Asünkroonmootor: tööpõhimõte, seade ja tüübid

Kaasaegne tööstuslik tootmine kui pidevalt dünaamiliselt arenev süsteem eeldab erinevate probleemide lahendamiseks uute ja innovaatiliste tehniliste lahenduste kasutamist. Samas kasutatakse paljudes tööstusharudes endiselt vanu töökindlaid asünkroonmootoreid tööpinkide, masinate ja erinevate mehhanismide mootoritena.

Elektrooniliste süsteemide ja elektrimasinate tootmisel kasutatavate seadmete hulgas on eriline koht asünkroonmootoril - elektroonilise juhtseadmega elektrimasin, mis kasutab vahelduvvoolu elektrienergia muundamiseks mehaanilised.

Selle kontseptsiooni sügavam avalikustamine põhineb magnetvälja kasutamise põhimõttel pöörlemise tekitamiseks liikumine – staator loob magnetvälja, mille sagedus on veidi suurem kui pöörleva magnetvälja sagedus rootor.

Magnetväli paneb rootori pöörlema, samas kui selle pöörlemissagedus on veidi väiksem kui staatori magnetvälja muutus, tundub, et see üritab staatori tekitatud väljale järele jõuda.

Selle põhimõttega mootorid on kõige levinumad elektrimasinate tüübid. - see on kõige lihtsam ja ökonoomsem vahelduvvoolu elektrienergia muundamine pöörleva mehaaniliseks energiaks.

Nagu enamikul tehniliselt keerukatel mehhanismidel, on ka neil mootoritel palju positiivseid külgi, peamine on elektrilise kontakti puudumine liikuvate ja statsionaarsete osade vahel autod.

See asünkroonmootorite eelis on disainiarendustes mootorimudelite valimisel peamine - puudumine kollektor ja harjad, staatori ja rootori vaheline kontakt suurendab oluliselt töökindlust ja vähendab selliste seadmete tootmiskulusid. mootorid.

Siiski tuleb märkida, et see reegel kehtib ainult ühe tüübi (ehkki kõige tavalisema tüübi) - oravpuuriga mootorite kohta.

Ahela kirjeldus

Tavalise vahelduvvooluvõrgu jaoks mõeldud asünkroonse elektrimootori tööd saab kirjeldada järgmise diagrammiga:

1. Mootori staatorimähisel igast faasist antakse vahelduvvoolu (kui mootor on kolmefaasiline, kui vool on ühefaasiline, siis teised mähised lülitatakse sisse, kaasates ahelasse käivituskondensaatorid, mis täidavad imitatsiooni rolli kolmefaasiline võrk).
2. Energiseerimise tulemusena, igas saadaolevas mähises luuakse pingesagedusega elektriväli ja kuna nende nihe on 120 kraadi üksteise suhtes, siis toimub sööda nihkumine nii ajas (isegi tühine) kui ruumis (piisab ka väike).
3. Saadud pöörlev magnetvoog staator loob oma jõuga rootoris või õigemini selle juhtides elektromotoorjõu.
4. Staatoris tekitatud magnetvoogsuheldes rootori magnetväljaga, tekitab see käivitusmomendi – mille magnetväli kipub pöörduma staatori magnetvälja suunas.
5. Magnetväli suureneb järk-järgult ja ületab nn pidurdusmomendi, keerab rootorit.

Seega on asünkroonse üksuse tööskeem staatori magnetvälja ja voolude vastastikmõju, mida tekitab see väga magnetväli mootori rootoris.

Seade

Seadme konstruktsiooni saab kõige selgemini kujutada asünkroonse mootori näitel, millel on oravapuuriga rootor, teist tüüpi elektrimootoritel on veidi erinev disain, see on tingitud asjaolust, et nad kasutavad 380-st tööstuslikku võrku Volt.

Sellise elektrimasina põhikomponendid on staator ja rootor.mis ei puutu omavahel kokku ja on õhuvahega. Põhiosade selline konstruktsioon on tingitud asjaolust, et elektrimootori mõlemad põhiosad sisaldavad nn aktiivseid osi - metalljuhist koosnevat ergutusmähist.

Igal osal on oma vastavalt staatori ja rootori mähised ning terassüdamik - magnetahel. Need on elektrimootori põhiosad, mis on masina tööks põhimõtteliselt vajalikud, kõik muud osad on korpus, veerelaagrid, võll, ventilaator - need on konstruktsiooniliselt vajalikud, kuid ei mõjuta absoluutselt tööpõhimõtet seade.

Nad mängivad olulist rolli mitmel viisil, näiteks veerelaagrid, tagavad sujuva töö, korpus kaitseb peamise mehaanilise pinge eest. tööosad, ventilaator tagab mootori puhumise ja töö käigus tekkiva soojuse eemaldamise, kuid elektrienergia muundamise põhimõttel mehaaniliseks energiaks mõju.

