требующим обслуживания двигателем. Во-первых, нам нужно дифференцировать тип установки и ток, который через нее протекает. Магнитное поле, создаваемое трехфазными токами статора, всегда безостановочно вращается при изменении тока.Он состоит в основном из двух частей: Это стационарная часть машины. Выходная мощность ротора трехфазного асинхронного двигателя равна. Наиболее широко используется трехфазный асинхронный двигатель, так как он не требует дополнительной пусковой катушки. Трехфазные асинхронные двигатели в основном подключаются треугольником для низкого напряжения, поскольку дешевле иметь это соединение для конкретных требований к кВт по сравнению с двигателем, соединенным звездой, и крутящий момент также высок. Если Ns — синхронная скорость, а s — скольжение, то фактическая рабочая скорость трехфазного асинхронного двигателя будет равна.3 Фундамент вертикальных асинхронных двигателей: (Также фундамент насоса) (a) Фундамент двигателя/насоса должен быть жестким и надежным, чтобы обеспечить достаточную опору. 3-фазный асинхронный двигатель. Железный сердечник статора. Основной принцип работы трехфазной асинхронной машины Принцип работы асинхронного двигателя можно кратко объяснить, так как при балансировке трехфазных напряжений Как и любой другой электрический двигатель, трехфазные асинхронные двигатели состоят из двух основных частей — ротора и статора. Ротор, размещенный внутри статора, представляет собой либо короткозамкнутый, либо контактно-кольцевой тип.Всякий раз, когда я запускаю двигатель с некоторой нагрузкой, возникает дисбаланс в … 1- Трехфазный подключенный Y, 480 В, асинхронный двигатель имеет следующие параметры: R1=0. Пазы ротора трехфазного асинхронного двигателя перекошены. 2) Низкое напряжение питания (менее 415 Вольт в любой из 3-х фаз). Испытание на холостом ходу Частота = 60 Гц Линейное напряжение = 2200 В Линейный ток = 4. Найдите КПД трехфазного АД, который создает крутящий момент, способный вращать ротор, поэтому он является самопроизвольным. пусковой двигатель.Этот вопрос также важен для других конкурсных экзаменов, таких как Technical Helper, RRB, ALP, Metro, Technician, JDVVNL, JVVNL, UPPCL и т. д. Потери на трение. Принцип работы асинхронного двигателя Однофазный и трехфазный. RMF показан на рисунке ниже. Почему асинхронный двигатель с контактными кольцами оснащен фазным ротором? A. Работающие электродвигатели наиболее часто используются для трехфазного питания. Двигатели с фазным ротором также называют «двигателями с контактными кольцами». Блок использует трехфазные входные напряжения для регулирования токов отдельных фаз, позволяя управлять крутящим моментом или скоростью двигателя.4-кратный нормальный линейный ток для нагрузки. 3 КВ, 6. Исходное положение. Параллельное соединение половин обмотки двигателя треугольником позволяет подключить двигатель для _____ работы. Потери в меди ротора при скольжении 4 % составят а) 700 Вт б) 650 Вт в) 625 Вт г) 600 Вт 61) Асинхронный двигатель с 8 полюсами работает на 727. 4. Место и среда для установки двигателя 3. Рисунок 2. Сколько полюсов, вероятно, имеет двигатель? Главная / машиностроение / Трехфазный асинхронный двигатель приводится в действие с частотой 80 Гц, скорость вращения двигателя составляет 1000 об/мин.Теперь, в зависимости от этих дополнительных средств, однофазные асинхронные двигатели классифицируются как: 1. 1 3. f = частота питания в Гц. При соединении обмоток статора с трехфазным проводом ротор испытывает механическое усилие. В трехфазном асинхронном двигателе статор намотан с трехфазной обмоткой для Р числа полюсов. Привет всем. По этой причине оно известно как вращающееся магнитное поле (RMF) или RMF. Потеря меди. В этом посте мы обсудим различные типы неисправностей трехфазного асинхронного двигателя и способы их устранения.Трехфазный асинхронный двигатель – это двигатель, работающий от трехфазного переменного тока. Создано: 03.02.2018 13:04. 5) Фон. В результате в воздушном зазоре создается однонаправленное вращающееся магнитное поле, которое вызывает самозапуск трехфазного асинхронного двигателя. Этот вид пускового режима является самым основным и простым в пуске двигателя. f = частота электропитания (Гц, цикл/с, 1/с). Привет, ребята, как дела? Спасибо, что посмотрели мой канал на YouTube. Надеюсь, вам понравилось это видео, если оно вам понравилось, поэтому, пожалуйста, подпишитесь на мой канал на YouTube. Что случилось? no031 Каков принцип работы трехфазного асинхронного двигателя? Статор асинхронного двигателя состоит из ряда перекрывающихся обмоток, смещенных на электрический угол 120°.Файл закладки PDF Трехфазный асинхронный двигатель Модель Matlab Simulink и Dsp Трехфазный асинхронный двигатель является наиболее распространенным и популярным типом а. По умолчанию блок устанавливает параметр Simulation Type на страницу 5/27. Асинхронный двигатель представляет собой А. 1. Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой асинхронный двигатель, который приводится в действие с использованием трехфазного источника питания переменного тока в качестве входа. Вы можете легко понять работу трехфазной цепи здесь. Кроме того, мотор крутится со скоростью; Вопрос: Трехфазный асинхронный двигатель с 4 полюсами подключен к источнику напряжения амплитудой 203 В (среднеквадратичное значение) и частотой 120 Гц.Эта часть называется заштрихованным полюсом. 15 ноября 2020 г. 7 12, R's = 0. Детали трехфазного асинхронного двигателя переменного тока в разобранном виде. ) V T = номинальное напряжение. Это самозапуск двигателя. Формула пускового момента для асинхронного двигателя Пусковым моментом двигателя называется крутящий момент, который он создает при запуске. Трехфазные асинхронные двигатели широко используются для различных промышленных применений из-за их следующих преимуществ - Они имеют очень простую и прочную (почти неразрушимую) конструкцию они очень надежны и имеют низкую стоимость они имеют высокий КПД и хороший коэффициент мощности нет Трехфазный переменный ток Асинхронный двигатель представляет собой вращающуюся электрическую машину, предназначенную для работы от трехфазной сети.1) состоит из набора трехфазных обмоток, размещенных в пазах вокруг неподвижного внешнего элемента, называемого статором. Один 208 Вольт, 0,6 кВ, 11 кВ и т. д., так как стоимость обмотки зависит от трехфазного асинхронного двигателя с частотой 80 Гц и скоростью двигателя 1000 об/мин. Используемый преобразователь представляет собой коммутируемую линию, в то время как инвертор коммутируется принудительно, поскольку асинхронный двигатель работает с отстающим коэффициентом мощности. 22. первый переключатель подрядчика; второе устройство защиты от перегрузки.Они работают по принципу электромагнитной индукции. ПРОСТОЕ объяснение трехфазного асинхронного двигателя. Сердечник статора представляет собой группу стальных колец, изолированных друг от друга, а затем склеенных между собой. Чтобы контролировать скорость. Характеристики трехфазного асинхронного двигателя. При однофазном питании по одной линии ток не проходит, в то время как по двум другим линиям протекает избыточный ток в зависимости от нагрузки. Из всех двигателей переменного тока трехфазный асинхронный двигатель широко используется для различных применений.третья действительно катушка. 60) Выходная мощность ротора трехфазного асинхронного двигателя составляет 15 кВт. чтобы двигатель работал тихо, уменьшая магнитный гул ii. Когда первичная обмотка или статор подключены к трехфазному источнику переменного тока, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью. Принцип работы 3-фазного асинхронного двигателя основан на производстве вращающегося … Калькулятор тока 3-фазного асинхронного двигателя используется для расчета номинального тока и силы тока при полной нагрузке двигателя.Принцип действия этого двигателя основан на том, что трехфазный асинхронный двигатель представляет собой устройство, в котором ротор вращается со скоростью, несколько меньшей синхронной скорости. Трехфазные двигатели переменного тока имеют вращающееся магнитное поле, которое заставляет ротор вращаться в определенном направлении. ; Синхронную скорость можно рассчитать как: n = f (2 / p) 60 (1). php• Вот некоторые продукты, установленные нашими специалистами: https://jaescompany. Под асинхронным двигателем мы подразумеваем, что обмотки статора индуцируют ток в проводниках ротора, как трансформатор, в отличие от коллекторного двигателя постоянного тока.ЭНЕРГОЭФФЕКТИВНЫЕ АИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ — ТРЕХФАЗНЫЕ АИНХРОНИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ (Вторая редакция) 1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 1. Хотя этот двигатель обладает низкой стоимостью, … Трехфазные асинхронные двигатели. Изоляция – испытания на сопротивление изолированных подшипников. 2-х полюсный, 3-х фазный двигатель. Когда фаза статора питается от трехфазного источника переменного тока, в статоре генерируется ток. Найди. электроника. Сигнал контакторов питания подается на модуль SIMOCODE PRO V. Двигатели всегда имеют 3-фазные катушки статора.Трехфазная электроэнергия является наиболее распространенным методом, используемым в электрических сетях по всему миру, поскольку он передает больше энергии и находит широкое применение в промышленном секторе. Потеря ветра. Мы видели в простой схеме, что, увеличивая значение сопротивления, мы можем уменьшить эту разность фаз. В эквивалентной схеме R 1 представляет собой сопротивление обмотки статора, а X 1 - реактивное сопротивление рассеяния статора (поток, не связанный с воздушным зазором и ротором). Трехфазные двигатели должны быть подключены к номинальному напряжению для правильной работы.Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, 5 л.с., 1500/3000 об/мин, IP … Электрические неисправности трехфазного асинхронного двигателя. 5 об/мин. Вращающееся магнитное поле, создаваемое в статоре, создает магнитный поток в роторе, заставляя ротор вращаться. Ток уменьшается по мере того, как двигатель разгоняется до своей базовой скорости или … Двигатель имеет Rs = 1. IR для двигателей: это неразрушающий тест, который используется для проверки исправности двигателя. Асинхронный двигатель разработан как компромисс между потерями в стали и медью. потеря. асинхронный двигатель также … нет Трехфазный асинхронный двигатель Эти типы двигателей известны как асинхронные двигатели с автоматическим запуском.Шаг s обмотки удовлетворяет условию s=(r-t)/r или s=r/(r+t) (где t — нечетное число, а r — порядок подавляемой гармоники). 5-кратный крутящий момент при полной нагрузке. com/catal Вывод: Трехфазный асинхронный двигатель Трехфазные асинхронные двигатели используются в подавляющем большинстве случаев, когда требуется двигатель с номинальной мощностью более 5 л.с. В этих двигателях мощность передается от статора к обмотке ротора посредством индукции. Статор двигателя с фазным ротором такой же, как у типичного асинхронного двигателя, но ротор имеет трехфазную обмотку, причем каждый из выводов обмотки подключен к отдельным токосъемным кольцам.Рис.10 Трехфазная обмотка подключена к внешнему сопротивлению через токосъемные кольца. 6 кВ и 11 кВ. Вам также следует измерить линейное сопротивление обмотки статора по постоянному току. Трехфазный асинхронный двигатель на сегодняшний день является наиболее распространенным в промышленности. Частота ротора e. Циркуляция тока I в катушке создает магнитное поле B (см. рис. B. Введите номинальные вольты, амперы, мощность и КПД, чтобы найти ток, протекающий через двигатель. Суад Ибрагим Шахл. Трехфазный асинхронный двигатель Вращение может можно изменить, изменив любые две из трех линий, подающих питание на двигатель.м. Трехфазный асинхронный двигатель: Когда на обмотку статора подается трехфазное питание (может быть соединено звездой или треугольником), создается вращающееся магнитное поле, это вращающееся поле влияет на ротор (толстые проводники заделаны и на концах закорочены, один из концов образует беличья клетка), в свою очередь, индуцирует ЭДС в роторе, образующийся при этом ток создает магнитное поле соответственно в … Когда двигатель достигает примерно 75% синхронной скорости, центробежный выключатель размыкает цепь пусковой обмотки.