Asinchroniniai elektros varikliai su apvyniotu rotoriumi

Šiuo metu asinchroniniai varikliai sudaro mažiausiai 80% visų pramonės gaminamų elektros variklių. Tai apima trifazius asinchroninius variklius.

Trifaziai asinchroniniai elektros varikliai plačiai naudojami automatikos ir telemechanikos įrenginiuose, buityje ir medicinos prietaisuose, garso įrašymo įrenginiuose ir kt.

Asinchroninių elektros variklių privalumai

Plačiai naudojami trifaziai asinchroniniai varikliai dėl jų konstrukcijos paprastumo, veikimo patikimumo, gerų eksploatacinių savybių, mažų sąnaudų ir lengvos priežiūros.

Asinchroninių elektros variklių su apvyniotu rotoriumi įtaisas

Pagrindinės bet kurio indukcinio variklio dalys yra stacionari dalis, statorius ir besisukanti dalis, vadinama rotoriumi.

Trifazio indukcinio variklio statorius susideda iš laminuotos magnetinės grandinės, įspaustos į lietinį rėmą. Magnetinės grandinės vidiniame paviršiuje yra kanalai apvijų laidams tiesti. Šie laidai yra kelių apsisukimų minkštųjų ritinių šonai, kurie sudaro tris statoriaus apvijos fazes.Ričių geometrinės ašys erdvėje pasislenka viena kitos atžvilgiu 120 laipsnių.

Apvijos fazes galima sujungti pagal schemą žvaigždė ar trikampis priklausomai nuo tinklo įtampos. Pavyzdžiui, jei variklio pase nurodyta 220/380 V įtampa, tada, kai tinklo įtampa yra 380 V, fazės sujungiamos per "žvaigždę". Jei tinklo įtampa yra 220 V, tada apvijos jungiamos „trikampiu“. Abiem atvejais variklio fazinė įtampa yra 220 V.

Trifazio asinchroninio variklio rotorius yra cilindras, pagamintas iš štampuotų elektrotechninio plieno lakštų ir sumontuotas ant veleno. Priklausomai nuo apvijos tipo, trifazių asinchroninių variklių rotoriai skirstomi į voverės ir fazinius.

Didesnės galios asinchroniniuose elektros varikliuose ir specialiose mažos galios mašinose paleidimo ir reguliavimo savybėms pagerinti naudojami faziniai rotoriai. Tokiais atvejais ant rotoriaus dedama trifazė apvija, kurios fazių ritės (1) geometrinės ašys yra paslinktos erdvėje viena kitos atžvilgiu 120 laipsnių.

Apvijos fazės yra sujungtos žvaigždute, o jų galai sujungti trimis slydimo žiedais (3), sumontuotais ant veleno (2) ir elektra izoliuotais tiek nuo veleno, tiek vienas nuo kito. Šepečiais (4), kurie slysta su žiedais (3), į fazinės apvijos grandines galima įtraukti reguliuojančius reostatus (5).

Indukcinis variklis su rotoriumi pasižymi geresnėmis paleidimo ir reguliavimo savybėmis, tačiau pasižymi didesne mase, matmenimis ir kaina nei indukcinis variklis su voverės narvelio rotoriumi.

Asinchroninių elektros variklių veikimo principas

Asinchroninės mašinos veikimo principas pagrįstas besisukančio magnetinio lauko naudojimu.Kai prie tinklo prijungiama trifazė statoriaus apvija, ji sukasi magnetinis laukaskurio kampinį greitį lemia tinklo dažnis f ir apvijos polių porų skaičius p, t.y. ω1 = 2πf / p

Šis laukas, sukryžiavęs statoriaus ir rotoriaus apvijų laidus, apvijose indukuoja EML (pagal elektromagnetinės indukcijos dėsnį). Kai rotoriaus apvija uždaryta, jo EMF indukuoja srovę rotoriaus grandinėje. Dėl srovės sąveikos su susidariusiu mažu lauku susidaro elektromagnetinis momentas, kuris viršija variklio veleno pasipriešinimo momentą, velenas pradeda suktis ir paleidžia darbinį mechanizmą. Paprastai rotoriaus kampinis greitis ω2 nėra lygus magnetinio lauko kampiniam greičiui ω1, kuris vadinamas sinchroniniu. Taigi variklio pavadinimas asinchroninis, tai yra, asinchroninis.

Asinchroninės mašinos veikimas apibūdinamas slydimu s, kuris yra santykinis lauko ω1 ir rotoriaus ω2 kampinių greičių skirtumas: s = (ω1-ω2) / ω1

Slydimo reikšmė ir ženklas, priklausomai nuo rotoriaus kampinio greičio magnetinio lauko atžvilgiu, lemia indukcinės mašinos veikimo režimą. Taigi idealiu tuščiosios eigos režimu rotorius ir magnetinis laukas sukasi tuo pačiu dažniu ta pačia kryptimi, slydimas s = 0, rotorius yra nejudantis besisukančio magnetinio lauko atžvilgiu, EML jo apvijoje nesukeliamas, rotorius srovė ir mašinos elektromagnetinis momentas yra lygūs nuliui. Paleidimo metu rotorius nejuda pirmuoju laiko momentu: ω2 = 0, s = 1. Iš esmės slydimas variklio režimu keičiasi nuo s = 1 paleidimo metu iki s = 0 idealiu tuščiosios eigos režimu .

Rotoriui sukantis greičiu ω2> ω1 magnetinio lauko sukimosi kryptimi, slydimas tampa neigiamas. Mašina pereina į generatoriaus režimą ir sukuria stabdymo momentą. Kai rotorius sukasi priešinga magnetinio poliaus sukimosi krypčiai (s> 1), indukcinė mašina persijungia į priešingą režimą ir taip pat sukuria stabdymo momentą. Taigi, priklausomai nuo slydimo, skiriami variklio (s = 1 ÷ 0), generatoriaus (s = 0 ÷ -∞) ir priešingo režimo (s = 1 ÷ + ∞) režimai. Asinchroniniams varikliams sustabdyti naudojami generatoriaus ir priešpriešinio komutavimo režimai.

Taip pat žiūrėkite: Suvynioto rotoriaus variklio paleidimas