Aparat dan operasi prinsip motor induksi. Asynchronous jenis motor: prinsip kerja, deskripsi dan fungsi

Seperti kebanyakan motor, AC induksi bermotor (BP) memiliki bagian luar tetap yang disebut sebagai stator dan rotor berputar dalam. Di antara mereka ada yang diperhitungkan celah udara.

Bagaimana cara kerjanya?

Desain dan operasi dari motor asynchronous, seperti semua orang lain, didasarkan pada kenyataan bahwa untuk menjalankan gerakan rotor menggunakan rotasi medan magnet. Tiga fase AD adalah satu-satunya jenis motor, di mana ia diciptakan dengan cara alami karena sifat kekuasaan. Dalam motor DC menggunakan mekanik atau switching elektronik, dan dalam fase tunggal AD - komponen listrik tambahan.

Untuk mengoperasikan motor, Anda harus memiliki dua set elektromagnet. Prinsip operasi dari motor induksi adalah bahwa satu set terbentuk dalam stator untuk berkelok-kelok sumber AC yang terhubung. Menurut hukum Lenz, itu menginduksi dalam rotor dari gaya elektromagnetik (EMF) dalam cara yang sama seperti tegangan induksi di gulungan sekunder dari transformator, menciptakan satu set elektromagnet. Oleh karena itu nama lain untuk BP - motor induksi. Aparat dan pengoperasian motor asynchronous didasarkan pada prinsip bahwa interaksi antara medan magnet elektromagnet ini menghasilkan kekuatan puntir. Akibatnya, rotor berputar ke arah torsi yang dihasilkan.

stator

stator terdiri dari beberapa pelat tipis aluminium atau besi cor. Mereka menekan satu sama lain untuk membentuk sebuah silinder inti berongga dengan alur. Mereka meletakkan kabel terisolasi. Setiap kelompok gulungan bersama-sama dengan inti sekitarnya setelah menerapkan membentuk bolak elektromagnet saat ini. Jumlah kutub AD tergantung pada koneksi internal gulungan stator. Hal ini dibuat sedemikian rupa sehingga saat menghubungkan sumber daya terbentuk berputar medan magnet.

rotor

rotor terdiri dari beberapa pelat baja tipis dengan seragam dijual sekitar pinggiran batang aluminium atau tembaga. Dalam jenis yang paling populer - korsleting atau "kandang tupai", - di ujung batang secara mekanis dan elektrik terhubung oleh cincin. Hampir 90% dari BP menggunakan desain ini, karena sederhana dan dapat diandalkan. rotor terdiri dari inti dilaminasi silinder dengan alur aksial paralel diatur untuk konduktor instalasi. Dalam setiap alur batang fit tembaga, aluminium atau paduan. Mereka adalah hubung pendek di kedua sisi dengan cincin akhir. Desain ini menyerupai kandang tupai, karena apa dan mendapat nama yang sesuai.

slot rotor tidak cukup sejajar dengan poros. Mereka dibuat dengan condong kecil untuk dua alasan utama. Yang pertama adalah untuk memastikan kelancaran tekanan darah dengan mengurangi kebisingan magnetik dan harmonik. Yang kedua adalah untuk mengurangi kemungkinan dari tersangkut rotor: gigi terlibat slot stator karena langsung magnet tarik diantaranya. Hal ini terjadi ketika jumlah mereka adalah sama. rotor dipasang pada poros dengan cara bantalan pada setiap akhir. Salah satu bagian biasanya lebih dari yang lain, untuk beban mengemudi. Dalam beberapa mesin di akhir menganggur poros dipasang sensor kecepatan atau posisi.

Antara stator dan rotor ada celah udara. Melalui transfer energi. torsi yang dihasilkan menyebabkan rotor berputar dan beban. Terlepas dari jenis rotor, aparat dan operasi prinsip motor induksi tetap tidak berubah. Biasanya, tekanan darah diklasifikasikan menurut jumlah gulungan stator. Membedakan antara motor tunggal dan tiga fase listrik.

Desain dan operasi dari motor induksi satu-fase

Tekanan darah tunggal-fase menyumbang bagian terbesar dari motor listrik. Adalah logis bahwa yang paling mahal dan cheesy untuk layanan mesin yang paling sering digunakan. Seperti namanya, tujuan, aksi prinsip motor induksi jenis ini didasarkan pada kehadiran hanya satu stator berliku dan sumber daya fase tunggal. Semua jenis tekanan darah rotor adalah tupai.

motor tunggal-fase tidak memulai sendiri. Ketika motor terhubung ke catu daya dengan utama berliku arus bolak-balik mulai mengalir. Ini menghasilkan medan magnet berdenyut. Karena rotor induksi energi. Karena pulsa medan magnet utama, torsi yang diperlukan untuk memutar motor, tidak dihasilkan. rotor mulai bergetar daripada rotate. Oleh karena itu, untuk single-fase AD membutuhkan pemicu. Hal ini dapat memberikan dorongan awal, menyebabkan poros bergerak.

Mekanisme awal adalah tekanan darah fase tunggal terutama terdiri dari stator tambahan berliku. Dia bisa menemani kapasitor seri dan beralih sentrifugal. Ketika pasokan tegangan arus ke tegangan berliku utama tertinggal karena ketahanan. Pada saat yang sama, listrik di awal yang berliku berada di belakang atau di depan tegangan suplai sesuai dengan impedansi pelatuk. Interaksi antara medan magnet yang dihasilkan oleh lilitan utama dan sirkuit mulai menghasilkan medan magnet yang dihasilkan. Berputar di satu arah. rotor mulai berubah ke arah medan magnet yang dihasilkan.

Ketika kecepatan motor mencapai sekitar 75% dari nilai nominal, saklar sentrifugal terputus awal berliku. Selanjutnya, mesin dapat mempertahankan torsi yang cukup untuk beroperasi secara independen. Kecuali motor dengan kapasitor awal khusus, semua motor fase tunggal, biasanya digunakan untuk menghasilkan tenaga tidak melebihi 500 watt. Tergantung pada metode awal yang berbeda, yang satu fase AD selanjutnya diklasifikasikan, seperti yang dijelaskan di bagian berikut.

BP fase perpecahan

perangkat tugas dan operasi dari motor asynchronous dengan fase perpecahan berdasarkan penggunaan dalamnya dari dua gulungan dan inti mulai. Launcher terbuat dari diameter kawat yang lebih kecil dan lebih sedikit ternyata relatif terhadap utama, untuk membuat resistensi yang lebih besar. Hal ini memungkinkan untuk mengarahkan medan magnet pada sudut. Ini berbeda dari arah medan magnet utama, yang mengarah ke rotasi rotor. coil operasi, yang terbuat dari kawat dari diameter yang lebih besar, motor beroperasi di sisa waktu.

Titik awal rendah, umumnya 100-175% dari nominal. Mesinnya menggunakan arus awal yang tinggi. Dia adalah 7-10 kali lebih besar dari nominal. torsi maksimum juga 2,5-3,5 kali lebih. Jenis motor yang digunakan dalam grinder kecil, penggemar dan blower, serta aplikasi lain yang membutuhkan kapasitas torsi rendah dari 40 sampai 250 watt. Hindari penggunaan mesin tersebut di mana sering siklus on-off atau membutuhkan torsi tinggi.

BP untuk memulai kapasitor

jenis kondensor motor induksi dan prinsip operasi didasarkan pada kenyataan bahwa mulai kumparan kapasitansi fase perpecahan yang terhubung dalam seri, menyediakan start "pulsa". Seperti pada varian sebelumnya mesin, ada juga saklar sentrifugal. Menonaktifkan sirkuit mulai saat kecepatan motor mencapai 75% dari nominal. Karena kapasitor dihubungkan secara seri, itu menciptakan torsi awal yang lebih besar, mencapai 4,2 kali lipat dari operasi. Sebuah saat mulai biasanya dalam nominal 4,5-5,75 kali, yang secara signifikan lebih rendah daripada dalam kasus split-fase, karena kabel yang lebih besar di mulai berkelok-kelok.

perwujudan dimodifikasi berbeda motor starter dan resistansi internal. Dalam jenis kapasitas mesin diganti dengan resistor. Perlawanan digunakan dalam kasus-kasus di mana torsi awal yang lebih rendah daripada menggunakan kapasitor. Selain biaya yang lebih rendah, tidak memberikan keuntungan lebih awal kapasitif. Mesin ini digunakan dalam unit dengan belt drive: konveyor kecil, penggemar besar dan pompa, serta di banyak perangkat dengan penggerak langsung atau dengan gigi.

AD dengan kapasitor fase-pergeseran kerja

Aparat dan operasi dari motor induksi jenis ini didasarkan pada koneksi permanen kapasitor dihubungkan secara seri dengan awal berliku. Setelah keluar mesin pada kecepatan menjadi sirkuit awal tambahan. Sejak wadah harus dirancang untuk digunakan terus menerus, tidak dapat memberikan awal kapasitor awal pulsa. The mulai torsi penerbangan motor ini. Dia adalah 30-150% dari nominal. Mulai saat ini adalah kecil - kurang dari 200% dari nominal, yang membuat motor listrik jenis ini ideal di mana diperlukan sering menyalakan dan mematikan.

Desain ini memiliki beberapa keunggulan. Skema mudah dimodifikasi untuk digunakan dengan pengontrol kecepatan. motor listrik dapat dikonfigurasi untuk efisiensi optimal dan faktor daya tinggi. Mereka dianggap paling dapat diandalkan dari motor fase tunggal umumnya karena sentrifugal start switch tidak digunakan untuk mereka. Mereka digunakan dalam kipas, blower, dan sering termasuk perangkat. Misalnya, dalam mekanisme penyesuaian, sistem membuka gerbang dan pintu garasi.