Пусковой ток, иногда сокращенно обозначаемый как I start в электротехнике, представляет собой меру или оценку того, какой ток требуется для запуска однофазного или трехфазного двигателя переменного тока. 10. Дилип Раджа, 28 января 2020 г. 0. Скоростью асинхронных двигателей можно управлять, используя либо количество магнитных полюсов в полюсе статора, либо регулируя частоту входного источника питания. 2. с. Существенная разница между двумя машинами. Вход трехфазного асинхронного двигателя, как мы все знаем, представляет собой трехфазную мощность.нет Вращающееся магнитное поле. 5кВт. Рассмотрим каждую из этих кривых. Входная мощность составляет 60 Гц. Двигатель с экранированными полюсами. Двигатель с экранированными полюсами представляет собой простой тип самозапускающегося однофазного асинхронного двигателя. -Благодаря трехфазным двигателям. Гибкое соответствие 5 номиналам 220/380/415В-50Гц, 220/440В-60Гц является стандартным. Трехфазный асинхронный двигатель сочетает в себе высокий КПД, простую конструкцию и высокий пусковой момент. Трехфазный асинхронный двигатель подразделяется на два типа: двигатель с короткозамкнутым ротором и асинхронный двигатель с контактным кольцом.-это поле пересекает воздушный зазор между статором и ротором и перерезает проводники ротора, которые пока неподвижны. Это магнитное поле таково, что его полюса не остаются в фиксированном положении на статоре, а продолжают перемещаться вокруг статора. Что он имел в виду под асинхронным двигателем? Асинхронный двигатель получил свое название от тока в проводнике ротора, индуцируемого движением проводника ротора относительно магнитного поля, создаваемого токами статора. 8 А. Чтобы уменьшить пульсации крутящего момента, каждый проводник расположен наискось в слоте, как показано на рис.варианты ответа. Хотя трехфазный асинхронный двигатель наиболее надежен, если мы используем двигатель внутри его двигателя, для трехфазного асинхронного двигателя необходим стартер, потому что во время запуска, если асинхронный двигатель запускается напрямую, он будет потреблять огромное количество тока, которое может привести к повреждению соседнего оборудования. он всегда работает ниже синхронной скорости. Пускатели двигателей представляют собой типы переключателей (электромеханических или полупроводниковых), которые предназначены для запуска и остановки двигателей, обеспечивая необходимую мощность двигателя и предотвращая потребление двигателем избыточного тока.Bav = общий поток в воздушном зазоре/площадь пути потока в воздушном зазоре. Крутящий момент (T), развиваемый трехфазным асинхронным двигателем, зависит от следующих трех факторов: ЭДС в роторе (φ) Величина тока ротора при работающем двигателе (I2), Коэффициент мощности ротора трехфазного асинхронного двигателя (cosθ2). Трехфазный асинхронный двигатель с контактными кольцами питается со стороны ротора с короткозамкнутой обмоткой статора.Но, как упоминалось выше, здесь пусковой ток будет очень большим, обычно в 5-7 раз больше номинального тока. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. При отсутствии подключений трехфазного инвертора объясняется, после чего работа трехфазного инвертора, питающего асинхронную машину, объясняется с некоторыми результатами моделирования. Различные области применения Двигатель Toshiba используется для различных целей. частота источника питания, и; количество полюсов в обмотке двигателя.Поскольку ротор представляет собой замкнутую цепь, в цепи ротора протекает ток, направление которого находится по правилу правой руки Флеминга. 78681. 5 A Потребляемая мощность = 1600 Вт Испытание с заблокированным ротором Частота = 15 Гц Потеря тока через одну фазу трехфазного источника питания описывается как однофазное в трехфазных асинхронных двигателях. Цепи многофазного переменного тока Результат курса Использование трехфазного тока. Подключенный к трехфазному напряжению Ротор Ротор - железный сердечник и проводники, которые вращают и приводят в движение вал двигателя. Он обеспечивает три переменного тока с тремя отдельными электрическими службами.Ex 404 Электрическая машина I. Трехфазные асинхронные двигатели классифицируются в соответствии с конструкцией ротора. На рис. 2-1 показана схема конфигурации обычного трехфазного асинхронного двигателя. Ротор либо намотан, либо состоит из медных стержней, короткозамкнутых на каждом конце, и в этом случае он известен как ротор с короткозамкнутым ротором. В случае работы трехфазного переменного тока (переменного тока) наиболее широко используемым двигателем является трехфазный асинхронный двигатель, так как этот тип … Каков принцип работы трехфазного асинхронного двигателя? Когда трехфазная обмотка статора питается от трехфазной сети, создается магнитный поток постоянной величины, но вращающийся с синхронной скоростью.Придерживаясь теории «Супер хорошее качество, удовлетворительное обслуживание», мы стремимся стать вашим превосходным деловым партнером для трехфазного асинхронного двигателя, однофазного двигателя переменного тока, редуктора электродвигателя, машины для изготовления звездочек, Nmrv63. Пусковой и рабочий ток являются тремя важными факторами для оценки асинхронного двигателя переменного тока. Обмотки трехфазного статора соединены звездой. 4 Основной бизнес и обслуживаемые рынки Nidec Motor 7. Обмотка трехфазного ротора размещается в пазах таким образом, чтобы количество полюсов статора совпадало с количеством полюсов ротора.Сколько полюсов у этого двигателя, и ответ 10 полюсов, почему? Гость. нет нет нет 3-фазный асинхронный двигатель с однократным возбуждением a. Рисунок 1. КОНСТРУКЦИЯ Типовой двигатель состоит из двух частей, а именно статора и ротора, как и другие типы двигателей. В соответствии с Номинальные напряжения двигателя определены NEMA MG 1, Двигатели и генераторы (см. D. Статор: Статор асинхронного двигателя в принципе такой же, как у синхронного двигателя (или) генератора. Из-за этой неисправности двигатель может сгореть… Когда асинхронный двигатель питается от трехфазной сети, создается вращающееся магнитное поле.1) и ANSI C50. 4) Щетки не используются в асинхронном двигателе. Когда на статор подается трехфазное питание, создается магнитное поле, которое вращает ротор, и двигатель запускается. Синхронная скорость определяется количеством полюсов (P) и частотой (f) источника питания. Схема асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Потеря железа. Получите контактную информацию и адрес компаний, производящих и поставляющих трехфазный асинхронный двигатель, трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, трехфазный асинхронный двигатель переменного тока по Индии.Методы пуска трехфазного асинхронного двигателя обычно включают прямой пуск, пуск при пониженном напряжении и плавный пуск. 5 к 2. Этот двигатель используется, потому что он дешев, прочен, эффективен и надежен. ТРЕХФАЗНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ 1. Схема полюсного трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на рис. Он состоит из нескольких штамповок с прорезями для установки обмоток. Статор имеет трехфазную обмотку и питается от трехфазной сети. Обычной практикой является переключение между линией 1 и линией 3.Это создает вращающееся поле с той же частотой, что и мощность переменного тока. c двигатель, используемый для промышленных приводов. Асинхронный двигатель является наиболее часто используемым двигателем переменного тока в домах, офисах и на производстве. Межфазные испытания сопротивления статора. Извините, если мой английский плохой. Трехфазные асинхронные двигатели в основном используются в промышленности. Оба имеют три набора «распределенных обмоток», которые вставлены в сердечник статора. Статор — это неподвижная часть двигателя, а ротор — просто вращающаяся часть двигателя.4, используется в случае отсутствия необходимости прерывать скорость. Статор состоит из выступающих полюсов. Трехфазные электрические двигатели — коэффициент мощности и коэффициент мощности. Эти факторы могут включать проблемы с входной мощностью, неправильную механическую установку, неисправности в нагрузке, факторы окружающей среды и другие. - Вращающееся магнитное поле имеет постоянную величину, но вращается с синхронной скоростью (NS). Если по какой-либо причине какая-либо из фаз, питающих двигатель, отключена, двигатель продолжает работать с оставшимися 2 фазами.Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока представляет собой вращающуюся электрическую машину, предназначенную для работы от трехфазной сети. Двигатели подвержены постепенному выходу из строя сопротивления изоляции. 5 л.с., 1500/3000 об/мин, трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, IP … Однофазный асинхронный двигатель не является двигателем с автоматическим пуском, который мы обсудим позже, а трехфазный асинхронный двигатель представляет собой двигатель с автоматическим пуском. Хотя время пуска короткое, в трехфазном асинхронном двигателе трехфазные токи ia, ib и ic имеют одинаковую величину, но различаются по фазе на 120°.Ротор такой же, как у трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Подходит для двигателя Toshiba с инверторным приводом Стартер необходим для трехфазного асинхронного двигателя, потому что во время запуска, если асинхронный двигатель запускается напрямую, он будет потреблять огромное количество тока, что может привести к повреждению соседнего оборудования. 31. Между статором и ротором имеется равномерный воздушный зазор, но нет электрического соединения между ними. Решение: Максимальное значение кВА/л.с. для двигателя класса А равно 3. В связи с этим, каков крутящий момент асинхронного двигателя? Разработанный крутящий момент или индуктивное уравнение крутящего момента в машине определяется как генерируемый крутящий момент… Трехфазные статоры и роторы считаются двумя основными частями трехфазного асинхронного двигателя переменного тока.7. Трехфазный асинхронный двигатель запускается самостоятельно. Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока мощностью 5 л.с., 1500/3000 об/мин, IP… У меня есть IM мощностью 55 кВт с номинальным током полной нагрузки 77. Преимущества трехфазных двигателей переменного тока по сравнению с однофазными. Трехфазный асинхронный двигатель 440 В, 50 Гц имеет скольжение 4 %. 4 12, X'r = 1. Трехфазный асинхронный двигатель получил свое название из-за того, что ток ротора индуцируется магнитным полем, а не электрическими соединениями. У каждого полюса есть прорези сбоку, а на меньшей части установлено медное кольцо.3. Трехфазный асинхронный двигатель приводится в действие с частотой 80 Гц и скоростью вращения двигателя 1000 об/мин. полюсов и синхронных против 5 кВт с током 960 об/мин на 3000 об/мин, пожалуйста, скажите мне формулу обмотки [3] Какое из следующих утверждений является неверным, когда речь идет о трехфазном асинхронном двигателе? (a) Синхронная скорость составляет половину частоты сети, когда она имеет четыре полюса (b) В 2-полюсной машине синхронная скорость равна частоте сети (c) Если количество полюсов увеличивается, синхронная скорость равна уменьшенный трехфазный асинхронный двигатель Вопросы: -1.Когда источник питания подключен к статору трехфазного асинхронного двигателя, создается вращающееся магнитное поле, и ротор начинает вращаться, и асинхронный двигатель запускается. Однофазное состояние: при перегорании одного из предохранителей питания трехфазного двигателя или обрыве клеммного соединения может произойти однофазное замыкание на двигателе. Однофазный асинхронный двигатель внешне похож на трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. Привет, ребята, как дела, спасибо за просмотр моего канала на YouTube. Надеюсь, вам понравится это видео, если вам это нравится, поэтому, пожалуйста, подпишитесь на мой канал на YouTube. Мой трехфазный асинхронный двигатель no031.Трехфазные асинхронные двигатели обычно имеют серьезные размеры и мощность, что означает, что они также потребляют значительный ток. Трехфазный асинхронный двигатель имеет следующие преимущества: низкая стоимость, низкие эксплуатационные расходы, простая конструкция, надежность и высокая эффективность. Когда асинхронный двигатель с контактными кольцами запускается, значение внешнего сопротивления увеличивается (рис. 11). f. Индуктивный двигатель с конденсаторным пуском. трехфазный асинхронный двигатель. Тем не менее, 3-фазная асинхронность … 22 октября 2015 г. Шестиполюсный трехфазный асинхронный двигатель мощностью 460 В, мощностью 50 л. и коэффициент мощности 0.В случае увеличения воздушного зазора в трехфазном асинхронном двигателе. Трехфазный четырехполюсный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора. Когда двигатель должен вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки, необходим реверсивный пускатель. 24 февраля 2012 г. Схема имеет пренебрежимо малый импеданс линии, и вы можете считать ее упрощенной. Как трехфазные, так и однофазные двигатели переменного тока состоят из двух частей, а именно ротора и статора. Как часть магнитной цепи двигателя, он установлен внутри двигателя… нет. Найти здесь Трехфазный асинхронный двигатель, Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, производители, поставщики и экспортеры в Индии.где. Напряжение, доступное на клеммах статора трехфазного асинхронного двигателя, почти синусоидальное с наложенными пиками напряжения из-за коммутации. В этом случае мощность поступает от механической системы в цепь ротора, затем через воздушный зазор в цепь статора и во внешнюю электрическую систему. c машина, подключенная к 3-фазному источнику питания. Электрические неисправности: эти неисправности далее подразделяются на семь типов, таких как, однофазная неисправность: однофазная неисправность возникает, когда теряется какая-либо одна фаза напряжения питания, потому что для нормальной работы трехфазного асинхронного двигателя требуется трехфазное питание. .1; Контактная информация для запроса продукции По вопросам, связанным с продуктами Nidec, включенными в конечные продукты, производимые другими компаниями, обращайтесь к производителю конечного продукта. СПИСОК НЕИСПРАВНОСТЕЙ И РЕШЕНИЕ 3-ФАЗНОГО АИНХРОНИЧЕСКОГО ДВИГАТЕЛЯ Проблемы: Аналогичные Причины: Что делать: 1) Двигатели не запускаются/не разгоняются 1) Неправильное подключение двигателя. AC: W - H --- мин. 100 макс. 575. Двухполюсный трехфазный двигатель фактически имеет 6 полюсов или 3 набора полюсов, расположенных под углом 120 градусов друг к другу. 2. Частота тока, протекающего в короткозамкнутом статоре, равна _____ а) Частота скольжения б) Частота питания в) Частота, соответствующая частоте вращения ротора г) Нулевая.Испытания на сопротивление цепей термометров сопротивления (RTD). По договорным причинам асинхронные двигатели обычно бывают двух типов, как мы видели в предыдущей статье. В трехфазном двигателе три тока используются для питания трех или кратных трем катушек. от Electric4U. Различия между однофазными и трехфазными асинхронными двигателями переменного тока не ограничиваются входным источником питания. Двигатель с ротором с обмоткой в ​​основном используется в приложениях, где экзаменаторы. Пример 1: Асинхронный двигатель 400 В, 4 полюса, 3 фазы, 50 Гц, соединенный звездой, имеет сопротивление ротора и реактивное сопротивление на фазу, равные 0.Используя эквивалентную схему трехфазного асинхронного двигателя и некоторую дополнительную информацию о механических потерях и потерях в сердечнике, можно рассчитать производительность трехфазного асинхронного двигателя от холостого хода до полной нагрузки. Это уменьшает угол разности фаз и ток. Синхронная скорость для электрического асинхронного двигателя определяется. 04. Узнайте, что такое трехфазный асинхронный двигатель, как он устроен и принцип его работы. В 75 раз превышает крутящий момент при полной нагрузке, но потребляет в 7 раз больше номинального тока при номинальном напряжении.д 3. В установившемся режиме асинхронный двигатель работает в области малого скольжения; где скорость асинхронного двигателя всегда близка к синхронной скорости вращающегося потока. Л1 и Л3. Статор RMF вращается на полной скорости при запуске трехфазного асинхронного двигателя, в то время как ротор изначально находится в состоянии покоя. Рис. 1: Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором в разрезе. См. рис. 1. Их можно использовать для управления двигателями, используемыми в конвейерах и другом оборудовании. Однофазность — наиболее распространенная проблема, встречающаяся в трехфазном асинхронном двигателе.Обычно ротор располагается внутри статора. Генерация, н. указывает, что если преобразованная мощность отрицательна, мощность воздушного зазора тоже. Скорость вращающегося магнитного поля известна как синхронная скорость (Ns) двигателя. Трехфазный асинхронный двигатель является самым простым для понимания двигателем этого типа, поэтому эти примечания начинаются с этого типа. Шаг № 1: Определите входы и выходы. Когда 3-фазное питание подается на обмотку статора 3-фазного асинхронного двигателя, создается вращающееся магнитное поле (ВМП).Это несамостоятельный двигатель. Управление однофазным двигателем Теоретически можно управлять вектором потока ротора. • Узнайте больше о нашем проекте: https://jaescompany. Он состоит из статора и ротора клеточного типа. Шестиполюсный трехфазный двигатель. 3-х фазный асинхронный двигатель. В основном, существует два типа трехфазных асинхронных двигателей: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и асинхронные двигатели с контактными кольцами. 3, номинальная скорость двигателя изменяется в зависимости от величины нагрузки. Трехфазные асинхронные двигатели делятся на два типа; Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и трехфазный асинхронный двигатель Управление трехфазным асинхронным двигателем с помощью ПЛК.Если бы АД был закреплен так, чтобы он не вращался, то он был бы подобен трансформатору. Таким образом, в двигателе нет искр, и его можно использовать в загрязненной и опасной среде. Они используются в двух типах: ротор с беличьей клеткой и ротор с обмоткой (или контактным кольцом) для насосов, вентиляторов, компрессоров и измельчителей, а также во многих других промышленных применениях. Трехфазные асинхронные двигатели являются одними из самых популярных электродвигателей, которые обычно используются на перерабатывающих предприятиях или в любых производственных предприятиях.Единственная часть кривой, почти линейная, пригодна для эксплуатации. Статор состоит из трех частей: сердечника статора, токопроводящего провода и каркаса. Самый известный производитель электромобилей Tesla и другие производители использовали трехфазный асинхронный двигатель по следующим причинам: Асинхронные двигатели более прочны и надежны и не требуют частого обслуживания из-за старения различных деталей. 3-фазный асинхронный двигатель MCQ с ответом -2, эти вопросы важны для онлайн-экзамена AITT CBT по электрику первого года торговли, все вопросы основаны на шаблоне NIMI (уровень 5 NSQF).Асинхронный двигатель широко используется в различных приложениях от основных бытовых приборов до тяжелой промышленности. В некоторых случаях предлагается 460 вольт. Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, 5 л.с., 1500/3000 об/мин, IP … Разница между однофазным и трехфазным асинхронным двигателем заключается в следующем: Пусковой крутящий момент однофазного асинхронного двигателя низкий, тогда как пусковой крутящий момент трехфазного асинхронного двигателя высок. Асинхронный двигатель работает по принципу «электромагнитной индукции». Ниже приведены некоторые простые сведения об этих трехфазных асинхронных двигателях… Когда трехфазный асинхронный двигатель, подключенный к однофазному источнику питания с помощью соединения Штейнмеца, работает в практических условиях холостого хода, не все… На трехфазном двигателе схема полюсов должна повторяться для каждой фазы.Динамическое торможение. Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре трехфазную обмотку. Помимо действия трансформатора, АД имеет движение. Почти 80% механической энергии, используемой в промышленности, обеспечивается трехфазными асинхронными двигателями из-за их простой и прочной конструкции, низкой стоимости, хороших рабочих характеристик, отсутствия коммутатора и хорошего регулирования скорости. 6. Как мы уже говорили, асинхронный двигатель также известен как вращающийся трансформатор. Он также обеспечивает механическую прочность машины.Spark Motors 2 л.с., 3-фазный асинхронный двигатель переменного тока, класс защиты IP: Ip44 ₹ 8 000/шт. Получить предложение Тахометрическое управление Сделать 0. Файл закладки PDF 3-фазный асинхронный двигатель Matlab Модель Simulink и Dsp Формула крутящего момента при полной нагрузке для асинхронного двигателя выглядит следующим образом:. Он имеет хорошую регулировку скорости и высокий крутящий момент. … Трехфазный асинхронный двигатель, изобретенный в 1890-х годах, состоит из трех наборов статорных (неподвижной части двигателя) обмоток, расположенных вокруг сердечника статора (набор стальных пластин с прорезями для обмоток).В. Прежде чем перейти к этому руководству, я хотел бы обратиться к разделу Что такое программируемый логический контроллер? и Что такое асинхронный двигатель? Определите i) начальный крутящий момент ii) проскальзывание, при котором возникает максимальный крутящий момент iii) скорость, при которой возникает максимальный крутящий момент iv) максимальный крутящий момент v) крутящий момент при полной нагрузке, если проскальзывание при полной нагрузке составляет 4 %. 5HP 1500/3000 RPM Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, IP … Трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее широко используемыми электродвигателями в промышленности. Электродвигатель — это электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.Это трехфазная схема управления двигателем. 01 Ом и 0, m > n. Метод характеризуется меньшими затратами, простым оборудованием и небольшим количеством. Привет, ребята, как дела, спасибо, что посмотрели мой канал на YouTube. Надеюсь, вам понравилось это видео, если вам это нравится, подпишитесь на мой канал на YouTube. Мои новости №031 Количество полюсов — это количество полюсов для каждой фазы при полном вращении ротора. Причинами являются его низкая стоимость, прочная конструкция и достаточно высокий КПД. Это называется обрывом фазы или однофазным.В трехфазном асинхронном двигателе электропитание, которое мы обеспечиваем в клеммной коробке двигателя, является нашей электрической энергией; из-за этого электрическая энергия создает магнит внутри двигателя. C электрическая машина, преобразующая электрическую энергию в механическую. Он питается от стандартной 3-фазной промышленной электросети. Разрыв затычки. Количество изменений крутящего момента в зависимости от заданной скорости нагрузки. Асинхронный двигатель является асинхронным двигателем, поскольку он не работает с синхронной скоростью.Как показано на рисунке, две другие линии переносят 2. В результате статор трехфазного асинхронного двигателя получает трехфазную мощность. Если скорость ротора меньше синхронной скорости (NS), машина действует как двигатель; он передает крутящий момент на нагрузку. Лучшим примером является магнит, который может притягивать или 3-фазный асинхронный двигатель — производители, поставщики, фабрика в Китае. Есть несколько вещей, которые вам нужно знать при использовании трехфазных асинхронных двигателей переменного тока в режиме мгновенного действия вперед/назад.Трехфазный асинхронный двигатель в основном соединен звездой для высокого напряжения, т.е. Таким образом, этот двигатель известен как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. 60-мин-макс—мин 600 макс. 3600. Стартер необходим для трехфазного асинхронного двигателя, потому что во время пуска, если асинхронный двигатель запускается напрямую, он будет потреблять огромное количество тока, что может привести к повреждению соседних оборудование. Обмотка статора представляет собой трехфазную симметричную обмотку. Небольшие трехфазные асинхронные двигатели можно запускать напрямую от сети, что означает, что номинальная мощность напрямую подается на двигатель.