Induksion motorni ishlash usuli va usuli. Asenkron motor turi: ish printsipi, ta'rifi va funktsiyasi

Aksariyat elektr motorlarida bo'lgani kabi, AC induksion vosita (AC) da stator deb ataladigan qattiq tashqi qismga va ichkarida aylanadigan rotorga ega. Ularning orasida ehtiyotkorlik bilan havo oralig'i mavjud.

U qanday ishlaydi?

Asenkron motorlar dizayni va ishlashi, barcha boshqalar kabi, magnit maydonning aylanishi rotorni ishlatish uchun ishlatiladi. Uch fazali BP oziq-ovqatning tabiati sababli tabiiy ravishda yaratilgan motorning yagona turi hisoblanadi. Dvigatellar uchun bu mexanik yoki elektron kommutatsiya qo'llaniladi va bitta fazali AD da qo'shimcha elektr elementlar ishlatiladi.

Elektr dvigatelining ishlashi uchun ikkita elektromagnit vositasi kerak. Asenkron elektr mexanizmi printsipi shundan iboratki, statorda bir to'siq hosil bo'ladi, chunki uning manbaiga ulanadigan manba ulanadi. Lenz qonuniga binoan, bu rotordagi elektromagnit quvvatni (EMF) kuchaytiradi, chunki transformatorning ikkinchi sariqida kuchlanish paydo bo'ladi va boshqa elektromagnitlar to'plamini yaratadi. Demak, AD ning yana bir nomi - indüksiyon vosita. Asenkron motorlarni ishlab chiqish va ishlab chiqarish ushbu elektromagnit magnit maydonlarining o'zaro ta'sirlanishini burish quvvatini hosil qiladi. Natijada, rotor, hosil bo'lgan momentga qarab qaytadi.

Stator

Stator bir nechta ingichka alyuminiy yoki quyma temirdan iborat. Ular bir-biriga bosilib, oyukli bo'sh yadroli silindrni hosil qiladi. Ularga izolyatsiyalangan simlar qo'yilgan. Har bir sarg'ish guruhi ularni atrofidagi yadro bilan birgalikda unga muqobil oqimni qo'llaganidan keyin elektromagnit hosil qiladi. ADning qutblari soni stator sargasmlarining ichki ulanishiga bog'liq. Quvvat manbai ulanganda aylanadigan magnit maydon hosil bo'ladigan tarzda ishlab chiqariladi.

Rotor

Rotor bir xil intervalgacha alyuminiy yoki mis majmuasi bo'lgan bir necha ingichka po'lat plitalardan iborat. Uning eng mashhur turi - sincap yoki "sincap kafesi" - uchlari ustunlar, mexanik va elektr bilan bog'laydi bilan bog'langan. BP ning qariyb 90% bu dizayndan foydalanadi, chunki u sodda va ishonchli. Rotor o'tkazgichlarni o'rnatish uchun eksenel ravishda tartibga solinadigan parallel yivli silindrsimon plastinali shaklli yadrodan iborat. Har bir yivga mis, alyuminiy yoki qotishma chizig'i qo'yiladi. Ikkala tomonda ham halqalar orqali qisqa tutashgan. Bunday qurilish sincap kafesine o'xshaydi, shuning uchun ham tegishli nom oldi.

Rotorning yivlari milga to'liq parallel emas. Ikkita asosiy sabablarga ko'ra ular biroz chayqalish bilan yaratilgan. Birinchisi, magnit shovqin va harmonikani kamaytirish orqali qon bosimining silliq ishlashini ta'minlash. Ikkinchisi esa rotorni qulflash ehtimligini kamaytirishdir: ularning tishlari statorli uyalarning orqasida, ular orasidagi to'g'ridan-to'g'ri magnit tortishish sababli bog'lanadi. Bu ularning soni bir xil bo'lganida sodir bo'ladi. Rotor har bir uchida rulman yordamida milga o'rnatiladi. Bir qism, odatda, yukni haydash uchun boshqasidan ko'prokdir. Ba'zi dvigatellarda tezlikni yoki joylashish sensorlar milning ishlamaydigan uchiga ulanadi.

Stator va rotor o'rtasida havo oralig'i mavjud. U orqali energiya uzatiladi. Yaratilgan tork rotorni va yukning aylanishiga sabab bo'ladi. Amaldagi rotor turiga qaramasdan, indüksiyon motorining qurilma va ish printsipi o'zgarishsiz qoladi. Odatda, qon bosimi stator sariqlarining soni bo'yicha tasniflanadi. Bir fazali va uch fazali elektr motorlar mavjud.

Bir fazali asenkron vosita qurilmasi va ishlash tamoyili

Bir fazali massivlar elektr motorlarining eng katta qismini tashkil qiladi. Mantiqan, eng kam va qimmat xizmat ko'rsatish vositalariga eng ko'p ishlatiladi. Uning nomi aytilganidek, ushbu turdagi indüksiyon motorining ishlashi, bitta stator sargısının va bitta fazali quvvat manbai bilan ishlashning mavjudligiga asoslanadi. Ushbu turdagi barcha rotorlar qisqa tutashgan rotorga ega.

Bir fazali motorlar o'zlarini boshlamaydi. Dvigatel quvvat manbaiga ulanganda, muqobil oqim asosiy sariqlik bo'ylab oqadi. U pulsatsiya qiluvchi magnit maydon hosil qiladi. Induktsiyadan kelib chiqqan holda, rotor energiyaga ega. Asosiy magnit maydon pulsatsiya bo'lgani sababli, mexanizmi aylantirish uchun zarur bo'lgan moment ishlab chiqarilmaydi. Rotor titrashga boshlaydi va qaytib bo'lmaydi. Shuning uchun, bitta fazali qon bosimi uchun tetik mexanizmi talab etiladi. Dastlabki bosimni ta'minlab, milni harakatga keltirishi mumkin.

Bir bosqichli AD ning boshlang'ich mexanizmi asosan statorning qo'shimcha sarilishini tashkil etadi. Bir qator kondansatör yoki bir santrifüj şalter bilan birga bo'lishi mumkin. Ta'minot kuchlanishi qo'llanilganda, asosiy sariqdagi oqim chidamlilik tufayli kuchlanishning orqasida qoladi. Shu bilan bir vaqtda, boshlang'ich sariqdagi elektr energiyasi tirbandligining empedansiga qarab uzayadi yoki kuchlanishni oshiradi. Asosiy sariq va boshlash davri tomonidan hosil qilingan magnit maydonlarning o'zaro ta'siri natijasida hosil bo'lgan magnit maydon hosil qiladi. U bir tomonga buriladi. Rotor hosil bo'ladigan magnit maydon yo'nalishi bo'yicha aylana boshlaydi.

Motor tezligi nominal qiymatining taxminan 75% ga etganidan so'ng, markazlashtiruvchi kalit dastlabki shamolni uzadi. Bundan tashqari, vosita mustaqil ishlashi uchun etarli momentni saqlab turishi mumkin. Maxsus boshlovchi kondansatgichli motorlardan tashqari, barcha bir fazali motorlar odatda 500 vattdan yuqori bo'lmagan quvvatni yaratish uchun ishlatiladi. Turli xil boshlang'ich usullariga qarab, bitta fazali AD quyidagi bo'limlarda tasvirlangan.

AD split fazda

Ajralish davri bilan asenkron motorni ishlashning maqsadi, uskuna va printsiplari ikkita sariq ishlatiladi: boshlang'ich va asosiy. Boshlash katta qarshilik yaratish uchun asosiy diametrga nisbatan kichikroq diametrli simlar va kamroq burilishlar o'tkaziladi. Bu sizga magnit maydonini burchakka yo'naltirish imkonini beradi. Bu rotorning aylanishiga olib keladigan asosiy magnit maydonining yo'nalishidan farq qiladi. Keyinchalik katta diametrli simdan ishlaydigan ishlaydigan o'rindiq, vaqtning qolgan qismida vosita ishini ta'minlaydi.

Boshlanish momenti past, odatda nominal momentning 100% dan 175% gacha. Dvigatel yuqori ishlaydigan elektr tokini ishlatadi. Bu nominaldan 7-10 baravar yuqori. Maksimal Turk 2,5-3,5 marta ko'p. Bu turdagi motorlar kichik tegirmonlarda, fanatlarda va ventilyatorlarda, shuningdek, 40-250 vatt kuchga ega bo'lgan past tork talab qiluvchi boshqa qurilmalarda qo'llaniladi. Tez-tez ishga tushish tezligi yoki yuqori tork talab qilinadigan bunday motorlardan foydalanishdan qochish kerak.

AD kondansatkichli start bilan

Dvigatelning qobiliyatsiz asenkron turi va uning ishlash printsipi, ishga tushirish momentumini ta'minlaydigan, bir-biriga bog'liq bo'lgan quvvatga ega bo'lgan ajratilgan fazaga ega bo'lgan dastlabki sarg'ayishiga asoslanadi. Avtotransport vositalarining oldingi versiyalarida bo'lgani kabi, markazlashtirilgan svetofor ham mavjud. Motor tezligi, nominal tezlikning 75% ga yetganda, dastlabki o'chirib qo'yadi. Kondensator ketma-ketlik bilan bir-biriga ulanganligi sababli, bu ishning katta hajmini 2-4 martaga etadi. Va boshlang'ich oqim, odatda, nominal oqimdan 4,5-5,75 marta yuqoridir, bu split fazdan ko'ra ancha past bo'ladi, chunki boshlang'ich sarg'ishdagi katta sim bo'ladi.

