Kortsikret og fase rotor - hvad er forskellen

Som du ved, har asynkrone elektriske motorer en trefaset vikling (tre separate viklinger) af statoren, som kan danne et forskelligt antal par magnetiske poler afhængigt af deres design, som igen påvirker den nominelle motorhastighed ved den nominelle frekvens af trefaset forsyningsspænding. I dette tilfælde kan rotorerne af motorer af denne type være forskellige, og i asynkronmotorer kan de være kortsluttet eller fase. Hvad skelner en egern bur rotor fra en fase rotor - dette er hvad der vil blive diskuteret i denne artikel.

Ekorre bur rotor

Idéer om fænomenet elektromagnetisk induktion vil fortælle os, hvad der vil ske med en lukket drejning af lederen placeret i et roterende magnetfelt, svarende til magnetfeltet for statoren af ​​en induktionsmotor. Hvis du sætter en sådan spole inde i statoren, så når strømmen påføres statorviklingen, vil en EMF blive induceret i spolen, og en strøm vil blive vist, det vil sige billedet ser ud som: en spole med en strøm i et magnetfelt. Så vil et par amperekræfter virke på en sådan spole (lukket sløjfe), og spolen begynder at vende sig efter bevægelsen af ​​den magnetiske flux.

Sådan virker en asynkronmotor med en egern-burrotor, kun i stedet for en spole på rotoren er der kobber- eller aluminiumstænger korteret mellem hinanden ved hjælp af ringe fra enderne af rotorkernen. En rotor med sådanne kortsluttede stænger kaldes en kortslutet eller "ekornekage" type rotor, fordi stængerne placeret på rotoren ligner et egernhjul.

Vekselstrømmen, der passerer gennem statorvindingerne, som frembringer et roterende magnetfelt, inducerer en strøm i de lukkede egerns kurekonturer, og hele rotoren kommer i rotation, for på forskellige tidspunkter vil forskellige rotorstænger have forskellige inducerede strømme: nogle stave er store Strømme, nogle mindre, afhængig af placeringen af ​​bestemte stænger i forhold til feltet. Og øjeblikket vil aldrig balancere rotoren, så det vil rotere, mens en vekselstrøm strømmer gennem statorviklingene.

Desuden er ekornes stænger lidt tilbøjelige med hensyn til rotationsaksen - de er ikke parallelle med akslen. Hældningen er lavet således, at drejningsmomentet holdes konstant og ikke pulserer; desuden gør stængernes hældning det muligt at reducere virkningen af ​​højere harmoniske indgreb i stængerne i EMF'en. Hvis stængerne ikke blev vippet, ville magnetfeltet i rotoren pulsere.

S slip

For asynkrone motorer er slip s altid karakteristisk, hvilket skyldes det faktum, at den synkrone frekvens af det roterende magnetfelt n1 af statoren er højere end den reelle rotorhastighed n2.

Slip opstår, fordi EMF induceret i stængerne kun kan finde sted, når stængerne bevæger sig i forhold til magnetfeltet, det vil sige, at rotoren altid er tvunget til i det mindste en smule, men ligger bag hastigheden af ​​statormagnetfeltet. Slipværdien er s = (n1-n2) / n1.

Hvis rotoren roteres med den synkrone frekvens af statorens magnetfelt, vil der ikke blive induceret nogen strøm i rotorstængerne, og rotoren vil simpelthen ikke rotere. Derfor når rotoren i en asynkronmotor aldrig den synkrone omdrejningsfrekvens for statorens magnetfelt, og altid mindst lidt (selvom belastningen på akslen er kritisk lav), men ligger bag synkroniseringsfrekvensen.

Slipen s måles som en procentdel, og ved tomgang nærmer sig næsten 0, når momentet af modstand fra rotoren er næsten fraværende. I tilfælde af kortslutning (rotor låst) er slip 1.

Generelt afhænger glidningen i asynkronmotorer med en ekornekagerotor af belastningen og måles i procent. Nominel glide er glideren ved den nominelle mekaniske belastning på akslen under forhold, hvor forsyningsspændingen svarer til motorens rating.

Andre artikler om ekornekurduktionsmotorer på elektrisk info:

Fase rotor

Asynkrone motorer med en fase rotor, i modsætning til asynkronmotorer med en egernbårrotor, har en fuld trefasetvikling på rotoren. Ligesom en trefaset vikling er lagt på statoren, er trefaset vikling ligeledes lagt i faserotorenes slidser.

Terminalerne til faserotorviklingen er forbundet med glideringe monteret på akslen og isoleret fra hinanden og fra akslen. Fase rotor vikling består af tre dele - hver i sin egen fase - som oftest er forbundet i henhold til "star" ordningen.

En justeringsreostat er fastgjort til rotorviklingen gennem glidringe og børster. Kraner og elevatorer, for eksempel, starter under belastning, og her er det nødvendigt at udvikle et betydeligt arbejdsmoment. På trods af designets kompleksitet har asynkrone motorer med en fasrotor bedre justeringsmuligheder med hensyn til arbejdsmomentet på akslen end induktionsmotorer med en kortslutningsrotor, som kræver en industriel frekvensomformer.

Statorviklingen af ​​en asynkronmotor med en fasrotor udføres på samme måde som på statoren af ​​en asynkronmotor med en egern-burrotor og skaber på samme måde, afhængigt af antallet af spoler (tre, seks, ni eller flere spoler), to, fire osv. poler. Statorspolerne forskydes med 120, 60, 40, etc., grader. Samtidig fremstilles det samme antal poler på fasrotoren som på statoren.

Regulering af strømmen i rotorviklingene, regulering af motorens arbejdsmoment og mængden af ​​glidning. Når justeringsreostat er helt trukket tilbage for at reducere slid på børster og ringe, er de kortsluttet med et specielt værktøj til løftning af børsterne.

3-faset asynkronmotor

Trefaset asynkronmotor med et egernbur

Asynkront motor design

Den trefasede asynkrone elmotor samt enhver elektrisk motor består af to hoveddele - statoren og rotoren. Stator - fast del, rotor - roterende del. Rotoren er placeret inde i statoren. Der er en lille afstand mellem rotoren og statoren, der kaldes et luftgab, typisk 0,5-2 mm.

Statoren består af et hus og en kerne med en vikling. Stator kerne er samlet af tyndt ark teknisk stål, normalt 0,5 mm tykt, dækket med isolerende lak. Den kerneformede struktur af kernen bidrager til en signifikant reduktion i hvirvelstrømmer, der opstår i processen med magnetisk vending af kernen ved hjælp af et roterende magnetfelt. Statorviklingene er placeret i kernehullerne.

Rotoren består af en kerne med kortslutning og en aksel. Rotorkernen har også et lamineret design. I dette tilfælde er rotorarkene ikke lakeret, da strømmen har en lille frekvens, og oxidfilmen er tilstrækkelig til at begrænse eddystrømmene.

Princippet om drift. Roterende magnetfelt

Operationsprincippet for en trefaset asynkron elektrisk motor er baseret på evnen til en trefaset vikling, når den tændes i et trefaset strømnetværk for at skabe et roterende magnetfelt.

Roterende magnetfelt er det grundlæggende koncept for elektriske motorer og generatorer.

Frekvensen for rotation af dette felt eller synkron rotationsfrekvens er direkte proportional med frekvensen af ​​vekselstrømmen f1 og er omvendt proportional med antallet af par af poler p af en trefaset vikling.

