IM s fázovým rotorom: princíp činnosti, zariadenie a rozsah použitia asynchrónneho motora

Asynchrónny motor (IM) s vinutým rotorom je multifunkčná elektráreň, ktorá podporuje reguláciu zavedením dodatočných odporov do obvodu rotora. Jednotka sa od klasických modelov s rotorom nakrátko líši vyšším rozbehovým momentom a nízkym rozbehovým prúdom. Klasifikácia zariadení sa vykonáva s prihliadnutím na ich vlastnosti a dizajn.

všeobecné informácie

Aby sme pochopili, ako funguje asynchrónny motor s navinutým rotorom, je potrebné starostlivo preštudovať vlastnosti jeho štartu. Po spustení inštalácie prechádza jeho rotor paralelne z pokojového stavu do pomalého a rovnomerného otáčania. V tomto prípade systém vyrovnáva moment odporových síl pomocou vlastného hriadeľa.

Pri rozbehu nastupuje zvýšená spotreba energetických zdrojov, ktorá je spojená s prekonávaním brzdného momentu a vyrovnávaním strát vo vnútri elektrárne. Parametre počiatočného rozbehového momentu sú často ďaleko od požadovaných, preto asynchrónny motor nie je schopný prejsť do plnohodnotnej prevádzky. V tomto prípade je zrýchlenie pozastavené a neustále vystavenie nadmernému prúdu vedie k prehriatiu vnútorných komponentov inštalácie.

Z tohto dôvodu je frekvencia štartovania motora obmedzená na niekoľko štartov. Ak bola jednotka prevádzkovaná v elektrickej sieti s nízkym výkonom, potom podobný jav môže znížiť celkové napätie a narušiť činnosť iných zariadení pripojených k tejto linke.

Prítomnosť štartovacích odporov v obvode rotora znižuje elektrický prúd, ale súčasne zvyšuje počiatočný štartovací krútiaci moment, kým nedosiahne špičkovú úroveň. Spustenie elektrárne je jednoduché, normálne alebo ťažké.

V závislosti od tohto faktora môžete určiť optimálne parametre odporu rezistorov.

Po úspešnom štarte zostáva udržiavať stabilný krútiaci moment počas akceleračnej fázy rotora, ktorý skráti trvanie prechodu z pokojného stavu do štádia rotácie a zníži pravdepodobnosť kúrenie. Na tento účel je potrebné znížiť hodnoty odporu rezistorov.

Spínanie rôznych odporov je spôsobené zapojením akceleračných stykačov v sekvenčnom poradí. Odpojiť motor od elektrickej siete je možné len pri skratovanom obvode rotora. Ak sa táto požiadavka ignoruje, potom bude existovať riziko výrazného prepätia vo fázach vinutia statora.

technické údaje

Existujú stanovené požiadavky, ktoré zaručujú kvalitnú prevádzku indukčných motorov s vinutým rotorom. Od nich závisia základné parametre a vlastnosti systému, vrátane:

1. Rozmery a výkon inštalácie sú v súlade s technickými predpismi.
2. Ochrana pred vonkajšími vplyvmi. Jeho stupeň je určený podmienkami prostredia, v ktorých bude stroj umiestnený. Faktom je, že niektoré inštalácie sú navrhnuté tak, aby fungovali v interiéri, zatiaľ čo iné sú schopné fungovať vonku. Jednotky dostupné na trhu sa navyše líšia klimatickými podmienkami. Existujú napríklad motory, ktoré znesú extrémny chlad alebo extrémne teplo. Majú charakteristický dizajn a ochranu v závislosti od podmienok použitia.
3. Stupeň izolácie. Asynchrónne motory s vinutým rotorom musia byť odolné voči indikátorom vysokej teploty a prípadnému zahrievaniu vnútorných mechanizmov. Aby sa predišlo požiarom, sú chránené špeciálnymi izolačnými vrstvami.
4. Súlad so zavedenými normami a režimami prevádzky.
5. Prítomnosť výkonného chladiaceho systému, ktorý zodpovedá prevádzkovému režimu motora.
6. Hladina hluku pri štartovaní naprázdno. Zodpovedá druhej triede alebo nižšej.

Zariadenie a dizajn

Ak si chcete kúpiť asynchrónny elektromotor s vinutým rotorom, musíte sa dobre orientovať v jeho štruktúre a konštrukčných prvkoch. V prvom rade to musíte vedieť hlavnými časťami inštalácie sú stator, ktorý je stacionárny a rotor je rotačný mechanizmus v statore. Medzi oboma prvkami je umiestnená vzduchová medzera a ich povrch je pokrytý špeciálnym vinutím.

Vinutie statora je pripojené k sieti striedavého napätia, ktoré sa prenáša na vinutie rotora. Interakcia uzlov je spôsobená magnetickým tokom.

Čo sa týka telesa statora, používa sa ako teleso motora, v ktorom je umiestnené vlisované jadro. Ten obsahuje vodiče vinutia chránené proti skratu izoláciou. Vinutie jadra pozostáva z niekoľkých sekcií uzavretých v cievkach.

Rotor má hriadeľ a jadro vyrobené zo zostavených dosiek. Posledný prvok je vytvorený na báze high-tech ocele a má symetrické drážky s vodičmi. Počas prevádzky hriadeľ rotora prenáša krútiaci moment na pohon jednotky. V závislosti od typu rotora existujú dva typy motorov:

1. Rotor vo veveričke.
2. S fázovým rotorom.

V prvom type rotorov sú hliníkové tyče, ktoré sú vo vnútri jadra a sú na koncoch uzavreté krúžkami. Nazývajú sa aj „kolečko veveričky“. Zvyčajne sú drážky inštalácie spracované hliníkom, čo zvyšuje ich pevnosť.

Fázový rotor indukčného motora sa výrazne líši od predchádzajúcej verzie. Počet cievok inštalovaných v určitom uhle v takýchto modeloch je určený počtom spárovaných pólov. V tomto prípade sú páry pólov rotora tohto typu vždy porovnateľné s podobnými pármi statorov.

Princíp činnosti

Po preštudovaní zariadenia IM s fázovým rotorom a jeho spustení je možné pristúpiť k podrobnejšiemu preskúmaniu činnosti takejto inštalácie. Dá sa rozdeliť do niekoľkých bodov:

1. Stator s trojitým vinutím je napájaný trojfázovým napätím zo siete striedavého prúdu.
2. Potom sa začne vytvárať magnetické pole, ktoré vedie k rotácii rotora. Keď sa rotačné pohyby zrýchľujú, rýchlosť rotora sa výrazne zvyšuje.
3. Pri dosiahnutí určitých ukazovateľov sa jednotlivé čiary polí oboch uzlov pretínajú, čo spôsobuje vznik elektromotorickej sily. Pôsobí na vinutie rotora, vďaka čomu sa v ňom vytvára elektrický prúd.
4. V určitom časovom bode začína interakcia medzi magnetickým poľom statora a prúdom v rotore, čím sa vytvára krútiaci moment. Je to vďaka nemu, že sa vykonáva práca asynchrónneho motora.

Výhody a nevýhody

Asynchrónne agregáty si v poslednej dobe získavajú na popularite. Je to spojené s množstvom výhod, ktoré majú. Medzi nimi:

1. Vysoké hodnoty pri počiatočnom krútiacom momente.
2. Schopnosť akceptovať akékoľvek mechanické preťaženie bez výraznej zmeny účinnosti alebo narušenia stabilnej prevádzky zariadenia. Aj keď sa v systéme vyskytnú rôzne preťaženia, agregát ďalej pracuje pri danej rýchlosti a prakticky nevybočuje zo základného režimu.
3. Znížený štartovací prúd. Na rozdiel od iných asynchrónnych modelov, napríklad s rotorom vo veveričke, majú tieto motory relatívne nízke štartovacie prúdy.
4. Možnosť plnej automatizácie práce.
5. Jednoduchosť dizajnu.
6. Jednoduchá schéma spustenia.
7. Relatívne nízka cena.
8. Nie je potrebná zložitá a nákladná údržba.

Motory tohto typu majú okrem mnohých výhod aj nevýhody. Medzi kľúčové nevýhody patria pomerne veľké rozmery, kvôli ktorým je inštalácia a ďalšia prevádzka systému komplikovaná, ako aj znížená účinnosť v porovnaní s mnohými analógmi.

Podľa posledného ukazovateľa sú zariadenia s rotorom vo veveričke produktívnejšie.

Aplikácie

V súčasnosti sú mnohé priemyselné motory indukčné motory. Ich popularita je spôsobená vyššie uvedenými výhodami a dostupnosťou. Oblasti použitia takýchto jednotiek sú veľmi rozsiahle, preto sa aktívne používajú na prácu automatizované zariadenia z telemechanickej sféry, domáce a zdravotnícke zariadenia a zariadenia na nahrávanie zvuku. Indukčný motor je užitočný vynález súčasnej doby, ktorý zjednodušuje ľudský život a poskytuje dobrú účinnosť pri minimálnej spotrebe energie.