Tāpat kā vairums elektromotoru, asinhronimaiņstrāvas motoram (AM) ir fiksēta ārējā daļa, ko sauc par statoru, un rotors, kas rotē iekšpusē. Starp tiem ir rūpīgi aprēķināta gaisa sprauga.
Kā tas darbojas?
Asinhronā ierīce un darbības principsmotori, tāpat kā visi pārējie, ir balstīti uz faktu, ka rotora darbināšanai tiek izmantota magnētiskā lauka rotācija. Trīsfāzu BP ir vienīgais motora veids, kurā tas tiek dabiski izveidots strāvas padeves rakstura dēļ. Līdzstrāvas motoros šim nolūkam tiek izmantota mehāniskā vai elektroniskā komutācija, un vienfāzes IM tiek izmantoti papildu elektriskie elementi.
Elektromotora darbībai divielektromagnētu komplekti. Asinhronā elektromotora darbības princips ir tāds, ka statorā tiek izveidots viens komplekts, jo tā tinumam ir pievienots maiņstrāvas avots. Saskaņā ar Lenca likumu tas rotorā izraisa elektromagnētisko spēku (EMF) tādā pašā veidā, kā transformatora sekundārajā tinumā tiek inducēts spriegums, radot atšķirīgu elektromagnētu kopumu. Tādējādi cits nosaukums HELL ir asinhronais motors. Asinhrono motoru konstrukcija un darbības princips ir balstīts uz faktu, ka mijiedarbība starp šo elektromagnētu magnētiskajiem laukiem rada griezes momenta spēku. Tā rezultātā rotors pagriežas iegūtā griezes momenta virzienā.
Stators
Stators sastāv no vairākām plānām plāksnēm, kas izgatavotas noalumīnijs vai čuguns. Tie ir saspiesti kopā, veidojot dobu serdes cilindru ar spraugām. Tajos ieklāti izolēti vadi. Katra tinumu grupa kopā ar apkārtējo serdi pēc tam, kad tai ir pievienota maiņstrāva, veido elektromagnētu. IM polu skaits ir atkarīgs no statora tinumu iekšējā savienojuma. Tas ir veidots tā, ka, pieslēdzot strāvas avotu, rodas rotējošs magnētiskais lauks.
Rotors
Rotors sastāv no vairākiem plāniem tēraudiemplāksnes ar alumīnija vai vara stieņiem vienmērīgi izvietotas ap perifēriju. Vispopulārākajā tipā - īssavienojumā jeb "vāveres būrī" - stieņi galos ir mehāniski un elektriski savienoti ar gredzenu palīdzību. Gandrīz 90% asinsspiediena izmanto šādu dizainu, jo tas ir vienkāršs un uzticams. Rotors sastāv no cilindriskas lamelāras kodola ar aksiāli izvietotām paralēlām rievām vadītājiem. Katrā rievā ietilpst vara, alumīnija vai sakausējuma stienis. Abās pusēs tos saīsina gala gredzeni. Šis dizains atgādina vāveru būru, tāpēc tam tika piešķirts atbilstošais nosaukums.
Rotora spraugas nav pilnīgi paralēlas vārpstai.Tie ir izgatavoti nedaudz šķībi divu galveno iemeslu dēļ. Pirmais ir nodrošināt vienmērīgu AM darbību, samazinot magnētisko troksni un harmonikas. Otrais ir samazināt rotora iestrēgšanas varbūtību: tā zobi iekļaujas statora spraugās, pateicoties tiešai magnētiskai pievilcībai starp tām. Tas notiek, kad viņu skaits sakrīt. Rotors ir uzstādīts uz vārpstas ar gultņiem katrā galā. Viena daļa parasti izvirzās vairāk nekā otra, lai virzītu slodzi. Dažiem motoriem vārpstas nederīgajā galā ir piestiprināti ātruma vai stāvokļa sensori.
Starp statoru un rotoru ir gaisa sprauga.Enerģija tiek pārraidīta caur to. Radītais griezes moments izraisa rotora un slodzes rotāciju. Neatkarīgi no izmantotā rotora veida asinhronā motora konstrukcija un darbības princips nemainās. Parasti IP tiek klasificēti pēc statora tinumu skaita. Izšķir vienfāzes un trīsfāžu elektromotorus.
