Схема обмотки статора асинхронного двигателя: Намотка статора асинхронного двигателя

Намотка статора асинхронного двигателя

Обмотка статора электродвигателя выполняется несколько сложнее, чем было показано на рис. 10-1.

Рис. 10-4. Секция обмотки статора.

Рис. 10-5. Соединение двух секций.

Рис. 10-6. Обозначение секций.

Каждая фаза трехфазной обмотки состоит из отдельных секций, подобных секциям якоря машины постоянного тока (см. рис. 4-9).

На рис. 10-4 показана секция, состоящая из четырех, витков, которой на статоре будут заняты два паза.

Эти же четыре витка можно разбить на две секции, как показано на рис. 10-5. Их соединяют последовательно для того, чтобы э. д. с. секций складывались. Все провода секций изолируются вместе и в дальнейшем каждая секция будет изображаться одновитковой независимо от числа ее витков (рис. 10-6).

Активные стороны секций могут помещаться в пазах в один слой (рис. 10-1) или, чаще, в два слоя, как в якоре машины постоянного тока (рис. 4-8, 4-10).

Рис.

Покажем, как подсчитывается число пазов статора для трехфазной обмотки электродвигателя. Если число полюсов машины число фаз то от каждой фазы на каждый полюс должно приходиться некоторое число пазов , которым задаются при расчете машины. Тогда все число пазов статора равно:

Пусть задано, что Все число пазов Если обмотка двухслойная, то число секций тоже равно 12. Такая обмотка показана на рис. 10-7. На каждую фазу приходится секции, сгруппированные в две катушки, расположенные в сфере действия разноименных полюсов, т. е. на двух полюсных делениях т. Полюсное деление всегда равно 180° эл.

Разбивка пазов по фазам производится следующим образом. Так как то произвольно можно считать, что на первом полюсном делении фазе А принадлежат пазы 1, 2. На втором полюсном делении фазе А принадлежат пазы

Рис. 10-8. Статор асинхронного двигателя без обмотки.

Рис. 10-9. Стальной лист сердечника статора.

Рис. 10-10. Трехфазный асинхронный короткозамкнутый двигатель.

7, 8, так как зубцов. Фаза В сдвинута в пространстве на 120° или на , т. е. на зубца, и занимает пазы 5, 6 и 11, 12. Разметка ведется по верхнему слою активных сторон. Очевидно, фаза С расположена в остальных пазах — 8, 9 и 3, 4. Для того чтобы э. д. с. фазы складывались, секции соединяют в катушки последовательно — конец первой с началом второй, а щтушки встречно — конец первой с юнцом, второй. (рис. 10-7), например:

Для присоединения обмотки к трехфазной сети ее соединяют в звезду или в треугольник.

Статор асинхронного электродвигателя без обмотки показан на рис. 10-8. Он имеет внешний чугунный, алюминиевый или стальной корпус 1 с запресованным в него сердечником 2, собранным из штампованных стальных, листов (рис. 10-9). Листы изолированы друг от друга специальным лаком.

У двигателей закрытого типа внешняя ребристая поверхность статора обдувается вентилятором для лучшего охлаждения. Двигатель в собранном виде показан на рис. 10-10.

Важная составная часть электродвигателей — ее обмотки, в которых происходят основные рабочие процессы по преобразованию энергии. В наиболее распространенных типах электрических машин можно выделить:

трехфазные обмотки машин переменного тока, используемые обычно в статорах трехфазных асинхронных и синхронных машин, а также в роторах асинхронных двигателей с контактными кольцами.

однофазные обмотки статоров асинхронных однофазных двигателей с короткозамкнутым ротором.

обмотки якорей коллекторных машин постоянного и однофазного переменного тока.

короткозамкнутые обмотки роторов асинхронных электродвигателей.

обмотки возбуждения синхронных и коллекторных машин.

Обмотки возбуждения синхронных и коллекторных машин состоят, как правило, из сравнительно простых полюсных катушек. Несложным является и устройство короткозамкнутых обмоток роторов асинхронных двигателей. Остальные же виды перечисленных выше обмоток представляют собой достаточно сложные системы размещенных в пазах изолированных проводников, соединенных по особым схемам, требующим специального изучения.

Простейшим элементом обмотки является виток, который состоит из двух последовательно соединенных проводников, размещенных в пазах, находящихся, как правило, под соседними разноименными полюсами.

Лежащие в пазах проводники витка являются его активными сторонами, поскольку именно здесь наводится ЭДС от главного магнитного поля машины. Находящиеся вне паза части витка, соединяющие между собой активные проводники и располагающиеся по торцам магнитопровода, называются лобовыми частями.

Проводники, образующие виток, могут состоять из нескольких параллельных проводов. Обычно к этому прибегают, чтобы сделать обмотку мягкой и облегчить ее укладку в пазы.

Один или несколько последовательно соединенных витков образуют катушку или секцию обмотки. Если секция состоит из одного витка, то такую обмотку называют стержневой, так как в этом случае находящиеся в пазах проводники обычно представляют собой жесткие стержни. Обмотка, состоящая из многовитковых секций, называется катушечной.

Катушка, или секция обмотки, характеризуется числом витков wc и шагом y, т. е. количеством охватываемых ею зубцов магнитопровода. Так, например, если одна сторона катушки (секции) лежит в первом пазу, а вторая — в шестом, то катушка охватывает пять зубцов и шаг ее равен пяти (у = 5). Шаг, таким образом, может быть определен как разность между номерами пазов, в которые уложены обе стороны катушки (у = 6 — 1 = 5).

Зачастую в обмоточных данных и технической литературе шаг обозначают номерами пазов (начиная с первого), в которые уложены стороны катушки, т. е. в данном случае это обозначение выглядит так: у = 1 — 6.

Шаг обмотки называют диаметральным, если он равен полюсному делению τ, т. е. расстоянию между осями соседних разноименных полюсов, или, что то же самое, числу пазов (зубцов), приходящихся на один полюс. В этом случае у = τ = z/2p, где z — число пазов (зубцов) сердечника, в котором размещена обмотка; 2р — число полюсов обмотки.

Если шаг катушки меньше диаметрального, то его называют укороченным.

В духполюсной электрической машине центральный угол, соответствующий полюсному делению, равен 180°. Хотя в четырехполюсных машинах этот геометрический угол равен 90°, в шестиполюсных — 60° и т. д., принято считать, что между осями соседних разноименных полюсов во всех случаях угол равен 180 электрическим градусам (180 эл. град.). Иначе говоря, полюсное деление τ = 180 эл. град.

Различают однослойные обмотки, где каждый паз занят стороной одной катушки (секции), и двухслойные, где в пазах размещены стороны разных катушек (секций) в два слоя.

Способы изображения обмоток:

Способы изображения обмоток электрических машин достаточно условны и своеобразны. Обмотки содержат большое число проводников, и изобразить все соединения и проводники на чертеже практически невозможно. Поэтому приходится прибегать к изображению обмоток в виде схем.

Преимущественно пользуются двумя основными способами изображения обмоток на схемах.

При первом способе цилиндрическую поверхность сердечника вместе с обмоткой (а у коллекторных машин — вместе с коллектором) как бы мысленно разрезают по образующей и разворачивают на плоскость чертежа. Такого типа схемы называются развернутыми, или схемами-развертками (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Развернутая схема трехфазной однослойной концентрической обмотки с z = 24, 2р = 4.

При втором способе обмотку как бы проектируют на плоскость, перпендикулярную оси сердечника, показывая вид обмотки с торца (для коллекторных машин обычно со стороны коллектора). Проводники (или активные стороны секций и катушек), расположенные в пазах па поверхности сердечника, изображают кружочками и показывают торцевые (лобовые) соединения обмотки.

Рис. 2.2. Торцевая схема обмотки m = 3, z = 24, 2р = 4.

Торцевая и развернутая схемы обмоток:

Наиболее распространены схемы, выполненные по первому способу. Они легче читаются и более наглядны. Для облегчения чтения и выполнения торцевых схем их выполняют упрощенным способом (рис. 2.3). Но даже после этого для обмотчика, не имеющего достаточного опыта работы с торцевыми схемами, они кажутся непонятными и неудобочитаемыми. В развернутых схемах расположение катушек и катушечных групп, соединение катушек и катушечных групп выглядит более реально и понятно.

Рис. 2.3. Торцевая схема при 2р = 4, а = 1.