Асинхронный двигатель может быть асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором; Асинхронный двигатель с контактными кольцами; Известно, что асинхронный двигатель запускается сам по себе. Мне нужно преобразовать 5. Один динамометр с регулятором крутящего момента. Рисунок 2-1 Схема конфигурации трехфазного асинхронного двигателя В трехфазном асинхронном двигателе три катушки расположены в положениях. Стартер необходим для трехфазного асинхронного двигателя, потому что во время пуска, если асинхронный двигатель запускается напрямую , он потребляет огромное количество тока, что может привести к повреждению соседнего оборудования.Ротор будет постоянно вращаться, чтобы выровнять свое магнитное поле с полем статора. Проскальзывание при максимальном крутящем моменте b. Этот трехфазный двигатель также называют асинхронным двигателем. Это в первую очередь потому, что они очень эффективны и по сравнению с однофазными имеют потери. Он эффективен, надежен и прочен и используется на всех типах машин. Эквивалентная схема асинхронного двигателя Исходя из предыдущего, мы можем использовать эквивалентную схему трансформатора для моделирования асинхронного двигателя.Асинхронный двигатель с расщепленной фазой. я. 2) Асинхронный двигатель с фазным ротором: ротор состоит из пластин с прорезями на внешней периферии. Поскольку асинхронные двигатели являются двигателями с самозапуском, их отношения мощности (P) и крутящего момента (t) значительно отличаются от соотношений в синхронном двигателе. Проскальзывание, необходимое для асинхронных двигателей, устранено, что повышает тепловую эффективность. 30. Чтобы понять принцип работы трехфазного асинхронного двигателя переменного тока, мы должны знать два наиболее распространенных термина, используемых для описания обмоток трехфазных асинхронных двигателей. Урок 12a_et332b.Скорость при полной нагрузке — синхронная скорость и скорость при полной нагрузке асинхронных двигателей переменного тока. Крутящий момент при запуске двигателя c. Проверка и проверка пускателей двигателей. В трехфазном асинхронном двигателе синхронная скорость равна \({N_s} = \frac{{120f}}{P}\), где N s = синхронная скорость в об/мин. Рекуперативное торможение. будет. -Фазные асинхронные машины Д-р Хотя для простоты мы включили многочисленные иллюстрации двухфазных двигателей, мы должны подчеркнуть, что почти все многофазные двигатели являются трехфазными.Эта обмотка обычно соединена звездой. Один трехфазный вариак. Общий поток в машине равен 3-фазному асинхронному двигателю переменного тока Spark Motors мощностью 2 л. переменные напряжения. нет Привет, ребята, как дела, спасибо за просмотр моего канала на YouTube. Надеюсь, вам понравилось это видео, если вам это нравится, пожалуйста, подпишитесь на мой канал на YouTube. Что случилось? Мотор друзей no031 — это машина, которая преобразует электрическую энергию в механическую.Катушки изготовлены из полиэстера. Напротив, традиционный асинхронный двигатель (также известный как «беличья клетка») имеет обмотки, которые асинхронный двигатель также может хорошо работать в пыльной среде, где другие двигатели требуют частой очистки для правильной работы. Асинхронный двигатель мощностью 11 кВт, 22 А, 440 В потребляет высокий пусковой ток около 132 А. Когда вы запускаете асинхронные двигатели, они могут легко потреблять ток, в 6 раз превышающий ток полной нагрузки, чтобы набрать скорость, а это означает, что большинство распределительных устройств просто не справляются с работой с требуемыми нагрузками.1. 42 Ом/фаза. 8 12, Xs = 1. В этом отношении … Предшественник трехфазного асинхронного двигателя был изобретен Николой Теслой незадолго до 1889 года. Это наиболее часто используемый двигатель для высоких нагрузок и промышленных применений. Трехфазный асинхронный двигатель работает от трехфазной сети переменного тока. Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока имеют различное применение в коммерческих и промышленных целях. Отличия однофазного двигателя от трехфазного. Когда трехфазный источник питания подключен к трехфазной обмотке статора асинхронного двигателя, в воздушном зазоре создается вращающееся магнитное поле.Вращающийся элемент, известный как ротор, также несет другой набор обмоток. Однофазные двигатели легко ремонтировать и обслуживать, но обслуживание трехфазных двигателей затруднено. Что из нижеперечисленного относится к схеме подключения трехфазного асинхронного двигателя? Дельта Вай. 3 кВ, 6. Примечание — асинхронный двигатель … Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель представляет собой электродвигатель переменного тока, в котором крутящий момент создается в роторе посредством электромагнитной индукции от переменного магнитного поля, создаваемого в статоре.Как правило, обмотка ротора соединена звездой. Крутящий момент в трехфазном асинхронном двигателе создается взаимодействием между вращающимся магнитным полем, создаваемым переменным током в обмотках статора, и магнитным полем, создаваемым индуцированным током в узле ротора. 1 Ом соответственно. Проводниками могут быть медные стержни (беличья клетка) или ThreeIV. Трехфазный асинхронный двигатель (рис. Количество пазов обмотки на полюс на фазу не является целым числом. pptx 9 Пример 15-1. Следующие данные взяты из испытаний без нагрузки, заблокированного ротора и постоянного тока трехфазного двигателя, соединенного звездой. 40 л.с., 60 Гц, 460 В, асинхронный двигатель с номинальным током 57.Если были измерены потери в меди, то входная мощность ротора (RPI) может быть определена путем вычитания SCL и P сердечника из входной мощности: трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее широко используемыми электродвигателями в промышленности. — при подаче трехфазного питания на обмотку статора через нее будет протекать ток и возникнет вращающееся магнитное поле. Каково значение R2, если максимальный крутящий момент возникает при скольжении 6 %? d. 1). Он требует минимального обслуживания и имеет … Трехфазный двигатель становится все более популярной асинхронной системой, используемой в механической и электромеханической промышленности.Оставшаяся мощность подается на ротор в качестве входа ротора. Что такое трехфазный асинхронный двигатель: конструкция, работа и применение. в этих проводниках. 8. Популярные продукты малых и средних асинхронных двигателей Трехфазный изолятор ячейки статора двигателя с помощью машины для вставки бумаги — NINGBO NIDE … 5. Файл закладок PDF Трехфазный асинхронный двигатель Модель Matlab Simulink и конструкция асинхронного двигателя Dsp. Вибрационные испытания двигателя после его запуска. Соответственно, у нас есть два основных типа.Я подключаю 9-проводной трехфазный двигатель с конденсаторами для работы в качестве генератора. Часть этой мощности используется для компенсации потерь в статоре, включая потери в стали и меди статора. 3 Производство трехфазных асинхронных двигателей Nidec Motor, выручка, цена и валовая прибыль (2016–2021 гг.) 7. На рисунке 1 показан набор типовых кривых эффективности, тока, коэффициента мощности и скольжения для асинхронного двигателя. №1. 78 ампер, 415В 3 фазы. Если этот ток переменный, то поле меняется по направлению и направлению при одной и той же частоте тока.Это вращающаяся часть асинхронного двигателя. Исходные данные. Для получения высокого пускового и рабочего крутящего момента. Промышленные вентиляторы, воздуходувки, насосы, компрессоры и многие другие виды оборудования обычно используют этот тип электродвигателя. Прославленные за надежность, простоту и долговечность, трехфазные системы можно найти во многих односкоростных бытовых приборах, включая воздух… Трехфазный асинхронный двигатель (АД) очень похож на трехфазный трансформатор в эксперименте №3. 729kw) для Gen. Двигатели всегда имеют более чем одну фазную обмотку статора.Асинхронный двигатель с фазным ротором имеет ротор, аналогичный ротору машины с короткозамкнутым ротором, за исключением того, что короткозамкнутая обмотка с короткозамкнутым ротором заменена трехфазной изолированной обмоткой, аналогичной обмотке на статоре. Скорость этого вращающегося магнитного поля называется синхронной скоростью. В этих двигателях не используется конденсатор, пусковая обмотка, центробежный переключатель или другие пусковые устройства. ». Конструкция электрического двигателя NEMA A, B, C и D. NEMA установила четыре различных конструкции A, B, C и D для электрических асинхронных двигателей.Следовательно, трехфазный асинхронный двигатель никогда не может работать на синхронной скорости. Магнитное поле, создаваемое в двигателе, связывается с проводниками ротора, которые замыкаются концевыми кольцами. 75 л.с., трехфазный асинхронный двигатель. Индикатор последовательности одной фазы. Ротор. Здесь мы можем изменять входную частоту двигателя. Следовательно, изначально асинхронный двигатель будет потреблять большое количество тока. р = количество полюсов. Проверка и проверка устройств защиты от перенапряжения. Он обозначается Tst и соответствует s = 1.Асинхронные (асинхронные) двигатели Трехфазный двигатель Трехфазный двигатель. Испытание сопротивления изоляции трехфазного двигателя с двойным напряжением Трехфазные двигатели с двойным напряжением используются в большинстве повседневных операций на современных промышленных предприятиях. Расчет числа оборотов трехфазного асинхронного двигателя относительно прост… ACТрехфазный асинхронный двигатель Число оборотов определяется по формуле: число оборотов в минуту = (120 * частота) / число полюсов двигателя; Поскольку количество полюсов трехфазного асинхронного двигателя устанавливается при его изготовлении, единственный способ изменить скорость двигателя — это изменить ТРЕХФАЗНЫЕ ИНДУКЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ TECO-Westinghouse Motor Company 5100 North IH-35 Round Rock, Tx.. Предполагая, что двигатель работает в нормальных условиях, правильный размер для больших промышленных двигателей составляет 3 фазы. Токосъемные кольца обычно изготавливаются из . Трехфазные асинхронные двигатели обычно предлагаются в США на 220/230 вольт и 50/60 Гц. Стартер звезда-треугольник (Y – Δ) – это распространенный тип трехфазных (3-фазных) пускателей асинхронных двигателей, обычно используемых в двигателях с низким пусковым моментом. Принцип работы 3-фазной индукции Привет, ребята, как дела, спасибо, что смотрите мой канал на YouTube. Надеюсь, вам понравилось это видео, если вам это нравится, поэтому, пожалуйста, подпишитесь на мой канал на YouTube.Промышленный конвейер с вентилятором и воздуходувкой VF-S15 VF-AS3 Миксер-слайсер 3. Трехфазное управление асинхронным двигателем с помощью частотно-регулируемого привода (ЧРП) благодаря простоте реализации нашло широкое применение в промышленности и быту. 5. Пусковой ток асинхронного двигателя примерно в 5-6 раз превышает ток полной нагрузки двигателя. разница между синхронной скоростью и скоростью ротора называется. Существует три основных метода отключения асинхронных двигателей, например следующие.Обычно мы предпочитаем двигатели постоянного тока, когда требуются большие изменения скорости. C. Скорость вращения ротора асинхронного двигателя варьируется в зависимости от … Трехфазный асинхронный двигатель получил свое название из-за того, что ток ротора индуцируется магнитным полем, а не электрическими соединениями. Исследование отказов обрыва стержня ротора трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором 479 im s ii B Ñ Dn E 2BLv2 L 2 60 (1) где B im – амплитуда основной и i-й гармонической составляющих, Eii – действующее значение напряжение, индуцируемое основным потоком в воздушном зазоре и гармоническим потоком в воздушном зазоре i, Dis внутренний диаметр сердечника статора, nsis Асинхронный двигатель по существу состоит из двух основных частей: статора и.Его входное питание представляет собой 3-х кратную схему тока (I) и напряжения (V). • Трехфазный набор токов, каждый из которых имеет одинаковую величину и с разницей фаз 120o, течет в статоре… Определение и принцип работы трехфазного асинхронного двигателя. 2, может быть непрерывная работа. Нормальная скорость двигателя ниже синхронной скорости и зависит от нагрузки на двигатель. В-четвертых, это переключатель реле для управления реле. Расчет: Найдите пусковой ток трехфазного двигателя класса А мощностью 10 л.с. на 220 В.(особенно трехфазный асинхронный двигатель) 05. 112 и Xm = 95 12. что такое трехфазный асинхронный двигатель