Vienfāzes asinhronā motora ierīce un darbības princips
Vienfāzes asinsspiediens veido lielāko daļuelektromotori. Ir pilnīgi loģiski, ka visbiežāk tiek izmantots vislētākais un nepretenciozākais motors. Kā norāda nosaukums, šāda veida asinhronā motora darbības princips, darbības princips ir balstīts tikai uz viena statora tinuma klātbūtni un darbību ar vienfāzes strāvas avotu. Visiem šāda veida HELLiem ir vāveres būra rotors.
Vienfāzes motori nedarbojas paši.Kad motors ir pievienots strāvas avotam, caur galveno tinumu sāk plūst maiņstrāva. Tas rada pulsējošu magnētisko lauku. Indukcijas dēļ rotors tiek darbināts. Tā kā galvenais magnētiskais lauks pulsē, motora pagriešanai nepieciešamais griezes moments netiek ģenerēts. Rotors sāk vibrēt, nevis griezties. Tāpēc vienfāzes IM ir nepieciešams sprūda. Tas var nodrošināt sākotnēju virzību, lai padarītu vārpstu kustīgu.
Vienfāzes IM sākuma mehānisms sastāv nogalvenokārt no papildu statora tinuma. To var pavadīt sērijveida kondensators vai centrbēdzes slēdzis. Pieliekot barošanas spriegumu, strāva galvenajā tinumā atpaliek no sprieguma tā pretestības dēļ. Tajā pašā laikā sākuma tinuma elektrība atpaliek vai noved pie barošanas sprieguma atkarībā no sprūda pretestības. Mijiedarbība starp galvenā tinuma radītajiem magnētiskajiem laukiem un starta ķēdi rada iegūto magnētisko lauku. Tas griežas vienā virzienā. Rotors sāk griezties iegūtā magnētiskā lauka virzienā.
Pēc motora apgriezienu skaita sasniegšanas aptuveni75% no nominālā centrbēdzes slēdzis atvieno sākuma tinumu. Turklāt motors var uzturēt pietiekamu griezes momentu, lai darbotos pats. Izņemot motorus ar īpašu palaišanas kondensatoru, visus vienfāzes elektromotorus parasti izmanto, lai radītu jaudu, kas nepārsniedz 500 W. Atkarībā no dažādām starta metodēm vienfāzes IM sīkāk klasificē, kā aprakstīts nākamajās sadaļās.
Dalītās fāzes asinsspiediens
Mērķis, ierīce un darbības principsdalītās fāzes asinhronais motors ir balstīts uz divu tinumu izmantošanu: sākuma un galveno. Starteris ir izgatavots no mazāka diametra stieples un mazāk pagriezieniem attiecībā pret galveno, lai radītu lielāku pretestību. Tas ļauj tā magnētisko lauku orientēt leņķī. Tas atšķiras no galvenā magnētiskā lauka virziena, kas izraisa rotora rotāciju. Darba tinums, kas izgatavots no lielāka diametra stieples, nodrošina motora darbību visu pārējo laiku.
Sākuma griezes moments ir zems, parasti no 100 līdz175% no nominālā. Motors piesaista lielu sākuma strāvu. Tas ir 7-10 reizes lielāks par nominālo. Arī maksimālais griezes moments ir 2,5–3,5 reizes lielāks. Šāda veida motorus izmanto mazos dzirnaviņās, ventilatoros un pūtējos, kā arī citās lietās ar mazu griezes momentu, sākot no 40 līdz 250 vatiem. Jāizvairās no šādu motoru izmantošanas, ja ir nepieciešami bieži ieslēgšanās / izslēgšanās cikli vai liels griezes moments.