Схемы дают достаточно четкое представление об устройстве и размещении на сердечнике всех элементов обмотки и соединений между ними. На схемах в основном изображают лишь проводники обмотки, стараясь по возможности опустить все остальные детали, загромождающие схему и затрудняющие ее чтение. Необходимые дополнительные технические данные приводятся на схемах в виде надписей.

Катушка, или секция на схеме изображается одной линией независимо от того, намотана она в один провод или в несколько параллельных проводов, состоит из одного витка или является многовитковой. На развернутой схеме секция или катушка изображаются в виде замкнутой, напоминающей действительную конфигурацию секции (катушки) фигуры, от которой ответвляются выводы.

В развернутых схемах двухслойных обмоток стороны катушек или секций, лежащие ближе к воздушному зазору, т. е. в верхнем слое паза, изображают сплошными линиями, а стороны, лежащие в нижнем слое, — штриховыми (пунктирными). Иногда (в книгах старых изданий) активные стороны катушек в обоих слоях паза изображают сплошными линиями, но те стороны, что лежат в верхнем слое, располагают слева, а те, что лежат в нижнем слое, — справа.

На схемах трехфазных обмоток провода разных фаз могут изображаться различающимися между собой линиями, например сплошными, штриховыми и штрихпунктирными, линиями разной расцветки или разной толщины, двойными линиями с разной штриховкой между ними.

На схемах обычно указывают номера пазов, номера коллекторных пластин, могут быть также обозначены номера секций и их сторон, номера и маркировка выводных концов катушечных групп, фаз обмотки, указаны направления токов, фазные зоны, полюса магнитного поля и т. д. (рис. 2.4 — 2.6).

Рис. 2.4. Развернутая схема двухслойной обмотки при z = 24, 2р = 4, q = 2.

Рис. 2.5. Изображение катушечных групп на схемах: а — развернутой, б – условной.

Рис. 2.6. Условные схемы двухслойной обмотки статора: а — для трех фаз при 2р = 2; б — для одной фазы при 2р = 2, в — для одной обмотки статора при 1р = 4.

Схемы необходимы не только при изучении принципа работы обмоток, их устройства, свойств и особенностей, но также и для выполнения обмоточных работ. Не имея схемы и не сверяясь с ней в процессе работы, трудно выполнить обмотку, поэтому перед началом ремонта обмотки надлежит составить ее схему или найти в справочнике аналогичную.

Упрощенные торцевые схемы:

Следует отметить, что полные развернутые и торцевые схемы сложных многополюсных обмоток с большим числом пазов получаются очень громоздкими и трудными для чтения.

В этих случаях в процессе выполнения обмоток, элементы которых повторяются, часто используют практические развернутые схемы, где изображена, например, лишь одна фаза (иногда часть фазы) трехфазной обмотки или несколько секций обмотки коллекторной машины. Широко используются также упрощенные торцевые схемы, где целые катушечные группы изображаются в виде части дуги с обозначениями выводов, а более мелкие элементы обмотки не изображают или изображают на схеме отдельно. Упрощенные торцевые схемы удобны при выполнении соединений между катушечными группами в сложных обмотках.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Сдача сессии и защита диплома — страшная бессонница, которая потом кажется страшным сном. 9260 — | 7451 — или читать все.

В быту и небольших мастерских используются электродвигатели. Иногда они выходят из строя. Определить, можно ли их отремонтировать самостоятельно, или необходимо обращаться к мастеру, поможет эта статья. Неисправности электродвигателей можно разделить на две группы — механические, например, заклинивший подшипник или оборванный вал и электрические — механический обрыв обмотки или выход её из строя из-за перегрева электродвигателя.

Неисправности электродвигателей

Причин перегрева электродвигателя может быть много, но основная причина — это неправильно подобранная защита от превышения номинального тока или её полное отсутствие.

Электродвигатели, используемые в быту, можно разделить на две группы

• асинхронные с короткозамкнутым или с фазным ротором, автомобильные генераторы
• коллекторные электродвигатели постоянного и переменного тока

Каждый тип электродвигателей имеет свои особенности при перемотке сгоревших обмоток.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым или фазным ротором

Перед ремонтом электродвигатель необходимо очистить ветошью от пыли и грязи. Очищенный двигатель подвергают полной разборке. Перед заменой обмоток шкив или муфту, находящиеся на переднем валу электродвигателя, можно не снимать, но с ними нельзя оценить состояние переднего подшипника. Пришедшие в негодность подшипники электродвигателя могут быть причиной выхода из строя двигателя.

При отсутствии горелых мест и характерного запаха обмотки отсоединяют друг от друга и прозванивают мегомметром изоляцию друг относительно друга и корпуса и тестером проверяют целостность. Если изоляция не повреждена, а тестер показывает обрыв, то можно попробовать найти место обрыва и устранить неисправность без перемотки. Часто обрывается провод, выходящий из двигателя. В этом случае его можно заново припаять или заменить.

При отсутствии обрывов и целостной изоляции возможная неисправность — это межвитковое замыкание. В трехфазных электродвигателях, подключённых к трехфазной сети, это проверяется достаточно просто. Необходимо токоизмерительными клещами или амперметром измерить ток на всех фазах поочерёдно или, если есть возможность, то одновременно. Разность значений в 2–3 раза однозначно говорит о межвитковом замыкании и необходимости перемотки. Этими же методами проверяют ротор в электродвигателях с фазным ротором.

В однофазных или трехфазных, но подключённых в однофазную сеть двигателях о витковом замыкании говорит сильный нагрев при включении без нагрузки, при условии отсутствия обрывов, нарушений изоляции, механических неисправностей двигателя и пусковой аппаратуры. Например, однофазный двигатель на старых стиральных машинах греется при постоянно включённой пусковой обмотке.

Если принято решение о перемотке электродвигателя, то лучше всего обратиться для ремонта в специализированную мастерскую. В «домашних» условиях очень сложно качественно выполнить эту работу, что может привести к быстрому выходу его из строя. Но если есть необходимость или желание произвести ремонт электродвигателя своими руками, то в youtube по запросу «перемотка электродвигателей своими руками» можно найти видеоролики с подробными инструкциями.

Перемотка

Процесс перемотки можно разделить на три этапа

Разборка

Нужно продолжать разборку и удалить обмотки — полностью или, если позволяет конструкция, только повреждённые, чтобы перематывать только их. Перед полным удалением разрезают нитки, связывающие провода вместе и зарисовывают схему соединения. Проще всего удалить старые обмотки путём выжигания газовой горелкой или на костре. Можно поставить статор «на попа» на кирпичи, заполнить дровами и поджечь.

Снять обмотки можно также с помощью зубила и молотка, но в этом случае труднее определить схему подключения и порядок укладки обмоток в пазы.

В однофазных двигателях иногда можно снять одну обмотку не трогая остальные. В этом случае нужно внимательно рассмотреть, как крепятся обмотки и снять повреждённую.

Фазный ротор разбирается аналогично, но перед выжиганием нужно снять токосъемные кольца.

Выжженные обмотки аккуратно вынимают из пазов, стараясь хотя бы одну сохранить целой. Это необходимо для определения размеров обмотки, сечения проволки и числа витков. При разборке также зарисовывают схему укладки обмоток в пазы с указанием направления намотки. Если известен тип электродвигателя, данные для ремонта можно найти в соответствующих справочниках.

Намотка

Зная количество обмоток, размер каждой и число витков путём умножения можно определить нужную длину проволки. Сечение провода берётся такое же, как на сгоревшем. Его измеряют штангенциркулем или микрометром. Если сечение взять меньше, то двигатель будет перегреваться при номинальных нагрузках, а если больше, то проволка может не поместиться в своих пазах.

Намотка обмоток выполняется на станке, аналогичному тем станкам, на которых мотаются катушки трансформатора. После намотки нужного количества витков обмотка вынимается из станка, перевязывается обмоточной ниткой и откладывается в сторону. Процесс повторяется столько раз, сколько необходимо обмоток.

В пазы вставляют новые прокладки из электроизоляционного материала. Эти прокладки называют «гильзы». Толщину и материал можно определить по справочнику. Если нет данных на перематываемый двигатель, можно взять на аналогичной мощности. Длина берётся на несколько миллиметров длиннее толщины статора, ширина такой, чтобы полностью закрыть внутреннюю поверхность паза.

Согласно схеме укладывают в пазы обмотки, соблюдая направление намотки. Если в один паз укладывается две обмотки, а также в местах соприкосновения прокладывают полоски изоляционного материала.