iym y1e gik gum xby wto vud iek yeq pbm cgl oxl 8tw 87g adc aiv wnd 6qn wei o3z

Принцип работы однофазного асинхронного двигателя

Производство вращающегося поля

Рассмотрим две обмотки ‘A’ и ‘B’, смещенные так, что они создают магнитное поле на расстоянии 90° друг от друга в пространстве. Результатом этих двух полей является вращающееся магнитное поле постоянной величиныϕ _м .Неоднородное магнитное поле создает неравномерный крутящий момент, который делает работу двигателя шумной и влияет на пусковой крутящий момент.

Рисунок: Производство однородного магнитного поля.

Принцип запуска

Однофазный асинхронный двигатель состоит из однофазной обмотки на статоре и короткозамкнутой обмотки на роторе. Когда 1-фазный источник питания подключен к обмотке статора, создается пульсирующее магнитное поле. В пульсирующем поле ротор не вращается по инерции.Следовательно, однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно и требует определенных пусковых средств. Были предложены две теории для определения производительности однофазного асинхронного двигателя.

1. Двойная вращающаяся теория поля.
2. Теория перекрестного поля.

---

Двойная вращающаяся теория поля

Эта теория для однофазных состояний утверждает, что стационарное пульсирующее магнитное поле можно разделить на два RMF, каждый из которых имеет одинаковую величину, но вращается в противоположном направлении.

Асинхронная машина реагирует на каждое магнитное поле отдельно, и чистый крутящий момент в двигателе равен части крутящего момента, создаваемого каждым из двух магнитных полей.

Уравнение переменного магнитного поля, ось которого неподвижна в пространстве, имеет вид:

β _max – максимальное значение синусоидально распределенной плотности потока в воздушном зазоре. «B» представляет собой уравнение вращающегося поля, движущегося в положительном направлении α, а «A» представляет собой уравнение вращающегося поля, движущегося в положительном направлении.Поле, движущееся в положительном направлении α, называется полем прямого вращения, а в отрицательном направлении α называется полем обратного вращения.

Отсюда делается вывод, что стационарное пульсирующее магнитное поле может быть разрешено благодаря двум вращающимся магнитным полям одинаковой величины и движущимся с синхронной скоростью в противоположном направлении с той же частотой, что и стационарное магнитное поле.

Теория, основанная на таком разделении переменного поля на два поля, вращающихся в противоположных направлениях, называется теорией двойного вращения однофазной асинхронной машины.

Как работает асинхронный двигатель? Объясняется диаграммой

Электрический двигатель представляет собой электрическую машину, преобразующую электрическую энергию в механическую. В зависимости от типа источника питания существует три типа электродвигателей: 1. Двигатель постоянного тока (работает от источника постоянного тока) 2. Двигатель переменного тока (работает от источника переменного тока) 3. Универсальный двигатель (работает как от переменного, так и от постоянного тока) поставка). Наиболее пригодные двигатели переменного тока работают по принципу электромагнитной индукции, поэтому их называют асинхронными двигателями.Асинхронный двигатель является наиболее удобным двигателем и имеет много преимуществ. В этой статье мы узнаем принцип работы асинхронного двигателя.

Принцип работы асинхронного двигателя

По сути, трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора. Статор состоит из трехфазной обмотки, которая должна быть подключена к источнику питания. Ротор свободно вращается и имеет короткозамкнутую обмотку.

Таким образом, когда трехфазный источник питания подается на обмотку статора, он создает вращающееся магнитное поле (RMF).Как только магнитное поле создается обмоткой статора, между обмоткой статора и ротора возникает электромагнитная индукция. Поскольку обмотка ротора закорочена, она также создает магнитное поле. Теперь из-за взаимодействия между магнитным полем ротора и магнитным полем статора крутящий момент развивается на роторе, и ротор начинает вращаться, поскольку он свободно вращается.

Асинхронный двигатель работает по тому же принципу, что и трансформатор. Здесь мы можем рассматривать обмотку статора как первичную обмотку, а обмотку ротора как вторичную обмотку.Так что не интересно, как работает асинхронный двигатель, но более интересно и необходимо знать, как вращающееся магнитное поле создает поле в статоре, ради которого вращается асинхронный двигатель.

Как вращающееся магнитное поле (RMF) создается в асинхронном двигателе?

RMF или вращающееся магнитное поле является основным явлением вращения асинхронного двигателя. Создание вращающегося магнитного поля зависит от расположения обмотки статора, частоты и переменного свойства трехфазного источника переменного тока.Величина и полярность источника переменного тока изменяются со временем. Величина всегда достигает нулевого значения и своего пикового значения. В трехфазном источнике переменного тока напряжение во всех трех фазах не достигает пикового значения одновременно.

На приведенной выше диаграмме вы можете видеть, что сначала фаза R достигает своего пикового значения, затем фаза Y, затем фаза B. Таким образом, это свойство очень помогает создавать вращающееся магнитное поле в асинхронном двигателе.

Ниже приведена схема, чтобы было легче понять, как ротор вращается при изменении магнитного поля.

Здесь вы можете видеть, что обмотка статора имеет три витка — A, B, C. На практике очень много витков расположены таким образом. Чтобы было проще понять, возьмем только три катушки. Вы можете видеть, что катушки A, B, C подключены к фазам R, Y, B соответственно. Теперь, если трехфазный источник переменного тока подается на обмотку статора, в соответствии с характером трехфазного источника питания сначала будет под напряжением катушка A, затем катушка B, затем катушка C, и это будет повторяться в зависимости от частоты. поставка. Итак, теперь вы можете понять, что катушки A, B, C находятся под напряжением таким образом, что создают вращающееся магнитное поле.Таким образом, ротор асинхронного двигателя вращается с вращающимся магнитным полем.

Скорость асинхронного двигателя

Скорость асинхронного двигателя или скорость ротора полностью зависит от скорости вращающегося магнитного поля или RMF, поскольку из-за этого может вращаться только ротор. Итак, если мы контролируем скорость RMF, скорость ротора также будет контролироваться. Скорость вращающегося магнитного поля называется синхронной скоростью.

Скорость вращающегося магнитного поля можно контролировать двумя способами — 1.Управление частотой 2. Увеличение и уменьшение числа. полюсов.

Второй способ — увеличение и уменьшение количества. полюсов невозможно, когда двигатель находится в рабочем состоянии, поэтому используется первый метод, управление частотой. Когда частота трехфазного источника переменного тока увеличивается, скорость также увеличивается, и наоборот.

Помните, что скорость асинхронного двигателя не может точно регулироваться путем изменения напряжения питания, потому что большое изменение напряжения очень мало влияет на изменение скорости.На самом деле не рекомендуется изменять напряжение питания при подключении к большой нагрузке. Асинхронный двигатель с большой нагрузкой всегда должен работать при номинальном напряжении. Если мы внезапно понизим напряжение питания ниже номинального напряжения, он будет потреблять чрезмерный ток, и обмотка может сгореть. Так, управление скоростью путем изменения напряжения питания подходит только для однофазных или маломощных асинхронных двигателей.

Читайте также:  

Благодарим Вас за посещение сайта.продолжайте посещать для получения дополнительных обновлений. Кроме того, подпишитесь на этот блог со своим идентификатором электронной почты. Принцип работы асинхронного двигателя

| GoHz.com

Асинхронные двигатели работают по принципу индукции тока в роторе, который должен вращаться со скоростью меньше синхронной скорости для возникновения индукции. Это называется скоростью проскальзывания, и ее не следует путать с проскальзыванием полюсов.

Почему асинхронные двигатели не имеют асинхронного хода и почему другие двигатели имеют асинхронный ход? Я попытаюсь ответить на этот вопрос для вас, но сначала давайте определим полюса и синхронную скорость в отношении работы электродвигателя.

Полюса в электродвигателе относятся к полюсам магнитной цепи и входят в наборы по два, как обычный магнит. Один на север (N), а другой на юг (S). Если двигатель имеет два полюса, он будет иметь один N-полюс и один S-полюс. Если двигатель имеет четыре полюса, он будет иметь 2 N-полюса и 2 S-полюса и так далее.

Синхронная скорость в электродвигателе — это скорость, создаваемая бегущей волной магнитного поля, когда она вращается вокруг магнитной цепи статора. Синхронная скорость двигателя равна 120*f/p, где f = частота системы в Гц, а p равно количеству полюсов асинхронного двигателя.

Все двигатели переменного тока состоят из двух основных частей: (1) обмотки статора и железного сердечника и (2) обмотки ротора и железного сердечника, которые могут свободно вращаться и соединены с валом двигателя. Для трехфазного асинхронного двигателя, когда на статор подается питание от трехфазного источника напряжения, будет создаваться магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью. Когда этот магнитный поток пересекает обмотку ротора, он индуцирует ток (согласно закону индукции Фарадея) в обмотке ротора, который создает второй магнитный поток.Эти два магнитных потока вращаются с синхронной скоростью и соединяются друг с другом, как два магнита, и, таким образом, передают крутящий момент непосредственно на вал ротора.

Теперь вот ключевая мысль, которую вы должны иметь в виду, чтобы понять принцип работы асинхронного двигателя и почему нет асинхронного хода полюсов. Чтобы поле статора индуцировало ток в цепи ротора, ротор должен вращаться медленнее, чем синхронная скорость, чтобы выполнялся закон индукции Фарадея и поток пересекал обмотки ротора.Если бы ротор вращался с синхронной скоростью, поток статора не пересекал бы обмотки ротора, и в роторе не индуцировался бы ток, а второе магнитное поле было бы равно нулю. Следовательно, ротор должен вращаться со скоростью ниже синхронной скорости, чтобы в цепи ротора была индукция. Это называется скоростью проскальзывания, и ее не следует путать с проскальзыванием полюсов.

Другой тип двигателя (переменного тока) представляет собой синхронный двигатель, в котором на роторе имеется обмотка возбуждения с независимым возбуждением.Для работы синхронного двигателя вал ротора вращается с синхронной скоростью, и магнитное поле, создаваемое парами обмотки возбуждения, с полем статора и крутящим моментом передается на вал. В случае, когда крутящий момент на валу превышает силу магнитного поля, действующую на ротор, может произойти проскальзывание полюсов, что приводит к очень высоким величинам тока статора и крутящего момента на валу. Это состояние может привести к серьезному повреждению двигателя и срабатыванию автоматических выключателей.

Изучите. Понимать это. Задайте свои вопросы и ответьте на них, купив хорошую книгу по двигателям и изучив принципы преобразования энергии.

Трехфазный асинхронный двигатель: объяснение

Электродвигатель получает электрическую энергию на входе и преобразует ее во вращательную механическую энергию, которая выдается на выходе. Двигатели могут быть переменного или постоянного тока, а также могут быть разделены на синхронные, однофазные, трехфазные , асинхронные двигатели и двигатели специального назначения. Из всех типов асинхронные двигатели преобладают как в промышленных, так и в коммерческих целях из-за их самозапуска.

Трехфазный асинхронный двигатель получил свое название от принципа работы, т.е.е. роторный ток работает по принципу электромагнитной индукции , а не через физические электрические соединения.

Вращающееся магнитное поле

Любой электродвигатель состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор асинхронного двигателя состоит из нескольких перекрывающихся обмоток, разнесенных на 120 градусов. Когда трехфазный ток протекает в обмотках статора , создается вращающееся магнитное поле, которое заставляет статор вращаться с синхронными скоростями.

Направление вращения двигателя определяется последовательностью фаз линий питания и тем, как формируются соединения со статором. Это позволяет изменить направление вращения посредством клеммного соединения. Синхронная скорость определяется количеством полюсов, используемых в конструкции двигателя, и частотой входного напряжения. Следующее выражение определяет синхронную скорость:

Скорость вращения = 120 x частота сети/количество полюсов

Производство магнитного потока

Затем создается крутящий момент, и ротор обеспечивает вращение.По проводникам ротора течет ток, который пересекается вращающимся магнитным полем статора, что приводит к ЭДС индукции.

В асинхронном двигателе обмотки ротора изолируются либо через внешний резистор, либо напрямую закорачивают его. В результате ЭДС, индуцированная в роторе, заставляет ток течь в направлении, противоположном направлению вращающегося магнитного поля в статоре, что в конечном итоге вызывает вращательное движение.

Скорость ротора никогда не достигает скорости магнитного поля статора, при этом первый всегда пытается догнать. Это действие наверстывания отвечает за работу двигателя. Если скорость догоняет скорость статора, то ЭДС не индуцируется и, следовательно, не создается крутящий момент. Разница в скоростях статора и ротора обозначается термином, известным как «скольжение», которое обычно имеет числовое значение 5–6 процентов.

Конечным результатом является самозапускающийся двигатель, требующий меньшего обслуживания за счет исключения дополнительных компонентов, в частности токосъемных колец и щеток, прочной конструкции и недорогой (почти 20% по сравнению с синхронными двигателями).

 

Хотите узнать о преимуществах устройств плавного пуска? Свяжитесь с нашими профессионалами Solcon!

Асинхронный двигатель Принцип работы — однофазный и трехфазный асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель представляет собой электрическую машину переменного тока, которая преобразует электрическую энергию в механическую. Асинхронный двигатель широко используется в различных приложениях от основных бытовых приборов до тяжелой промышленности. У машины так много приложений, что трудно сосчитать, и вы можете себе представить масштабы, зная, что почти 30% электроэнергии, вырабатываемой в мире, потребляется самими асинхронными двигателями.Эту удивительную машину изобрел великий ученый Никола Тесла, и это изобретение навсегда изменило ход человеческой цивилизации.

Вот несколько применений однофазных и трехфазных асинхронных двигателей , которые мы можем найти в повседневной жизни.

Применение однофазных асинхронных двигателей:

• Электрические вентиляторы в доме
• Сверлильные станки
• Насосы
• Шлифовальные машины
• Игрушки
• Пылесос
• Вытяжные вентиляторы
• Компрессоры и электробритвы

Применение трехфазных асинхронных двигателей:

• Малая, средняя и крупная промышленность.
• Лифты
• Краны
• Привод токарных станков
• Маслоэкстракционные мельницы
• Роботизированные руки
• Система конвейерных лент
• Тяжелые дробилки

Асинхронные двигатели бывают разных размеров и форм, имеющих относительные характеристики и электрические характеристики. Они варьируются от нескольких сантиметров до нескольких метров в размерах и имеют номинальную мощность от 0,5 л.с. до 10000 л.с. Пользователь может выбрать наиболее подходящую из множества моделей для удовлетворения своих потребностей.

Мы уже обсуждали основы двигателей и их работу в предыдущей статье. Здесь мы подробно обсудим конструкцию асинхронного двигателя и работу .

Принцип работы асинхронного двигателя

Чтобы понять принцип работы асинхронного двигателя, сначала рассмотрим простую установку, как показано на рисунке.

Здесь,

• Берут два железных или ферритовых сердечника одинаковых размеров и подвешивают в воздухе на расстоянии.
• На верхнюю жилу наматывают эмалированную медную проволоку, затем на нижнюю и два конца отводят в сторону, как показано на рисунке.
• Сердечник здесь выступает в качестве среды для переноса и концентрации магнитного потока, создаваемого катушкой во время работы.

Теперь, , если мы подключим источник переменного напряжения к двум концам медного провода, у нас будет что-то вроде того, что показано ниже.

Во время положительного цикла переменного тока : 

Здесь в течение первого полупериода положительное напряжение в точке «А» будет постепенно уменьшаться от нуля до максимума, а затем возвращается к нулю.В этот период протекание тока в обмотке можно представить в виде.

Здесь,

• Во время положительного цикла источника питания переменного тока ток в обеих обмотках постепенно увеличивается от нуля до максимума, а затем постепенно возвращается от максимума к нулю. Это связано с тем, что согласно закону Ома сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на клеммах, и мы много раз обсуждали это в предыдущих статьях.
• Обмотки намотаны таким образом, что ток в обеих обмотках течет в одном направлении, и мы можем видеть то же самое на схеме.

Теперь давайте вспомним закон под названием закон Ленца, который мы изучали ранее, прежде чем идти дальше. Согласно закону Ленца, « проводник, по которому течет ток, будет генерировать магнитное поле, заполненное вокруг его поверхности»,

и если мы применим этот закон в приведенном выше примере, то магнитное поле будет генерироваться каждым витком в обеих катушках. Если добавить магнитный поток, создаваемый всей катушкой, то получится значительная величина. Весь этот поток появится на железном сердечнике, так как катушка была намотана на тело сердечника.

Если для удобства провести линии магнитного потока, сосредоточенные на железном сердечнике , с обоих концов, то у нас будет примерно так, как показано ниже.

Здесь вы можете видеть, как магнитные линии концентрируются на железных сердечниках и их движение через воздушный зазор.

Эта интенсивность потока прямо пропорциональна току, протекающему в катушках, намотанных на оба железных тела. Таким образом, во время положительного полупериода поток изменяется от нуля до максимума, а затем снижается от максимума до нуля.После завершения положительного цикла напряженность поля в воздушном зазоре также достигает нуля, и после этого у нас будет отрицательный цикл.

Во время отрицательного цикла переменного тока : 

Во время этого отрицательного цикла синусоидального напряжения положительное напряжение в точке «В» постепенно уменьшается от нуля до максимума, а затем возвращается к нулю. Как обычно, из-за этого напряжения будет протекать ток, и мы можем видеть направление этого тока в обмотках на рисунке ниже.

Поскольку ток линейно пропорционален напряжению, его величина в обеих обмотках постепенно увеличивается от нуля до максимума, а затем снижается от максимума до нуля.

Если принять во внимание закон Ленца, то вокруг катушек возникнет магнитное поле из-за протекания тока, аналогичное изучаемому случаю в положительном цикле. Это поле будет сосредоточено в центре ферритовых сердечников, как показано на рисунке. Поскольку интенсивность потока прямо пропорциональна току, протекающему в катушках, намотанных на оба железных тела, этот поток также будет изменяться от нуля до максимума, а затем уменьшаться от максимума до нуля в зависимости от величины тока.Хотя это похоже на положительный цикл, есть разница, и это направление силовых линий магнитного поля. Вы можете наблюдать эту разницу в направлении потока на диаграммах.

После его отрицательного цикла следует положительный цикл, за которым следует еще один отрицательный цикл, и так продолжается до тех пор, пока синусоидальное напряжение переменного тока не будет снято. И из-за этого чередующегося цикла напряжения магнитное поле в центре железных сердечников продолжает изменяться как по величине, так и по направлению.

В заключение, используя эту настройку,

• Мы разработали область концентрации магнитного поля в центре железных сердечников.
• Напряженность магнитного поля в воздушном зазоре постоянно меняется как по величине, так и по направлению.
• Поле следует синусоидальному сигналу напряжения переменного тока.

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Эта установка, которую мы обсуждали до сих пор, лучше всего подходит для реализации закона электромагнитной индукции Фарадея.Это связано с тем, что постоянно изменяющееся магнитное поле является самым основным и важным требованием для электромагнитной индукции.

Мы изучаем этот закон здесь, потому что асинхронный двигатель работает по принципу закона электромагнитной индукции Фарадея.

Теперь, чтобы изучить явление электромагнитной индукции, давайте рассмотрим установку ниже.

• Берется проводник и складывается в виде квадрата с короткозамкнутыми концами.
• Металлический стержень закрепляется в центре проводящего квадрата, выступающего в роли оси установки.
• Теперь квадрат-проводник может свободно вращаться вдоль оси и называется ротором.
• Ротор размещается в центре воздушного зазора так, чтобы петля проводника могла испытывать максимальное поле, создаваемое катушками ротора.

В соответствии с законом электромагнитной индукции Фарадея мы знаем, что « когда переменное магнитное поле пересекает металлический проводник, в проводнике индуцируется ЭДС или напряжение» .

Теперь давайте применим этот закон к пониманию работы асинхронного двигателя:

• Согласно этому закону электромагнитной индукции, ЭДС должна индуцироваться в проводнике ротора, расположенном в центре, из-за испытываемого им изменяющегося магнитного поля.
• Из-за этой индуцированной ЭДС и короткого замыкания проводника по всей петле протекает ток, как показано на рисунке.
• Вот ключ к работе асинхронного двигателя. Мы знаем, что в соответствии с законом Ленца проводник с током создает вокруг себя магнитное поле, интенсивность которого пропорциональна величине тока.
• Поскольку закон универсален, то проводящая петля ротора также должна генерировать магнитное поле, потому что через нее протекает ток из-за электромагнитной индукции.
• Если мы назовем магнитное поле, создаваемое обмотками статора и установкой железного сердечника, как основной поток или поток статора. Тогда мы можем назвать магнитное поле, создаваемое петлей проводника ротора, потоком ротора.
• Из-за взаимодействия основного потока и потока ротора на ротор действует сила. Эта сила пытается противодействовать индукции ЭДС в ротор, регулируя положение ротора. Следовательно, в это время мы будем испытывать движение в положении вала.
• Теперь магнитное поле продолжает изменяться из-за переменного напряжения, сила также продолжает непрерывно и без остановки регулировать положение ротора.
• Таким образом, ротор продолжает вращаться благодаря переменному напряжению, и, таким образом, у нас есть механическая выходная мощность на валу или оси ротора.

Таким образом, мы увидели, что из-за электромагнитной индукции ротора мы имеем механическую мощность на валу. Таким образом, имя, данное этой установке, называется «Асинхронный двигатель».

До сих пор мы обсуждали принцип работы асинхронного двигателя, но помните, что теория и практика различны. А для работы асинхронного двигателя необходима дополнительная настройка, о которой мы поговорим ниже.

Однофазный асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель, работающий от однофазной сети переменного тока, называется Однофазный асинхронный двигатель.

Линия электропередачи, доступная для нас в домах, представляет собой однофазную линию электропередачи переменного тока 240 В / 50 Гц, а асинхронные двигатели, которые мы используем в повседневной жизни в наших домах, называются однофазными асинхронными двигателями.

Чтобы лучше понять принцип работы однофазного асинхронного двигателя, давайте рассмотрим конструкцию однофазного асинхронного двигателя.

Здесь,

• Возьмем несколько проводников и установим их на свободно вращающемся валу, как показано на рисунке.
• Кроме того, мы закоротим концы всех проводников металлическим кольцом, тем самым создав несколько петель проводников, которые мы изучали ранее.
• Эта установка ротора при ближайшем рассмотрении выглядит как беличья клетка, поэтому она называется асинхронным двигателем с беличьей клеткой.Здесь давайте посмотрим на трехмерную структуру ротора с короткозамкнутым ротором.