  • hvor n1 - frekvensen af ​​rotation af statorens magnetfelt, omdr./min.
  • f1 - frekvens af vekselstrøm, Hz,
  • p er antallet af polerpar

Konceptet af et roterende magnetfelt

For at forstå fænomenet af et roterende magnetfelt bedre, overveje en forenklet trefasevikling med tre omdrejninger. Strømmen, som strømmer gennem lederen, skaber et magnetfelt omkring det. Figuren nedenfor viser feltet, der er skabt af en trefaset vekselstrøm på et bestemt tidspunkt.

Komponenterne i vekselstrømmen ændres med tiden, hvilket resulterer i, at magnetfeltet skabt af dem vil ændre sig. I dette tilfælde antager det resulterende magnetfelt i trefasviklingen en anden orientering, samtidig med at den samme amplitude bevares.

Virkning af et roterende magnetfelt på en lukket spole

Nu placerer vi en lukket leder indenfor et roterende magnetfelt. I henhold til loven om elektromagnetisk induktion vil et skiftende magnetfelt føre til udseendet af en elektromotorisk kraft (EMF) i en leder. Til gengæld vil EMF forårsage strøm i lederen. Således vil der i et magnetfelt være en lukket leder med en strøm, som ifølge Ampere's lov vil virke, som følge heraf kredsløbet vil begynde at rotere.

Ekorre bur rotor induktionsmotor

En asynkron elektrisk motor fungerer også i overensstemmelse med dette princip. I stedet for en ramme med en strøm inde i en asynkronmotor er der en ekorn-burrotor, der ligner et egernhjul i konstruktion. En kortslutningsrotor består af stænger kortsluttet fra ringens ender.

En trefas vekselstrøm, der passerer gennem statorvindingerne, skaber et roterende magnetfelt. Således, som tidligere beskrevet, vil en strøm blive induceret i rotorstængerne, hvilket får rotoren til at begynde at rotere. I figuren nedenfor kan du se forskellen mellem de inducerede strømme i stængerne. Dette skyldes det faktum, at størrelsen af ​​forandringen i magnetfeltet adskiller sig i forskellige stænger på grund af deres forskellige placering i forhold til feltet. Ændringen i strømmen i stængerne ændres med tiden.

Du kan også bemærke, at rotorstængerne er skråtstillet i forhold til rotationsaksen. Dette gøres for at reducere EMF's højere harmonik og slippe af med ripplen i øjeblikket. Hvis stængerne blev rettet langs rotationsaksen, ville der opstå et pulserende magnetfelt i dem på grund af det faktum, at viklingens magnetiske modstand er meget højere end statisk tænderes magnetiske modstand.

Slip asynkronmotor. Rotorhastighed

Det kendetegnende ved en induktionsmotor er at rotorhastigheden n2 mindre end den synkrone omdrejningsfrekvens for magnetfeltet i statoren n1.

Dette forklares ved, at EMF i rotorviklingsstængerne kun induceres, når rotationshastigheden er ulige.21. Statorfeltets rotationsfrekvens i forhold til rotoren bestemmes af slipfrekvensen ns= n1-n2. Rotorens lag fra statorens roterende felt er kendetegnet ved en relativ værdi s, kaldet slipen:

  • hvor s er den asynkrone motorens glide,
  • n1 - frekvensen af ​​rotation af statorens magnetfelt, omdr./min.
  • n2 - rotorhastighed, omdr./min.

Overvej tilfældet, hvor rotorhastigheden falder sammen med rotationsfrekvensen af ​​statorens magnetfelt. I dette tilfælde vil rotorens relative magnetfelt være konstant, så EMF vil ikke blive oprettet i rotorstængerne, og dermed vil strømmen ikke blive genereret. Dette betyder, at kraften, der virker på rotoren, vil være nul. Så rotoren vil bremse ned. Herefter vil et vekselvirkende magnetfelt igen virke på rotorstavene, således at den inducerede strøm og kraft vil stige. I virkeligheden vil rotoren af ​​en asynkron elektrisk motor aldrig nå rotationshastigheden for statorens magnetfelt. Rotoren vil rotere med en bestemt hastighed, som er lidt mindre end den synkrone hastighed.

Slip induktionsmotor kan variere i området fra 0 til 1, dvs. 0-100%. Hvis s

0, svarer dette til tomgangstilstanden, når motorens rotor praktisk talt ikke oplever det modsatte øjeblik; hvis s = 1 - kortslutningstilstand, hvor motorrotoren er stationær (n2 = 0). Slip afhænger af den mekaniske belastning på motorakslen og øges med sin vækst.

Slippet svarende til motorens nominelle belastning kaldes den nominelle glide. For lav- og mellemstrøm-asynkronmotorer varierer den nominelle glide fra 8% til 2%.

Energikonvertering

En asynkronmotor konverterer den elektriske energi, der tilføres statorviklingene til mekanisk (rotor af rotorakslen). Men indgangs- og udgangseffekten er ikke lig med hinanden, da der forekommer omdannelse af energitab: friktion, opvarmning, hvirvelstrøm og hysterese-tab. Denne energi spredes som varme. Derfor har den asynkrone motor en ventilator til afkøling.

Asynkronmotorforbindelse

Trefas vekselstrøm

Det trefasede vekselstrømsnet er den mest udbredte blandt elektriske transmissionssystemer. Den største fordel ved et trefasesystem i forhold til enkeltfasede og tofasesystemer er dets effektivitet. Kredsløbet energi trefaset transmitteres i tre tråde, og strømmene, der løber i de forskellige ledere er forskudt i forhold til hinanden i fase med 120 °, hvorved det sinusformede emf i de forskellige faser har den samme frekvens og amplitude.

Stjerne og trekant

Trefaset vikling af statoren på den elektriske motor er forbundet i henhold til "stjerne" eller "trekant" ordningen afhængigt af netets forsyningsspænding. Enderne af de trefasede viklinger kan: forbindes inde i motoren (fra motoren kommer ud tre tråde), føres ud (i seks tråde) stammer i tilslutningsdåsen (kasse ud af seks ledninger, tre ud af boksen).

Fasespænding - den potentielle forskel mellem begyndelsen og slutningen af ​​en fase. En anden definition: Fasespænding er den potentielle forskel mellem en ledning og en neutral.

Linjespænding - den potentielle forskel mellem to lineære ledninger (mellem faser).

Tilslutning af en trefasemotor til et enkeltfasetværk

Asynkrone trefasemotorer, nemlig på grund af deres brede fordeling, skal ofte anvendes, bestå af en fast stator og en bevægelig rotor. I statorens slidser med en vinkelafstand på 120 elektriske grader lægges ledernes ledere, hvis begyndelser og ender (C1, C2, C3, C4, C5 og C6) bringes ind i forbindelseskassen. Vindningerne kan tilsluttes i henhold til "stjerne" -ordningen (enderne af viklingene er indbyrdes forbundet, forsyningsspændingen tilføres til deres begyndelse) eller "trekanten" (enderne af en vikling er forbundet til begyndelsen af ​​den anden).

I en krydsningsboks flyttes kontakter normalt - modsat C1 er ikke C4, men C6, modsat C2 - C4.

Når en trefasemotor er forbundet til et trefasetværk ved sine forskellige viklinger på forskellige tidspunkter, begynder en strøm at strømme, hvilket skaber et roterende magnetfelt, der interagerer med rotoren, hvilket får den til at rotere. Når du tænder motoren i et enkeltfaset netværk, er det drejningsmoment, der kan bevæge rotoren, ikke oprettet.

Blandt de forskellige måder at forbinde trefasede elektriske motorer til et enkeltfaset netværk, er det enkleste at forbinde en tredje kontakt gennem en faseskiftningskondensator.

Drejningsfrekvensen for en trefasemotor, der opererer på et enkeltfasetværk, forbliver næsten det samme som når det indgår i trefasetværket. Desværre kan det ikke siges om kraften, hvis tab når betydelige værdier. De nøjagtige værdier af effekttab afhænger af ledningsdiagrammet, motorens driftsbetingelser og værdien af ​​kapacitansen af ​​faseforskydningskondensatoren. Omhyggeligt mister en trefasemotor i et enkeltfasetværk ca. 30-50% af sin effekt.

Ikke alle trefasede elektromotorer kan fungere godt i enkeltfasede netværk, men de fleste af dem håndterer denne opgave ganske tilfredsstillende - med undtagelse af strømtab. Grundlæggende er der anvendt asynkronmotorer med en egern-burrotor til arbejde i enkeltfasede netværk (A, AO2, AOL, APN osv.).

Asynkrone trefasemotorer er designet til to nominelle netspændinger - 220/127, 380/220 osv. De mest almindelige elektriske motorer med spændingens arbejdsspænding er 380 / 220V (380V for stjernen, 220 for trekanten). Mere spænding til stjernen, mindre for trekanten. I passet og på motorens plade, blandt andre parametre, arbejdet spænding af viklinger, planen for deres forbindelse og muligheden for dens forandring.

Betegnelsen på pladen A angiver, at motorviklingen kan tilsluttes som en "trekant" (220V) og "star" (380V). Når du tænder en trefasemotor i et enkeltfasetværk, er det ønskeligt at bruge en "trekant" -skema, da i dette tilfælde vil motoren miste mindre strøm end i forbindelse med en "stjerne".

Pladen B oplyser, at motorvindingerne er forbundet i henhold til "stjerne" -schemaet, og det er ikke muligt at skifte dem til "trekanten" i forbindelseskassen (der er kun tre terminaler). I dette tilfælde er det enten at opretholde et stort strømforbrug ved at forbinde motoren i henhold til "stjerne" ordningen, eller efter at have kommet ind i motorviklingen, prøv at fjerne de manglende ender for at forbinde viklingerne i henhold til "trekant" -ordningen.

Begyndelser og ender af viklinger (forskellige muligheder)

Det nemmeste tilfælde er, at viklingen i den eksisterende 380 / 220V motor allerede er forbundet i en "trekant" ordning. I dette tilfælde skal du bare forbinde ledningskablerne og arbejdsstyrken og start kondensatorerne til motorterminalerne i henhold til ledningsdiagrammet.

Hvis i motoren forbindes viklingerne med en "stjerne", og det er muligt at ændre det til en "trekant", så kan denne sag ikke betragtes som kompleks. Du skal bare ændre forbindelsesplanen for viklingene på "trekanten" ved hjælp af jumperen til dette.

Definition af viklingernes begyndelser og ender. Situationen er mere kompliceret, hvis 6 ledninger er bragt ind i krydsæsken uden at angive, at de tilhører en bestemt vikling og betegnelse af begyndelser og ender. I dette tilfælde koger sagen op for at løse to problemer (men inden du gør dette, skal du forsøge at finde nogen dokumentation for elmotoren på internettet. Det kan beskrives, hvad ledningerne i forskellige farver tilhører.):

  • bestemmelse af trådpar relateret til den samme vikling
  • finde begyndelsen og slutningen af ​​viklingene.

Det første problem løses ved at "ringe" alle ledninger med en tester (målebestandighed). Hvis enheden ikke er der, kan du løse den med en pære fra en lommelygte og batterier ved at forbinde eksisterende ledninger til kredsløbet i serie med pæren. Hvis sidstnævnte lyser, tilhører de to ender, der skal kontrolleres, til samme vikling. På denne måde bestemmes tre par ledninger (A, B og C i figuren nedenfor), der er relateret til de tre viklinger.

Den anden opgave (bestemmer begyndelsen og slutningen af ​​viklingene) er noget mere kompliceret og kræver tilstedeværelse af et batteri og et switch voltmeter. Digital er ikke god på grund af inerti. Fremgangsmåden til bestemmelse af enderne og begyndelsen af ​​viklingen er vist i skema 1 og 2.

Et batteri er forbundet med enden af ​​en vikling (for eksempel A) og en switch voltmeter til enderne af en anden (for eksempel B). Nu, hvis du bryder kontakten for ledningerne A med batteriet, vil spolens pil pege i en eller anden retning. Derefter skal du tilslutte et voltmeter til viklingen C og gøre det samme med at ødelægge batteriet. Hvis det er nødvendigt at ændre polariteten af ​​viklingen C (udskiftning af enderne af C1 og C2), er det nødvendigt at sikre, at voltmeternålen svinger i samme retning som i tilfældet med vikling B. På samme måde kontrolleres vikling A også med et batteri forbundet med vikling C eller B.

Som følge af alle manipulationer bør følgende ske: Når batteriet kommer i kontakt med en af ​​viklingerne i 2 andre bryder, skal det elektriske potentiale i samme polaritet vises (instrumentets arm svinger i en retning). Det er nu fortsat at markere konklusionerne fra en stråle som begyndelsen (A1, B1, C1) og konklusionerne fra den anden som ender (A2, B2, C2) og forbinde dem i henhold til den krævede ordning - "trekant" eller "stjerne" (hvis motorspændingen er 220 / 127V ).

Uddrag de manglende ender. Måske er det sværeste tilfælde, når motoren har en stjernekobling, og der er ingen mulighed for at skifte den til en "trekant" (kun tre ledninger bringes i krydset kassen - begyndelsen af ​​viklingerne er C1, C2, C3) (se figuren nedenfor). I dette tilfælde er det nødvendigt at bringe de manglende ender af viklingene C4, C5, C6 i kassen til at forbinde motoren i henhold til "trekanten" -ordningen.

For at opnå dette skal du få adgang til motorviklingen ved at fjerne dækslet og eventuelt fjerne rotoren. Søg efter og fri for isolering af stedet for adhæsioner. Afbryd de ender og lette fleksible isolerede ledninger til dem. Alle tilslutninger pålideligt isolerer, fastgør ledningerne med en stærk tråd til viklingen og send enderne til motorens klemkasse. De bestemmer de ender, der tilhører enderne til begyndelsen af ​​viklingene og forbinder i henhold til "trekant" -ordningen, der forbinder begyndelsen af ​​nogle viklinger til andens ender (C1 til C6, C2 til C4, C3 til C5). Arbejdet med at finde de manglende ender kræver en vis færdighed. Motorvindinger kan indeholde ikke en, men flere adhæsioner, som ikke er så lette at forstå. Hvis der ikke er nogen ordentlig kvalifikation, er det derfor muligt, at der ikke er noget andet tilbage, men at tilslutte en trefasemotor ifølge "stjerne" -ordningen, idet den har accepteret det betydelige tab af magt.

Forbindelsesdiagrammer af en trefasemotor til et enkeltfasetværk

Leveringsstart. Start af en trefasemotor uden last kan laves fra arbejdskondensatoren (flere detaljer nedenfor), men hvis elmotoren har en vis belastning, starter den heller ikke, eller vil få momentum meget langsomt. Derefter er der en hurtig start en ekstra startkondensator Cn (beregningen af ​​kondensatorkapaciteten er beskrevet nedenfor). Startkondensatorer tændes kun for den tid, hvor motoren startes (2-3 sekunder, indtil hastigheden når ca. 70% af den nominelle), så skal startkondensatoren afbrydes og aflades.

Praktisk start en trefasemotor ved hjælp af en speciel kontakt, et par kontakter, der lukker, når knappen trykkes. Når der frigives, åbnes nogle kontakter, mens andre forbliver tændt, indtil stopknappen trykkes.

Reverse. Motorens rotationsretning afhænger af hvilken kontakt ("fase"), tredje faseviklingen er forbundet.

Drejningsretningen kan styres ved at forbinde den sidstnævnte gennem en kondensator til en topositionsvælgerkontakt forbundet med to af sine kontakter til den første og den anden vikling. Afhængigt af omskifterens position vil motoren rotere i en eller anden retning.

Figuren nedenfor viser et kredsløb med start- og arbejdskondensator og en omvendt knap, der muliggør nem styring af en trefasemotor.

Star forbindelse. En lignende ordning til tilslutning af en trefasemotor til et netværk med en spænding på 220 V anvendes til elektriske motorer, hvor viklingerne er bedømt til 220/127 V.

Kondensatorer. Den krævede kapacitet af arbejdskondensatorerne til driften af ​​en trefasemotor i et enkeltfasetværk afhænger af tilslutningskredsløbet af motorviklingene og andre parametre. For en stjernekobling beregnes kapacitansen med formlen:

For at forbinde "trekant":

Hvor Ср er kapaciteten af ​​arbejdskondensatoren i microfarad, er jeg strømmen i A, U er netspændingen i V. Strømmen beregnes ved hjælp af formlen:

Hvor P - motor effekt kW; n-motor effektivitet; cosf - effektfaktor, 1,73 - koefficient, der karakteriserer forholdet mellem lineære og fasestrømme. Effektivitet og effektfaktor er vist i pas og på motorplade. Normalt er deres værdi i intervallet 0,8-0,9.

I praksis kan værdien af ​​kapacitansen af ​​arbejdskondensatoren, når den er forbundet med et "delta", beregnes ved den forenklede formel C = 70 • Ph, hvor Ph er el-motorens nominelle effekt i kW. Ifølge denne formel er der behov for ca. 7 mikrofarader af driftskondensatorens kapacitet for hver 100 watt motorkraft.

Korrektheden af ​​udvælgelsen af ​​kondensatorkapaciteten kontrolleres af resultaterne af motorens drift. Hvis dens værdi er større end hvad der kræves under de givne driftsforhold, vil motoren overophedes. Hvis kapacitansen er mindre end nødvendigt, vil motorens udgangseffekt være for lav. Det er rimeligt at vælge en kondensator til en trefasemotor, der starter med en lille kapacitans og gradvist øger værdien til det optimale. Hvis det er muligt, er det bedre at vælge kapacitans ved at måle strømmen i ledninger, der er tilsluttet netværket og til arbejdskondensatoren, for eksempel med en klemmåler. Den aktuelle værdi skal være tættest. Målinger skal foretages i den tilstand, hvor motoren skal fungere.

Ved bestemmelse af startkapacitet er det primært baseret på kravene til at skabe det krævede startmoment. Forbind ikke startkapacitansen med kapaciteten af ​​startkondensatoren. I ovenstående ordninger er startkapacitansen lig med summen af ​​kapacitanserne for arbejdsstyrken (Cp) og start (Cn) kondensatorerne.

Hvis motoren startes uden belastning i henhold til driftsbetingelserne, så antages startkapacitansen normalt at være den samme, dvs. startkondensatoren er ikke nødvendig. I dette tilfælde er indlejringsordningen forenklet og billigt. For denne forenkling og den største omkostningsreduktion af ordningen er det muligt at organisere muligheden for lastskurning, for eksempel ved at gøre det muligt hurtigt og bekvemt at ændre motorens position for at løsne bånddrevet eller ved at lave en trykrulle til bånddrevet, f.eks. Som i bremsekoblingen af ​​ganghjulet.

Begyndelse under belastning kræver tilstedeværelse af yderligere kapacitet (C) tilsluttet på tidspunktet for start af motoren. En stigning i kapaciteten, der skal slukkes, fører til en stigning i startmomentet, og drejningsmomentet når til en vis værdi, når sin højeste værdi. En yderligere kapacitetsforøgelse fører til det modsatte resultat: startmomentet begynder at falde.

Baseret på tilstanden at starte motoren under belastning tæt på nominel skal startkapacitansen være 2-3 gange større end den arbejdende, dvs. hvis arbejdskondensatoren har en kapacitet på 80 μF, skal startkondensatoren være 80-160 μF, hvilket vil give startkapaciteten (summen kapacitans af arbejds- og startkondensatorer) 160-240 mikrofarader. Men hvis motoren har en lille belastning ved opstart, kan kapaciteten af ​​startkondensatoren være mindre eller, som nævnt ovenfor, kan den slet ikke eksistere.

Startkondensatorer virker i kort tid (kun få sekunder for hele tiden for tænding). Dette giver dig mulighed for at bruge når motoren startes den billigste løfteraketter Elektrolytkondensatorer specielt designet til dette formål (http://www.platan.ru/cgi-bin/qweryv.pl/0w10609.html).

Bemærk, at motoren, der er forbundet til et enkeltfasetværk gennem en kondensator, der arbejder uden belastning på viklingen fodret gennem en kondensator, er en strøm 20-30% højere end den nominelle. Derfor, hvis motoren bruges i underbelastet tilstand, skal kapaciteten af ​​arbejdskondensatoren reduceres. Men så, hvis motoren blev startet uden startkondensator, kan sidstnævnte være påkrævet.

Det er bedre at bruge ikke en stor kondensator, men et par mindre, dels på grund af muligheden for at vælge den optimale kapacitet, tilslutte yderligere eller afbryde unødvendige, kan sidstnævnte bruges som startkilder. Det krævede antal mikrofarader skrives ved at forbinde flere kondensatorer parallelt, forudsat at den samlede kapacitans i parallelforbindelse beregnes med formlen: Csamfund = C1 + C1 +. + Cn.

Som arbejdstagere anvendes normalt metalliserede papir- eller filmkondensatorer (MBGO, MBG4, K75-12, K78-17 MBGP, KGB, MBGB, BHT, SVV-60). Tilladt spænding bør ikke være mindre end 1,5 gange netværksspændingen.

Tekniske egenskaber ved den asynkrone motor med en kortsluttet rotor

For at omdanne elektrisk energi til mekanisk energi anvendes specielle anordninger. Dette er især en asynkronmotor med en kortsluttet rotor, som er den enkleste enhed af denne type.

Hvad er det

En asynkronmotor er en enhed, der bruges til at omdanne elektrisk energi til mekanisk energi. Arbejder fra vekselstrøm hovedet. Hovedforskellen fra den synkronmaskine er, at denne motor har en statorhastighed, der er større end rotorfrekvensen. Denne elektriske motor er meget populær på grund af dens pålidelighed og brugervenlighed.

Træfaset og enfasemotoren består af en stator og en kortsluttet rotor, hvilket illustreres perfekt ved tegningen nedenfor. Statoren består af separate cylindriske stålplader og en rotor. I rillerne ligger vikling, som er udstyret med et konventionelt strømkabel. Vinklen af ​​hver not er i forhold til den anden i en vinkel på 120 grader, og i sektionen bliver det klart, at sporene bliver en stjerne eller en trekant under drift.

Foto-asynkronmotor

Rotoren er en kerne, der er placeret inde i statoren. Den er også samlet fra individuelle stålplader, der er sammenkoblet ved hjælp af en smeltet aluminiumlegering. På grund af dette udgør hele strukturen studs (stænger). De er igen forbundet med korte ringe, der er fastgjort til stængernes ender. En sådan egernbur kan også forbindes med kobberringe, men så bruges motoren ved lavere spændinger for ikke at smelte metalet.

Foto - rotor design

Det skal bemærkes, at vedligeholdelse af motoren med en asynkron type arbejde er takket være dette design enklere end synkron. På grund af manglen på børster er betjeningen af ​​enheden væsentligt udvidet.

Enhederne kommer i lukkede og åbne versioner. Den eksplosionssikre enhed er i et specielt hus, det er beskyttet mod brand, når netværket er ustabilt. Afhængigt af rotorens placering er enhederne også af følgende type:

  1. Tilgængelighed. Sammenlignet med synkroniserede maskiner kostede asynkron meget mindre. Derudover er de meget almindelige. De findes i specialbutikker, markeder, internetportaler;
  2. Pålidelighed. Ud over fraværet af børster, der er plettet, forlænger signifikant brugsperioden, anvender enheden også små overbelastninger. Dette er nødvendigt, hvis motoren bruges i kraftværker, hvor spændingsfald er mulige;
  3. Let at bruge. Start udføres ved simple intuitive handlinger. Et simpelt kredsløb bruges til at tænde;
  4. Høj effektivitet sammenlignet med synkronmaskiner.
Foto - motortyper

I dette tilfælde har en asynkronmotor med en egernburrotor ulemper:

  1. Høj indgangsstrøm ved nominel hastighed. Når du først starter, kan det være en stærk overbelastning af det elektriske netværk.
  2. Lav sikkerhed. På trods af den beskyttede udførelse af viklinger er motorer af denne type tilbøjelige til at gå i stykker. Især forbrændes viklingen ofte med konstante spændingsfald;
  3. Slipforholdet er for lavt.

Video: Trefasede asynkronmotorer

Princippet om drift

I det øjeblik, hvor elektrisk energi leveres til statoren, begynder hver fase at udsende et bestemt magnetfelt. Hver af dem drejes i forhold til den anden med 120 grader. På grund af dette bliver den totale strømning af magnetfeltet roterende. Disse magnetiske strømninger i statoren skaber elektromagnetisk induktion. På grund af at rotorviklingen er kortsluttet, opstår der en vis strømstyrke i den. Denne strøm interagerer med magnetfeltet, og en udgangsreaktion opstår. I øjeblikket med maksimal omdrejningshastighed suspenderes rotoren først og frembringer et bremsemoment og begynder derefter at rotere. Derudover opstår der en startglide.

Foto - opstartsordning

Dette er en mekanisk mængde, som bestemmer forholdet mellem frekvensen af ​​statorens magnetfelt og rotationsfrekvensen af ​​rotoren. Det måles i procent. Dette er en meget vigtig indikator, fordi du ved sin størrelse kan bestemme forskellen i rotationen mellem rotoren og statoren og dermed motoren.

I begyndelsen af ​​arbejdet er glidningen lig med nul, men efter at den elektromagnetiske induktion er reduceret, falder den eller øges afhængigt af arbejdstypen. For eksempel falder hastigheden ved tomgang, mens maksimal hastighed øges. Maksimal glid kaldes kritisk. Når enheden begynder at rotere med maksimal hastighed, skal du overvåge sliphastigheden. Ellers, hvis det angivne niveau overskrides, svækkes stabiliteten. Dette indebærer ikke blot nedbrydning af de enkelte dele af enheden, især stålplader overbelastet fra friktion, men også en fuldstændig nedbrydning af motoren. Beregningen foretages ved hjælp af formlen:

S = ((n1 - n2) / n1) * 100%

Hvor n1 er rotationen af ​​statorfeltet, og n2 er rotation af rotoren.

Når en asynkronmotor med en kortsluttet rotor fejler, falder dens tekniske egenskaber, og som følge heraf stopper den. Det gennemsnitlige slipniveau betragtes som indikatorer fra 1 til 8 procent. I nogle typer er en lille afvigelse fra denne norm tilladt. På dette grundlag arbejder elektriske asynkrone modeller på grund af vekselvirkningen af ​​statorens magnetfelter med strømme, der forekommer i rotorviklingene.

Foto - motorforbindelse

Specifikationer og betegnelse

Hver elmotor har sine egne driftsparametre, før du køber en enhed, skal du beregne de nødvendige data. Overvej hvilke tekniske egenskaber der har en asynkron motor type AIR med en egern bur rotor.

Asynkronmotor - Funktionsprincip og enhed

Den 8. marts 1889 opfandt den største russiske videnskabsmand og ingeniør Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky en trefaset asynkronmotor med en kortslutningsrotor.

Moderne trefasede asynkronmotorer er omformere af elektrisk energi til mekanisk energi. På grund af sin enkelhed er lavpris og høj pålidelighed induktionsmotorer meget udbredt. De er til stede overalt, det er den mest almindelige type motor, de produceres 90% af det samlede antal motorer i verden. Asynkronmotor skabte virkelig en teknisk revolution i hele den globale industri.

Den asynkronmotors enorme popularitet er forbundet med enkelheden i deres drift, lav pris og pålidelighed.

En asynkronmotor er en asynkron maskine designet til at omdanne AC elektrisk energi til mekanisk energi. Ordet asynkront selv betyder ikke samtidig. I dette tilfælde menes det, at med asynkrone motorer er rotationshastigheden for statorens magnetfelt altid større end rotorhastigheden. Asynkrone motorer opererer, som det fremgår af definitionen, fra et AC-netværk.

enhed

På billedet: 1-aksel, 2,6-lejer, 3,8-bærende skjold, 4 fod, 5-ventilatorhus, 7-ventilatorhjul, 9 - ekorn-burrotor, 10-stator, 11-terminalkasse.

Induktionsmotorens hoveddele er statoren (10) og rotoren (9).

Statoren har en cylindrisk form og er monteret af stålplader. I statorkernens slots er der statorviklinger, som er lavet af snoede ledninger. Vindingernes akse forskydes i rummet i forhold til hinanden i en vinkel på 120 °. Afhængig af den leverede spænding forbindes enderne af viklingene med en trekant eller en stjerne.

Rotorerne af en induktionsmotor er af to typer: en kortsluttet og en fase rotor.

En kortslutningsrotor er en kerne lavet af stålplader. Smeltet aluminium hældes i sporene i denne kerne, hvilket resulterer i dannelsen af ​​stænger, der er kortslutte med enderinge. Dette design kaldes "egern bur". I højmotorer kan kobber bruges i stedet for aluminium. Ekornet buret er en kortslutning rotor vikling, dermed navnet selv.

Fase rotor har en trefaset vikling, som praktisk talt ikke adskiller sig fra statorviklingen. I de fleste tilfælde forbindes enderne af faserotorviklingene til en stjerne, og de frie ender leveres til glidringe. Ved hjælp af børster, der er forbundet til ringene, kan en yderligere modstand indsættes i rotorviklingskredsløbet. Dette er nødvendigt for at kunne ændre modstanden i rotorkredsløbet, fordi det hjælper med at reducere store indstrømningsstrømme. Læs mere om fase rotoren findes i artiklen - asynkron motor med en fase rotor.