IM ar kondensatora palaišanu
Kondensatora asinhronā motora tips untā darbības princips ir balstīts uz to, ka kondensators ir sērijveidā savienots ar tā sākuma tinumu ar sadalītu fāzi, nodrošinot sākuma "impulsu". Tāpat kā iepriekšējā tipa motoros, ir arī centrbēdzes slēdzis. Tas izslēdz starta ķēdi, kad motora ātrums sasniedz 75% no nominālā ātruma. Tā kā kondensators ir savienots virknē, tas rada lielāku sākuma griezes momentu, sasniedzot 2-4 reizes lielāku darbības griezes momentu. Un sākuma strāva, kā likums, ir 4,5-5,75 reizes lielāka par nominālo, kas ir daudz zemāka nekā sadalītas fāzes gadījumā, jo sākuma tinumā ir lielāks vads.
Modificētā sākuma opcija atšķirasmotors ar aktīvo pretestību. Šāda veida motoros kapacitāti aizstāj ar rezistoru. Rezistors tiek izmantots, ja ir nepieciešams mazāks sākuma griezes moments nekā tad, ja tiek izmantots kondensators. Izņemot zemākas izmaksas, tas nepiedāvā nekādas priekšrocības salīdzinājumā ar kapacitatīvo palaišanu. Šie motori tiek izmantoti siksnas piedziņā, piemēram, mazos konveijeros, lielos ventilatoros un sūkņos, kā arī daudzās tiešās piedziņas vai pārnesumkārbas darbībās.
AD ar darba fāzes nobīdes kondensatoru
Asinhronā ierīce un darbības principsšāda veida motori ir balstīti uz kondensatora pastāvīgu savienojumu virknē ar sākuma tinumu. Pēc tam, kad motors sasniedz nominālo apgriezienu skaitu, palaišanas ķēde kļūst par papildu. Tā kā kapacitāte ir jānovērtē nepārtrauktai lietošanai, tā nevar nodrošināt sākuma kondensatora sākotnējo impulsu. Šāda motora sākuma griezes moments ir zems. Tas ir 30-150% no nominālā. Sākuma strāva ir maza - mazāka par 200% no nominālās, kas padara šāda veida elektromotorus ideālus vietās, kur nepieciešama bieža ieslēgšana un izslēgšana.
Šim dizainam ir vairākas priekšrocības.Kontūru ir viegli pārveidot lietošanai ar ātruma kontrolieriem. Elektromotorus var noregulēt optimālai efektivitātei un lielam jaudas koeficientam. Tie tiek uzskatīti par visuzticamākajiem vienfāzes motoriem galvenokārt tāpēc, ka tie neizmanto centrbēdzes palaišanas slēdzi. Tos izmanto ventilatoros, pūtējos un bieži ieslēgtās ierīcēs. Piemēram, regulējot mehānismus, vārtu atvēršanas sistēmas un garāžas durvis.
AD ar sākuma un darba kondensatoru
Asinhronā ierīce un darbības principsšāda veida motori ir balstīti uz starta kondensatora sērijas savienojumu ar sākuma tinumu. Tas ļauj radīt lielāku griezes momentu. Turklāt tam ir pastāvīgs kondensators, kas pēc starta kapacitātes izslēgšanas ir virknē savienots ar palīg tinumu. Šis izvietojums pieļauj lielas griezes momenta pārslodzes.
Šis motora tips ir paredzēts zemākām strāvāmpilna slodze, kas padara to efektīvāku. Šis dizains ir visdārgākais palaišanas, kondensatoru un centrbēdzes slēdža klātbūtnes dēļ. Izmanto kokapstrādes mašīnās, gaisa kompresoros, augstspiediena ūdens sūkņos, vakuuma sūkņos un vietās, kur nepieciešams liels griezes moments. Jauda - no 0,75 līdz 7,5 kW.
IM ar aizsargātu stabu
Asinhronā ierīce un darbības principsšāda veida motors sastāv no tā, ka tam ir tikai viena galvenā tinuma un nav sākuma tinuma. Sākums ir saistīts ar faktu, ka ap nelielu daļu no katra statora pola ir aizsargājošs vara gredzens, kā rezultātā magnētiskais lauks šajā apgabalā atpaliek no lauka neaizsargātajā daļā. Divu lauku mijiedarbība izraisa vārpstas rotāciju.
Tā kā nav sākuma spoles vai slēdžavai kondensators, motors ir elektriski vienkāršs un lēts. Turklāt tā ātrumu var regulēt, mainot spriegumu vai izmantojot vairāku krānu tinumu. Aizēnots stabu motora dizains ļauj ražot masveidā. Parasti to uzskata par "vienreizēju", jo to ir daudz lētāk nomainīt nekā salabot. Papildus pozitīvajām īpašībām šim dizainam ir vairāki trūkumi:
- zems sākuma griezes moments, kas vienāds ar 25–75% no nominālā;
- augsta slīdēšana (7–10%);
- zema efektivitāte (mazāk nekā 20%).
Zemas sākotnējās izmaksas ļauj izmantotŠāda veida AD mazjaudas vai reti lietotās ierīcēs. Tie ir mājsaimniecības vairāku ātrumu ventilatori. Bet to zemais griezes moments, zemā efektivitāte un sliktās mehāniskās īpašības neļauj tos izmantot komerciāli vai rūpnieciski.
Trīsfāzu asinsspiediens
Šie elektromotori tiek plaši izmantotirūpniecībā. Ierīci un trīsfāzu asinhronā motora darbības principu nosaka tā konstrukcija - ar vāveres būru vai ar fāzes rotoru. Lai sāktu, nav nepieciešams kondensators, startera tinums, centrbēdzes slēdzis vai cita ierīce. Sākuma griezes moments ir vidējs vai liels, tāpat kā jauda un efektivitāte. Tos izmanto slīpēšanas, virpošanas, urbšanas mašīnās, sūkņos, kompresoros, konveijeros, lauksaimniecības mašīnās utt.
Slēgta rotora BP
Šis ir trīsfāžu asinhronais motors, principsdarbs un kura ierīce tika aprakstīta iepriekš. Tas veido gandrīz 90% no visiem trīsfāžu elektromotoriem. Pieejama jauda no 250 W līdz vairākiem simtiem kW. Salīdzinot ar vienfāzes motoriem no 750 W, tie ir lētāki un iztur lielas slodzes.
IM ar fāzes rotoru
Trīsfāžu ierīce un darbības principsAsinhronais motors ar fāzes rotoru atšķiras no AD tipa vāveres būra ar to, ka uz rotora ir uzstādīts tinumu komplekts, kura galiem nav īssavienojuma. Tos izved, lai paslīdētu gredzeni. Tas ļauj tiem pievienot ārējos rezistorus un kontaktorus. Maksimālais griezes moments ir tieši proporcionāls rotora pretestībai. Tāpēc ar mazu ātrumu to var palielināt ar papildu pretestību. Augsta pretestība pieļauj lielu griezes momentu pie zemas sākuma strāvas.
Rotoram paātrinoties, pretestībasamazinās, lai mainītu motora raksturojumu atbilstoši slodzes prasībām. Pēc tam, kad motors sasniedz bāzes ātrumu, ārējie rezistori tiek atvienoti. Un elektromotors darbojas kā normāls asinsspiediens. Šis tips ir ideāli piemērots lielām inerciālām slodzēm, kurām nepieciešams griezes moments pielikt pie gandrīz nulles ātruma. Tas nodrošina maksimālo paātrinājumu minimālā laikā ar minimālu pašreizējo patēriņu.
Šādu motoru trūkums ir tādsslīdošajiem gredzeniem un sukām nepieciešama regulāra apkope, kas nav nepieciešama vāveres būra motoram. Ja rotora tinums ir aizvērts un tiek mēģināts sākt (t.i., ierīce kļūst par standarta IM), tajā plūst ļoti liela strāva. Tas ir 14 reizes lielāks par nominālo pie ļoti maza griezes momenta, kas ir 60% no bāzes griezes momenta. Vairumā gadījumu tas neatrod pielietojumu.
Mainot rotācijas ātruma atkarību nogriezes momentu, pielāgojot rotora pretestību, jūs varat mainīt ātrumu noteiktā slodzē. Tas ļauj viņiem tos efektīvi samazināt par aptuveni 50%, ja slodzei nepieciešams mainīgs griezes moments un ātrums, kas bieži sastopams iespiedmašīnās, kompresoros, konveijeros, pacēlājos un liftos. Samazinot ātrumu zem 50%, tiek panākta ļoti zema efektivitāte, pateicoties lielākai jaudas izkliedēšanai rotora pretestībās.