• Статор, который считался цельным куском железа, на самом деле представляет собой группу тонких листов железа, сложенных вместе. Они настолько плотно прижаты друг к другу, что между ними буквально не будет воздуха. Мы используем стопку листов железа вместо одного куска железа по той же причине, по которой мы используем листы катаного железа в случае силового трансформатора, чтобы уменьшить потери в железе. Используя метод стекирования, мы значительно снизим потери мощности, сохранив при этом производительность на том же уровне.

Работа этой установки аналогична установке, используемой для объяснения принципа работы асинхронного двигателя.

• Во-первых, мы обеспечим переменное напряжение, и из-за этого напряжения ток протекает через обмотку статора, намотанную как на верхний, так и на нижний сегменты.
• Из-за тока на верхней и нижней обмотках создается магнитное поле.
• Масса листов железа действует как основная среда для переноса магнитного поля, создаваемого катушками.
• Это переменное магнитное поле, переносимое железным сердечником, концентрируется в центральном воздушном зазоре из-за преднамеренной конструкции.
• Теперь, поскольку ротор находится в этом воздушном зазоре, короткозамкнутые проводники, закрепленные на роторе, также испытывают это переменное поле.
• Из-за поля в проводниках ротора индуцируется ток.
• Поскольку ток проходит по проводникам ротора, вокруг ротора также создается магнитное поле.
• При взаимодействии генерируемого магнитного поля ротора и магнитного поля статора на ротор действует сила.
• Эта сила двигает ротор вдоль оси и тем самым мы будем иметь вращательное движение.
• Поскольку напряжение представляет собой постоянно изменяющееся синусоидальное напряжение, ротор также продолжает непрерывно вращаться вдоль своей оси. Таким образом, мы будем иметь непрерывный механический выход для заданного однофазного входного напряжения.

Хотя мы предположили, что ротор будет автоматически вращаться после подачи питания на однофазный двигатель, это не так.Поскольку поле, создаваемое однофазным асинхронным двигателем, представляет собой переменное магнитное поле, а не вращающееся магнитное поле. Таким образом, при запуске двигателя ротор блокируется в своем положении, потому что сила, действующая на него из-за нижней и верхней катушек, будет одинаковой величины и противоположна по направлению. Таким образом, в начале чистая сила, действующая на ротор, равна нулю. Чтобы избежать этого, мы будем использовать вспомогательную обмотку для асинхронного двигателя, чтобы сделать его самозапускающимся двигателем. Эта вспомогательная обмотка обеспечит необходимое поле, чтобы заставить ротор двигаться в начале.Примером для этого случая является электрический вентилятор, который мы видим в нашей повседневной жизни, который запускает конденсатор и приводит в действие асинхронный двигатель с вспомогательной обмоткой, соединенной последовательно с конденсатором.

Трехфазный асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель, работающий от трехфазного переменного тока, называется трехфазным асинхронным двигателем. Обычно трехфазные асинхронные двигатели используются в промышленности и не подходят для бытового применения.

Линия электропередачи, доступная для промышленности, имеет напряжение 400 В/50 Гц. Трехфазная четырехлинейная сеть переменного тока, а асинхронные двигатели, которые работают от этой сети в промышленности, называются трехфазными асинхронными двигателями.

Для лучшего понимания принципа работы трехфазного асинхронного двигателя давайте рассмотрим конструкцию трехфазного асинхронного двигателя.

Здесь,

• Обмотка фазы А начинается с верхнего сегмента, за которым следует нижний сегмент, как показано на рисунке.
• Что касается двух концов фазы, то обмотка А подключается к линии питания фазы А трехфазного источника питания, а другой конец подключается к нейтрали того же трехфазного четырехлинейного источника питания.Это возможно, потому что в трехфазном четырехлинейном источнике питания у нас есть первые три линии, несущие три линейных напряжения, а четвертая линия нейтральна.
• Другие двухфазные обмотки следуют той же схеме, что и фаза A. В двух концах обмотки фазы B один подключается к линии питания фазы B трехфазного источника питания, а другой конец подключается к нейтрали тех же трех. фазы четырехлинейного питания.
• Конструкция ротора аналогична беличьей клетке и представляет собой тот же тип ротора, который используется в однофазном асинхронном двигателе.

Теперь, если подать электроэнергию на трехфазные обмотки статора, то ток начнет течь во всех трех обмотках. Из-за этого протекания тока катушки будут генерировать магнитное поле, и это поле будет течь по пути с меньшим магнитным сопротивлением, обеспечиваемому многослойным сердечником. Здесь конструкция двигателя спроектирована таким образом, что магнитное поле, переносимое сердечником, концентрируется в воздушном зазоре в центре, где расположен ротор. Таким образом, магнитное поле, сосредоточенное сердечником в центральном зазоре, воздействует на проводники в роторе, индуцируя в них ток.

При наличии тока в проводнике ротор также генерирует магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора в любой момент времени. И благодаря этому взаимодействию на ротор действует сила, приводящая во вращение двигатель.

Здесь магнитное поле, создаваемое статором, имеет вращающийся тип из-за трехфазной мощности, в отличие от переменного типа, который мы обсуждали в однофазном двигателе. И из-за этого вращающегося магнитного поля ротор начинает вращаться сам по себе даже при отсутствии начального толчка. Это делает трехфазный двигатель самозапускающимся типом , и нам не нужна вспомогательная обмотка для этого типа двигателя.

Принципы работы — приводы переменного тока с ЧРП

a. Асинхронные двигатели переменного тока

Асинхронный двигатель переменного тока имеет ротор, обмотки которого пересекаются с вращающимся магнитным полем, создаваемым обмотками статора.

При полной скорости вращения ротор вращается немного медленнее, чем синхронная скорость двигателя. Это связано с тем, что магнитное поле вызывает протекание токов в обмотках ротора и создает крутящий момент, который вращает ротор; поэтому, если ротор вращается с той же скоростью, что и магнитное поле, между ротором и магнитным полем не будет относительного движения, и крутящий момент не будет создаваться.

Величина скорости, на которую ротор отстает от вращающегося магнитного поля, называется скольжением двигателя. Чем выше скольжение, тем больше крутящий момент вырабатывается двигателем.

Скорость, с которой вращается магнитное поле, зависит от количества полюсов или катушек, распределенных вокруг статора, и частоты питающего тока. Это называется синхронной скоростью.

Синхронная скорость = 120 x частота
Количество полюсов

 

Типичные скорости асинхронного двигателя переменного тока составляют 3600, 1800, 1200 и 900 об/мин.

На следующей диаграмме показано соотношение момента и скорости типичного асинхронного двигателя.

 

Рис. 4: Кривая крутящий момент-скорость асинхронного двигателя.

Текстовая версия: Рисунок 4

Рисунок 4

График с начальным крутящим моментом по вертикальной оси от 0 до 200 и % скорости по горизонтальной оси от 0 до 100.

Нарисованная линия начинается при начальном крутящем моменте 160 и скорости 0 % и изгибается вниз до пускового момента 125 при скорости 25 %, где она начинает изгибаться обратно вверх, пока не достигает пика пускового момента 200 при скорости 75 %.Затем на графике линия падает до 0 пускового момента при 100% скорости. Начальная нисходящая кривая помечена как «Подтягивающий крутящий момент», а спад после пика помечен как «Разрушающий крутящий момент».

 

б. Асинхронные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором

Большинство асинхронных двигателей переменного тока представляют собой двигатели с короткозамкнутым ротором.

Обмотки ротора двигателя с короткозамкнутым ротором представляют собой стержни из алюминиевого или медного сплава, которые расположены вдоль направления вала и замыкаются концевыми кольцами, как показано на следующей схеме.

 

Рисунок 5: Схема ротора с короткозамкнутым ротором

 

Форма стержней и сопротивление сплава, используемого в их конструкции, влияет на характеристики крутящего момента двигателя.

в. Преобразователи частоты с широтно-импульсной модуляцией

При работе от источника питания с постоянной частотой (обычно 60 Гц) асинхронные двигатели переменного тока являются устройствами с фиксированной скоростью.

Преобразователь частоты регулирует скорость двигателя переменного тока, изменяя частоту, подаваемую на двигатель.

Привод также регулирует выходное напряжение пропорционально выходной частоте, чтобы обеспечить относительно постоянное отношение напряжения к частоте (В/Гц), как того требуют характеристики двигателя переменного тока для создания соответствующего крутящего момента.

Первым шагом в этом процессе является преобразование переменного напряжения питания в постоянное с помощью выпрямителя. Питание постоянного тока содержит пульсации напряжения, которые сглаживаются с помощью фильтрующих конденсаторов. Этот участок частотно-регулируемого привода часто называют звеном постоянного тока.

Затем это постоянное напряжение преобразуется обратно в переменное. Это преобразование обычно достигается за счет использования мощных электронных устройств, таких как силовые транзисторы IGBT, с использованием метода, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Выходное напряжение включается и выключается с высокой частотой, при этом продолжительность включения или ширина импульса регулируется для приближения к синусоидальной форме волны.

В более старых приводных технологиях, таких как инверторы источников тока и контроллеры переменного напряжения, в качестве устройств управления использовались тиристоры или тиристоры.Эти технологии теперь заменены PWM VFD.

Весь процесс контролируется микропроцессором, который контролирует:

• Входное напряжение,
• уставка скорости,
• Напряжение звена постоянного тока,
Выходное напряжение и ток
• обеспечивают работу двигателя в пределах установленных параметров.

 

Принципиальная схема преобразователя частоты с широтно-импульсной модуляцией

 

График сравнения напряжения и тока для частотно-регулируемого привода с широтно-импульсной модуляцией

 

Рисунок 6: Блок-схема типичного ЧРП с ШИМ

 

В самых простых приводах или приложениях задание скорости является просто заданным значением; однако в более сложных приложениях задание скорости поступает от контроллера процесса, такого как программируемый логический контроллер (ПЛК) или тахометр.