Для укладки проволки в пазы используется специальный инструмент — трамбовка. Уложенные обмотки закрепляются прокладками из того же материала, из которого изготавливались гильзы. Эти прокладки называют «стрелки». Длина стрелок равна длине гильз, а ширина вполовину меньше.

Закреплённые обмотки соединяются между собой скрутками, которые пропаиваются. К тем выводам, на которые будет подаваться напряжение, подключают провода соответствующего сечения и длины. Их необходимо промаркировать с указанием начала и конца.

Соединённые обмотки увязывают обмоточной ниткой или шпагатом. Провода выводят наружу через отверстие в корпусе статора и подключают к клеммнику.

Перемотанный статор пропитывают лаком. Для этого его полностью погружают в лак с последующей сушкой. Температура пропитки и сушки зависят от используемого лака и указываются в инструкции.

Фазный ротор перематывается аналогично, только на вал двигателя одеваются токосъемные кольца, к которым подключаются провода.

Сборка

Собранный и высушенный двигатель можно собирать. Перед сборкой проверяют подшипники и при необходимости меняют в них смазку или сами подшипники. После сборки двигатель проверяется на целостность изоляции и работоспособность в режиме холостого хода и под нагрузкой, с измерением тока на всех фазах.

Коллекторные электродвигатели постоянного и переменного тока

Прежде всего неисправность видна по увеличившемуся искрению на коллекторе и нагреву. Вначале необходимо почистить, а при необходимости проточить и продорожить коллектор. Если это не помогает, то нужно омметром последовательно замерить сопротивление последовательно между всеми соседними пластинами коллектора. Если значения значительно отличаются друг от друга, то вышел из строя коллектор или витковое в обмотках якоря (в двигателе переменного тока — ротора). В этом случае двигатель нужно отдать на ремонт в специализированную организацию. Дома отремонтировать его практически невозможно.

В том случае, если якорь целый, проверяют обмотки возбуждения на целостность омметром и на витковое замыкание. Для этого их соединяют последовательно, при необходимости закорачивая щётки или зачищая изоляцию на соединительных проводах. На соединённые обмотки подают пониженное напряжение 12–36 v. Напряжение на повреждённой обмотке будет значительно пониженным. Её заменяют тем же способом, как в однофазных двигателях малой мощности.

Перемотка обмотки асинхронного двигателя на гибридную обмотку «славянка»

При перемотке бесколлекторного двигателя его можно перемотать по технологии «славянка». Метод заключается в намотке тонкой проволокой дополнительных обмоток статора. Двигатели, намотанные по этому методу, имеют повышенный пусковой и рабочий момент, перегрузочную способность и КПД, пониженный пусковой ток и уровень шума. Из-за «мягкой» нагрузочной характеристики их используют на электротранспорте.

Начала и концы обмоток электродвигателей — простой способ определения

Автор Фома Бахтин На чтение 2 мин. Просмотров 24.6k. Опубликовано 10 марта Обновлено 19 ноября

В большинстве случаев, обмотки трехфазных асинхронных электродвигателей скоммутированы в нужное соединение (“звезда” или “треугольник”) внутри статора и выведены в клеммную коробку в виде трех проводов, на которые подается питающее напряжение ~380 В. Соединяться обмотки двигателя могут и в клеммной коробке: в этом случае все концы обмоток выводятся в коробку виде двух разделенных пучков по три провода (“начала” и “концы”).

Наконец, выводы обмоток могут быть промаркированы металлическими бирками (С1-С2-С3 – “начала”, С4-С5-С6 “концы” обмоток). Однако, в некоторых случаях попадаются электродвигатели, в клеммную коробку которых просто выведены шесть немаркированных “концов” обмоток, не разделенных на пучки. Причиной этому может быть утеря бирок с маркировкой вследствие небрежной эксплуатации электродвигателя.

В некоторых случаях, бывает, что после ремонта его обмоток – перемотки, в клеммную коробку двигателя выводят шесть совершенно одинаковых проводов одного цвета.

В этом случае, для правильного соединения. необходимо определить “начала” и “концы” обмоток электродвигателя. Для этого, сначала нужно “найти” обмотки, т. е. определить пары проводов отдельных фазных обмоток. Прозвонить пары можно любым тестером или при помощи контрольной лампы, после чего следует промаркировать найденные фазные обмотки.

Теперь нужно определить начало и конец найденных пар фазных обмоток, существуют несколько способов определения, наиболее распространенный и достаточно надежный способ – следующий:

Две любые “найденные” фазные обмотки, соединенные последовательно включают в сеть ~220 В, а к выводам третьей подключают контрольную лампу или вольтметр, с установленным пределом измерения до 100 В. Слабый накал лампы или отклонение стрелки вольтметра будет признаком, того, что две, последовательно включенные в сеть обмотки, соединены таким образом, что, «конец» одной обмотки соединен с «началом» другой.

Соответственно, полное отсутствие накала лампы или отклонения стрелки вольтметра – свидетельство отсутствия ЭДС в третьей обмотки, следовательно, последовательно включенные обмотки соединены своими “началами” или “концами”. Таким образом, определив “начала” и “концы” двух обмоток, выводы маркируются.

Теперь нужно определить “начало” и “конец” третьей обмотки, для этого ее соединяют последовательно с любой из обмоток, “начало” и “конец” которой уже определены и, подключив лампу или вольтметр к оставшейся обмотке, по аналогии предыдущего опыта находят “начало” и “конец”.

Как определить начало и конец фазных обмоток асинхронного двигателя

Определение начала и концов обмоток электродвигателя без внешнего питания.

что это такое, принцип действия, устройство, технические характеристики, фото и видео

Автор Aluarius На чтение 7 мин. Просмотров 936 Опубликовано 02.11.2015

То, что асинхронные двигатели сегодня используются во всех отраслях промышленности и сельского хозяйства, необходимо поклониться русскому инженеру М.О. Доливо-Добровольскому. Именно он в 1889 году (а точнее 8 марта) изобрел трехфазный асинхронный двигатель, который преобразовывает электроэнергию в энергию механическую (вращения). Это, по сути, стало прорывом в технике и началом новой эры.

Самое главное, что электрические моторы данного типа оказались очень надежными, их производство достаточно простое, что влияет на небольшую себестоимость изделия. Плюс несложная конструкция, которая легко поддается не только производству, но и ремонту. Если обратиться к статистическим данным, то по ним можно сделать вывод, что асинхронные двигатели являются самыми производимыми в мире. На их счет приходится до 90% выпуска. Так что цифры говорят сами за себя.

Но почему эти приборы названы асинхронными? Все дело в том, что частота вращения магнитного поля статора всегда больше вращения ротора. Кстати, у электродвигателей этого типа принцип работы основан именно на вращении магнитного поля.

Принцип работы двигателя

Чтобы понять, как работают электродвигатели асинхронные трехфазные, необходимо провести один несложный эксперимент. Для этого вам понадобиться обычный магнит подковообразного типа и медный стержень. При этом магнит надо хорошо закрепить к рукоятке, с помощью которой его можно крутить на одном месте вокруг своей оси. Медный стержень закрепляется в подшипниках и устанавливается в пространство между концами (полюсами) магнита-подковы. То есть, стержень оказывается как бы внутри магнита, а, точнее сказать, внутри его плоскости вращении.

Теперь надо просто вращать магнитное устройство за ручку. Лучше по часовой стрелке. Так как между полюсами есть магнитное поле, то оно также будет вращаться. При этом поле будет пересекать или рассекать своими силовыми линиями медный стержень-цилиндр. И тут включается закон электромагнитной индукции. То есть, внутри медного стержня начнут возникать вихревые токи. Они, в свою очередь, начнут образовывать свое собственное магнитное поле, которое будет взаимодействовать с основным магнитным полем.

При этом стержень начнет вращаться в ту же сторону, что и магнит. И вот тут возникает один момент, который также лежит в принципе работы электродвигателя. О нем было уже упомянуто. Если скорость вращения стержня будет такое же, как у магнита, то их силовые линии пересекаться не будут. То есть, вращения не будет в виду отсутствия вихревых токов.

И еще пару нюансов:

• Магнитное поле вращается с той же скоростью, что и сам магнит, поэтому скорость называют синхронной.
• А вот стержень вращается с меньшей скоростью, поэтому ее и называют асинхронной. Отсюда, в принципе, название и самого электрического мотора.

Внимание! Разница скоростей вращения магнитных полей не очень большая. Эту величину называют скольжением.

