Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Silnik elektryczny jest zaprojektowany do przekształcania, przy niskich stratach, energii elektrycznej w energię mechaniczną.

Proponujemy rozważyć zasadę działania asynchronicznego silnika elektrycznego z wirnikiem klatkowym, trójfazowym i jednofazowym, jak również jego schematy konstrukcyjne i okablowania.

Konstrukcja silnika

Głównymi elementami silnika elektrycznego są stojan, wirnik, ich uzwojenia i rdzeń magnetyczny.

Konwersja energii elektrycznej na energię mechaniczną zachodzi w wirującej części silnika - wirniku.

W silniku prądu zmiennego wirnik otrzymuje energię nie tylko z powodu pola magnetycznego, ale także indukcji. Dlatego nazywane są silnikami asynchronicznymi. Można to porównać do uzwojenia wtórnego transformatora. Te asynchroniczne silniki nazywane są również transformatorami obrotowymi. Najczęściej stosowane modele są przeznaczone do inkluzji trójfazowej.

Asynchroniczna konstrukcja silnika

Kierunek obrotu silnika elektrycznego jest określony przez zasadę lewego drążka: pokazuje związek między polem magnetycznym a przewodnikiem.

Drugim bardzo ważnym prawem jest Faraday:

  1. Emf jest indukowany w uzwojeniu, ale strumień elektromagnetyczny zmienia się z czasem.
  2. Wielkość indukowanego emf jest wprost proporcjonalna do szybkości zmiany strumienia elektrycznego.
  3. Kierunek EMF przeciwdziała prądowi.

Zasada działania

Po przyłożeniu napięcia do nieruchomych uzwojeń stojana wytwarza on w stojanie pole magnetyczne. W przypadku przyłożenia napięcia przemiennego zmienia się strumień magnetyczny. Stojan powoduje więc zmianę pola magnetycznego, a wirnik otrzymuje strumienie magnetyczne.

W ten sposób wirnik silnika elektrycznego przyjmuje ten przepływ stojana, a zatem obraca się. Jest to podstawowa zasada działania i poślizgu w maszynach asynchronicznych. Z powyższego należy zauważyć, że strumień magnetyczny stojana (i jego napięcia) musi być równy prądowi zmiennemu do obracania wirnika, tak że maszyna asynchroniczna może pracować tylko z mocy prądu przemiennego.

Zasada działania silnika asynchronicznego

Kiedy takie silniki działają jak generator, będą bezpośrednio generować prąd przemienny. W przypadku takiej pracy wirnik obraca się za pomocą zewnętrznych środków, powiedzmy, turbiny. Jeśli wirnik ma pewien magnetyzm szczątkowy, to znaczy pewne właściwości magnetyczne, które zachowuje, jak magnes wewnątrz materiału, wirnik wytwarza zmienny przepływ w uzwojeniu stojana stacjonarnego. Więc to uzwojenie stojana otrzyma indukowane napięcie zgodnie z zasadą indukcji.

Generatory indukcyjne są używane w małych sklepach i gospodarstwach domowych, aby zapewnić dodatkowe wsparcie żywieniowe i są najtańsze ze względu na łatwą instalację. Ostatnio są one powszechnie stosowane przez ludzi w krajach, w których maszyny elektryczne tracą moc z powodu stałych spadków napięcia w sieci zasilającej. W większości przypadków wirnik obraca się za pomocą małego silnika wysokoprężnego podłączonego do asynchronicznego generatora napięcia przemiennego.

Jak obraca się wirnik

Obracający się strumień magnetyczny przechodzi przez szczelinę powietrzną między stojanem, wirnikiem i uzwojeniami stałymi w wirniku. Ten obrotowy przepływ wytwarza napięcie w przewodach wirnika, zmuszając w ten sposób indukcję EMF w nich. Zgodnie z prawem Faradaya dotyczącym indukcji elektromagnetycznej, to właśnie ten względny ruch pomiędzy wirującym strumieniem magnetycznym a nieruchomymi uzwojeniami wirnika wzbudza EMF i jest podstawą obrotu.

