Asinhronie elektromotori ar uztītu rotoru

Pašlaik asinhronie motori veido vismaz 80% no visiem rūpniecībā ražotajiem elektromotoriem. Tie ietver trīsfāzu asinhronos motorus.

Trīsfāzu asinhronie elektromotori tiek plaši izmantoti automatizācijas un telemehānikas ierīcēs, sadzīves un medicīnas ierīcēs, skaņas ierakstīšanas ierīcēs u.c.

Asinhrono elektromotoru priekšrocības

Trīsfāzu asinhrono motoru plašā izmantošana ir saistīta ar to konstrukcijas vienkāršību, uzticamību darbībā, labām ekspluatācijas īpašībām, zemām izmaksām un vieglu apkopi.

Asinhrono elektromotoru ierīce ar uztītu rotoru

Jebkura asinhronā motora galvenās daļas ir stacionārā daļa, stators un rotējošā daļa, ko sauc par rotoru.

Trīsfāzu asinhronā motora stators sastāv no laminētas magnētiskās ķēdes, kas iespiesta atlietā rāmī. Uz magnētiskās ķēdes iekšējās virsmas ir kanāli tinumu vadu novietošanai. Šie vadi ir vairāku apgriezienu mīksto spoļu malas, kas veido trīs statora tinuma fāzes.Spoļu ģeometriskās asis ir nobīdītas telpā viena pret otru par 120 grādiem.

Tinumu fāzes var savienot saskaņā ar shēmu zvaigzne vai trīsstūris atkarībā no tīkla sprieguma. Piemēram, ja motora pasē ir norādīts spriegums 220/380 V, tad ar tīkla spriegumu 380 V fāzes tiek savienotas caur "zvaigzni". Ja tīkla spriegums ir 220 V, tad tinumus savieno «delta». Abos gadījumos motora fāzes spriegums ir 220 V.

Trīsfāzu asinhronā motora rotors ir cilindrs, kas izgatavots no štancētām elektrotērauda loksnēm un uzstādīts uz vārpstas. Trīsfāzu asinhrono motoru rotori atkarībā no tinuma veida tiek iedalīti vāveres un fāzes rotoros.

Lielākas jaudas asinhronajos elektromotoros un īpašās mazjaudas mašīnās palaišanas un regulēšanas īpašību uzlabošanai izmanto fāzes rotorus. Šādos gadījumos uz rotora tiek novietots trīsfāzu tinums ar fāzes spoļu (1) ģeometriskajām asīm, kas ir nobīdītas telpā viena pret otru par 120 grādiem.

Tinuma fāzes ir savienotas ar zvaigznīti, un to galus savieno trīs slīdgredzeni (3), kas uzstādīti uz vārpstas (2) un elektriski izolēti gan no vārpstas, gan viens no otra. Ar birstēm (4), kas atrodas slīdošā kontaktā ar gredzeniem (3), fāzes tinuma ķēdēs iespējams iekļaut regulējošos reostatus (5).

Indukcijas motoram ar rotoru ir labākas palaišanas un regulēšanas īpašības, taču to raksturo lielāka masa, izmēri un izmaksas nekā asinhronajam motoram ar vāveres sprostu rotoru.

Asinhrono elektromotoru darbības princips

Asinhronās mašīnas darbības princips ir balstīts uz rotējoša magnētiskā lauka izmantošanu.Kad trīsfāzu statora tinums ir pievienots tīklam, tas griežas magnētiskais laukskura leņķisko ātrumu nosaka tīkla f frekvence un tinuma polu pāru skaits p, t.i. ω1 = 2πf / p

Šķērsojot statora un rotora tinumu vadus, šis lauks inducē EML tinumos (saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu). Kad rotora tinums ir aizvērts, tā EMF inducē strāvu rotora ķēdē. Strāvas mijiedarbības rezultātā ar radušos mazo lauku rodas elektromagnētiskais moments, ja šis moments pārsniedz motora vārpstas pretestības momentu, vārpsta sāk griezties un iedarbina darba mehānismu. Parasti rotora leņķiskais ātrums ω2 nav vienāds ar magnētiskā lauka leņķisko ātrumu ω1, ko sauc par sinhrono. Līdz ar to motora nosaukums asinhrons, tas ir, asinhrons.

Asinhronās mašīnas darbību raksturo slīde s, kas ir relatīvā atšķirība starp lauka ω1 un rotora ω2 leņķiskajiem ātrumiem: s = (ω1-ω2) / ω1

Slīdēšanas vērtība un zīme atkarībā no rotora leņķiskā ātruma attiecībā pret magnētisko lauku nosaka indukcijas iekārtas darbības režīmu. Tātad ideālā tukšgaitas režīmā rotors un magnētiskais lauks griežas ar tādu pašu frekvenci vienā virzienā, slīdēšana s = 0, rotors ir nekustīgs attiecībā pret rotējošo magnētisko lauku, EMF tā tinumā netiek inducēts, rotors strāva un iekārtas elektromagnētiskais moments ir nulle. Iedarbināšanas brīdī rotors nekustas pirmajā laika momentā: ω2 = 0, s = 1. Būtībā slīde motora režīmā mainās no s = 1 palaišanas brīdī līdz s = 0 ideālā tukšgaitas režīmā. .

Rotoram griežoties ar ātrumu ω2> ω1 magnētiskā lauka griešanās virzienā, slīde kļūst negatīva. Mašīna pāriet ģeneratora režīmā un attīsta bremzēšanas momentu. Rotoram griežoties virzienā, kas ir pretējs magnētiskā pola griešanās virzienam (s> 1), indukcijas iekārta pārslēdzas pretējā režīmā un arī attīsta bremzēšanas momentu. Tādējādi atkarībā no slīdēšanas tiek izšķirti motora (s = 1 ÷ 0), ģeneratora (s = 0 ÷ -∞) un pretējā režīma (s = 1 ÷ + ∞) režīmi. Asinhrono motoru apturēšanai tiek izmantoti ģeneratora un skaitītāja komutācijas režīmi.

Skatīt arī: Brūces rotora motora palaišana