Кстати, определить величину скольжения несложно, для этого необходимо воспользоваться формулой:

S=n-n1/n, где

• S – это величина скольжения;
• n – скорость вращения магнита;
• n1 – скорость вращения ротора.

Устройство двигателя

Конечно, показанное выше устройство назвать электродвигателем никак нельзя, потому что для примера был использован магнит, которого в моторе просто нет. Поэтому необходимо создать такую конструкцию, в которой электрический ток создавал бы это самое магнитное поле. К тому же оно должно еще и вращаться. Русскому ученому это оказалось под силу с помощью трехфазного переменного тока.

Поэтому в конструкции трехфазного асинхронного двигателя установлены три обмотки, расположенные относительно друг друга под углом в 120º. Каждая обмотка подсоединена к фазному контуру трехфазной сети переменного тока. Обмотки закрепляются к статору, который собой представляет металлический сердечник в виде полого корпуса. Они же закрепляются к полюсам сердечника.

Внимание! У каждой обмотки два свободных конца. Один соединяется с фазой сети, второй с двумя другими концами двух других обмоток, то есть, в единый контур.

Внутри полого сердечника на подшипниках закрепляется ротор. По сути, это тот же стержень-цилиндр. Ниже показана схема подключения обмоток и расположение ротора.

Как только электрический ток начинает подаваться на обмотки, образуется вращающееся магнитное поле, которое воздействует на ротор, заставляя его вращаться тоже.

Как работает

Чтобы понять принцип действия трехфазного асинхронного двигателя, необходимо рассмотреть график его работы. Чтобы облегчить данную задачу, предлагаем рассмотреть схему, расположенную ниже.

• Итак, позиция «А». В ней на первом полюсе фаза равна нулю, второй полюс является северным, то есть, отрицательным, в третьей фазе положительный заряд. Поэтому ток движется по стрелкам, указанным на рисунке. Тот, кто забыл школьную программу физики, напоминаем, что движение магнитного поля действует по правилу правой руки. Значит, вращение его будет направлено от севера к югу, то есть, от второй катушки (обмотки) к третьей.
• Позиция «Б». Теперь ноль расположен на второй обмотке, на первой юг (плюс), на третьей север (минус). То есть, магнитный поток будет теперь направлен от катушки №3 на катушку №1. Получается так, что полюсы сместились на 120º.
• В позициях «В» и «Г» произошли точно такие же сдвиги полюсов на 120º.

Смена полярности создает вращение магнитного потока, который в свою очередь увлекает за собой ротор. Последний начинает вращаться. Как было сказано выше, из энергии электрической получается энергия вращения (механическая).

Внимание! Если поменять местами вторую и третью обмотку, то вращение электродвигателя начнется в противоположную сторону. Конечно, сами обмотки не переставляются, а просто производится смена подключения к разным фазам сети.

Нами была рассмотрена конструкция электродвигателя асинхронного трехфазного с тремя обмотками на статоре, в котором используется двухполюсная схема магнитного поля. Число его оборотов вращения равна числу колебаний электрического тока в минуту. Если в сети переменного тока число колебания в секунду равно 50 Гц, то за минуту это значение станет 3000 (об/мин).

Но в статор можно заложить не три обмотки. К примеру, можно установить шесть или десять. При этом магнитное поле станет четырехполюсным и шестиполюсным соответственно. При этом измениться и скорость вращения ротора. В первом случае она будет равна: (50X60)/2=1500 об/мин. Во втором: (50X60)/3=1000 об/мин.

Выше нами уже упоминалось, что существует определенное отставание вращения ротора от вращения магнитного поля. Правда, это значение незначительно. К примеру, в холостом режиме работы данный показатель будет всего лишь 3%, при действующих нагрузках 5-7%. Даже 7% – значение небольшое, что и является одним из достоинств асинхронного двигателя.

Как использовать

К сожалению, не во всех частных домах есть трехфазное напряжение. Поэтому подключение трехфазного асинхронного двигателя к однофазной сети производится через конденсаторы определенной емкости. Обычно расчет ведется в соответствии: на 1 кВт мощности 70 мкФ емкости. Но есть в этом деле еще одна проблема – невозможность регулировать скорость вращения ротора. Поэтому специалисты рекомендуют подключить к мотору регулятор частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей.

• Во-первых, установив его, отпадает необходимость устанавливать конденсаторы.
• Во-вторых, с помощью данного устройства выравнивается мощность электродвигателя до номинальной.
• В-третьих, можно регулировать частоту вращения, а также повышать ее больше номинала.
• В-четвертых, можно регулировать пусковой момент.

Эти устройства сегодня продаются в специализированных магазинах, но нет проблем их сделать и своими руками.

Ротор

По конструкции ротора электродвигатели асинхронные делятся на две группы:

1. С фазным ротором.
2. Короткозамкнутым.

Первый вариант – это двигатели с большой мощностью, которым необходим большой пусковой момент. В конструкции их ротора установлены контактные кольца. Второй вариант – это конструкция, в пазы которой заложены медные стержни. Это типичные электродвигатели, простые и дешевые. Но у них есть пара недостатков: большой пусковой ток и слабое усилие при начале вращения.

Технические характеристики

На что обычно надо обратить внимание, выбирая электродвигатели? Технических характеристик, в принципе, немного. Это мощность, измеряемая в кВт, скорость вращения ротора в об/мин. Все остальные технические характеристики не столь важны именно для выбора. Хотя, к примеру, масса изделия может помочь рассчитать нагрузку на подставку или монтажную раму.

Заключение по теме

Итак, были рассмотрены асинхронные электродвигатели – электрическое оборудование, которое нередко используется в частных домах для бытовых нужд. Устройство и принцип работы мотора вам теперь понятно, а вот как правильно подключить двигатель к однофазной сети, читайте в другой статье.

Модель динамики трехфазной асинхронной машины, также известна как индукционная машина

 [скольжение, th, i  как , i  bs , i  cs , фаза  как , фаза  bs , фаза  cs ] 

 [скольжение, th, i  как , i  bs , i  cs , фаза  как , фаза  bs , фаза  cs  , i  ar , i  br , i  cr , фаза  ar , фаза  br , фаза  cr ]
 

Что такое асинхронный двигатель? (с рисунком)

Асинхронный двигатель — это электродвигатель переменного тока, который использует наведенный ток в роторе, а не физический источник питания для создания своего вращательного движения.Большинство электродвигателей вращаются в результате взаимодействия электромагнитных полей, создаваемых в статоре и роторе двигателя. В асинхронном двигателе поле, создаваемое в обмотках статора, создается путем подключения их к источнику переменного тока. Поле, создаваемое в роторе, создается не за счет прямого введения тока, а скорее за счет индукции тока, подобной трансформатору, за счет соседнего электромагнитного поля статора. Большинство более крупных двигателей переменного тока в промышленных или бытовых применениях являются асинхронными двигателями.

Асинхронные двигатели, также известные как асинхронные двигатели или двигатели с короткозамкнутым ротором, состоят из двух основных компонентов. Первый — это статор, то есть бочкообразная внешняя рама двигателя.Статор асинхронного двигателя имеет ряд обмоток или катушек, расположенных вдоль его внутренней поверхности, каждая из которых включает набор электрических соединений на внешней стороне корпуса. Второй основной компонент — это ротор — цилиндрический сердечник, который плотно прилегает к статору. Вал двигателя, который обеспечивает вращательную работу, проходит через середину или ротор и поддерживается на обоих концах подшипниками. В асинхронном двигателе ротор либо сплошной из стали, либо состоит из ряда параллельных стальных или медных стержней без возможности подключения электрического питания.

Большинство двигателей переменного тока полагаются на полярное соотношение отдельных электромагнитных полей, генерируемых в обеих этих частях, для вращения ротора. В асинхронном двигателе электромагнитное поле статора создается источником переменного тока, подключенным к обмоткам статора.Ротор, однако, не подключен напрямую к источнику питания, а вырабатывает внутренний электрический ток посредством индукции. Эта индукция вызвана непосредственной близостью электромагнитного поля статора. Это точно такой же процесс, который используется для генерации тока во вторичных обмотках трансформатора. Ток, возникающий в роторе, затем генерирует собственное электромагнитное поле, и ротор начинает вращаться.

Асинхронный двигатель идеален для тяжелых условий эксплуатации благодаря своей простоте и прочности.Отсутствие дополнительных контактных колец и щеток, необходимых для подачи питания на ротор, делает этот тип двигателя одним из самых надежных и эффективных двигателей переменного тока. Асинхронные двигатели также могут использоваться в качестве генераторов, если они работают выше определенных скоростей.

% PDF-1. 7 % 16215 0 объект > endobj xref 16215 143 0000000016 00000 н. 0000008835 00000 н. 0000009165 00000 п. 0000009221 00000 н. 0000009355 00000 н. 0000009727 00000 н. 0000010243 00000 п. 0000010634 00000 п. 0000011118 00000 п. 0000011159 00000 п. 0000011418 00000 п. 0000011868 00000 п. 0000012121 00000 п. 0000012420 00000 п. 0000012673 00000 п. 0000012970 00000 п. 0000014555 00000 п. 0000014959 00000 п. 0000015219 00000 п. 0000015525 00000 п. 0000015641 00000 п. 0000016803 00000 п. 0000016849 00000 п. 0000016938 00000 п. 0000017577 00000 п. 0000040792 00000 п. 0000072635 00000 п. 0000095964 00000 п. 0000115866 00000 н. 0000118518 00000 н. 0000171570 00000 н. 0000171648 00000 н. 0000171742 00000 н. 0000171844 00000 н. 0000171902 00000 н. 0000172169 00000 н. 0000172227 00000 н. 0000172347 00000 н. 0000172467 00000 н. 0000172694 00000 н. 0000172752 00000 н. 0000173110 00000 н. 0000173474 00000 н. 0000173587 00000 н. 0000173645 00000 н. 0000173836 00000 н. 0000173894 00000 н. 0000174000 00000 н. 0000174108 00000 н. 0000174445 00000 н. 0000174503 00000 н. 0000174613 00000 н. 0000174713 00000 н. 0000174990 00000 н. 0000175048 00000 н. 0000175158 00000 н. 0000175258 00000 н. 0000175547 00000 н. 0000175605 00000 н. 0000175753 00000 н. 0000175853 00000 н. 0000176110 00000 н. 0000176168 00000 н. 0000176318 00000 н. 0000176418 00000 н. 0000176671 00000 н. 0000176728 00000 н. 0000176888 00000 н. 0000176988 00000 н. 0000177151 00000 н. 0000177208 00000 н. 0000177344 00000 н. 0000177456 00000 н. 0000177555 00000 н. 0000177605 00000 н. 0000177662 00000 н. 0000177789 00000 н. 0000177846 00000 н. 0000177997 00000 н. 0000178054 00000 н. 0000178193 00000 н. 0000178250 00000 н. 0000178307 00000 н. 0000178365 00000 н. 0000178498 00000 н. 0000178556 00000 н. 0000178723 00000 н. 0000178781 00000 н. 0000178964 00000 н. 0000179022 00000 н. 0000179151 00000 н. 0000179209 00000 н. 0000179348 00000 н. 0000179406 00000 н. 0000179549 00000 н. 0000179607 00000 н. 0000179732 00000 н. 0000179789 00000 н. 0000179846 00000 н. 0000179904 00000 н. 0000180037 00000 н. 0000180095 00000 н. 0000180268 00000 н. 0000180326 00000 н. 0000180384 00000 н. 0000180442 00000 н. 0000180635 00000 н. 0000180693 00000 п. 0000180880 00000 н. 0000180938 00000 п. 0000181137 00000 н. 0000181195 00000 н. 0000181366 00000 н. 0000181424 00000 н. 0000181482 00000 н. 0000181540 00000 н. 0000181673 00000 н. 0000181731 00000 н. 0000181858 00000 н. 0000181916 00000 н. 0000182051 00000 н. 0000182109 00000 п. 0000182167 00000 н. 0000182225 00000 н. 0000182358 00000 п. 0000182416 00000 н. 0000182543 00000 н. 0000182601 00000 н. 0000182736 00000 н. 0000182794 00000 н. 0000182852 00000 н. 0000182910 00000 н. 0000182968 00000 н. 0000183026 00000 н. 0000183437 00000 н. 0000183495 00000 н. 0000183872 00000 н. 0000183930 00000 н. 0000183988 00000 н. 0000184046 00000 н. 0000184104 00000 н. 0000008396 00000 н. 0000003229 00000 н. трейлер ] / Назад 5282885 / XRefStm 8396 >> startxref 0 %% EOF 16357 0 объект > поток hX {ܦ q (e «\ rts \ k $ & B7G.% N \ CHQ: NsSQ？} ϳk} Z ߵ

PPT — асинхронный двигатель Презентация PowerPoint | бесплатно скачать

1
Асинхронный двигатель

• По
• Ашвани Шукла
• Менеджер (CI)
• BGR ENERGY

• один из наиболее распространенных электрических двигателей
• используется в большинстве приложений
  , который известен как индукционный двигатель
  . Этот двигатель также называют асинхронным двигателем
  , потому что он работает со скоростью менее
  синхронной скорости.Здесь нам нужно определить
  , что такое синхронная скорость. Синхронная скорость равна
  скорости вращения магнитного поля в роторной машине
  и зависит от частоты
  и числа полюсов машины. Асинхронный двигатель
  всегда работает со скоростью, меньшей, чем синхронная скорость
  , потому что вращающееся магнитное поле
  , которое создается в статоре, будет создавать поток
  в роторе, который заставит ротор
  вращаться, но из-за отставания потока
  ток в роторе с магнитным потоком в статоре
  , ротор никогда не достигнет скорости вращения магнитного поля
  i.е. синхронная скорость
  . В основном существует два типа асинхронных двигателей
  , которые зависят от входного питания
  : однофазный асинхронный двигатель и три асинхронных двигателя фазы
  . Однофазный асинхронный двигатель
  не является самозапускающимся двигателем, который мы обсудим позже, а трехфазный асинхронный двигатель
  — это самозапускающийся двигатель. Теперь нам нужно, чтобы
  дал два источника питания, то есть двойное возбуждение, чтобы заставить машину
  вращаться. Например, если мы рассмотрим двигатель постоянного тока
  , мы подадим одно питание на статор
  , а другое — на ротор через щеточное устройство
  .

• Принцип работы асинхронного двигателя
• Но для асинхронного двигателя мы даем только один источник питания,
  , поэтому действительно интересно узнать, как он работает. Это очень просто, из самого названия
  мы можем понять, что произошел индукционный процесс
  . Фактически, когда мы подаем питание
  на обмотку статора, поток будет генерироваться в катушке
  из-за протекания тока в катушке. Теперь обмотка ротора
  расположена таким образом, что она
  закорачивается в самом роторе.Поток
  от статора будет разрезать катушку в роторе
  , и, поскольку катушки ротора имеют короткое замыкание
  , в соответствии с законом Фарадея об электромагнитной индукции
  , ток
  начнет течь в катушке ротора. Когда будет течь ток
  , в роторе будет генерироваться другой поток
  . Теперь будет два потока
  , один поток статора, а другой поток ротора
  , и поток ротора будет отставать от потока статора
  . Благодаря этому на ротор будет ощущаться крутящий момент
  , который заставит ротор вращаться в направлении
  вращающегося магнитного потока.Таким образом, скорость
  ротора будет зависеть от источника
  переменного тока, и скорость можно контролировать, изменяя входное питание
  . Это принцип работы асинхронного двигателя
  любого типа.

• Типы Асинхронный двигатель
• ОДНОФАЗНЫЙ ИНДУКЦИОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
• Асинхронный двигатель с разделением фаз
• Конденсаторный пусковой индукционный двигатель
• Конденсаторный пусковой конденсатор индукционный двигатель
• 9023 9023 PHOT Индукционный двигатель 9023 PHOT
• Индукционный двигатель с экранированным полюсом
• Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
• Асинхронный двигатель с контактным кольцом

• Конструкция трехфазного асинхронного двигателя
• Трехфазный асинхронный двигатель является наиболее широко используемым электродвигателем
  . Почти 80 из
  механической энергии, используемой в промышленности, обеспечивается
  трехфазными асинхронными двигателями из-за его простой и прочной конструкции
  , низкой стоимости, хороших рабочих характеристик
  , отсутствия коммутатора
  и хорошего регулирования скорости. В трехфазном асинхронном двигателе
  мощность передается от статора
  к обмотке ротора посредством индукции. Асинхронный двигатель
  также называется асинхронным двигателем
  , поскольку он работает со скоростью, отличной от синхронной скорости
  .
• Как и любой другой электродвигатель, асинхронный двигатель
  также имеет две основные части, а именно ротор и статор.
• Статор Как видно из названия, статор
  является стационарной частью асинхронного двигателя. Обмотка статора
  помещена в статор асинхронного двигателя
  , и на нее подается трехфазное питание.
• Ротор Ротор представляет собой вращающуюся часть асинхронного двигателя
  . Ротор соединен с механической нагрузкой
  через вал.
• Ротор трехфазного асинхронного двигателя
  дополнительно классифицируется как ротор с короткозамкнутым ротором,
• ротор с контактным кольцом или ротор с фазной обмоткой или ротор с фазовой обмоткой
  .
• В зависимости от типа конструкции ротора
  используемый трехфазный асинхронный двигатель
  классифицируется как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором,
• Асинхронный двигатель с контактным кольцом или асинхронный двигатель с обмоткой
  или асинхронный двигатель с фазной обмоткой.