BP dengan memulai dan menjalankan kapasitor

Aparat dan operasi prinsip motor induksi jenis ini didasarkan pada kapasitor awal berurutan terhubung ke kumparan mulai. Hal ini memungkinkan untuk menciptakan lebih banyak torsi. Selain itu, ia memiliki sebuah kapasitor permanen dihubungkan secara seri dengan tambahan berliku setelah memulai off wadah. Skema ini memungkinkan torsi yang berlebihan besar.

jenis mesin dirancang untuk arus beban penuh yang lebih rendah, yang menjamin efisiensi yang lebih besar. Desain ini lebih mahal karena kehadiran awal, kapasitor operasi dan saklar sentrifugal. Digunakan dalam mesin woodworking, kompresor udara, pompa air tekanan tinggi, pompa vakum dan di mana torsi tinggi diperlukan. Daya - 0,75-7,5 kW.

BP dengan tiang teduh

Desain dan operasi dari motor induksi jenis ini terdiri dalam kenyataan bahwa ia memiliki hanya satu utama berliku dan tidak ada start. Mulai dibuat karena sebagian kecil di sekitar masing-masing kutub stator memiliki cincin perisai tembaga, dimana medan magnet di daerah ini di belakang lapangan di bagian unshielded. Interaksi dua bidang mengarah ke rotasi poros.

Karena tidak ada coil start-up atau kapasitor atau switch, motor elektrik sederhana dan murah. Selain itu, kecepatan dapat dikontrol dengan memvariasikan tegangan atau menyapu berliku. Desain mesin dengan kutub terlindung memungkinkan produksi massal. Hal ini biasanya dianggap sebagai "satu-off", karena jauh lebih murah untuk mengganti dari perbaikan. Selain kualitas positif pada pengaturan tersebut memiliki sejumlah kelemahan:

• torsi rendah sama dengan 25-75% dari nilai dinilai;
• Slip tinggi (7-10%);
• efisiensi rendah (kurang dari 20%).

Biaya awal yang rendah memungkinkan penggunaan jenis tekanan darah pada perangkat rendah atau jarang digunakan. Kita berbicara tentang penggemar multi-speed sehari-hari. Tapi torsi low-end, efisiensi rendah dan karakteristik mekanik rendah tidak memungkinkan aplikasi komersial atau industri mereka.

Tiga fase AD

Motor ini banyak digunakan dalam industri. Desain dan operasi dari motor induksi tiga fase ditentukan oleh kinerja desain - dengan sangkar atau rotor luka. Untuk peluncurannya tidak memerlukan kapasitor mulai berkelok-kelok, saklar sentrifugal atau perangkat lainnya. Titik awal rata-rata, dan tinggi, serta kapasitas dan efisiensi. Digunakan dalam mesin penggiling, mesin bubut, mesin bor, pompa, kompresor, konveyor, dan mesin pertanian lainnya.

BP ditutup rotor

tiga fase asynchronous ini bermotor, prinsip-prinsip operasi dan aparat yang telah dijelaskan di atas. Akuntansi selama hampir 90% dari semua motor tiga fase. Diproduksi daya 250 watt untuk beberapa ratus kilowatt. Dibandingkan dengan motor fase tunggal dari 750 W, mereka lebih murah dan dapat menahan beban berat.

BP luka rotor

Desain dan Pengoperasian tiga fase motor asinkron dengan motor slip-ring berbeda dari tekanan darah "sangkar tupai" bahwa rotor memiliki seperangkat gulungan, ujung yang tidak pendek. Mereka ditampilkan pada slip ring. Hal ini memungkinkan Anda untuk terhubung ke resistor eksternal dan kontaktor. torsi maksimum berbanding lurus dengan perlawanan rotor. Oleh karena itu, pada kecepatan rendah itu dapat ditambahkan untuk meningkatkan daya tahan. resistensi yang tinggi memungkinkan untuk mendapatkan torsi besar pada arus awal yang rendah.

Resistance menurun percepatan rotor untuk mengubah karakteristik dari motor untuk memenuhi kebutuhan beban. Setelah motor mencapai kecepatan dasar, resistor eksternal dinonaktifkan. Dan motor listrik bekerja sebagai tekanan darah normal. Tipe ini cocok untuk beban inersia tinggi, membutuhkan aplikasi torsi pada hampir nol kecepatan. Ini memberikan percepatan maksimum dalam waktu minimum dengan konsumsi daya minimum.

Kelemahan dari mesin tersebut adalah bahwa slip ring dan sikat perlu perawatan rutin, yang tidak diperlukan untuk motor dengan rotor pendek. Jika rotor belitan adalah korsleting dan membuat upaya untuk memulai (t. E. Perangkat menjadi BP standar), itu akan menjadi arus yang sangat tinggi. Ini adalah 14 kali lebih besar dari nilai pada torsi yang sangat rendah adalah 60% dari dasar. Dalam kebanyakan kasus, aplikasi tidak ditemukan.

Dengan mengubah kecepatan ketergantungan rotasi pada torsi dengan mengontrol resistensi rotor dapat bervariasi kecepatan pada beban tertentu. Hal ini dapat secara efektif mengurangi mereka dengan sekitar 50% saat beban membutuhkan variabel torsi dan kecepatan yang umum dalam pencetakan menekan, kompresor, konveyor, lift dan lift. Menurunkan tingkat bawah 50 hasil% dalam efisiensi yang sangat rendah karena disipasi daya yang lebih tinggi di resistensi rotor.