Az elektromosság tudománya a 19. és 20. században gyorsan fejlődött, ami az elektromos indukciós motorok megalkotásához vezetett. Az ilyen eszközök segítségével az ipari ipar fejlődése messze előrelépett, és ma már lehetetlen elképzelni az üzemeket és gyárakat aszinkron villanymotort használó erőgépek nélkül.
Tartalom
Megjelenés története
Az aszinkron villanymotor létrehozásának története 1888-ban kezdődik, amikor Nikola Tesla szabadalmaztatott egy villanymotor áramkört, ugyanabban az évben egy másik tudós az elektrotechnika területén Gallileo Ferrarik cikket közölt egy aszinkron gép működésének elméleti vonatkozásairól.
1889-ben az orosz fizikus Mihail Oszipovics Dolivo-Dobrovolszkij szabadalmat kapott Németországban egy aszinkron háromfázisú villanymotorra.
Mindezek a találmányok lehetővé tették az elektromos gépek fejlesztését, és az elektromos gépek tömeges ipari alkalmazásához vezettek, ami jelentősen felgyorsította a gyártás összes technológiai folyamatát, növelte a munka hatékonyságát és csökkentette a munkaintenzitást.
Jelenleg az iparban leggyakrabban használt villanymotor a Dolivo-Dobrovolsky által létrehozott elektromos gép prototípusa.
Az aszinkron motor berendezése és működési elve
Az indukciós motor fő alkotóelemei az állórész és a forgórész, amelyeket légrés választ el egymástól. A motorban az aktív munkát a forgórész tekercselése és magja végzi.
A motor aszinkronja alatt a rotor fordulatszáma és az elektromágneses tér forgási frekvenciája közötti különbséget értjük.
állórész - ez a motor fix része, melynek magja elektromos acélból készült és a vázba van szerelve. Az ágy öntött módon olyan anyagból készült, amely nem mágneses (öntöttvas, alumínium). Az állórész tekercselése háromfázisú rendszer, amelyben a vezetékek 120 fokos elhajlási szögű hornyokba vannak fektetve. A tekercsek fázisai szabványosan a "csillag" vagy "háromszög" séma szerint csatlakoznak a hálózathoz.
Forgórész Ez a motor mozgó része. Az aszinkron villanymotorok forgórésze kétféle: mókuskalitkás és fázisrotoros. Ezek a típusok a forgórész tekercsének kialakításában különböznek egymástól.
Aszinkron mókuskalitkás motor
Ezt a típusú elektromos gépet először M.O. szabadalmaztatta. Dolivo-Dobrovolsky és népies nevén "mókuskerék" a szerkezet megjelenése miatt. A rövidre zárt rotor tekercs gyűrűkkel rövidre zárt rézrudakból áll (alumínium, sárgaréz) és behelyezzük a forgórészmag tekercsének hornyaiba. Az ilyen típusú rotorok nem rendelkeznek mozgó érintkezőkkel, így ezek a motorok nagyon megbízhatóak és tartósak.
Indukciós motor fázisrotorral
Egy ilyen eszköz lehetővé teszi a munka sebességének széles tartományban történő beállítását. A fázisrotor egy háromfázisú tekercs, amely a "csillag" vagy háromszög sémák szerint van csatlakoztatva. Az ilyen villanymotorokban speciális kefék vannak a kialakításban, amelyekkel a rotor fordulatszámát állíthatja be. Ha egy ilyen motor mechanizmusához speciális reosztátot adnak, akkor a motor indításakor az aktív ellenállás csökken, és ezáltal az indítási áramok csökkennek, ami hátrányosan befolyásolja az elektromos hálózatot és magát a készüléket.
Működési elve
Amikor elektromos áramot vezetnek az állórész tekercseire, mágneses fluxus lép fel. Mivel a fázisok egymáshoz képest 120 fokkal eltolódnak, emiatt a tekercsekben az áramlás forog. Ha a rotor rövidre van zárva, akkor ilyen forgással áram jelenik meg a rotorban, amely elektromágneses teret hoz létre. A forgórész és az állórész mágneses mezői egymással kölcsönhatásban az elektromos motor forgórészének forgását okozzák. Ha a forgórész fázis, akkor az állórészre és a forgórészre egyszerre kap feszültséget, mindegyik mechanizmusban megjelenik egy mágneses mező, kölcsönhatásba lépnek egymással és forgatják a forgórészt.
Az aszinkron motorok előnyei
| mókuskalitkás rotorral | Fázis rotorral |
|---|---|
| 1. Egyszerű eszköz és indító áramkör | 1. Kis indítóáram |
| 2. Alacsony gyártási költség | 2. A forgási sebesség beállításának képessége |
| 3. A terhelés növekedésével a tengely fordulatszáma nem változik | 3. Dolgozzon kis túlterhelésekkel a sebesség megváltoztatása nélkül |
| 4. Képes ellenállni a rövid távú túlterheléseknek | 4. Automatikus indítás alkalmazható |
| 5. Megbízható és tartós működés | 5. Nagy nyomatékkal rendelkezik |
| 6. Minden munkakörülményre alkalmas | |
| 7. Nagy hatékonysággal rendelkezik |
Az aszinkron motorok hátrányai
| mókuskalitkás rotorral | Fázis rotorral |
|---|---|
| 1. A rotor sebessége nem állítható | 1. Nagy méretek |
| 2. Kis indítónyomaték | 2. A hatékonyság alacsonyabb |
| 3. Magas indítóáram | 3. Gyakori karbantartás a kefe kopása miatt |
| 4. Némi tervezési bonyolultság és mozgó érintkezők jelenléte |
Az aszinkron motorok nagyon hatékony eszközök, kiváló mechanikai jellemzőkkel, ami miatt vezetők a használat gyakoriságában.
Üzemmódok
Az aszinkron típusú villanymotor univerzális mechanizmus, és számos üzemmóddal rendelkezik a működés időtartamára:
- Folyamatos;
- rövid időszak;
- Időszakos;
- Ismételt-rövid távú;
- Különleges.
Folyamatos üzemmód - az aszinkron eszközök fő működési módja, amelyet az elektromos motor állandó működése jellemez, leállások nélkül, állandó terhelés mellett. Ez a működési mód a legelterjedtebb, ipari vállalkozásokban mindenhol használják.
Pillanatnyi mód - az állandó terhelés eléréséig működik egy bizonyos ideig (10-90 perc), nincs ideje a lehető legjobban bemelegíteni. Utána kikapcsol. Ezt a módot munkaanyagok adagolásakor használják (víz, olaj, gáz) és más helyzetekben.
Periodikus üzemmód - a munka időtartama bizonyos értékű, és a munkaciklus végén kikapcsol. Üzemmód start-work-stop. Ugyanakkor kikapcsolhat egy ideig, amíg nincs ideje lehűlni külső hőmérsékletre, és újra bekapcsolni.
Szakaszos üzemmód - a motor nem melegszik fel a maximumra, de nincs ideje lehűlni a külső hőmérsékletre. Felvonókban, mozgólépcsőkben és egyéb berendezésekben használják.
különleges rezsim - a felvétel időtartama és időtartama tetszőleges.
Az elektrotechnikában az elektromos gépek megfordíthatóságának elve létezik - ez azt jelenti, hogy az eszköz képes az elektromos energiát mechanikai energiává alakítani, és az ellenkező műveleteket végrehajtani.
Az aszinkron villanymotorok is megfelelnek ennek az elvnek, és rendelkeznek motoros és generátoros üzemmóddal.
Motoros üzemmód - az aszinkron villanymotor fő működési módja. Amikor a tekercsekre feszültséget kapcsolunk, elektromágneses nyomaték keletkezik, ami a forgórészt a tengellyel együtt húzza, és így a tengely forogni kezd, a motor állandó fordulatszámot ér el, hasznos munkát végezve.
generátor üzemmód - az elektromos áram gerjesztésének elvén alapul a motor tekercseiben a forgórész forgása során. Ha a motor forgórészét mechanikusan forgatják, akkor az állórész tekercseken elektromotoros erő képződik, a tekercsekben lévő kondenzátor jelenlétében kapacitív áram keletkezik.Ha a kondenzátor kapacitása egy bizonyos érték, a motor jellemzőitől függően, akkor a generátor öngerjeszti, és megjelenik egy háromfázisú feszültségrendszer. Így a mókuskalitkás motor generátorként fog működni.
Aszinkron motorok fordulatszám-szabályozása
Az aszinkron villanymotorok forgási sebességének szabályozására és működési módjuk szabályozására a következő módszerek állnak rendelkezésre:
- Frekvencia - amikor az áram frekvenciája az elektromos hálózatban megváltozik, az elektromos motor forgási frekvenciája megváltozik. Ehhez a módszerhez frekvenciaváltónak nevezett eszközt használnak;
- Reosztatikus - amikor a reosztát ellenállása a rotorban megváltozik, a forgási sebesség megváltozik. Ez a módszer növeli az indítónyomatékot és a kritikus szlipet;
- Impulzus - olyan vezérlési módszer, amelyben egy speciális feszültséget alkalmaznak a motorra.
- A tekercsek átkapcsolása az elektromos motor működése közben a „csillag” áramkörről a „háromszög” áramkörre, ami csökkenti az indítási áramokat;
- Póluspár váltás vezérlés mókusketreces rotorokhoz;
- Induktív reaktancia csatlakoztatása tekercses forgórészes motorokhoz.
Az elektronikus rendszerek fejlődésével a különböző aszinkron típusú villanymotorok vezérlése egyre hatékonyabb és pontosabb. Ilyen motorokat a világon mindenhol használnak, az ilyen mechanizmusok által végzett feladatok sokfélesége napról napra növekszik, és az igény nem csökken.
Hasonló cikkek:
