Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика

Асинхронный движок – это машина переменного тока. Слово «асинхронный» значит неодновременный. При всем этом имеется в виду, что у асинхронных движков частота вращения магнитного поля отличается от частоты вращения ротора. Основными частями машины являются статор и ротор, отделенные друг от друга равномерным воздушным зазором.

Рис.1. Устройство асинхронных движков

Статор – недвижная часть машины (рис. 1, а Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика). Его сердечник с целью уменьшения утрат на вихревые токи набирают из штампованных листов электротехнической стали шириной 0,35 – 0,5 мм, изолированных друг от друга слоем лака. В пазы магнитопровода статора укладывается обмотка. В трехфазных движках обмотка трехфазная. Фазы обмотки могут соединяться в звезду либо в треугольник зависимо от величины напряжения сети Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика.

Ротор – крутящаяся часть мотора. Магнитопровод ротора представляет собой цилиндр, набранный из штампованных листов электротехнической стали (рис. 1, б, в). В пазах ротора укладывают обмотку, зависимо от типа обмотки роторы асинхронных движков делятся на короткозамкнутые и фазные (с контактными кольцами). Короткозамкнутая обмотка представляет собой неизолированные медные либо дюралевые стержни (рис Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика. 1, г), соединенные с торцов кольцами из этого же материала («беличья клетка»).

У фазного ротора (см. рис. 1, в) в пазах магнитопровода уложена трехфазная обмотка, фазы которой соединены звездой. Свободные концы фаз обмотки присоединены к трем медным контактным кольцам, насаженным на вал мотора. Контактные кольца изолированы друг от друга и от вала. К Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика кольцам прижаты угольные либо медно-графитные щетки. Через контактные кольца и щетки в обмотку ротора можно включить трехфазный пуско-регулировочный реостат.

Преобразование электронной энергии в механическую в асинхронном движке осуществляется средством вращающегося магнитного поля. Крутящееся магнитное поле это неизменный поток, крутящийся в пространстве с неизменной угловой скоростью Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика.

Необходимыми критериями возбуждения вращающегося магнитного поля являются:

- пространственный сдвиг осей катушек статора,

- временной сдвиг токов в катушках статора.

Оси фаз обмотки сдвинуты в пространстве на угол 120º. 2-ое условие обеспечивается подачей на катушки статора трехфазной системы напряжений.

При включении мотора в трехфазную сеть в обмотке статора устанавливается система токов схожей частоты Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика и амплитуды, повторяющиеся конфигурации которых относительно друг дружку совершаются с запаздыванием на 1/3 периода.

Токи фаз обмотки делают магнитное поле, крутящееся относительно статора с частотой n1, об/мин, которая именуется синхронной частотой вращения мотора:

, (1)

где f1 – частота тока сети, Гц;

р – число пар полюсов магнитного поля.

При стандартной Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика частоте тока сети Гц частота вращения поля по формуле (1) и зависимо от числа пар полюсов имеет последующие значения:

р
n1, об/мин

Вращаясь, поле пересекает проводники обмотки ротора, наводя в их ЭДС. При замкнутой обмотке ротора ЭДС вызывает токи, при содействии которых с вращающимся магнитным полем появляется крутящий электрический момент Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика. Частота вращения ротора в двигательном режиме асинхронной машины всегда меньше частоты вращения поля, т.е. ротор «отстает» от вращающегося поля. Только при всем этом условии в проводниках ротора наводится ЭДС, протекает ток и создается крутящий момент. Явление отставания ротора от магнитного поля именуется скольжением. Степень отставания ротора Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика от магнитного поля характеризуется величиной относительного скольжения

, (2)

где n2 – частота вращения ротора, об/мин.

Для асинхронных движков скольжение может изменяться в границах от 1 (запуск) до величины, близкой 0 (холостой ход).

Для движков с короткозамнутым ротором употребляют прямой запуск и запуск при пониженном напряжении.

1. Прямой запуск – обмотка статора врубается конкретно в сеть Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика на полное напряжение. Прямой запуск допустим только для асинхронных движков с короткозамкнутым ротором малой и средней мощности (до 15-20 кВт). Но при значимой мощности питающей сети этот метод можно распространить на движки большей мощности (приблизительно до 50 кВт).

2. Запуск при пониженном напряжении. Пусковой ток мотора пропорционален напряжению на фазах обмотки статора U1, потому Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика уменьшение напряжения U1 сопровождается подходящим уменьшением пускового тока. Но таковой метод приводит к уменьшению исходного пускового момента, который пропорционален квадрату напряжения на фазах обмотки статора. Ввиду значимого понижения пускового момента обозначенный метод запуска применим только при малых нагрузках на валу.

Есть некоторое количество методов снижения напряжения U1 в момент запуска Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика:

а) при легком пуске асинхронных движков средней мощности, которые нормально работают при соединении фаз обмотки статора треугольником, используют понижение напряжения на зажимах этих фаз переключением их в звезду;

б) при любом типе соединения фаз обмотки статора снизить напряжение можно при помощи реактора (трехфазной индуктивной катушки), включенного поочередно в Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика обмотку статора. Наименее экономно снижать напряжение на статоре поочередным включением реостатов, потому что они при всем этом очень греются и появляются дополнительные утраты электронной энергии;

в) для движков большой мощности снижать напряжение целенаправлено с помощью понижающего трехфазного автотрансформатора. Этот метод лучше предшествующего, но существенно дороже. После того, как Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика ротор мотора разгонится, и ток спадает, на обмотку статора подается полное напряжение сети.

Запуск мотора с фазным ротором осуществляется методом включения пускового реостата в цепь ротора. Пусковой реостат понижает величину исходного пускового тока и сразу наращивает исходный пусковой момент, который может добиться величины, близкой к наибольшему моменту. По мере разгона мотора Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика пусковой реостат выводят.

Регулирование- принудительное изменение частоты вращения при неизменной нагрузке на валу. Недочетом асинхронных движков является нехорошая регулировочная способность. Но все таки некие способности регулирования имеются.

Из формулы скольжения (2) можно получить выражение частоты вращения ротора асинхронного мотора

. (3)

Из равенства (3) следует, что изменять частоту вращения можно последующими методами Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика: конфигурацией частоты тока статора f1, числа пар полюсов р и скольжения s. Частоту вращения ротора можно регулировать и конфигурацией напряжения питания U1. Разглядим эти методы.

Регулирование конфигурацией частоты тока статора f1. Частотное регулирование асинхронных движков является более многообещающим в связи с наличием обычных и надежных трехфазных тиристорных преобразователей частоты, которые Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика включают меж промышленной сетью и асинхронным движком. При регулировании частоты f1 скорость мотора можно плавненько изменять так, что ее наибольшее значение будет в 10-ки либо сотки раз превосходить малые. p>

Регулирование конфигурацией числа пар полюсов р. Переключение числа пар полюсов асинхронных движков обеспечивает ступенчатое регулирование частоты вращения ротора Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика и отличается экономичностью. Оно применяется в машинах со особым исполнением обмотки статора, допускающим переключение ее катушек на различное число пар полюсов, также, когда в пазах магнитопровода статора расположено несколько попеременно включаемых обмоток, выполненных на различное число пар полюсов, к примеру, р = 1 и р = 2. Движки с конфигурацией числа пар полюсов Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика именуются многоскоростными, индустрией выпускаются движки на две, три и четыре скорости.

Регулирование конфигурацией подводимого напряженияU1. Снижение напряжения вызывает понижение скорости ротора. Уменьшать напряжение U1 можно включением в цепь статора реостатов, автотрансформаторов либо регулируемых дросселей. Данный способ применяется только у движков малой мощности, потому что при уменьшении напряжения миниатюризируется наибольший Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика момент мотора, который пропорционален квадрату напряжения. Понижение наибольшего момента уменьшает припас по стойкости работы мотора. Не считая того, спектр регулирования частоты вращения сравнимо маленькой.

Вышеперечисленные методы регулирования используются для асинхронных движков с короткозамкнутым ротором.

У движков с фазным ротором частота вращения регулируется конфигурацией скольжения. Для этого в обмотку ротора включают регулировочный Вопрос 17. Устройство, Принцип действия и основные характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика реостат. При увеличении сопротивления регулировочного реостата скольжение возрастает, а частота вращения миниатюризируется (рис. 2).

Этот метод обеспечивает плавное изменение частоты вращения.

Изменение направления вращения ротора именуется реверсированием. Для реверса нужно поменять местами два провода на зажимах статорной обмотки мотора.


vopros-2-pokazateli-effektivnogo-ispolzovaniya-osnovnih-sredstv.html
vopros-2-politiko-pravovie-ucheniya-perioda-imperatorskogo-rima.html
vopros-2-poryadok-i-sposobi-zaklyucheniya-dogovora-forma-dogovora.html