• Конструкция статора для обоих типов трехфазных асинхронных двигателей
  остается неизменной, и
  кратко обсуждается в следующем абзаце. Остальные части
  , необходимые для завершения асинхронного двигателя
  , представляют собой вал для передачи крутящего момента
  на нагрузку.Этот вал изготовлен из стали
  .
• Подшипники для опоры вращающегося вала.
• Одной из проблем электродвигателя
  является выделение тепла при его вращении. Чтобы
  смог решить эту проблему, нам понадобится вентилятор для охлаждения.
• Для получения внешнего электрического подключения
  Требуется клеммная коробка.
• Между ротором и статором
  имеется небольшое расстояние, которое обычно составляет от 0,4 мм до 4 мм.
  Такое расстояние называется воздушным зазором.
• Статор трехфазного асинхронного двигателя
• Статор трехфазного асинхронного двигателя
  состоит из трех основных частей: рама статора,
• сердечник статора,
• обмотка статора или обмотка возбуждения.
• Рама статора

• Обмотка статора или обмотка возбуждения
• В пазах на периферии сердечника статора трехфазного асинхронного двигателя
  установлены три обмотки фаз
  . Эта трехфазная обмотка питается от трехфазного источника переменного тока
  . Три фазы обмотки
  соединены звездой или треугольником
  , в зависимости от того, какой метод запуска
  используется. Двигатель с короткозамкнутым ротором
  в основном запускается статером со звездой-треугольником, и, следовательно, статор двигателя с короткозамкнутым ротором
  соединен треугольником. Трехфазный асинхронный двигатель с контактным кольцом
  запускается вставкой сопротивления
  , поэтому обмотка статора асинхронного двигателя с контактным кольцом
  может быть подключена либо по схеме
  , либо по схеме звезды или треугольника.Обмотка, намотанная на статор
  трехфазного асинхронного двигателя, также называется обмоткой возбуждения
  , и когда эта обмотка возбуждается трехфазным источником питания
  переменного тока, она создает вращающееся магнитное поле
  .

• Типы трехфазных асинхронных двигателей
• Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором Ротор
  трехфазного асинхронного двигателя
  с короткозамкнутым ротором имеет цилиндрическую форму и имеет пазы на периферии
  . Прорези не параллельны
  друг другу, а немного перекошены (перекос
  не показан на рисунке ротора с короткозамкнутым ротором
  рядом), поскольку перекос предотвращает магнитную блокировку
  зубьев статора и ротора и делает работу
  двигателя более сложной. плавнее и тише.Ротор с короткозамкнутым ротором
  состоит из алюминиевых, латунных или медных стержней
  (ротор из медной латуни показан на рисунке
  рядом). Эти алюминиевые, латунные или медные шины
  называются проводниками ротора и помещаются в пазы
  на периферии ротора. Проводники ротора
  постоянно закорочены медными
  или алюминиевыми кольцами, называемыми концевыми кольцами. Чтобы
  обеспечить механическую прочность, эти проводники ротора
  прикреплены к концевому кольцу и, следовательно,
  образуют полную замкнутую цепь, напоминающую клетку
  , и поэтому получили свое название «асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  ».Обмотка ротора
  с короткозамкнутым ротором выполнена симметричной. Поскольку стержни
  постоянно закорочены концевыми кольцами, сопротивление ротора
  очень мало и невозможно добавить внешнее сопротивление
  , поскольку стержни постоянно закорочены.
  Отсутствие контактного кольца и щеток делает конструкцию
  трехфазного асинхронного двигателя
  с короткозамкнутым ротором очень простой и надежной, поэтому трехфазный асинхронный двигатель
  широко используется. Эти двигатели
  имеют то преимущество, что они могут адаптироваться к любому количеству пар полюсов
  .На приведенной ниже диаграмме показан индукционный ротор с беличьей клеткой
  , имеющий алюминиевые стержни, замыкающие цепь
  алюминиевыми концевыми кольцами.

• Преимущества индукционного ротора с короткозамкнутым ротором —
• Его конструкция очень проста и надежна.
• Поскольку нет щеток и контактного кольца, эти двигатели
  требуют меньшего обслуживания.
• Применения Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  используется в токарных станках, сверлильных станках, вентиляторах, нагнетателях
  , печатных машинах и т. Д.

• Контактное кольцо или трехфазный асинхронный двигатель с обмоткой
  В этом типе трехфазного асинхронного двигателя ротор
  намотан на то же количество полюсов, что и у статора
  , но у него меньше пазов
  и имеет меньше витков на фазу более тяжелого проводника
  . Ротор также имеет обмотку
  со звездой или треугольником, аналогичную обмотке статора. Ротор
  состоит из ряда пазов, и обмотка ротора
  размещена внутри этих пазов.Три концевых вывода
  соединены вместе, образуя соединение типа звезды
  . Как следует из названия, трехфазный асинхронный двигатель с контактным кольцом
  состоит из контактных колец
  , соединенных на одном валу с валом ротора. Три конца трехфазных обмоток
  
  постоянно соединены с этими контактными кольцами. Внешнее сопротивление
  можно легко подключить к
  через щетки и контактные кольца и, следовательно, использовать
  для управления скоростью и улучшения пускового момента
  трехфазного асинхронного двигателя.Щетки
  используются для подачи тока к обмотке ротора
  и от нее. Эти щетки дополнительно
  соединены с трехфазной звездой, соединенной сопротивлением
  . При запуске сопротивление
  подключено к цепи ротора и постепенно отключается
  по мере того, как ротор набирает скорость. Когда двигатель
  работает, контактное кольцо замыкается на
  , соединяющий металлический хомут, который соединяет все контактное кольцо
  вместе, и щетки также удаляются.
  Это снижает износ щеток.Из-за наличия контактных колец и щеток
  конструкция ротора
  несколько усложняется.
  поэтому он меньше используется по сравнению с асинхронным двигателем с короткозамкнутым ротором
  .

• Преимущества асинхронного двигателя с контактным кольцом — Он имеет
  высокий пусковой момент и низкий пусковой ток.
• Возможность добавления дополнительного сопротивления к
  контрольной скорости.
• Применение
• Асинхронный двигатель с контактным кольцом используется там, где требуется высокий пусковой момент
  i.е в подъемниках,
  кранах, лифтах и ​​т. д.

• Мы упоминали выше, что однофазный асинхронный двигатель
  является трехфазный асинхронный двигатель
  самозапускается.Так какой же
  запускается самостоятельно? Когда машина
  запускается автоматически без какой-либо внешней силы для машины
  , это называется самозапуском. Для примера
  мы видим, что когда мы нажимаем кнопку, вентилятор
  начинает вращаться автоматически, поэтому он сам запускается. Следует отметить, что вентилятор
  , используемый в бытовой технике, представляет собой однофазный асинхронный двигатель, но
  самозапускается. Как? Обсудим это как.
  Почему трехфазный асинхронный двигатель самозапускается?
• В трехфазной системе есть три одиночных линии
  с разностью фаз 120.Таким образом, вращающееся магнитное поле
  имеет ту же разность фаз
  , которая заставляет ротор двигаться. Если
  мы рассматриваем три фазы a, b и c, когда фаза a
  намагничена, ротор будет двигаться к обмотке фазы a
  , в следующий момент фаза b будет намагничена
  , и она будет притягивать ротор, а
  — чем фаза c. Таким образом, ротор продолжит вращение на
  .

