IM s fázovým rotorem: princip činnosti, konstrukce a rozsah použití asynchronního motoru

Asynchronní motor (IM) s vinutým rotorem je multifunkční elektrárna, která podporuje regulaci zavedením přídavných odporů do obvodu rotoru. Jednotka se od klasických modelů s rotorem nakrátko liší vyšším rozběhovým momentem a nízkým rozběhovým proudem. Klasifikace zařízení se provádí s přihlédnutím k jejich vlastnostem a designu.

obecná informace

Abychom pochopili, jak funguje asynchronní motor s navinutým rotorem, je nutné pečlivě prostudovat vlastnosti jeho startu. Když je instalace spuštěna, jeho rotor přechází paralelně z klidového stavu do pomalého a rovnoměrného otáčení. V tomto případě systém vyrovnává moment odporových sil pomocí vlastního hřídele.

Při spouštění začíná zvýšená spotřeba energetických zdrojů, která je spojena s překonáváním brzdného momentu a vyrovnáváním ztrát uvnitř elektrárny. Parametry počátečního rozběhového momentu jsou často daleko od požadovaných, proto asynchronní motor není schopen přejít do plnohodnotného provozu. V tomto případě je zrychlení pozastaveno a neustálé vystavení nadměrnému proudu vede k přehřátí vnitřních součástí instalace.

Z tohoto důvodu je frekvence spouštění motoru omezena na několik startů. Pokud byla jednotka provozována v elektrické síti s nízkým výkonem, pak podobný jev může snížit celkové napětí a narušit provoz ostatních zařízení připojených k této lince.

Přítomnost spouštěcích odporů v obvodu rotoru snižuje elektrický proud, ale současně zvyšuje počáteční rozběhový moment, dokud nedosáhne maximální úrovně. Spuštění elektrárny je snadné, normální nebo obtížné.

V závislosti na tomto faktoru můžete určit optimální parametry odporu rezistorů.

Po úspěšném startu zbývá udržet stabilní točivý moment během akcelerační fáze rotoru, který zkrátí dobu přechodu z klidného stavu do fáze rotace a sníží pravděpodobnost topení. K tomu je nutné snížit hodnoty odporu rezistorů.

Spínání různých odporů je způsobeno zapojením zrychlovacích stykačů v sekvenčním pořadí. Odpojit motor od elektrické sítě je možné pouze při zkratovaném obvodu rotoru. Pokud bude tento požadavek ignorován, bude hrozit značné přepětí ve fázích vinutí statoru.

Specifikace

Jsou stanoveny požadavky, které zaručují kvalitní provoz indukčních motorů s vinutým rotorem. Na nich závisí základní parametry a vlastnosti systému, včetně:

1. Rozměry a výkon instalace jsou v souladu s technickými předpisy.
2. Ochrana před vnějšími vlivy. Jeho stupeň je dán podmínkami prostředí, ve kterém bude stroj umístěn. Faktem je, že některé instalace jsou navrženy tak, aby fungovaly uvnitř, zatímco jiné jsou schopny fungovat venku. Jednotky dostupné na trhu se navíc liší klimatickými podmínkami. Existují například motory, které snesou extrémní chlad nebo extrémní horko. Mají charakteristický design a ochranu v závislosti na podmínkách použití.
3. Stupeň izolace. Asynchronní motory s vinutým rotorem musí být odolné proti vysokým teplotním indikátorům a případnému zahřívání vnitřních mechanismů. Aby se předešlo požárům, jsou chráněny speciálními izolačními vrstvami.
4. Dodržování zavedených norem a režimů provozu.
5. Přítomnost výkonného chladicího systému, který odpovídá provoznímu režimu motoru.
6. Hladina hluku při startu naprázdno. Odpovídá druhému stupni nebo nižšímu.

Zařízení a design

Chcete-li si koupit asynchronní elektromotor s vinutým rotorem, musíte se dobře orientovat v jeho struktuře a konstrukčních prvcích. V první řadě to musíte vědět hlavní části instalace jsou stator, který je stacionární, a rotor je rotační mechanismus uvnitř statoru. Mezi oběma prvky je vzduchová mezera a jejich povrch je pokryt speciálním vinutím.

Statorové vinutí je připojeno k síti střídavého napětí, které je přenášeno na vinutí rotoru. Vzájemné působení uzlů je způsobeno magnetickým tokem.

Pokud jde o těleso statoru, je jako něj použito těleso motoru, uvnitř kterého je umístěno vlisované jádro. Ten obsahuje vodiče vinutí, chráněné proti zkratu izolací. Vinutí jádra se skládá z několika sekcí uzavřených v cívkách.

Rotor má hřídel a jádro ze sestavených desek. Poslední prvek je vytvořen na bázi high-tech oceli a má symetrické drážky s vodiči. Během provozu přenáší hřídel rotoru točivý moment na pohon jednotky. Podle typu rotoru existují dva typy motorů:

1. Rotor veverky.
2. S fázovým rotorem.

U prvního typu rotorů jsou hliníkové tyče, které jsou uvnitř jádra a jsou na koncích uzavřeny kroužky. Říká se jim také „kolo veverky“. Obvykle jsou drážky instalace zpracovány hliníkem, což zvyšuje jejich pevnost.

Fázový rotor asynchronního motoru se výrazně liší od předchozí verze. Počet cívek instalovaných pod určitým úhlem u takových modelů je určen počtem spárovaných pólů. V tomto případě jsou dvojice pólů v rotoru tohoto typu vždy srovnatelné s podobnými dvojicemi statorů.

Princip činnosti

Po prostudování IM zařízení s fázovým rotorem a jeho spouštění lze přistoupit k podrobnějšímu zkoumání provozu takového zařízení. Dá se rozdělit do několika bodů:

1. Stator s trojitým vinutím je napájen třífázovým napětím ze střídavé sítě.
2. Poté začíná vznik magnetického pole, které vede k rotaci rotoru. Jak se rotační pohyby zrychlují, rychlost rotoru se výrazně zvyšuje.
3. Při dosažení určitých ukazatelů se jednotlivé čáry polí obou uzlů protnou, což způsobí vznik elektromotorické síly. Působí na vinutí rotoru, díky čemuž v něm vzniká elektrický proud.
4. V určitém okamžiku začíná interakce mezi magnetickým polem statoru a proudem v rotoru, čímž se vytvoří točivý moment. Je to díky němu, že se provádí práce asynchronního motoru.

Výhody a nevýhody

Asynchronní agregáty v poslední době získávají na popularitě. Je to spojeno s řadou výhod, které mají. Mezi nimi:

1. Vysoké hodnoty při počátečním točivém momentu.
2. Schopnost přijmout jakékoli mechanické přetížení bez významné změny účinnosti nebo narušení stabilního provozu instalace. I když v systému dojde k různým přetížením, jednotka pokračuje v chodu v daných otáčkách a prakticky nevybočuje ze základního režimu.
3. Snížený startovací proud. Na rozdíl od jiných asynchronních modelů, například s rotorem nakrátko, mají tyto motory relativně nízké startovací proudy.
4. Možnost plné automatizace práce.
5. Jednoduchost designu.
6. Jednoduché schéma spouštění.
7. Relativně nízká cena.
8. Není potřeba složitá a nákladná údržba.

Kromě mnoha výhod mají motory tohoto typu také nevýhody. Mezi hlavní nevýhody patří poměrně velké rozměry, kvůli kterým je instalace a další provoz systému komplikovaný, a také snížená účinnost ve srovnání s mnoha analogy.

Podle druhého ukazatele jsou produktivnější zařízení s rotorem nakrátko.

Aplikace

V dnešní době je mnoho průmyslových motorů indukčními motory. Jejich obliba je dána výše uvedenými výhodami a dostupností. Oblasti použití takových jednotek jsou velmi rozsáhlé, proto se aktivně používají k práci automatizovaná zařízení z oblasti telemechanické, domácí a zdravotnické techniky a instalace pro nahrávání zvuku. Indukční motor je užitečný vynález současné doby, který zjednodušuje lidský život a poskytuje dobrou účinnost při minimální spotřebě energie.