Princippet om drift

Når spænding påføres statorviklingen, oprettes en magnetisk flux i hver fase, hvilket varierer med frekvensen af ​​den påførte spænding. Disse magnetiske fluxer forskydes i forhold til hinanden ved 120 °, både i tid og i rummet. Den resulterende magnetiske flux roterer således.

Den resulterende magnetiske flux af statoren roterer og skaber derved en elektromotorisk kraft i rotorlederne. Da rotorviklingen har et lukket elektrisk kredsløb, opstår der en strøm i den, som i sin tur interagerer med statorens magnetiske flux, skaber et startmoment for motoren og har tendens til at dreje rotoren i omdrejningsretningen af ​​statorens magnetfelt. Når det når værdien, rotorens bremsemoment, og derefter overstiger det, begynder rotoren at rotere. Når dette sker, såkaldt slip.

Slip s er en mængde, der angiver, hvordan synkron frekvens n1 Statorens magnetfelt er større end rotorhastigheden n2, i procent.

Slip er en ekstremt vigtig mængde. Ved begyndelsen er det lig med enhed, men så vidt angår rotationsfrekvensen n2 rotor relativ frekvensforskel n1-n2 bliver mindre, hvilket resulterer i, at EMF og strømmen i rotorlederne falder, hvilket fører til en reduktion i drejningsmoment. I tomgangstilstanden, når motoren kører uden belastning på akslen, er glidningen minimal, men med en stigning i det statiske øjeblik øges det til scr - kritisk slip. Hvis motoren overskrider denne værdi, kan den såkaldte motorvippe forekomme og resultere i dens ustabile drift. Glideværdierne spænder fra 0 til 1, til generelle asynkrone motorer, den er i nominel tilstand - 1 - 8%.

Så snart ligevægten mellem det elektromagnetiske øjeblik, der forårsager rotorrotationen og det bremsemoment, der opstår ved belastningen på motorakslen, vil processen med at ændre værdierne stoppe.

Det viser sig, at princippet om drift af en asynkronmotor består i samspillet mellem statens roterende magnetfelt og strømmen induceret af dette magnetfelt i rotoren. Derudover kan drejningsmomentet kun forekomme, hvis der er forskel i magnetfeltens omdrejningsfrekvens.

3 x fase motorer med en egern bur rotor. 3-faset asynkronmotor

Udbredt i forskellige sektorer i økonomien har man modtaget trefasede asynkronmotorer med en egernburrotor. De har ingen glidekontakter, de er enkle i konstruktion og vedligeholdelse. Motoren med en kortsluttet rotor i demonteret form er vist i fig. 1. Hoveddelene er statoren og rotoren. Stator- og rotorkernerne rekrutteres fra elektriske stålplader.
I statorkernens spor er trefasens vikling lagt og fastgjort. Afhængig af forsyningsspændingen og motordata er den forbundet med en stjerne eller en trekant. Resultaterne af statorviklingen er markeret, hvilket letter samlingen af ​​det ønskede forbindelsesskema.
I henhold til GOST 183-74 * tages henholdsvis følgende betegnelser af konklusionerne fra viklinger af individuelle faser begyndelsen og slutningen af ​​den første fase C1 og C4, den anden - C2 og C5 og den tredje - C3 og C6 (Figur 2). Placeringen af ​​terminalerne på motorens terminalboks skal opfylde kravet om lethed for tilslutning af viklinger i henhold til en hvilken som helst ordning. Rotorvikling er ikke isoleret fra kernen. Sammen med ventilationsbladene udføres støbt aluminium eller dets legeringer. Snoede stænger og kortslutningsringe danner en såkaldt egernbur.
Konstruktiv ydeevne af motorer afhænger af ventilationsmetode og graden af ​​beskyttelse.
Asynkrone kortslutne motorer i en enkelt serie 4A ifølge kølemetoden og graden af ​​personbeskyttelse mod kontakt med levende eller roterende dele samt selve maskinen fra fremmedlegemer, der kommer ind i den, har to versioner (GOST 14254-80): lukket blæst (betegnelse IP44), beskyttet ( betegnelse IP23).
IP44 motorer har et aksialt ventilationssystem. Luften leveres af en ventilator og blæser den ydre ribbeflade af sengen.
Til motorer IP23 er kendetegnet ved et bilateralt radial ventilationssystem, som udføres ved hjælp af ventilationsblade, der er placeret på kortslutningsrotorerne.

Fig. 1 Demonteret asynkronmotor med en egernbårrotor
1 - stator, 2 - terminalboks, 3 - rotor 4 - bærende skjold, 5 - ventilator, 6 - ventilatorhus
Motoren i denne serie har følgende konstruktion af betegnelser: 4 serienumre af serien; Og - navnet på en type af motoren - asynkron Og - en seng og skjold fra aluminium; X - aluminium ramme og støbejern skærm; 56-355 - rotationsakseens højde S, L, M - installation dimensioner langs kroppens længde; A, B - betegnelse af længden af ​​kernen (den første længde - A, den anden - B); 2, 4, 6, 8, 10, 12 er antallet af poler; U - klimatisk modifikation af motorer; 3 - kategori af placering. For eksempel: 4АА56А2УЗ - elektrisk motor serie 4, asynkron, lukket udførelse, ramme og bæreskærme af aluminium med en højde af omdrejningsakse på 56 mm, kerne af den første længde, bipolar, for områder af tempereret klima, kategori 3.

Figur 2 Lokaliteten af ​​konklusionerne på motorens skjold, når den er tilsluttet: a - en stjerne; b - trekant

Nominel effekt kW

Fortsat tabel. 1

Nominel effekt kW

De vigtigste tekniske data for lavmotorer i 4A-serien er angivet i tabel. 1.
En enkelt serie AI asynkrone motorer er blevet udviklet og produceret. Forbedring af energi-, start- og vibro-støjegenskaber hos maskiner i denne serie opnås ved brug af nye materialer og designløsninger.
De vigtigste tekniske data for lavmotormotorer i AI-serien er angivet i tabel. 2.
Trefasestrøm, der passerer gennem statorviklingen, skaber et roterende magnetfelt. Frekvensen for rotation af feltet n hedder synkron. Det afhænger af frekvensen af ​​forsyningsspændingen og antallet af par af poler p på maskinen:

Nominel effekt kW

Synkronrotationsfrekvens, rev / w 2 = 2,8 kW, antallet af polepar er p = 1. Da den synkrone rotationsfrekvens
(i dette tilfælde er det lig med 3000 omdr./min.), så glider den ved nominel belastning:

Fig. 3 Kurver af effektfaktor versus nominel effekt af asynkrone motorer ved forskellige værdier af synkron hastighed:
1 - "1 = 3000 rpm; 2- / 2, -1500 omdr./min; 3 - "1 = 1000 rpm

Fig. 4. Kurver af den specifikke magnetiseringskraft i forhold til asynkronmotorernes nominelle effekt ved forskellige værdier af den synkrone rotationsfrekvens:
1 - n, "> 1000 rpm; 2- "1-1500 rpm; 3 - "1 = 3000 rpm
Overgangen fra afhængigheder vist i fig. 3, til afhængighederne i fig. 4 fremstillet ved anvendelse af følgende forhold:
(7)

Som følge heraf reduceres elektriske tab i maskinens viklinger, og spændingsfaldet i strømforsyningssystemets ledninger er begrænset.