• Почему однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно
  ?
• А как же однофазный.У него будет только одна фаза
  , но он заставляет ротор вращаться на
  , так что это довольно интересно. Перед этим
  нам нужно знать, почему однофазный асинхронный двигатель
  не является самозапускающимся двигателем и как решить проблему
  . Мы знаем, что источник переменного тока представляет собой синусоидальную волну
  и создает пульсирующее магнитное поле
  в равномерно распределенной обмотке статора
  . Поскольку пульсирующее магнитное поле
  можно принять как два противоположно вращающихся магнитных поля
  , результирующий крутящий момент
  не будет создаваться при запуске, и из-за этого двигатель
  не работает.После подачи питания, если
  ротор вращается в любом направлении
  под действием внешней силы, тогда двигатель начнет работать на
  . Эта проблема была решена путем преобразования обмотки статора
  в две обмотки, одна из которых является основной обмоткой
  , а другая — вспомогательной обмоткой, а конденсатор
  соединен последовательно со вспомогательной обмоткой
  . Это приведет к разности фаз, когда ток
  будет течь через обе катушки. Когда
  будет иметь разность фаз, ротор
  будет генерировать пусковой крутящий момент и начнет вращаться на
  .Практически мы можем видеть, что вентилятор
  не вращается, когда конденсатор
  отсоединен от двигателя, но если мы вращаем рукой, он
  начнет вращаться. Это причина использования конденсатора
  в однофазном асинхронном двигателе.
  Асинхронный двигатель
  имеет несколько преимуществ, благодаря которым он имеет более широкое применение.
  Он имеет хороший КПД до 97. Но скорость двигателя
  изменяется в зависимости от нагрузки, передаваемой на двигатель
  , что является недостатком этого двигателя.
  Направление вращения асинхронного двигателя
  можно легко изменить, изменив последовательность трехфазного питания
  , то есть, если RYB находится в прямом направлении
  , RBY заставит двигатель вращаться на
  в обратном направлении. Это относится к трехфазному двигателю
  , но в однофазном двигателе направление
  может быть изменено на обратное путем перестановки выводов конденсатора
  в обмотке.

• Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя
• Электродвигатель — это такое электромеханическое устройство
  , которое преобразует электрическую энергию в механическую энергию
  .В случае работы трехфазного переменного тока
  наиболее широко используемым двигателем является трехфазный асинхронный двигатель
  , поскольку для этого типа двигателя
  не требуется никаких пусковых устройств, или мы можем сказать, что они
  являются асинхронными двигателями с самозапуском.
• Чтобы лучше понять принцип работы трехфазного асинхронного двигателя
  , нам необходимо знать основные конструктивные особенности этого двигателя
  . Этот двигатель
  состоит из двух основных частей Статор Статор
  трехфазного асинхронного двигателя состоит из
  пазов для создания цепи с трехфазной обмоткой
  , которая подключена к трехфазному источнику переменного тока.
  Трехфазная обмотка
  расположена в пазах таким образом, что они создают вращающееся магнитное поле
  после подачи на них переменного тока. Ротор
  Ротор трехфазного асинхронного двигателя состоит из многослойного цилиндрического сердечника
  с параллельными пазами
  , по которому могут проходить проводники. Проводники представляют собой тяжелые медные или алюминиевые шины
  , которые подходят к каждому пазу
  , они закорачиваются концевыми кольцами. Прорези
  не совсем параллельны оси
  вала, а имеют небольшой перекос
  , потому что такое расположение снижает магнитное гудение. Шум
  позволяет избежать остановки двигателя.

• Работа трехфазного асинхронного двигателя
• Создание вращающегося магнитного поля
• Статор двигателя состоит из перекрывающихся обмоток
  , смещенных на электрический угол 120.
  Когда первичная обмотка или статор
  , подключенный к трехфазному источнику переменного тока, создает
  вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью
  .
• Секреты вращения
• Согласно закону Фарадея, ЭДС, индуцированная в любой цепи
  , обусловлена ​​скоростью изменения магнитной индукционной связи
  в цепи.Поскольку обмотка ротора
  в асинхронном двигателе либо замкнута
  через внешнее сопротивление, либо непосредственно
  закорочена концевым кольцом и перерезает вращающееся магнитное поле статора
  , в медном стержне ротора
  индуцируется ЭДС, и из-за этой ЭДС ток
  протекает через проводник ротора.
• Здесь относительная скорость между вращающимся потоком
  и статическим проводником ротора является причиной генерации тока
  , следовательно, в соответствии с законом Ленца ротор
  будет вращаться в том же направлении, чтобы уменьшить
  причину i.е. относительная скорость.

• Таким образом, исходя из принципа работы трехфазного асинхронного двигателя
  , можно заметить, что скорость ротора
  не должна достигать синхронной скорости
  , создаваемой статором. Если скорости равны,
  , такой относительной скорости не будет, поэтому в роторе не будет индукции ЭДС
  , не будет протекать ток
  и, следовательно, не будет создаваться крутящий момент
  . Следовательно, ротор не может достичь
  при синхронной скорости.Разница между
  статором (синхронная скорость) и скоростями ротора
  называется скольжением. Вращение магнитного поля
  в асинхронном двигателе имеет преимущество
  в том, что не требуется выполнять никаких электрических соединений с ротором
  . Таким образом, трехфазный асинхронный двигатель
  самозапускается. Меньшая реакция якоря и искрение щеток
  из-за отсутствия коммутаторов
  и щеток, которые могут вызвать искры.
  Прочная конструкция. Экономичный. Легче в обслуживании
  .

• Классификация асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором.
• NEMA в США и IEC в Европе классифицировали
  конструкцию асинхронных двигателей
  с короткозамкнутым ротором на основе их характеристик скорости-момента
  на несколько классов. Эти классы
  относятся к классу A, классу B, классу C, классу D, классу E
  и классу F.
• В исполнении класса A
• Нормальный пусковой момент.
• Нормальный пусковой ток.
• Низкое скольжение.
• В этом классе крутящий момент отрыва всегда составляет от 200 до
  300 процентов крутящего момента при полной нагрузке, и это происходит
  при малом скольжении (менее 20 процентов).
• Для этого класса пусковой момент равен
  номинальному крутящему моменту для более крупных двигателей и составляет около 200
  процентов или более от номинального крутящего момента для двигателей
  меньшего размера.

• В исполнении класса B
• Нормальный пусковой момент,
• Более низкий пусковой ток,
• Низкое скольжение.Асинхронный двигатель
• этого класса обеспечивает примерно такой же пусковой момент
  , что и асинхронный двигатель
  класса A, и этот пусковой момент составляет примерно на 25
  процентов меньше тока.
• Момент отрыва всегда больше или равен
  200 процентов от номинального момента нагрузки. Но это на
  меньше, чем у конструкции класса А, потому что у него
  повышенное реактивное сопротивление ротора.
• Опять же, скольжение ротора остается относительно низким (менее
  , чем 5 процентов) при полной нагрузке.
• Применения конструкции класса B аналогичны применению конструкции
  для конструкции A. Но конструкция B предпочтительнее
  из-за более низких требований к пусковому току
  .

• В исполнении класса C
• Высокий пусковой момент.
• Низкие пусковые токи.
• Малое скольжение при полной нагрузке (менее 5).
• Пусковой момент
  до 250 процентов крутящего момента при полной нагрузке относится к этому классу конструкции.
• Момент отрыва ниже, чем у асинхронных двигателей класса A
  .
• В этой конструкции двигатели построены из двухклеточных роторов
  . Они дороже
  моторов классов А и В.
• Класс C Конструкции используются для нагрузок
  с высоким пусковым моментом (нагруженные насосы, компрессоры и конвейеры).

• В конструкции класса D
• В этой конструкции класса двигатели имеют очень высокий пусковой момент
  (275 процентов или более от номинального момента
  ).
• Низкий пусковой ток.
• Высокое скольжение при полной нагрузке.
• И снова в этом классе конструкции высокое сопротивление ротора
  смещает пиковый крутящий момент на очень низкую скорость
  .
• Максимальный крутящий момент может возникнуть даже при нулевой скорости (100% скольжения
  ) в этом классе конструкции
  .
• Проскальзывание при полной нагрузке (обычно составляет от 7 до 11 процентов,
  , но может достигать 17 процентов и более) в этом классе конструкции
  довольно велико из-за всегда высокого сопротивления ротора
  .

• В исполнении класса E
• Очень низкий пусковой момент.
• Нормальный пусковой ток.
• Низкое скольжение.
• Компенсатор или пускатель сопротивления используются для управления пусковым током
  .
• В исполнении класса F
• Низкий пусковой крутящий момент, в 1,25 раза превышающий крутящий момент при полной нагрузке
  крутящий момент при подаче полного напряжения.
• Низкий пусковой ток.
• Нормальное скольжение.