Boshning o'zgartirilgan versiyasi faol qarshilik ko'rsatadigan vosita bilan tavsiflanadi. Bunday turdagi vosita, quvvati qarshilik bilan almashtiriladi. Qarshilik, kondansatörle bilan solishtirganda kichikroq boshlash momentini talab qiladigan hollarda ishlatiladi. Kamroq xarajatlarga qo'shimcha ravishda, bu kapasitiv boshlanishdan ustunlik bermaydi. Ushbu motorlar bilaguzarlarga ega bo'lgan birliklarda qo'llaniladi: kichik konveyerlar, yirik fanatlar va nasoslar, shuningdek to'g'ridan-to'g'ri haydovchi yoki reduktor yordamida ko'plab qurilmalarda.

Ishchi faza almashinadigan kondansatkichli AD

Ushbu turdagi asenkron vosita qurilmasi va ish printsipi dastlabki sarguzasht bilan ketma-ket bog'liq bo'lgan kondansativning doimiy uzatilishiga asoslanadi. Dvigatel nominal tezlikka yetganidan keyin, dastlabki o'chirib yordamchi bo'ladi. Tank doimiy foydalanish uchun mo'ljallangan bo'lishi kerak, chunki u dastlabki kondansatörning dastlabki pulsini ta'minlay olmaydi. Ushbu mexanizmning dastlabki momenti past. Bu nominalning 30-150% ni tashkil etadi. Ishlash oqimi juda kichik - nominal oqimning 200% dan kamroq, bu turdagi elektr motorlarini tez-tez ochish va o'chirish kerak bo'lgan joylarda ideal qiladi.

Ushbu dizayn bir necha afzalliklarga ega. Tezlikni boshqarish vositalaridan foydalanish uchun elektronni o'zgartirish oson. Elektr motorlari tegmaslik samaradorlik va yuqori quvvatli faktor uchun sozlanishi mumkin. Ular eng ishonchli yagona fazali motorlar hisoblanadi, chunki ular markazlashtirilgan dastlabki kalitni ishlatmaydi. Ular fanatlarda, blowerlarda va ko'pincha qurilmalarda ishlatiladi. Masalan, mexanizmlarni, eshikni ochish tizimlari va garaj eshiklarini sozlash.

AD ishga tushirish va ishlaydigan kondansatkich bilan

Ushbu turdagi asenkron vosita qurilmasi va ishlash tamoyili dastlabki konturni boshlang'ich sarguzashtiga ketma-ket ulangan holda asoslangan. Bu esa katta tork yaratish imkonini beradi. Bunga qo'shimcha ravishda, starter ajratilgandan keyin qo'shimcha sariq bilan ketma-ket bog'liq bo'lgan doimiy kondansatör mavjud. Ushbu elektron katta torka haddan tashqari yuklarni berishga imkon beradi.

Bu turdagi vosita quyi oqimlarning pastligi uchun mo'ljallangan bo'lib, bu uning samaradorligini oshiradi. Ushbu dizayner ishga tushirish, ishlaydigan kondansatkichlar va markazlashtirilgan svetofor mavjudligi sababli juda qimmatga tushadi. Yog'ochni ishlov berish mashinalari, havo kompressorlari, yuqori bosimli suv nasoslari, vakuum nasoslarda va yuqori tork talab qilinadigan joylarda qo'llaniladi. Quvvat - 0,75 dan 7,5 kVt gacha.

AD himoyalangan qutbli

Ushbu turdagi asenkron vosita qurilmasi va ishlash printsipi faqatgina bitta asosiy sarg'ish qurilmasi va boshlang'ich sarg'ish mavjudligidan iborat. Dastlab, har bir stator qutbining har bir kichik qismida himoya qiluvchi mis rishta mavjudligi sababli amalga oshiriladi, buning natijasida ma'lum hududdagi magnit maydon displey bo'lmagan qismda maydonning orqasida qoladi. Ikki maydonning o'zaro ta'siri milning aylanishiga olib keladi.

