Silnik asynchroniczny: konstrukcja klatki wiewiórkowej, praca trójfazowa

Dziś trudno jest znaleźć mechaniczny sprzęt elektryczny bez użycia silnika indukcyjnego klatkowego. Wynalazek minionego stulecia jest nadal aktywnie wykorzystywany i ulepszany. Każdy samochód ma takie urządzenie. Dzięki niemu życie ludzi osiągnęło nowy poziom. Stało się to nie do pomyślenia bez silników elektrycznych. Nic dziwnego, że wielu chce wiedzieć, jak to wszystko działa.

Trochę historii

Pod koniec XIX wieku włoski naukowiec G. Ferraris napisał artykuł z teoretycznymi obliczeniami silnika indukcyjnego. W tym samym czasie, w 1988 roku, amerykański naukowiec o austro-węgierskich korzeniach N. Tesla opatentował to urządzenie. A w następnym roku rosyjski wynalazca M. O. Dolivo-Dobravolsky wynalazł i stworzył pierwszy silnik asynchroniczny z wirnikiem klatkowym.

Zasada działania tego urządzenia do dziś jest fundamentalna w działaniu wszystkich silników elektrycznych. Sam Michaił Osipowicz jako pierwszy wykorzystał swój wynalazek w biznesie. Pierwsza sieć energetyczna została zbudowana w Noworosyjsku przy użyciu urządzenia opartego na trójfazowym silniku asynchronicznym. Tutejsza winda była wówczas wyposażona w transformatory i maszyny nowej technologii.

Dziś trudno sobie wyobrazić elektromechanikę bez wynalazku Dolivo-Dobrovolsky'ego. Wszystkie nowoczesne silniki elektryczne działają na opracowanych przez niego zasadach. Tutaj Główne klucze do sukcesu tego wynalazku to:

• niesamowita prostota i łatwość wykonania;
• korzyści komercyjne. Niskie koszty i duży popyt na takie produkty;
• większa wydajność i niezawodność - zawsze przyciągają i zapewniają stały popyt;
• łatwość obsługi i szeroki wachlarz zastosowań.

Sądząc po tych kluczach, popyt na takie produkty będzie duży przez wiele lat. Ponadto postęp nie stoi w miejscu, wielu wynalazców nadal ulepsza konstrukcję silnika.

Główne urządzenie

Jeśli dokładnie rozważysz obwód silnika indukcyjnego, natychmiast zauważysz obecność dwóch głównych części.

Bez stojana i wirnika ta jednostka jest po prostu nie do pomyślenia. Dzięki nim powstaje pole elektromagnetyczne i generowany jest prąd elektryczny.

Stojan znajduje się zwykle w pozycji statycznej. Ma zawsze kształt cylindryczny. Robią to ze stali. Wewnątrz znajdują się rowki z ułożonym w nich uzwojeniem. Zastosuj kąt 120 stopni, aby przesunąć uzwojenia względem siebie. Połącz końce uzwojeń gwiazdą lub trójkątem - zależy to od napięcia dostarczanego do urządzenia.

Wirnik jest częścią wirującą. Posiada rowki i uzwojenie. Są dwojakiego rodzaju: fazowe i zwarte. Uzwojenia fazowe są nawinięte jak stojany i połączone w ten sam sposób, a zwarte mają aluminiowy rdzeń wypełniający. "Koło wiewiórki" - tak się nazywa od czasów wynalezienia.

Oprócz głównych części istnieją pomocnicze. Mogą różnić się budową i konstrukcją, ale najczęściej występują we wszystkich silnikach tego typu. Oto szczegóły:

• wał główny, na którym zamocowany jest wirnik;
• namiar. Bez tych szczegółów po prostu nie można dziś wyobrazić sobie poruszających się mechanizmów z szybką rotacją;
• tarcze łożyskowe;
• nóżki do montażu silnika w miejscu pracy;
• główna obudowa odrywająca się od wnętrza silnika;
• osłona wentylatora. Służy do przykrycia ostrzy;
• wirnik wentylatora. Jego głównym celem jest ochrona silnika przed przegrzaniem;
• skrzynka na zaciski wyjściowe. Miejsce podłączenia silnika elektrycznego do instalacji elektrycznej.

W zależności od modelu urządzenie trójfazowego silnika asynchronicznego może wyglądać inaczej, ale z reguły znajdują się w nich jednostki główne. Bardziej nowoczesne modele są wyposażone w czujniki elektroniczne i inne urządzenia poprawiające ich użyteczność.

Zasada działania

Prostota jest nieodłączną cechą tego silnika we wszystkim. W tym zasada działania. Silnik indukcyjny trójfazowy wykorzystuje prawo indukcji elektromagnetycznej. Jak widać z konstrukcji silnika elektrycznego, składa się z dwóch elektromagnesów. Zgodnie z prawem EME podczas obrotu powstaje siła napędowa, która zgodnie z prawem Ampere'a utrzyma obrót wirnika w staterze i nadal będzie generować prąd.

Częstotliwość rotacji pola magnetycznego w stojanie oblicza się, dzieląc częstotliwość prądu przemiennego (pomnożoną przez 60 minut) przez liczbę par biegunów uzwojenia trójfazowego. Mając tę ​​wartość obliczany jest poślizg silnika elektrycznego. Aby to zrobić, odejmij prędkość wirnika od częstotliwości obrotu pola elektromagnetycznego i podziel różnicę przez częstotliwość obrotu pola elektromagnetycznego.

Na biegu jałowym poślizg wynosi 0, a w fazie zwarcia i pełnego zatrzymania 1 lub 100%. Im większe obciążenie mechaniczne na wale obrotowym, tym wyższy współczynnik poślizgu. Do silników elektrycznych poślizg nominalny jest określany. W przypadku małych i średnich pojemności wskaźnik ten waha się od 8 do 2%.

Zakres zastosowania silników elektrycznych jest tak szeroki, że trudno sobie wyobrazić, co stanie się z życiem człowieka, jeśli wszystkie tego typu urządzenia znikną. Jednak nie tylko nie znikają, ale odwrotnie, stają się coraz bardziej. Przyczynia się to do dalszego postępu naukowego ludzkości.