• Круговая диаграмма асинхронного двигателя

• Выполнен тест для вычисления данных, необходимых для рисования круговой диаграммы
  
• Мы должны выполнить тест
  без нагрузки и заблокированного ротора в асинхронном двигателе. При испытании без нагрузки асинхронный двигатель
  работает без нагрузки, а по методу двухваттного счетчика
  его общая потребляемая мощность составляет
  , что включает только потери без нагрузки
  . Скольжение предполагается равным нулю. Отсюда ток нагрузки
  и угол между напряжением и током
  не требуется для построения круговой диаграммы
  и рассчитывается.Угол будет большим, так как асинхронный двигатель
  без нагрузки имеет высокое индуктивное сопротивление
  . При испытании блочного ротора ротор
  заблокирован, что аналогично короткому замыканию вторичной обмотки
  трансформатора. Из этого теста нам
  необходимо рассчитать ток короткого замыкания и угол запаздывания
  между напряжением и током для построения круговой диаграммы
  . Также нам потребуются потери меди в роторе
  и статоре.

• Процедура рисования круговой диаграммы
• Прежде чем рисовать круговую диаграмму, мы должны выбрать подходящий.
  Это предположение сделано для удобства
  .

• На графике нанесены ток без нагрузки и угол без нагрузки
  , рассчитанные по результатам испытания без нагрузки. Это
  показано линией OA, где O0 — угол коэффициента мощности
  без нагрузки.
• На графике нанесены ток короткого замыкания и угол
  , полученные при испытании блочного ротора. Это показано
  линией OC, а угол показан OB.
• Проведена правая биссектриса линии AC, которая
  делит линию пополам, и она продолжается, чтобы разрезать линию
  AE, которая дает нам Центр.
• Ток статора рассчитывается по эквивалентной схеме
  асинхронного двигателя, которую
  мы получаем в результате двух испытаний. Этот ток равен
  на круговой диаграмме в соответствии со шкалой
  с началом касания и точкой на круговой диаграмме
  , обозначенной буквой B.
• Линия переменного тока называется линией питания. Используя
  шкалу для преобразования мощности, которую мы взяли
  на круговой диаграмме, мы можем получить выходную мощность
  , если мы перемещаемся вертикально над линией AC к
  периферии круга.Выходная мощность
  , заданная линией MB.
• Суммарные потери в меди указаны линией GM.
• Для построения линии крутящего момента общие потери в меди
  должны быть разделены как на потери в меди
  ротора, так и на потери в меди статора. Линия DE дает
  потери в меди статора, а линия CD дает потери в меди в роторе
  . Таким образом, выбрана точка E
  .
• Линия AD известна как линия крутящего момента, которая передает
  крутящий момент, развиваемый асинхронным двигателем.

• Максимальные количества из круговой диаграммы

• Максимальная выходная мощность
• Когда касательная к окружности параллельна линии
  , выходная мощность будет максимальной. Эта точка
  M получается путем проведения перпендикулярной линии
  от центра к выходной линии и продолжения ее
  до разреза M. Максимальный крутящий момент
• Когда касательная к окружности параллельна линии крутящего момента
  , это дает максимальный крутящий момент .Это
  , полученное путем проведения линии от центра на
  перпендикулярно линии крутящего момента и продолжения ее на
  , чтобы разрезать по окружности. Эта точка обозначена как N.
  Максимальная входная мощность
• Это происходит, когда касательная к окружности проходит на
  перпендикулярно горизонтальной линии. Точка
  — самая высокая точка на круговой диаграмме, а точка
  , проведенная к центру и простирающаяся в S. Эта точка
  отмечена как R. Заключение круга
  Диаграмма
• Этот метод основан на некоторых приближениях, которые мы использовали в
  . чтобы нарисовать круговую диаграмму
  , а также округлить значения
  .Таким образом, в этом методе
  есть некоторая ошибка, но он может дать хорошие приблизительные результаты.
  Кроме того, этот метод занимает очень много времени, поэтому
  он рисует в тех случаях, когда рисование круговой диаграммы
  абсолютно необходимо. В противном случае, мы идем
  за математическими формулами или эквивалентной схемой
  модели, чтобы узнать различные параметры.

• Характеристики скольжения по крутящему моменту асинхронного двигателя

• Моторный режим В этом режиме работы питание
  подается на стороны статора, и двигатель всегда
  вращается со скоростью ниже синхронной.Крутящий момент асинхронного двигателя
  изменяется от нуля до полного момента нагрузки
  при изменении скольжения. Скольжение
  изменяется от нуля до единицы. Он равен нулю на холостом ходу и один
  в состоянии покоя. Из кривой видно, что крутящий момент
  прямо пропорционален скольжению. Чем больше
  , тем больше будет скольжение, тем больше будет крутящий момент
  , и наоборот. Линейная зависимость
  значительно упрощает вычисление параметра двигателя до
  . Генераторный режим В этом режиме работы
  асинхронный двигатель работает со скоростью выше синхронной скорости
  , и он должен приводиться в движение первичным двигателем
  .Обмотка статора подключена к трехфазному источнику питания
  , в котором она обеспечивает
  электрической энергией. Фактически, в этом случае крутящий момент
  и скольжение отрицательны, поэтому двигатель
  получает механическую энергию и выдает электрическую энергию
  . Асинхронный двигатель
  не так много используется в качестве генератора, поскольку для его работы требуется реактивная мощность
  . То есть реактивная мощность
  должна подаваться извне, и если она каким-либо образом работает на
  ниже синхронной скорости, она
  потребляет электрическую энергию, а не передает ей
  на выходе.Поэтому, насколько это возможно, индукционные генераторы
  обычно избегают.

• Режим торможения В режиме торможения два провода
  или полярность напряжения питания изменяются
  , так что двигатель начинает вращаться в обратном направлении
  , и в результате двигатель останавливается. Этот метод разрушения
  известен как закупоривание. Этот метод
  используется, когда требуется остановить двигатель
  в течение очень короткого периода времени. Кинетическая энергия
  , накопленная во вращающейся нагрузке,
  рассеивается в виде тепла.Кроме того, двигатель
  все еще получает мощность от статора, которая также
  рассеивается в виде тепла. Таким образом, двигатель
  вырабатывает огромную тепловую энергию. Для этого статор
  отключается от питания до того, как двигатель
  перейдет в режим отключения.
• Если нагрузка, приводимая двигателем, ускоряет двигатель
  в том же направлении, в котором вращается двигатель
  , скорость двигателя может увеличиться на
  больше, чем синхронная скорость. В этом случае он
  действует как индукционный генератор, который подает
  электрическую энергию в сеть, которая стремится
  замедлить двигатель до его синхронной скорости, в
  в этом случае двигатель останавливается.Этот тип прерывания
  называется динамическим или рекуперативным прерыванием
  .

• Характеристики скольжения по крутящему моменту однофазного асинхронного двигателя
  

• Из рисунка мы видим, что при скольжении единицы
  и переднее, и обратное поле развивают равный крутящий момент
  , но направления которых противоположны
  друг другу, поэтому результирующий крутящий момент равен нулю
  , следовательно, двигатель не запускается.Отсюда мы можем
  сказать, что эти двигатели не являются самозапускающимися
  , в отличие от трехфазного асинхронного двигателя.
  Должны быть какие-то средства для обеспечения пускового момента
  . Если каким-либо образом мы сможем увеличить переднюю скорость
  машины, из-за чего скольжение вперед
  уменьшится, передний крутящий момент увеличится на
  , а обратный крутящий момент уменьшится как
  , в результате чего двигатель запустится.
• Отсюда мы можем сделать вывод, что для запуска однофазного асинхронного двигателя
  должна быть разница крутящего момента между прямым и обратным полем
  .Если крутящий момент переднего поля
  больше, чем обратного поля, то двигатель
  вращается вперед или против часовой стрелки
  . Если крутящий момент из-за обратного поля на
  больше по сравнению с другим, то двигатель вращается на
  назад или по часовой стрелке.

• Уравнение крутящего момента трехфазного асинхронного двигателя

• Помещая это значение в уравнение выше, мы получаем

• Комбинируя аналогичные термины, получаем

• Вывод K в уравнении крутящего момента. В трехфазном асинхронном двигателе
  возникают потери меди
  в роторе. Эти потери в меди ротора равны
  , выраженные как Pc 3I22R2. Мы знаем, что ток ротора
  ,

• Механическая мощность, развиваемая Pm T ?,