Hech qanday boshlang'ich rotor, konnektor yoki kondansatör bo'lmasa, vosita elektr bilan oddiy va arzon. Bunga qo'shimcha ravishda, uning tezligi kuchlanishni o'zgartirish orqali yoki ko'p tugmachalar bilan saralash orqali boshqarilishi mumkin. Himoyalangan qutbli vosita dizayni uning massaviy ishlab chiqarishiga imkon beradi. Odatda "bir martalik" deb hisoblanadi, chunki uni ta'mirlashdan ko'ra uning narxi ancha arzonroqdir. Bu ijobiy fazilatlardan tashqari, ushbu dizayn bir qator kamchiliklarga ega:

• Nominaldan 25-75% teng bo'lgan past ish vaqti;
• Yuqori slip (7-10%);
• Kam samaradorlik (20% dan kam).

Kam boshlang'ich narxi kam quvvatli yoki kamdan-kam ishlatiladigan qurilmalarda bu turdagi qon bosimini ishlatishga imkon beradi. Bu uyda juda ko'p tezlikda ishlaydigan muxlislar haqida. Biroq, kam torque, past rentabellikga ega va past mexanik xususiyatlar ularning savdo yoki sanoat dasturiga ruxsat bermaydi.

Uch fazali qon bosimi

Ushbu elektr motorlar sanoatda keng qo'llaniladi. Uch fazali asenkron vosita qurilmasi va ishlash printsipi dizayni bilan - sincap kafesli yoki o'zgarishlar rotori bilan aniqlanadi. Uni ishga tushirish uchun hech qanday kondanser, marshrutni sarg'ovchi, markazdan qochadigan kalit yoki boshqa qurilma talab qilinmaydi. Boshlanish momenti kuch va samaradorlik kabi o'rta va yuqori. Tegirmonda, torna, burg'ulash mashinalari, nasoslar, kompressorlar, konveyerlar, qishloq xo'jaligi texnikasi va boshqalarda qo'llaniladi.

AD yopiq rotor bilan

Bu uch bosqichli asenkron vosita bo'lib, uni ishlatish printsipi va qurilmasi yuqorida tavsiflangan. Bu uch fazali elektr motorlarning deyarli 90 foizini tashkil qiladi. 250 W dan bir necha yuz kVt gacha kuchga ega. 750 Vtdan iborat bir fazali motorlar bilan solishtirilsa, ular arzon va katta yuklarga bardoshli.

Faz rotori bilan AD

Uch fazali asenkron motorni qurilma va printsipi o'zgarishlar rotori bilan ishlaydigan "sincap kafesli" qon turlaridan farqlanadi, buning uchlari rotorda qisqa konturli emas. Ular aloqa halqalariga olib boriladi. Bu tashqi rezistorlar va kontaktorlarni ularga ulash imkonini beradi. Maksimal moment rotor qarshiligiga to'g'ridan to'g'ri proportsionaldir. Shuning uchun past tezlikda u qo'shimcha qarshilik bilan oshirilishi mumkin. Yuqori qarshilik past ish oqimi bilan yuqori tork olish imkonini beradi.

Rotor tezlashganda, qarshilik yuk talablariga javob beradigan vosita ish faoliyatini o'zgartirish uchun kamayadi. Dvigatel taglik tezligiga etib borgach, tashqi qarshiliklarni uzib qo'yadi. Elektr vositasi an'anaviy qon bosimi kabi ishlaydi. Ushbu turdagi yuqori ataletli yuklar uchun idealdir, bu esa momentni yaqin nol tezlikda qo'llashni talab qiladi. Minimal oqim iste'moli bilan maksimal darajada tezlashuvni ta'minlaydi.

Bunday motorlarning kamchiliklari kontakt halqalarni va cho'tkalarni muntazam parvarishlashni talab qiladi, bu esa sincap kafesli rotorlu vosita uchun talab qilinmaydi. Rotor sariq yopilganda va boshlang'ich tashabbusi (ya'ni standart standart nomga aylanadi) bo'lsa, unda juda yuqori oqim oqadi. Bu juda tor momentda 14 barobar yuqori, ya'ni tayanch momentining 60 foizi. Ko'pgina hollarda, dastur uni topa olmaydi.

Rotorning qarshiligini o'zgartirish orqali aylanish tezligining momentga bog'liqligini o'zgartirish orqali, ma'lum bir yukning tezligini o'zgartirish mumkin. Bu esa, ularni bosma mashinalar, kompressorlar, konveyerlar, asansör va asansörlerde tez-tez uchraydigan bir tork va tezligi talab qiladigan bo'lsa, ularni% 50 foizga samarali tarzda kamaytirishga imkon beradi. Rotor qarshiligidagi yuqori tarqalgan quvvat tufayli, tezlikni 50% dan pastda pasayishi juda past samaradorlikka olib keladi.