Nguyên tắc bộ máy và hoạt động của động cơ cảm ứng. Asynchronous loại động cơ: nguyên tắc làm việc, mô tả và chức năng

Như với hầu hết các động cơ, AC induction motor (BP) có một phần bên ngoài cố định được gọi là stator và rotor một xoay bên trong. Giữa chúng có những tính toán cẩn thận khe hở không khí.

Làm thế nào nó hoạt động?

Thiết kế và hoạt động của động cơ không đồng bộ, giống như tất cả những người khác, dựa trên thực tế là để actuate sự chuyển động của cánh quạt bằng cách sử dụng luân chuyển từ trường. Ba pha AD là loại duy nhất của động cơ, trong đó nó được tạo ra một cách tự nhiên vì bản chất của quyền lực. Trong động cơ DC nó sử dụng cơ khí hoặc chuyển mạch điện tử, và trong một pha AD - linh kiện điện bổ sung.

Để vận hành động cơ, bạn phải có hai bộ nam châm điện. Nguyên tắc hoạt động của động cơ cảm ứng là một bộ được hình thành trong stator như uốn lượn kết nối nguồn AC của nó. Theo luật Lenz, nó gây ra trong rotor của lực điện từ (EMF) trong cùng một cách như điện áp cảm ứng trong cuộn dây của máy biến áp thứ cấp, tạo ra một tập hợp các nam châm điện. Do đó một tên khác cho BP - induction motor. Các bộ máy và hoạt động của động cơ không đồng bộ được dựa trên nguyên tắc rằng sự tương tác giữa từ trường của những nam châm điện tạo ra lực xoắn. Kết quả là, các cánh quạt quay theo hướng của mô-men xoắn kết quả.

stator

Stato gồm nhiều tấm mỏng bằng nhôm hoặc gang. Họ được ép với nhau để tạo thành một hình trụ rỗng lõi với rãnh. Chúng được đặt dây dẫn cách điện. Mỗi nhóm cuộn dây cùng với cốt lõi xung quanh sau khi áp dụng nó tạo xen kẽ nam châm điện hiện hành. Số lượng cực AD phụ thuộc vào các kết nối nội bộ của các cuộn dây stator. Nó được làm như vậy mà khi kết nối các nguồn điện được hình thành từ trường quay.

rotor

Rotor bao gồm một số các tấm thép mỏng với thống nhất thanh lý khoản về ngoại vi của thanh nhôm hoặc đồng. Trong loại phổ biến nhất của nó - ngắn mạch hoặc "lồng sóc", - lúc kết thúc của các thanh được một cách máy móc và điện nối với nhau bằng các vòng. Hầu như 90% của BP sử dụng thiết kế này, bởi vì nó là đơn giản và đáng tin cậy. Rotor bao gồm một lõi hình trụ ép với rãnh trục song song sắp xếp cho dây dẫn cài đặt. Trong mỗi rãnh que phù hợp của đồng, nhôm hoặc hợp kim. Họ là ngắn mạch trên cả hai mặt với vòng cuối. Thiết kế này tương tự như một cái lồng sóc, vì những gì và có một cái tên phù hợp.

các khe rotor là không hoàn toàn song song với trục. Họ được thực hiện với một góc nghiêng nhỏ vì hai lý do chính. Đầu tiên là để đảm bảo hoạt động trơn tru của huyết áp bằng cách giảm tiếng ồn từ và giai điệu. Thứ hai là để làm giảm khả năng của snagging rotor: răng của mình tham gia vào các khe stator do therebetween hấp dẫn từ tính trực tiếp. Điều này xảy ra khi số lượng của họ là như nhau. Rotor được lắp trên trục bằng phương tiện của vòng bi ở mỗi đầu. Một phần thường là hơn người kia, cho lái xe tải. Trong một số công cụ ở cuối nhàn rỗi của trục gắn các cảm biến tốc độ hoặc vị trí.

Giữa stator và rotor có một khoảng cách không khí. Thông qua việc chuyển giao năng lượng. Các mô-men xoắn được tạo ra làm cho cánh quạt để xoay và tải. Không phụ thuộc vào loại cánh quạt, nguyên tắc bộ máy và hoạt động của động cơ cảm ứng vẫn không thay đổi. Thông thường, huyết áp được phân loại theo số lượng cuộn dây stator. Phân biệt giữa độc thân và ba pha điện động cơ.

Thiết kế và hoạt động của động cơ cảm ứng một pha

Single-giai đoạn huyết áp chiếm phần lớn nhất của động cơ điện. Đó là logic rằng ít tốn kém nhất và cheesy để phục vụ động cơ được sử dụng thường xuyên nhất. Như tên của nó, mục đích, hành động của các nguyên tắc cơ cảm ứng thuộc loại này được dựa trên sự hiện diện của chỉ có một cuộn dây stato và nguồn điện một pha. Tất cả các loại rotor huyết áp là một con sóc.

động cơ một pha không bắt đầu vào riêng của họ. Khi động cơ được kết nối với nguồn điện do chính quanh co dòng điện xoay chiều bắt đầu chảy. Nó tạo ra một từ trường xung. Do rotor cảm ứng được tràn đầy sinh lực. Kể từ khi xung từ trường chính, mô-men xoắn cần thiết để xoay động cơ, không được tạo ra. Rotor bắt đầu rung động chứ không phải xoay. Vì vậy, đối với một pha AD đòi hỏi một cò. Nó có thể cung cấp động lực ban đầu, gây ra trục để di chuyển.

Bắt đầu từ cơ chế là một huyết áp một pha gồm chủ yếu là stator thêm uốn lượn. Cô ấy có thể đi cùng với tụ loạt và chuyển đổi ly tâm. Khi điện áp cung cấp hiện tại để điện áp quanh co chính bị tụt hậu do kháng của nó. Cùng lúc đó, điện trong thời gian bắt đầu quanh co là phía sau hoặc phía trước của điện áp cung cấp theo trở kháng của cò. Sự tương tác giữa từ trường được tạo ra bởi cuộn dây chính và một mạch bắt đầu tạo ra từ trường kết quả. Nó xoay theo một hướng. Rotor bắt đầu quay theo hướng của từ trường kết quả.

Khi tốc độ động cơ đạt khoảng 75% giá trị danh nghĩa, công tắc ly tâm ngắt kết nối khi bắt đầu uốn lượn. Hơn nữa, động cơ có thể duy trì một mô-men xoắn đủ để hoạt động độc lập. Trừ động cơ với tụ khởi đầu đặc biệt, tất cả các động cơ một pha, thường được sử dụng để tạo ra năng lượng không quá 500 watt. Tùy thuộc vào phương pháp khởi đầu khác nhau, một pha AD được phân loại xa hơn, như được mô tả trong các phần sau.

BP giai đoạn phân chia

thiết bị phân công và hoạt động của động cơ không đồng bộ với giai đoạn phân chia dựa trên việc sử dụng ở đây với hai cuộn dây và lõi bắt đầu. Launcher được làm bằng một đường kính dây nhỏ hơn và ít biến liên quan đến các chính, để tạo ra một sức đề kháng tốt hơn. Điều này làm cho nó có thể để định hướng từ trường của nó ở một góc. Nó khác với hướng của từ trường chính, dẫn đến vòng quay của rotor. Hoạt động cuộn dây, được làm bằng dây có đường kính lớn hơn, động cơ hoạt động trong thời gian còn lại.

Điểm khởi đầu là thấp, nói chung là 100-175% của danh nghĩa. Động cơ sử dụng một khởi đầu cao hiện hành. Ông lớn hơn danh nghĩa 7-10 lần. mô-men xoắn tối đa cũng là hơn 2,5-3,5 lần. Đây là loại động cơ được sử dụng trong máy xay nhỏ, người hâm mộ và máy thổi, cũng như trong các ứng dụng khác đòi hỏi phải có công suất mô-men xoắn thấp 40-250 watt. Tránh việc sử dụng các động cơ như vậy mà chu kỳ thường xuyên on-off hoặc yêu cầu mô-men xoắn cao.

BP bắt đầu tụ

loại tụ điện động cơ cảm ứng và nguyên tắc hoạt động của nó được dựa trên thực tế là các cuộn dây bắt đầu giai đoạn dung chia nó mắc nối tiếp, cung cấp bắt đầu "xung". Như trong phiên bản trước của động cơ, đó cũng là một công tắc ly tâm. Nó vô hiệu hóa các mạch bắt đầu từ khi tốc độ động cơ đạt 75% danh nghĩa. Kể từ khi tụ điện được mắc nối tiếp, nó tạo ra một Mô men khởi động lớn hơn, đạt 4,2 lần của các hoạt động. Một dòng khởi động là điển hình trong danh nghĩa 4,5-5,75 lần, thấp hơn trong trường hợp tách giai đoạn đáng kể, vì dây lớn hơn trong bắt đầu quanh co.

Hiện thân biến đổi khác với động cơ khởi động và kháng nội bộ. Trong loại này công suất động cơ được thay thế bằng một điện trở. Kháng được sử dụng trong những trường hợp một mô-men xoắn khởi đầu thấp hơn so với sử dụng một tụ điện. Ngoài chi phí thấp hơn, nó không đưa ra ưu điểm so với đầu điện dung. Những động cơ được sử dụng trong các đơn vị này với ổ đĩa vành đai: băng tải nhỏ, quạt lớn và máy bơm, cũng như trong nhiều thiết bị với ổ đĩa trực tiếp hoặc với các thiết bị.

AD với một tụ dịch pha làm việc

Các bộ máy và hoạt động của động cơ cảm ứng thuộc loại này được dựa trên các kết nối thường trực của tụ điện mắc nối tiếp với đầu uốn lượn. Sau khi ra khỏi động cơ ở tốc độ định mức trở thành phụ mạch khởi đầu. Kể từ khi thùng chứa phải được thiết kế để sử dụng liên tục, nó không thể cung cấp các tụ xung khởi ban đầu. Momen khởi động của động cơ này thấp. Ông là 30-150% số danh nghĩa. Bắt đầu từ hiện tại là nhỏ - nhỏ hơn 200% so với danh nghĩa, mà làm cho động cơ điện của mẫu người lý tưởng này, nơi đòi hỏi thường xuyên bật và tắt.

Thiết kế này có nhiều ưu điểm. Đề án được dễ dàng sửa đổi để sử dụng với bộ điều khiển tốc độ. Động cơ điện có thể được cấu hình cho hiệu quả tối ưu và hệ số công suất cao. Họ được coi là đáng tin cậy nhất của động cơ một pha thường vì công tắc khởi động ly tâm không được sử dụng cho họ. Chúng được sử dụng trong quạt máy, và thường bao gồm một thiết bị. Ví dụ, trong các cơ chế điều chỉnh, hệ thống mở cửa và cửa ra vào nhà để xe.

BP với khởi động và chạy tụ

Nguyên tắc bộ máy và hoạt động của động cơ cảm ứng thuộc loại này được dựa trên các tụ điện bắt đầu tuần tự kết nối với cuộn dây khởi động. Điều này làm cho nó có thể để tạo ra mô-men xoắn hơn. Bên cạnh đó, nó có một tụ vĩnh viễn kết nối trong loạt với phụ uốn lượn sau khi bắt đầu ra khỏi container. Chương trình này cho phép mô-men xoắn quá tải lớn.

Đây là loại động cơ được thiết kế cho các dòng đầy tải thấp, đảm bảo hiệu quả cao hơn của nó. Thiết kế này là tốn kém hơn do sự hiện diện của khởi đầu, tụ điều hành và các công tắc ly tâm. Được sử dụng trong các máy chế biến gỗ, máy nén khí, máy bơm nước áp lực cao, máy bơm chân không và nơi cao mô-men xoắn là bắt buộc. Điện - 0,75-7,5 kW.

BP với cực râm mát

Thiết kế và hoạt động của một động cơ cảm ứng thuộc loại này bao gồm trong thực tế là nó chỉ có một chính quanh co và không có bắt đầu. Bắt đầu được thực hiện bởi vì một phần nhỏ xung quanh mỗi người trong số các cực stator có một vòng che chắn đồng, trong đó từ trường trong lĩnh vực này đằng sau lĩnh vực này ở phần không được che chở. Sự tương tác của hai lĩnh vực dẫn đến vòng quay của trục.

