Zinātne elektroenerģijas jomā 19. un 20. gadsimtā strauji attīstījās, kā rezultātā tika radīti elektriskie indukcijas motori. Ar šādu ierīču palīdzību industriālās rūpniecības attīstība ir pavirzījusies tālu uz priekšu, un tagad nav iespējams iedomāties rūpnīcas un rūpnīcas bez spēka mašīnām, kas izmanto asinhronos elektromotorus.
Saturs
Izskatu vēsture
Asinhronā elektromotora radīšanas vēsture sākas 1888. gadā, kad Nikola Tesla patentēja elektromotora ķēdi, tajā pašā gadā cits zinātnieks elektrotehnikas jomā Gallileo Ferrari publicēja rakstu par asinhronās mašīnas darbības teorētiskajiem aspektiem.
1889. gadā krievu fiziķis Mihails Osipovičs Dolivo-Dobrovolskis Vācijā saņēma patentu asinhronam trīsfāzu elektromotoram.
Visi šie izgudrojumi ļāva uzlabot elektriskās mašīnas un noveda pie elektrisko mašīnu masveida izmantošanas rūpniecībā, kas ievērojami paātrina visus tehnoloģiskos procesus ražošanā, palielināja darba efektivitāti un samazināja tā darbaspēka intensitāti.
Šobrīd rūpniecībā visizplatītākais elektromotors ir Dolivo-Dobrovolsky radītais elektriskās mašīnas prototips.
Asinhronā motora ierīce un darbības princips
Asinhronā motora galvenās sastāvdaļas ir stators un rotors, kas ir atdalīti viens no otra ar gaisa spraugu. Aktīvu darbu dzinējā veic tinumi un rotora serde.
Ar dzinēja asinhronitāti saprot starpību starp rotora apgriezienu skaitu un elektromagnētiskā lauka rotācijas biežumu.
stators - šī ir nekustīga dzinēja daļa, kuras kodols ir izgatavots no elektrotērauda un uzstādīts rāmī. Gulta ir izgatavota atlietā veidā no materiāla, kas nav magnētisks (čuguns, alumīnijs). Statora tinumi ir trīsfāzu sistēma, kurā vadi ir novietoti rievās ar novirzes leņķi 120 grādi. Tinumu fāzes parasti ir savienotas ar tīklu saskaņā ar "zvaigžņu" vai "trīsstūra" shēmām.
Rotors Tā ir dzinēja kustīgā daļa. Asinhrono elektromotoru rotori ir divu veidu: ar vāveres un fāzes rotoriem. Šie veidi atšķiras viens no otra ar rotora tinumu konstrukcijām.
Asinhronais vāveres būra motors
Šāda veida elektriskās mašīnas pirmo reizi patentēja M.O. Dolivo-Dobrovolsky un tautā sauc "vāveres ritenis" struktūras izskata dēļ. Īssavienotais rotora tinums sastāv no vara stieņiem, kas īsslēgti ar gredzeniem (alumīnijs, misiņš) un ievietots rotora serdes tinuma rievās. Šāda veida rotoriem nav kustīgu kontaktu, tāpēc šie motori ir ļoti uzticami un izturīgi darbībā.
Indukcijas motors ar fāzes rotoru
Šāda ierīce ļauj regulēt darba ātrumu plašā diapazonā. Fāzes rotors ir trīsfāzu tinums, kas savienots saskaņā ar "zvaigznes" vai trīsstūra shēmām. Šādos elektromotoros konstrukcijā ir speciālas birstes, ar kurām var regulēt rotora ātrumu. Ja šāda dzinēja mehānismam tiek pievienots īpašs reostats, tad, iedarbinot dzinēju, aktīvā pretestība samazināsies un līdz ar to samazināsies palaišanas strāvas, kas nelabvēlīgi ietekmē elektrotīklu un pašu ierīci.
Darbības princips
Kad statora tinumiem tiek pievadīta elektriskā strāva, rodas magnētiskā plūsma. Tā kā fāzes tiek nobīdītas viena pret otru par 120 grādiem, tāpēc plūsma tinumos griežas. Ja rotors ir īssavienots, tad ar šādu griešanos rotorā parādās strāva, kas rada elektromagnētisko lauku. Mijiedarbojoties savā starpā, rotora un statora magnētiskie lauki izraisa elektromotora rotora griešanos. Ja rotors ir fāze, tad statoram un rotoram vienlaikus tiek pielikts spriegums, katrā mehānismā parādās magnētiskais lauks, tie mijiedarbojas viens ar otru un griež rotoru.
Asinhrono motoru priekšrocības
| ar vāveres būra rotoru | Ar fāzes rotoru |
|---|---|
| 1. Vienkārša ierīce un palaišanas shēma | 1. Maza palaišanas strāva |
| 2. Zemas ražošanas izmaksas | 2. Spēja regulēt griešanās ātrumu |
| 3. Pieaugot slodzei, vārpstas ātrums nemainās | 3. Strādājiet ar nelielām pārslodzēm, nemainot ātrumu |
| 4. Spēj izturēt īslaicīgas pārslodzes | 4. Var pielietot automātisko palaišanu |
| 5. Uzticama un izturīga ekspluatācijā | 5. Ir liels griezes moments |
| 6. Piemērots visiem darba apstākļiem | |
| 7. Ir augsta efektivitāte |
Asinhrono motoru trūkumi
| ar vāveres būra rotoru | Ar fāzes rotoru |
|---|---|
| 1. Rotora ātrums nav regulējams | 1. Lieli izmēri |
| 2. Mazs palaišanas griezes moments | 2. Efektivitāte ir zemāka |
| 3. Augsta palaišanas strāva | 3. Bieža apkope birstes nodiluma dēļ |
| 4. Zināma dizaina sarežģītība un kustīgu kontaktu klātbūtne |
Asinhronie motori ir ļoti efektīvas ierīces ar izcilām mehāniskajām īpašībām, kas padara tos par līderiem lietošanas biežuma ziņā.
Darbības režīmi
Asinhronā tipa elektromotors ir universāls mehānisms, un tam ir vairāki režīmi darbības laikā:
- Nepārtraukts;
- īstermiņa;
- Periodisks;
- Atkārtoti-īstermiņa;
- Īpašs.
Nepārtraukts režīms - galvenais asinhrono ierīču darbības režīms, kam raksturīga pastāvīga elektromotora darbība bez izslēgšanas ar pastāvīgu slodzi. Šis darbības režīms ir visizplatītākais, visur tiek izmantots rūpniecības uzņēmumos.
Momentārais režīms - darbojas, līdz tiek sasniegta nemainīga slodze uz noteiktu laiku (10 līdz 90 minūtes), nav laika, lai pēc iespējas vairāk iesildītos. Pēc tam tas izslēdzas. Šo režīmu izmanto, piegādājot darba vielas (ūdens, eļļa, gāze) un citās situācijās.
Periodiskais režīms - darba ilgumam ir noteikta vērtība un tas tiek izslēgts darba cikla beigās. Darbības režīms start-work-stop. Tajā pašā laikā tas var izslēgties uz laiku, kura laikā tam nav laika atdzist līdz ārējai temperatūrai un atkal ieslēgties.
Intermitējošais režīms - dzinējs nesasilda līdz maksimumam, bet arī nav laika atdzist līdz ārējai temperatūrai. To izmanto liftos, eskalatoros un citās ierīcēs.
īpašs režīms - iekļaušanas ilgums un periods ir patvaļīgi.
Elektrotehnikā pastāv elektrisko mašīnu atgriezeniskuma princips - tas nozīmē, ka ierīce var gan pārveidot elektrisko enerģiju mehāniskajā enerģijā, gan veikt pretējas darbības.
Šim principam atbilst arī asinhronie elektromotori, kuriem ir motora un ģeneratora darbības režīms.
Motora režīms - asinhronā elektromotora galvenais darbības režīms. Kad tinumiem tiek pielikts spriegums, rodas elektromagnētiskais griezes moments, velkot rotoru ar vārpstu, un tādējādi vārpsta sāk griezties, dzinējs sasniedz nemainīgu ātrumu, veicot lietderīgu darbu.
ģeneratora režīms - pamatojoties uz elektriskās strāvas ierosināšanas principu motora tinumos rotora rotācijas laikā. Ja motora rotoru griež mehāniski, tad uz statora tinumiem veidojas elektromotora spēks, kondensatora klātbūtnē tinumos rodas kapacitatīvā strāva.Ja kondensatora kapacitāte ir noteikta vērtība, atkarībā no dzinēja īpašībām, tad ģenerators pats uzbudināsies un parādīsies trīsfāzu sprieguma sistēma. Tādējādi vāveres būra motors darbosies kā ģenerators.
Asinhrono motoru ātruma kontrole
Lai regulētu asinhrono elektromotoru griešanās ātrumu un kontrolētu to darbības režīmus, ir šādas metodes:
- Frekvence - mainoties strāvas frekvencei elektrotīklā, mainās elektromotora griešanās frekvence. Šai metodei tiek izmantota ierīce, ko sauc par frekvences pārveidotāju;
- Reostatiskais - mainoties reostata pretestībai rotorā, mainās rotācijas ātrums. Šī metode palielina palaišanas griezes momentu un kritisko slīdi;
- Impulss - vadības metode, kurā motoram tiek pievadīts īpašs spriegums.
- tinumu pārslēgšana elektromotora darbības laikā no “zvaigznes” ķēdes uz “trijstūra” ķēdi, kas samazina palaišanas strāvas;
- Polu pāru maiņas vadība vāveres būra rotoriem;
- Induktīvās pretestības pieslēgums motoriem ar tinumu rotoru.
Attīstoties elektroniskajām sistēmām, dažādu asinhronā tipa elektromotoru vadība kļūst efektīvāka un precīzāka. Šādi dzinēji tiek izmantoti visur pasaulē, ar katru dienu pieaug ar šādu mehānismu veikto uzdevumu dažādība, un nepieciešamība pēc tiem nemazinās.
Līdzīgi raksti:
