Асинхронные трехфазные электродвигатели

Нравится
Нравится

Асинхронные трехфазные электродвигателиАсинхронные трехфазные двигатели нашли очень широкое применение в народном хозяйстве, в строительных механизмах, на различных станках, в прессовом оборудовании, в металлопрокатном оборудовании, в радиолокационных станциях и других отраслях. Дело в том, что конструкция и принцип работы позволяют такому электродвигателю максимально экономично и действенно отдавать свой ресурс.

Строение трехфазных асинхронных двигателей

Асинхронный трехфазный двигатель состоит из неподвижного ротора электродвигателя и статора. Существующие обмотки располагаются в специализированных пазах на внутренней части сердечника статора. В обмотке ротора отсутствует электрическое соединение с обмоткой статора и с сетью. Начало и концы обмоток статора присоединены зажимом к коробке выводов (за схемой треугольник либо звезда). Асинхронные двигатели различаются в основном устройством ротора, которое бывает либо короткозамкнутым, либо фазным. Наиболее широкого распространения приобрели именно короткозамкнутые трехфазные двигатели. Обмотка короткозамкнутого ротора делается на цилиндре из стержней, выполненных из меди, и имеет название “Беличья клетка”. Торцевые концы стержней всегда замыкаются металлическими кольцами, а пакет ротора собирают из электротехнической стали. В трехфазных электродвигателях стержни небольших мощностей обычно заливают алюминием или его сплавами.

Принцип получения вращающегося магнитного поля

В виде трех катушек обмотка статора уложена в пазы, которые расположены под углом 120 градусов. При подаче на катушку трехфазного напряжения в них устанавливаются соответствующие токи, а катушки при этом создают собственное магнитное поле. В любой катушке ток положительный, если он направлен от начала концов катушки, а отрицательный ток получается при противоположном направлении. Векторы, намагничивающие силы всегда совпадают с осями существующих катушек, а величина сил прямо пропорциональна значениям тока. Направление результирующего вектора всегда совпадает с осью катушки, а результирующий вектор намагничивающиеся силы поворачивает на 120 градусов, сохраняя величины и совпадая при этом с осью соответствующей катушки. Таким образом, за определенный период времени результирующее магнитное поле статора совершает полный оборот с неизменной скоростью. Именно таким образом получается вращающееся магнитное поле. Работа асинхронного трехфазного двигателя основана на взаимодействии вращающегося магнитного поля с токами в проводниках ротора.

Принцип работы трехфазных асинхронных двигателей

Совокупность моментов созданных отдельными проводниками образует результирующий вращающий момент двигателя. В результате этого возникает электромагнитная пара сил, которые стремятся повернуть ротор в направлении движения магнитного поля статора. Ротор приходит во вращение, приобретая определенную скорость. При этом магнитное поле ротора вращается асинхронно, то есть с разными скоростями. Скорость вращения ротора всегда будет меньшей, чем скорость вращения магнитного поля статора. По такому принципу осуществляется работа трехфазного асинхронного двигателя.

Запуск типовых трехфазных двигателей

Двигателям с огромным моментом инерции требуется увеличение вращающего момента и одновременного увеличения пусковых токов. Для этого используют двигатели с фазным ротором. Для увеличения начального момента пуска в схеме ротора применяют трехфазный реостат. В самом начале пуска он введен полностью и при этом пусковой ток уменьшается. Во время работы реостат полностью выведен. Для пуска двигателей с короткозамкнутым ротором применяют несколько схем (схема с переключением со звезды на треугольник, с трансформатором и с реактивной катушкой). Рубильник последовательным методом соединяет реактивную катушку со статором двигателя. Когда скорость ротора приближается к номинальной скорости – замыкается рубильник. Он закорачивает катушку и статор переключается на полное обеспечение сети. При автотрансформаторном пуске (по мере разгона двигателя) автотрансформатор переводится в положение “работа”, в котором на статор подается полное напряжение сети. Запуск двигателя с предварительным включением обмотки статора звездой и ее последующим переключением на треугольник дает трехкратное уменьшение тока.

Изменения частоты вращение ротора

Параллельные обмотки пары фаз образуют пару полюсов, которые сдвинуты в пространстве на 120 градусов. Последовательное соединение обмоток образует 2 пары полюсов, что дает возможность уменьшить скорость вращения в 2 раза. Для регулировки скорости вращения ротора используют перемену частоты тока и применяют отдельный его источник.

Способы торможения двигателей

При торможении двигателя меняются два провода, соединяемых с обмоткой статора изменяя направление вращения магнитного поля всей установки. При этом наступает электромагнитное торможение. Для динамического торможения используют отключение обмотки статора от трехфазной сети и последующим ее включением в сеть постоянного тока. Из-за этого неподвижное поле статора заставляет ротор постепенно останавливаться.

Комментарии

Ник:
Электронная почта:
Комментарий:
 Добавить комментарий