Vì không có cuộn dây khởi động hoặc tụ hoặc switch, động cơ là điện đơn giản và không tốn kém. Bên cạnh đó, tốc độ của nó có thể được kiểm soát bằng cách thay đổi điện áp hoặc cào quanh co. Thiết kế động cơ với cực che chắn cho phép sản xuất hàng loạt. Nó thường được coi là một "một lần", vì nó là rẻ hơn nhiều để thay thế hơn so với sửa chữa. Ngoài những phẩm chất tích cực trong một sự sắp xếp như vậy có một số nhược điểm:

• mô-men xoắn thấp tương đương với 25-75% giá trị đánh giá;
• trượt cao (7-10%);
• hiệu quả thấp (dưới 20%).

Chi phí ban đầu thấp cho phép sử dụng các loại huyết áp trong các thiết bị thấp hoặc không thường xuyên sử dụng. Chúng ta đang nói về quạt đa tốc độ hàng ngày. Tuy nhiên, mô-men xoắn thấp, hiệu suất thấp và đặc tính cơ thấp không cho phép ứng dụng thương mại hoặc công nghiệp của họ.

Ba pha AD

Những động cơ được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp. Thiết kế và hoạt động của động cơ cảm ứng ba pha được xác định bởi hiệu suất thiết kế của nó - với chiếc lồng hoặc rotor vết thương. Cho ra mắt không đòi hỏi một tụ điện bắt đầu quanh co, công tắc ly tâm hoặc thiết bị khác. Bắt đầu từ điểm trung bình, và cao, cũng như năng lực và hiệu quả. Được sử dụng trong các máy mài, máy tiện, máy khoan, máy bơm, máy nén, băng tải và máy móc thiết bị nông nghiệp khác.

BP đóng rotor

Đây ba pha không đồng bộ động cơ, nguyên tắc điều hành và thiết bị đã được mô tả ở trên. Chiếm gần 90% của tất cả các động cơ ba pha. Sản xuất điện 250 watt đến vài trăm KW. So với động cơ một pha từ 750 W, họ rẻ hơn và có thể chịu được tải trọng nặng.

BP quấn rotor

Thiết kế và hoạt động của ba pha động cơ không đồng bộ với động cơ vòng trượt khác với huyết áp của "lồng sóc" rằng rotor có một tập hợp các cuộn dây, tận cùng mà không phải là ngắn mạch. Họ được hiển thị trên các vòng trượt. Nó cho phép bạn kết nối với nó điện trở bên ngoài và tiếp xúc. mô-men xoắn tối đa là tỷ lệ thuận với điện trở rotor. Vì vậy, ở tốc độ thấp nó có thể được thêm vào để tăng sức đề kháng. kháng cao cho phép để có được một mô-men xoắn lớn ở một xuất phát thấp hiện nay.

Khi sức đề kháng giảm tốc của rotor để thay đổi các đặc tính của động cơ để đáp ứng các yêu cầu tải. Sau khi động cơ đạt tốc độ cơ sở, điện trở bên ngoài bị vô hiệu hóa. Và động cơ điện hoạt động như một huyết áp bình thường. loại này là lý tưởng cho tải quán tính cao, đòi hỏi việc áp dụng các mô-men xoắn ở tốc độ gần như bằng không. Nó cung cấp khả năng tăng tốc đến mức tối đa trong thời gian tối thiểu với mức tiêu thụ năng lượng tối thiểu.

Một nhược điểm của động cơ như vậy là nhẫn trơn trượt và bàn chải cần bảo trì thường xuyên, mà không cần thiết cho động cơ với rotor ngắn mạch. Nếu rotor quanh co là thiếu và làm cho một nỗ lực để bắt đầu (t. E. Thiết bị này trở thành tiêu chuẩn BP), nó sẽ là một dòng điện rất cao. Nó là lớn hơn so với đánh giá ở mức mô-men xoắn rất thấp 14 lần là 60% của cơ sở. Trong hầu hết các trường hợp, các ứng dụng không được tìm thấy.

Bằng cách thay đổi sự phụ thuộc tốc độ quay trên mô-men xoắn bằng cách kiểm soát kháng rotor có thể thay đổi tốc độ tại một tải nào đó. Nó có hiệu quả có thể làm giảm tỉ lệ khoảng 50% khi tải đòi hỏi có momen thay đổi và tốc độ mà là phổ biến trong in ấn ép, máy nén, băng tải, thang máy và thang máy. Giảm tỷ lệ dưới 50% kết quả trong một hiệu quả rất thấp do sự tản quyền lực cao hơn trong điện trở rotor.