Silnik z wirnikiem klatkowym, w którym przewody wirnika tworzą zamknięty obwód, w wyniku czego emf indukuje w nim prąd, kierunek jest określony przez prawo Lensa i jest taki, aby przeciwdziałać przyczynie jego wystąpienia. Względny ruch wirnika pomiędzy obracającym się strumieniem magnetycznym a stałym przewodnikiem jest jego działaniem na obrót. Tak więc, w celu zmniejszenia prędkości względnej, wirnik zaczyna się obracać w tym samym kierunku co wirujący przepływ na uzwojeniach stojana, próbując go złapać. Częstotliwość indukowanego emf jest taka sama jak częstotliwość zasilania.

Silniki indukcyjne typu Ridge

Gdy napięcie zasilania jest niskie, wzbudzenie uzwojeń wirnika o zamkniętej pętli nie występuje. Dzieje się tak dlatego, że gdy liczba zębów stojana i liczba zębów wirnika są równe, powoduje to magnetyczne unieruchomienie stojana i wirnika. Ten fizyczny kontakt jest inaczej nazywany blokowaniem zębów lub blokowaniem magnetycznym. Problem ten można przezwyciężyć, zwiększając liczbę gniazd w wirniku lub stojanie.

Połączenie

Silnik asynchroniczny można zatrzymać, zamieniając dowolne dwa kołki stojana. Jest używany w sytuacjach awaryjnych. Następnie zmienia kierunek wirującego przepływu, który wytwarza moment obrotowy, powodując w ten sposób przerwę w zasilaniu wirnika. Nazywa się to hamowaniem antyfazowym.

Wideo: Jak działa silnik asynchroniczny

Aby tak się nie stało w jednofazowym silniku asynchronicznym, konieczne jest użycie urządzenia kondensatorowego.

Musi być podłączony do uzwojenia początkowego, ale musi być wcześniej obliczony. Formuła

QC = U z I 2 = U 2 I 2 / sin 2

Obwód: Podłączenie silnika asynchronicznego

Z tego wynika, że maszyny elektryczne prądu przemiennego dwufazowego lub jednofazowego muszą być zasilane kondensatorami o mocy równej mocy samego silnika.

Analogia sprzęgła

Biorąc pod uwagę zasadę działania asynchronicznego silnika elektrycznego stosowanego w maszynach przemysłowych oraz jego właściwości techniczne, należy powiedzieć o obrotowym sprzęgle sprzęgła mechanicznego. Moment obrotowy na wale napędowym musi być równy momentowi obrotowemu na wale napędzanym. Ponadto należy podkreślić, że te dwa punkty są takie same, ponieważ moment obrotowy przetwornika liniowego jest spowodowany tarciem między dyskami wewnątrz samego sprzęgła.

Sprzęgło elektromagnetyczne

Podobna zasada działania i silnik trakcyjny z wirnikiem fazowym. System takiego silnika składa się z ośmiu biegunów (z których 4 są podstawowe, a 4 uzupełniające) i rdzeni. Cewki miedziane znajdują się na głównych biegunach. Obrót takiego mechanizmu jest zobligowany do przekładni, która otrzymuje moment obrotowy z wału twornika, zwanego również rdzeniem. Połączenie z siecią odbywa się za pomocą czterech elastycznych kabli. Głównym celem wielobiegunowego silnika elektrycznego jest uruchomienie ruchu ciężkich maszyn: lokomotyw spalinowych, ciągników, kombajnów, aw niektórych przypadkach obrabiarek.

Mocne i słabe strony

Urządzenie silnika asynchronicznego jest prawie uniwersalne, ale także ten mechanizm ma swoje wady i zalety.

Zalety silników indukcyjnych AC:

  1. Projekt jest prostą formą.
  2. Niski koszt produkcji.
  3. Niezawodny i praktyczny w obsłudze.
  4. Nie kapryśny w działaniu.
  5. Prosty schemat sterowania

Wydajność tych silników jest bardzo wysoka, ponieważ nie ma strat tarcia i stosunkowo wysoki współczynnik mocy.

Wady asynchronicznych silników prądu przemiennego:

  1. Sterowanie prędkością bez utraty mocy nie jest możliwe.
  2. Jeśli obciążenie wzrasta, moment maleje.
  3. Stosunkowo mały punkt wyjścia.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria: