Asynchrónne elektromotory s vinutým rotorom

V súčasnosti tvoria asynchrónne motory najmenej 80 % všetkých elektromotorov vyrábaných v priemysle. Patria sem trojfázové asynchrónne motory.

Trojfázové asynchrónne elektromotory sú široko používané v automatizačných a telemechanických zariadeniach, domácich a zdravotníckych zariadeniach, zariadeniach na záznam zvuku atď.

Výhody asynchrónnych elektromotorov

Široké využitie trojfázových asynchrónnych motorov je spôsobené jednoduchosťou ich konštrukcie, spoľahlivosťou v prevádzke, dobrými prevádzkovými vlastnosťami, nízkymi nákladmi a jednoduchou údržbou.

Zariadenie asynchrónnych elektromotorov s vinutým rotorom

Hlavnými časťami akéhokoľvek indukčného motora sú stacionárna časť, stator a rotačná časť nazývaná rotor.

Stator trojfázového indukčného motora pozostáva z vrstveného magnetického obvodu zalisovaného do liateho rámu. Na vnútornom povrchu magnetického obvodu sú kanály na uloženie drôtov vinutia. Tieto drôty sú stranami viacotáčkových mäkkých cievok, ktoré tvoria tri fázy vinutia statora.Geometrické osi cievok sú vzájomne posunuté v priestore o 120 stupňov.

Fázy vinutia je možné pripojiť podľa schémy hviezda alebo trojuholník v závislosti od sieťového napätia. Napríklad, ak je v pase motora uvedené napätia 220/380 V, potom pri sieťovom napätí 380 V sú fázy spojené cez "hviezdu". Ak je sieťové napätie 220 V, potom sú vinutia spojené do «trojuholníka». V oboch prípadoch je fázové napätie motora 220 V.

Rotor trojfázového asynchrónneho motora je valec vyrobený z lisovaných plechov z elektroocele a namontovaný na hriadeli. V závislosti od typu vinutia sú rotory trojfázových asynchrónnych motorov rozdelené na rotory veveričky a fázové rotory.

V asynchrónnych elektromotoroch vyšších výkonov a špeciálnych strojoch s nízkym výkonom sa na zlepšenie štartovacích a regulačných vlastností používajú fázové rotory. V týchto prípadoch je na rotor umiestnené trojfázové vinutie s geometrickými osami fázových cievok (1) navzájom presadenými v priestore o 120 stupňov.

Fázy vinutia sú zapojené do hviezdy a ich konce sú spojené tromi zbernými krúžkami (3) namontovanými na hriadeli (2) a elektricky oddelenými od hriadeľa aj od seba navzájom. Pomocou kief (4), ktoré sú v klznom kontakte s krúžkami (3), je možné zaradiť do obvodov fázového vinutia regulačné reostaty (5).

Indukčný motor s rotorom má lepšie štartovacie a regulačné vlastnosti, ale vyznačuje sa väčšou hmotnosťou, rozmermi a nákladmi ako indukčný motor s rotorom nakrátko.

Princíp činnosti asynchrónnych elektromotorov

Princíp činnosti asynchrónneho stroja je založený na využití rotujúceho magnetického poľa.Keď je trojfázové vinutie statora pripojené k sieti, otáča sa magnetické polektorého uhlová rýchlosť je určená frekvenciou siete f a počtom pólových párov vinutia p, t.j. ω1 = 2πf / p

Toto pole, ktoré pretína drôty vinutia statora a rotora, indukuje EMF vo vinutí (podľa zákona elektromagnetickej indukcie). Keď je vinutie rotora zatvorené, jeho EMF indukuje prúd v obvode rotora. V dôsledku interakcie prúdu s výsledným malým poľom vzniká elektromagnetický moment, ak tento moment prekročí moment odporu hriadeľa motora, hriadeľ sa začne otáčať a uvedie pracovný mechanizmus do pohybu. Zvyčajne sa uhlová rýchlosť rotora ω2 nerovná uhlovej rýchlosti magnetického poľa ω1, ktoré sa nazýva synchrónne. Odtiaľ pochádza názov motora asynchrónny, teda asynchrónny.

Činnosť asynchrónneho stroja je charakterizovaná sklzom s, čo je relatívny rozdiel medzi uhlovými rýchlosťami poľa ω1 a rotora ω2: s = (ω1-ω2) / ω1

Hodnota a znamienko sklzu v závislosti od uhlovej rýchlosti rotora voči magnetickému poľu určujú režim činnosti indukčného stroja. Takže v ideálnom režime naprázdno sa rotor a magnetické pole otáčajú rovnakou frekvenciou v rovnakom smere, sklz s = 0, rotor je stacionárny vzhľadom na točivé magnetické pole, EMF v jeho vinutí nie je indukované, rotor prúd a elektromagnetický moment stroja sú nulové. Pri štarte je rotor v prvom časovom okamihu nehybný: ω2 = 0, s = 1. V podstate sa sklz v režime motora mení z s = 1 pri štarte na s = 0 v ideálnom režime nečinnosti. .

Keď sa rotor otáča rýchlosťou ω2> ω1 v smere otáčania magnetického poľa, sklz bude záporný. Stroj prejde do režimu generátora a vyvinie brzdný moment. Keď sa rotor otáča v smere opačnom ako je smer otáčania magnetického pólu (s> 1), indukčný stroj sa prepne do opačného režimu a tiež vyvinie brzdný moment. V závislosti od sklzu sa teda rozlišujú režimy motora (s = 1 ÷ 0), generátora (s = 0 ÷ -∞) a opačný režim (s = 1 ÷ + ∞). Na zastavenie indukčných motorov sa používajú režimy komutácie generátora a počítadla.

Pozri tiež: Spustenie motora s navinutým rotorom