Niisiis, asünkroonse elektrimootori, nagu elektrimasina, põhiosad on järgmised:

1. Staator - elektrimootori põhielement, mis koosneb kolmefaasilisest (või mitmefaasilisest) mähisest. Mähise eripäraks on teatud keerdude paigutuse järjekord - juhid on kogu ümbermõõdu ulatuses 120-kraadise nurga all olevates piludes ühtlaselt paigutatud.
2. Rootor - seadme teine ​​põhielement, milleks on alumiiniumist valatud soontega silindriline südamik. Seda konstruktsiooni nimetatakse selle eripära tõttu "oravapuuriks" või oravapuuri tüüpi rootoriks. Selles on vaskvardad otstest suletud rõngaga silindri mõlemal küljel.

Lisaks kõige lihtsamale lihtsa rootoriga asünkroonse elektrimootori tüübile asünkroonsete mootorite perekonda hulka kuuluvad ka keerulisema konstruktsiooniga masinad, mähised, millel on nii staator kui rootor.

Kolmefaasilised mähised ja struktuurselt üks iga faasi jaoks on ühendatud nagu staatori mähised või "täht" või "kolmnurk", ja nende mähiste otsad väljastatakse liugrõngastele, mis pöörlevad võllil, elektrivool edastatakse neile läbi grafiitharjade. Seda tüüpi elektrimootorid on suure võimsusega ning neid kasutatakse juba tööstuslikes masinates ja tööpinkides.

Kasutusala

Konstruktsiooniomadusi ja valmistamise lihtsust silmas pidades on sellised elektrimootorid leidnud oma peamise rakenduse masinates ja mehhanismides, mis ei nõua töötamise ajal palju pingutusi ja võimsust.

Põhimõtteliselt paigaldatakse sellised mootorid peaaegu kõigile kodumasinatele:

• lihaveski;
• föönid;
• elektrilised mikserid;
• majapidamises kasutatavad ventilaatorid;
• väikesed väikese võimsusega kodumasinad;

Kolmefaasilistel asünkroonmootoritel on erinevad võimsused, alates 150 W kuni mitme kilovatinija neid kasutatakse peamiselt tööstuses masinate ja mehhanismide mootoritena.

Seda tüüpi mootorite kasutamine on tingitud vastuvõetavast võimsuse / jõudluse suhtest võimsuse / jõudluse suhte osas, lisaks, nagu nende lihtsamad mootorid, mootorid ei vaja erilist tähelepanu ja hoolikat hooldust, eriti need raamitüübid, mis on spetsiaalselt loodud töötama rasketes tingimustes tootmine.

Vaated

Arvestades väljatöötatud masinate ja mehhanismide erinevaid projekteerimisülesandeid tööstus-, seeriatootmine, peamise asünkroonsed lineaarsed elektrimootorid neli tüüpi:

Ühefaasilised mootorid

Orava puuri rootor.

Kahefaasilised mootorid

Orava puuri rootor.

Kolmefaasilised asünkroonsed mootorid

Orava puuri rootor.

Kolmefaasilised mootorid

Faasirootoriga.

Disaini tunnuseks on ühefaasilise asünkroonmootori omane tööpõhimõte - sellel on ainult üks töötav staatori mähis. Kuid käivitamiseks kasutatakse täiendavat mähist, selle eesmärk on ühendada võrku läbi kondensaatori. Sellist ühendust kasutatakse esialgse faasinihke ja käivitusmomendi tekitamiseks ehk teisisõnu selleks, et võll hakkaks pöörlema.

Teist tüüpi elektrimootoridc - kahefaasilised mootorid, millel on kaks töötavat mähist. See tehniline lahendus võimaldab kõige tõhusamalt töötada ühefaasilisest võrgust, kasutades pöörleva magnetvälja saamiseks faasinihke kondensaatorit.

Kolmefaasilised asünkroonsed seadmed, millel on üks mähis rakendatud pinge iga faasi jaoks - kolm töömähist, millel on vastav nihe üksteise suhtes 120 kraadi võrra. See võimaldab kolmefaasilise võrguga ühendamisel saada elektrivälja, mis juhib oravapuuriga rootorit.

Neljanda faasirootoriga kolmefaasilise induktsioonmähise jaoks on staator paigutatud samamoodi - kolm mähist tähtühendusega.

Rootoril, erinevalt oravaratastest, on juba täisväärtuslik mähis koos harjade juhtmetega. Mähisühendus, mis tehakse nii otse kui ka läbi reostaatide. Sellistel masinatel on suurim käivitusmoment ja suurim arenenud võimsus.

Sagedusmuundurite tööpõhimõte

Asünkroonmootorite kõigi positiivsete omaduste kõrval on ka ebameeldivaid hetki - liiga kõrge käivitusvool ja suutmatus reguleerida rootori kiirust.

Neid probleeme saate lahendada sagedusmuundurite abil.

Sellise seadme tööpõhimõtet saab lühidalt kirjeldada järgmiselt: elektroonilise alaldi ahela abil tasandatakse võrgupinge esmalt ja seejärel filtreeritakse kondensaatorite abil.

Selliste sagedusmuundurite kasutamine käivitamisel võimaldab vältida mootori võlli vastupidist pöörlemist ja vähendada oluliselt (kuni 50%) energiatarbimist.