Princip činnosti asynchronního motoru a obvodu pro připojení vinutí elektromotoru do hvězdy nebo trojúhelníku

V současnosti je nejrozšířenějším elektromotorem třífázový asynchronní motor, který se od ostatních typů liší spolehlivostí, jednoduchostí výroby a nízkou cenou. Může pracovat jak z třífázového elektrického obvodu, tak z jednofázového.

Mechanismus zařízení

Asynchronní motor je rozdělen do dvou skupin, které závisí na způsobu provedení vinutí rotoru:

• Motory s fázovým vinutím. Mají složitou konstrukci rotoru, a proto je výroba zařízení mnohem dražší než u jiných typů motorů. Používají se při obtížných startovacích podmínkách a v případě potřeby plynulé ovládání rychlosti.
• Motory s vinutím nakrátko. Zařízení má nižší výrobní náklady a jeho rychlost se mění pouze o 2 až 3 procenta, když se zatížení změní z 0 na minimální frekvenci. Jedinou nevýhodou je obtížné plynulé nastavení rychlosti otáčení v širokém rozsahu.

Zařízení se skládá ze stacionárního válce - statoru, který se skládá z plechů z elektrooceli, vzájemně izolované technickým lakem a spojené sponkami pro snížení víru proudy. Ve štěrbinách statoru je vinutí statoru zapojené do trojúhelníkové nebo hvězdicové kombinace. Zařízení se také skládá z rotační části - rotoru sestaveného z plechů elektrooceli, kde se do drážek pod tlakem nalévá hliník nebo měď. A také jsou k sobě nality koncové kroužky, na kterých jsou umístěny lopatky. Jsou potřebné pro chlazení rotoru.

Rotor je namontován na hřídeli motoru, na které jsou upevněna ložiska. Celá tato konstrukce je umístěna v koncových štítech.

Princip činnosti asynchronního motoru

Pokud přivedete napětí na vinutí statoru, začne na něm proudit střídavý sinusový proud, který vytváří magnetické pole. Kříží vinutí rotoru, ve kterém se indukuje střídavá elektromotorická síla. EMF tvoří ve vinutí rotoru střídavý proud a tento proud vytváří rotující magnetické pole rotoru.

Pole statoru a rotoru jsou spojeny a tvoří společné točivé magnetické pole motoru, které interaguje s proudem ve vinutí rotoru a tvoří sílu podle pravidla levé ruky. Otáčí rotor ve směru rotace magnetického pole.

Zařízení se nazývá asynchronní, protože rychlost otáčení magnetického pole je několikanásobně vyšší než rychlost otáčení rotoru.

Schéma zapojení vinutí a trojúhelníku

V praxi je zvykem používat dvě hlavní připojení elektromotorů do sítě. V závislosti na spolehlivosti sítě, výkonových a technických parametrech zařízení rozlišují schémata zapojení do hvězdy a trojúhelníku pro vinutí motoru. Oblíbené jsou ale i jejich společné kombinace.

Hvězda

Tři vinutí motoru mají počáteční a koncové vodiče, které jsou zarovnány v jednom neutrálním bodě. Říká se mu také neutrální. Při absenci nulového vodiče v obvodu je obvod považován za třívodičový, pokud je jeden, čtyřvodičový.

Začátek závěrů je připojen k určitým fázím elektrické sítě. Na fázích je napětí buď 380 V nebo 660 V.

Schéma má několik výhod:

1. V provozním režimu se pouzdro zařízení nepřehřívá;
2. Schopnost používat dočasné přetížení;
3. Trvanlivost používání, bezpečnost a spolehlivost;
4. Nepřetržité používání elektromotoru po dlouhou dobu.

Při použití takového připojení není potřeba žádná specializovaná práce průvodce.

Trojúhelník

V takovém spojení nejsou konce spojeny s jedním neutrálním bodem, ale sloučeny s jiným vinutím. Je to trojúhelník, ve kterém jsou vinutí zapojena do série. Rozdíl spočívá v tom, že trojúhelníkový systém existuje pouze třívodičový, protože nemá společný bod.

Lineární napětí na vinutí je 220 V nebo 380 V.

Schéma má několik výhod:

• schopnost používat elektrické zařízení na plný výkon;
• použití startovacího reostatu;
• zvýšení točivého momentu.

Tento model se nejčastěji používá při práci s výkonnými zařízeními a při velkém startovacím zatížení.

Kombinace hvězda-trojúhelník

Podobný model se používá pro složité mechanismy. Při spouštění rychle stoupá výkon hvězda-trojúhelník a pokud motor není určen pro zapojení do trojúhelníku, pak se rychle přehřeje a s největší pravděpodobností shoří. Aby se zabránilo vypálení pojistek, používají se autotransformátory.

Pak se napětí mnohem sníží a výsledný proud také. Dále se provádí zvýšení frekvence a snížení aktuálních ukazatelů.

Schéma zapojení hvězda-trojúhelník je maximální spolehlivost a účinnost použitého elektrického zařízení.

Schéma hvězda-trojúhelník má následující výhody:

• možnost použití dvou úrovní výkonu;
• zvýšená životnost.