Direkte forbindelse til netværket er forbundet med indgangsstrøm i statorkredsløbet. Dette er et velkendt faktum. Men ikke alle tænkte på årsagen til dette fænomen. Vi er vant til at strømmen af ​​en hvilken som helst elektrisk motor er direkte proportional med momentet på akslen. Og her ser det ud til at være en paradoksal situation: Motormomentet ved opstart er begrænset, og strømmen kan overstige den nominelle værdi med syv gange. Hvordan er det

Det handler om den asynkrone maskinens fysik. Statorens vekslende elektromagnetiske felt inducerer en emf i motorens rotorvikling. Værdien af ​​denne EMF afhænger i overensstemmelse med lovene for elektromagnetisk induktion af forandringshastigheden af ​​statorens elektromagnetiske felt, det vil sige omdrejningsfrekvensen af ​​dette felt i forhold til rotoren (slip).

Men hvis statorfeltet begynder at rotere umiddelbart efter tilkobling, har rotoren brug for lidt tid til at accelerere. Og jo mere kraftfulde og større motoren er, jo mere tid det tager for rotoren at accelerere - den øgede masse bidrager til inerti.

Mængden af ​​glid er i sin tur af største betydning i første øjebliks lancering. I øjeblikket er glidningen ensartet, rotoren er stadig bevægelig, og feltet roterer allerede ved maksimal hastighed. EMF i rotorkredsløbet når en maksimal værdi såvel som rotorstrømmen.

Rotorstrømmen er også variabel, så det skaber også sit eget vekselstrøms elektromagnetiske felt. Dette felt inducerer igen en emf i motorstator kredsløbet. Og under indflydelse af den førnævnte EMF begynder en yderligere komponent af strømmen at strømme i statoren og kompensere for rotorens MDS.

Således er strømmen i statoren altid sammensat af to kodirektionelle komponenter. Størrelsen af ​​en komponent på grund af den egentlige modstand af statorviklingen. Denne komponent har en konstant værdi, og ved den ideelle tomgang af motoren reduceres hele statorstrømmen kun til den.

Og den anden komponent i statorstrømmen afhænger af strømmen i rotorkredsløbet og når sit maksimum ved første start af motorstart og falder til nul, da det nærmer sig ideel tomgang. På grund af den anden komponent når motorens statorstrøm så store værdier i starten.

Kun én ting forbliver uforklarlig: hvorfor giver en stor startstrøm af en induktionsmotor ikke så meget startmoment som det er tilfældet med DC-motorer? Årsagen er, at motormomentet kun er skabt af den aktive komponent i rotorstrømmen, det vil sige den komponent der falder sammen i fase med rotor-EMF.

Og forholdet mellem rotorens aktive og reaktive strøm afhænger primært af frekvensen af ​​emf induceret i rotorviklingen. Jo højere frekvensen jo mere "variabel" strømmen bliver, og jo vigtigere er den induktive modstand af rotorviklingene. Og jo større rotorviklingenes induktive modstand er, jo mere reaktive bliver rotorstrømmen.

Ja, startstrømmen i en induktionsmotorens rotorkredsløb er stor, men det er hovedsageligt reaktiv strøm, det kan ikke give et stort elektromekanisk øjeblik. Den aktive strøm opnår kun den ønskede værdi, efter at EMF-frekvensen er reduceret, og motoren har nået sine driftsegenskaber. To problemer med at starte asynkronmotorer er forbundet med dette: et begrænset startmoment og derimod en startstatorstrøm øget flere gange.

Den maksimale frekvens af rotorens EMF nøjes nøjagtigt i løbet af lanceringen, når rotoren er stationær. På dette tidspunkt ændres rotor EMF med hyppigheden af ​​strømforsyningen - 50 hertz. Derefter falder frekvensen til flere hertz, når motoren går hen til arbejdsområdet af karakteristikken, og den induktive modstand af viklingen ophører med at gøre noget, og rotorstrømmen bliver næsten helt aktiv.

FEDERAL AGENTUR FOR UDDANNELSE

"MATI" - RUSSISK STAT

MI. KE Tsiolkovsky

Afdelingen "Elektronik og Informatik"

Trefasede asynkrone motorer

Retningslinjer for laboratoriearbejde på kurset:

"Elektronik og Elektroteknik"

Udarbejdet af A. L. Marchenko

Fjern og bygg de mekaniske og driftsmæssige egenskaber ved en trefaset asynkronmotor (BP); studere modeller af blodtryk og udforske deres arbejde i overgangsordninger.

TEORETISKE BESTEMMELSER OG AFGØRELSESFORMULER

1. ANVENDELSESPRINCIP OG PRINCIP AD

Trefasede asynkronmotorer (figur 19.1) modtog den største anvendelse i industrien. Dette forklares ved, at de er enkle i design, billig, pålidelig i drift, har høj effektivitet ved nominel belastning, modstår betydelige overbelastninger og kræver ikke komplicerede startanordninger.

Der er en række ulemper ved fordelene ved blodtryk, hvis hovedtal er: lav effektfaktor (cos) ved delbelastning (når tomgang, cos 0 = 0,2. 0,3); lav effektivitet ved lave belastninger dårlige justeringsegenskaber.

De vigtigste dele af blodtrykket er statoren og rotoren, adskilt fra hinanden ved hjælp af en luftspalte (0,3, 0,5 mm). Deres kerner er samlet af elektriske stålplader. På den indre del af statoroverfladen og på den ydre rotor er de riller, hvori viklingen er lagt, stemplet. Statorkernen er placeret i det tilfælde, hvor statorviklingsterminalerne er fastgjort, bestående af tre uafhængige viklinger skiftet 120 i rummet (figur 19.2). Kernen af ​​rotoren er monteret direkte på motorakslen eller på navet monteret på akslen.

Rotorviklingen kan laves kortsluttet eller trefaset, svarende til statorviklingen. Den kortslutte rotorvikling udføres i form af et "egernhjul" bestående af stænger og lukke dem i enderne af ringene (figur 19.3, a og b). HELL med en fase rotor (se fig. 19.1, c) har en ende omkring

AD-handlingsprincippet er baseret på interaktionen mellem statorens roterende magnetfelt (stationær del af maskinen) med strømmer induceret i rotoren (bevægelig del).

Overvej princippet om at skabe et magnetisk felt på maskinen. Tre-faset statorviklingen drives af et trefasespændingssystem (se fig. 19.1, a) med fasespændinger U 1 f. Da de trefasede viklinger (forskudt i rummet 1 i forhold til hinanden ved 120 (fig. 19.2) og med antallet af drejninger w1) er lukket, strømmer strømme I1 igennem dem, hvilket resulterer i tre MDSF1 = i 1 w1. Under virkningen af ​​disse tre MDS'er dannes et roterende magnetfelt, hvor den resulterende magnetiske fluxvektor er Φ p = 3 / 2F m, hvor Φ m er den magnetiske flux, der er skabt af fase MDS F1.

I henhold til loven om elektromagnetisk induktion induceres EMF e 1 og e 2 i viklingen af ​​statoren og rotoren. Rotorviklingenes kredsløb er altid lukket, og derfor i rotorens fasevindinger strømmer strømmen i 2 strømmen, hvis værdier afhænger af belastningen. Ifølge Ampere's lov giver samspillet mellem rotorstrømmene med statorens roterende magnetfelt på motorakslen et drejningsmoment M, og hvis det er større end momentet af modstanden Ms på akslen, kommer rotoren i rotation. Ifølge Lenz-reglen påvirker rotorstrømmene, ligesom det roterende magnetfelt, der er skabt af dem, strømmen af ​​statorviklingene og maskinens magnetiske flux F, hvilket får statorstrømmen til at stige for at kompensere for den demagnetiserende effekt af rotorviklingene.

Frekvensen af ​​statorens roterende magnetfelt (i omdr./min.) Bestemmes af udtrykket:

Den pågældende maskine kaldes asynkron, fordi rotorhastigheden n 2 ikke er lig med frekvensen af ​​stator n 1's roterende magnetfelt. Hvis disse frekvenser var ens, ville statorens magnetiske strømning være bevægelsesløs i forhold til den roterende rotor, og i rotorviklingen ville emf ikke blive induceret, der ville ikke være strøm i dem, og der ville ikke være noget moment på akslen.

Forskellen i rotationsfrekvensen for stator- og rotorfelterne hedder slipfrekvensen ns = n 1 - n 2, og dens forhold til frekvensen n 1 hedder slip S, dvs.


eller (udtrykt i procent)

Slip variationsområde i en asynkron motor 1  S  0; ved opstart, S = 1, ved tomgang, S = 0,001. 0,005, ved nominel belastning S = 0,03. 0.07.

2. Vigtigste kendetegn ved AD

Et af de vigtigste egenskaber ved AD er den mekaniske karakteristik n 2 = f (M) - afhængigheden af ​​rotationshastigheden n 2 på momentet M på motorakslen (figur 19.4). Den naturlige mekaniske karakteristik 1 (se fig. 19.4 og fig. 19.5) af en induktionsmotor er beskrevet ved ligningen

Efterhånden som belastningen på akslen øges, øges slip S, og rotorhastigheden falder med 5, 10%, dvs. den mekaniske karakteristika n = (M) HELL er stiv (se fig. 19.4);

Ændring af rotationsretningen for rotoren HELL - reversering - udføres ved at skifte to ledninger i det trefasede system, der driver motoren.

Drejningsmoment BP er proportional med firkantet i fasespændings U 1 f-netværket og afhænger af slip S, dvs.

hvor m 1 - antallet af faser af statoren; X K = X 1 +

Med stigende modstandsmotstand M med på akslen øges glidningen, hvilket fører til en stigning i drejningsmoment til værdien af ​​M med. Den glide, hvor øjeblikket når maksimalværdien af ​​M max, kaldes kritisk og findes ved udtrykket S cr  / X K.

Værdierne for den kritiske glidning S cr og startmomentet M p afhænger af modstanden af ​​rotorkredsløbet (se kurverne 2... 4 i figur 19.5), og det øjeblik, M p stiger med stigende, når M max ved +  X K, hvor er den reducerede modstand af startreostat Anvendes i en motor med en fase rotor for at reducere startstrømmen, øge startmomentet (se kurve 4 i figur 19.5, b), sikre en jævn opstart og styre rotorhastigheden (se rheostatiske mekaniske egenskaber 2... 4 i figur 19.5, b).


En induktionsmotorens ydeevneegenskaber kan vurderes ved ydelse, som er afbildet af kurver, der udtrykker grafiske afhængigheder af brugbar effekt. P 2 værdier: strøm I 1 i statorviklingen, effektivitet , slip S, effektfaktor cos, brugsmoment M på akslen HELL ved U 1 = const og f1 = const (figur 19.6). De bestemmes eksperimentelt eller ved beregning ved hjælp af udskiftningskredsløbet af en asynkronmotor.

Når tomgangskraft P 2 = 0; Samtidig er strømmen af ​​statorviklingerne I 0, der skaber et roterende magnetfelt, ret store og udgør 30... 50% af de nominelle strømme I 1 n. Rotorens rotationshastighed n 20 = = (0,995... 0,998) n 1.

Når belastningen på akslen stiger, statorstrømmen øges, ligesom de aktive kræfter P 2 og P 1. Til gengæld øges effektfaktoren.

Afhængigheden M = f (P2) bestemmes af formlen M = 9550Р2 / n2, hvoraf det følger, at denne afhængighed repræsenterer en svagt buet retlinie, der passerer gennem oprindelsen, da rotationshastigheden af ​​rotoren HELL sænkes en smule med stigende belastning på akslen.

Naturen af ​​afhængigheden af ​​effektfaktoren HELL på kraften på akslen, dvs. cos  = f (P2) bestemmes af udtrykket cos  = P1 /

Egenskaben for effektiviteten h = f (P 2) HELL stiger meget hurtigt fra nul (tomgang) til 0,4. 0,5 af den nominelle belastning og når den højeste værdi (0,85... 0,95.) I området fra 0,7 til 0,8 af den nominelle belastning, og derefter langsomt falder som følge af en stigning i variable tab (se figur 19.6).

4. KORT BESKRIVELSE AF MODELLER HELL

OPGAVER OG METODISKE INDIKATIONER TIL DER

Opgave 1. Kendskab til modelens grænseflade til test af arterieltryk (figur 19.7) med angivelse af formålet med vinduerne (felterne), herunder dem, der er forsynet med pile, der skal ændres, for eksempel akselmodstanden, modstanden af ​​startmotstanden, valget af statorviklingsforbindelseskredsløbet og også vinduer af output værdier, imitere målinger instrumenternes målinger.

I henhold til valgmulighed N skal du vælge motortype (for ulige varianter fra tabel 1, arterietryk med en egern-burrotor og for lige nummererede optioner fra tabel 2 med en faserotor, hvor N er det samme som den studerendes indtastningsnummer i gruppens uddannelsesbog) dens nominelle data: nominel mekanisk effekt P n = P 2 n på akslen, lineær forsyningsspænding U n og dens frekvens f 1, nominel strøm I n, nominel akselrotationsfrekvens n n, effektivitet  n, nominel effektfaktor cos n, Antallet af poler p af statens roterende magnetfelt.

Opgave 2. Gennemfør "start-up" BP (Kør programmet til modellering og beregning af BP-parametrene) og "fjern" BP's mekaniske og ydeevneegenskaber. Til dette formål:

Klik på "Start" -knappen, dvs. "forbind" statorviklingen af ​​AD til trefaset AC-netværket og optag 1-fanen. 19.1 værdier af lineær spænding U 1, lineær strøm I 1, aktiv effekt P 1, "forbrugt" HELL fra netværket, rotorhastighed n 2 i tomgangstilstand (nyttig moment på akslen M = 0), som vises i de tilsvarende felter på skærmen display;

For at fjerne de egenskaber, du har brug for:

Klik på knappen "Indlæs på" placeret nederst i HELL-modelens arbejdsområde, dvs. "tilslut" feltet for elektromagnetisk vikling af den elektromagnetiske bremse til netværket;

Stepwise øger momentet af modstand (belastning) M på akslen HELL, skriv i tabellen. 19.1 aflæsninger af "måleinstrumenter" ved 8. 9 værdier af momentet M: fra tomgangstilstanden (M = 0, P2 = 0) til værdien M = (1,2, 1,5) Mn eller P2 = (1, 2. 1,5) P 2 n.

Du Kan Lide Ved Elektricitet

Det skal straks siges, at indikatorskruetrækker er et meget vigtigt redskab, som sammen med tænger og en hammer burde være i ethvert hus og lejlighed.Næsten alle måtte komme ind i sådan en ubehagelig situation - pludselig gik lysene ud i lejligheden.