Ασύγχρονος κινητήρας - σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας

Ασύγχρονος κινητήρας - σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας
Ασύγχρονος κινητήρας - σχεδιασμός και αρχή λειτουργίας
Anonim

Ο ασύγχρονος κινητήρας είναι ένας ηλεκτροκινητήρας που λειτουργεί με εναλλασσόμενο ρεύμα. Αυτή η ηλεκτρική μηχανή ονομάζεται ασύγχρονη επειδή η συχνότητα με την οποία περιστρέφεται το κινούμενο μέρος του κινητήρα - ο ρότορας, δεν ισούται με τη συχνότητα με την οποία περιστρέφεται το μαγνητικό πεδίο, το οποίο δημιουργείται λόγω της ροής εναλλασσόμενου ρεύματος μέσω της περιέλιξης του ακίνητου. μέρος του κινητήρα - ο στάτορας. Ο επαγωγικός κινητήρας είναι ο πιο κοινός από όλους τους ηλεκτροκινητήρες, έχει λάβει τη μεγαλύτερη δημοτικότητα σε όλες τις βιομηχανίες, τη μηχανολογία και πολλά άλλα.

ασύγχρονος κινητήρας
ασύγχρονος κινητήρας

Ο ασύγχρονος κινητήρας στη σχεδίασή του έχει απαραίτητα δύο από τα πιο σημαντικά μέρη: τον ρότορα και τον στάτορα. Αυτά τα μέρη χωρίζονται από ένα μικρό διάκενο αέρα. Τα ενεργά μέρη του κινητήρα μπορούν επίσης να ονομαστούν περιελίξεις και μαγνητικό κύκλωμα. Τα δομικά μέρη παρέχουν ψύξη, περιστροφή ρότορα, αντοχή και ακαμψία.

Ο στάτορας είναι σώμα από χυτοσίδηρο ή χυτοσίδηρο κυλινδρικού σχήματος. Μέσα στο περίβλημα του στάτορα υπάρχει ένα μαγνητικό κύκλωμα, σε ειδικές αυλακώσεις του οποίουέχει εγκατασταθεί η περιέλιξη του στάτορα. Και τα δύο άκρα της περιέλιξης βγαίνουν στο κουτί ακροδεκτών και συνδέονται είτε με τρίγωνο είτε με αστέρι. Από τα άκρα, το περίβλημα του στάτορα είναι εντελώς κλειστό από ρουλεμάν. Τα ρουλεμάν στον άξονα του ρότορα πιέζονται σε αυτά τα ρουλεμάν. Ο ρότορας ενός επαγωγικού κινητήρα είναι ένας χαλύβδινος άξονας, στον οποίο πιέζεται επίσης ένα μαγνητικό κύκλωμα.

κινητήρας επαγωγής σκίουρου-κλουβιού
κινητήρας επαγωγής σκίουρου-κλουβιού

Δομικά, οι ρότορες μπορούν να χωριστούν σε δύο κύριες ομάδες. Ο ίδιος ο κινητήρας θα φέρει το όνομά του σύμφωνα με τη σχεδιαστική αρχή του ρότορα. Ο κινητήρας επαγωγής σκίουρου-κλουβιού είναι ο πρώτος τύπος. Υπάρχει και ένα δεύτερο. Αυτός είναι ένας ασύγχρονος κινητήρας με ρότορα φάσης. Οι ράβδοι αλουμινίου χύνονται στις αυλακώσεις ενός κινητήρα με ρότορα κλωβού σκίουρου (ονομάζεται επίσης "κλουβί σκίουρου" λόγω της ομοιότητας της εμφάνισης ενός τέτοιου ρότορα με ένα κλουβί σκίουρου) και τα κλείνουν στα άκρα. Ο ρότορας φάσης έχει τρεις διαθέσιμες περιελίξεις, οι οποίες συνδέονται μεταξύ τους σε ένα αστέρι. Τα άκρα των περιελίξεων συνδέονται με τους δακτυλίους που είναι στερεωμένοι στον άξονα. Κατά την εκκίνηση του κινητήρα, ειδικές σταθερές βούρτσες πιέζονται στους δακτυλίους. Σε αυτές τις βούρτσες συνδέονται αντιστάσεις, σχεδιασμένες να μειώνουν το ρεύμα εκκίνησης και να εκκινούν ομαλά τον επαγωγικό κινητήρα. Σε όλες τις περιπτώσεις, εφαρμόζεται τριφασική τάση στην περιέλιξη του στάτορα.

ασύγχρονος κινητήρας με ρότορα φάσης
ασύγχρονος κινητήρας με ρότορα φάσης

Η αρχή λειτουργίας οποιουδήποτε επαγωγικού κινητήρα είναι απλή. Βασίζεται στον περίφημο νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Το μαγνητικό πεδίο του στάτορα, που δημιουργείται από ένα σύστημα τριφασικής τάσης, περιστρέφεται υπό την επίδραση ρεύματος που διέρχεται από την περιέλιξηστάτωρ. Αυτό το μαγνητικό πεδίο διασχίζει την περιέλιξη και τους αγωγούς της περιέλιξης του ρότορα. Από αυτό δημιουργείται μια ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) στην περιέλιξη του ρότορα σύμφωνα με το νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Αυτό το EMF προκαλεί ένα εναλλασσόμενο ρεύμα να ρέει στην περιέλιξη του ρότορα. Αυτό το ίδιο το ρεύμα του ρότορα δημιουργεί στη συνέχεια ένα μαγνητικό πεδίο που αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο του στάτορα. Αυτή η διαδικασία ξεκινά την περιστροφή του ρότορα σε μαγνητικά πεδία.

Συχνά, για τη μείωση του ρεύματος εκκίνησης (και μπορεί να είναι πολλές φορές υψηλότερο από το ρεύμα λειτουργίας για έναν ασύγχρονο κινητήρα), χρησιμοποιούνται πυκνωτές εκκίνησης, συνδεδεμένοι σε σειρά με την περιέλιξη εκκίνησης. Μετά την εκκίνηση, αυτός ο πυκνωτής απενεργοποιείται, διατηρώντας την απόδοση αμετάβλητη.

Συνιστάται: