Što je sinkrona rotacija. Rotacijsko magnetsko polje indukcijskog stroja (za neelektričare) Kutna brzina rotacije magnetskog polja

Važna prednost trofazne struje je mogućnost dobivanja rotacijskog magnetskog polja koje je temelj principa rada električnih strojeva – asinkronih i sinkronih trofaznih strujnih motora.

Riža. 7.2. Raspored zavojnica pri prijemu rotirajućeg magnetskog polja (a) i valni dijagram trofaznog simetričnog sustava struja koje teku kroz zavojnice (b)

Rotacijsko magnetsko polje dobiva se prolaskom trofaznog sustava struja (slika 7.2, b) kroz tri identične zavojnice A, B, C(Sl. 7.2, a), čije se osi nalaze pod kutom od 120 ° jedna u odnosu na drugu.

Slika 7.2, a prikazuje pozitivne smjerove struja u zavojnicama i smjerove indukcije magnetskih polja V A , V V , V S koju stvara svaki od zavojnica posebno.

Slika 7.3 prikazuje stvarne smjerove struja za vremena
i smjerovi indukcije V izrezati rezultirajuće magnetsko polje koje stvaraju tri zavojnice.

Analiza slike 7.3 dovodi do sljedećih zaključaka:

a) indukcija V izrezati rezultirajuće magnetsko polje mijenja svoj smjer (rotira) tijekom vremena;

b) frekvencija rotacije magnetskog polja je ista kao i frekvencija promjene struje. Dakle, za f = 50 Hz rotacijsko magnetsko polje čini pet do deset okretaja u sekundi ili tri tisuće okretaja u minuti.

Vrijednost indukcije rezultirajuće V izrezati = 1,5B m magnetsko polje je konstantno,

gdje B m- amplituda indukcije jedne zavojnice.

u različito vrijeme

7.3 Asinkroni strojevi

7.3.1 Princip rada asinkronog motora (AM)... Između stacionarnih zavojnica (slika 7.4) u području rotacijskog magnetskog polja postavljamo pomični metalni cilindar - rotor - pričvršćen na os.

Neka magnetsko polje rotira u smjeru kazaljke na satu, tada se cilindar okreće u suprotnom smjeru u odnosu na rotirajuće magnetsko polje.

Uzimajući to u obzir, prema pravilu desne ruke nalazimo smjer struja induciranih u cilindru.

Na slici 7.4 smjerovi induciranih struja (duž generatrike cilindra) prikazani su križićima ("dalje od nas") i točkama ("prema nama").

Primjenom pravila lijeve strane (slika 7.1, b) nalazimo da interakcija induciranih struja s magnetskim poljem stvara sile F, pokrećući rotor u rotacijskom kretanju u istom smjeru u kojem se rotira magnetsko polje.

Brzina rotora
manja frekvencija rotacije magnetskog polja od pri istim kutnim brzinama relativna brzina rotora i rotacijsko magnetsko polje bili bi jednaki nuli i ne bi bilo induciranih EMF-a i struja u rotoru. Stoga ne bi bilo snage F, stvaranje zakretnog momenta. Smatrani najjednostavniji uređaj objašnjava princip rada. asinkroni motori. Riječ "asinkrono" (grčki) znači neistovremeno. Ova riječ naglašava razliku u frekvencijama rotacijskog magnetskog polja i rotora - pokretnog dijela motora.

Riža. 7.4. Na princip rada asinkronog motora

Rotacijsko magnetsko polje koje stvaraju tri zavojnice ima dva pola i naziva se bipolarno rotirajuće magnetsko polje(jedna faza polova).

U jednom periodu sinusoidne struje bipolarno magnetsko polje napravi jedan okret. Dakle, na standardnoj frekvenciji f 1 = 50 Hz ovo polje čini tri tisuće okretaja u minuti. Brzina rotora je nešto manja od ove sinkrone brzine.

U slučajevima kada je potreban indukcijski motor s nižom brzinom, koristi se višepolni statorski namot koji se sastoji od šest, devet itd. zavojnice. Sukladno tome, rotirajuće magnetsko polje imat će dva, tri itd. parovi motki.

Općenito, ako polje ima R parova polova, tada će njegova brzina rotacije biti

7.3.2 Dizajn asinkronog motora... Magnetski sustav (magnetski krug) asinkronog motora sastoji se od dva dijela: vanjskog stacionarnog, u obliku šupljeg cilindra (slika 8.5), i unutarnjeg - rotirajući cilindar.

Oba dijela indukcijskog motora sastavljena su od elektro čeličnih limova debljine 0,5 mm. Ovi listovi su međusobno izolirani slojem laka kako bi se smanjili gubici vrtložne struje.

Stacionarni dio stroja naziva se stator, dok se okreće - rotor(od latinskog buljiti - stajati i rotirati – rotirati).

Riža. 7.5. Dijagram uređaja s asinkronim motorom: presjek (a);

namot rotora (b): 1 - stator; 2 - rotor; 3 - osovina; 4 - zavoji namota statora;

5 - zavoji namota rotora

U utore s unutarnje strane statora položen je trofazni namot, čije struje pobuđuju rotirajuće magnetsko polje stroja. U utorima rotora nalazi se drugi namot, struje u kojem se induciraju rotirajućim magnetskim poljem.

Magnetni krug statora zatvoren je u masivno kućište, koje je vanjski dio stroja, a magnetski krug rotora pričvršćen je na osovinu.

Rotori asinkronih motora izrađuju se u dvije vrste: kavezni i s kliznim prstenovima. Prvi od njih su jednostavnijeg dizajna i češće se koriste.

Namot kaveznog rotora je cilindrični kavez ("kotač vjeverice") izrađen od bakrenih guma ili aluminijskih šipki, kratko spojenih na krajevima s dva prstena (slika 7.5, b). Šipke ovog namota umetnute su bez izolacije u utore magnetskog kruga.

Također se koristi metoda punjenja žljebova magnetskog kruga rotora rastopljenim aluminijem uz istovremeno lijevanje prstenova za zatvaranje.

7.3.3 Karakteristike asinkronog motora... Brzina rotacije rotacijskog magnetskog polja određena je ili kutnom frekvencijom , n, ili broj okretaja NS po minuti. Ove dvije veličine povezane su formulom

. (7.3)

Karakteristična veličina je relativna brzina rotacionog magnetskog polja, tzv skliznutiS:

ili

gdje
- kutna frekvencija rotora, rad / s;

- broj okretaja u minuti, o/min.

Što je bliža brzina rotora na brzinu rotirajućeg magnetskog polja , manji je EMF induciran poljem u rotoru, a time i struje u rotoru.

Smanjenje struja smanjuje moment koji djeluje na rotor, pa se rotor motora mora okretati sporije od rotirajućeg magnetskog polja – asinkrono.

Može se pokazati da je AM moment određen sljedećim izrazom:

, (7.4)

gdje , , x 1 , - parametre električnog ekvivalentnog kruga koji su dati u priručniku o krvnom tlaku;

- efektivni fazni napon na namotu statora.

U modernim asinkronim motorima klizanje čak i pri punom opterećenju je malo - oko 0,04 (četiri posto) za male motore i oko 0,015 ... .0,02 (jedan i pol - dva posto) za velike motore.

Karakteristična krivulja ovisnosti M od klizanja S prikazano na slici 7.6, a.

Maksimalni zakretni moment razdvaja krivulju
na stabilnom dijelu S = 0 do a nestabilni dio prije S = 1, unutar kojeg se okretni moment smanjuje s povećanjem klizanja.

Iz S = 0 do sa smanjenjem momenta kočenja
brzina vrtnje se povećava na osovini asinkronog motora, klizanje se smanjuje, tako da je u ovom dijelu rad asinkronog motora stabilan.

Iz prije S= 1 smanjuje se
povećava se brzina vrtnje, smanjuje se klizanje i povećava okretni moment, što dovodi do još većeg povećanja brzine vrtnje, pa je rad motora nestabilan.

Dakle, dok je moment kočenja
, dinamička ravnoteža momenata se automatski uspostavlja. Kada
, s daljnjim povećanjem opterećenja, povećanje klizanja dovodi do smanjenja zakretnog momenta M a motor se zaustavlja zbog prevlasti kočnog momenta nad rotirajućim.

Značenje M Do može se izračunati po formuli

Za praksu veliku važnost ima ovisnost o brzini motora od opterećenja na osovini
... Ova ovisnost se zove mehaničke karakteristike(Slika 7.6, b).

Kao što pokazuje krivulja na slici 7.6, b, brzina asinkronog motora samo neznatno opada s povećanjem momenta u rasponu od nule do maksimalne vrijednosti
Početni moment koji odgovara S = 1 može se dobiti iz (7.4), uzimajući S= 1. Tipično početni moment M početak = (0,8 1,2)M ne m, M nom - nazivni moment. Ova ovisnost se zove tvrd.

Riža. 7.6. Ovisnost momenta o osovini asinkronog motora

od klizanja (a); mehanička karakteristika (b)

Asinkroni motori se široko koriste zbog sljedećih prednosti: jednostavnost uređaja; visoka operativna pouzdanost; niska cijena.

Uz pomoć asinkronih motora pokreću se dizalice, vitla, dizala, pokretne stepenice, pumpe, ventilatori i drugi mehanizmi.

Asinkroni motori imaju sljedeće nedostatke:

regulacija brzine rotora je otežana.

Jedan od najčešćih elektromotora koji se koriste u većini električnih pogonskih uređaja je indukcijski motor. Ovaj motor se naziva asinkroni (nesinkroni) iz razloga što se njegov rotor rotira manjom brzinom od one kod sinkronog motora, u odnosu na brzinu rotacije vektora magnetskog polja.

Potrebno je objasniti što je sinkrona brzina.

Sinkrona brzina je brzina kojom se magnetsko polje rotira u rotacijskom stroju, točnije, to je kutna brzina rotacije vektora magnetskog polja. Brzina vrtnje polja ovisi o frekvenciji struje koja teče i broju polova stroja.

Asinkroni motor uvijek radi manjom brzinom od brzine sinkrone rotacije, jer će magnetsko polje, koje stvaraju namoti statora, generirati protumagnetski tok u rotoru. Interakcija ovog generiranog protutoka s tokovom statora prouzročit će okretanje rotora. Budući da će magnetski tok u rotoru zaostajati, rotor nikada neće moći samostalno postići sinkronu brzinu, odnosno istu kojom se vrti vektor magnetskog polja statora.

Postoje dvije glavne vrste indukcijskih motora, koje su određene vrstom napajanja. To:

jednofazni asinkroni motor;
trofazni asinkroni motor.

Treba napomenuti da jednofazni asinkroni motor nije u stanju samostalno pokrenuti kretanje (rotaciju). Da bi se počeo okretati, potrebno je stvoriti neki pomak iz ravnotežnog položaja. To se postiže različiti putevi, uz pomoć dodatnih namota, kondenzatora, prebacivanje u trenutku pokretanja. Za razliku od jednofaznog asinkronog motora, trofazni motor može pokrenuti neovisno kretanje (rotaciju) bez ikakvih promjena u dizajnu ili uvjetima pokretanja.

Asinkroni motori na izmjeničnu struju se strukturno razlikuju od istosmjernih (DC) motora po tome što se snaga dovodi do statora, za razliku od istosmjernog motora, u kojem se snaga dovodi do armature (rotora) preko mehanizma četkice.

Princip rada asinkronog motora

Dovođenjem napona samo na namot statora, asinkroni motor počinje raditi. Zanimljivo je znati kako to funkcionira, zašto se to događa? Vrlo je jednostavno ako razumijete kako se indukcijski proces događa kada se u rotoru inducira magnetsko polje. Na primjer, u istosmjernim strojevima potrebno je zasebno stvoriti magnetsko polje u armaturi (rotoru) ne indukcijom, već četkicama.

Kada dovedemo napon na namote statora, u njima počinje teći električna struja koja stvara magnetsko polje oko namota. Nadalje, iz mnogih namota koji se nalaze na magnetskom krugu statora, formira se zajedničko magnetsko polje statora. Ovo magnetsko polje karakterizira magnetski tok čija se veličina mijenja tijekom vremena, osim toga, smjer magnetskog toka se mijenja u prostoru, odnosno rotira. Kao rezultat toga, ispada da se vektor magnetskog toka statora rotira kao neupletena remena s kamenom.

U potpunosti u skladu s Faradayjevim zakonom elektromagnetske indukcije, u rotoru koji ima kavezni namot (squirrel-cage rotor). U ovom namotu rotora će teći inducirana električna struja, budući da je strujni krug zatvoren i u načinu je kratkog spoja. Ova struja, baš kao i struja napajanja u statoru, stvorit će magnetsko polje. Rotor motora postaje magnet unutar statora, koji ima rotirajuće magnetsko polje. Oba magnetska polja iz statora i rotora počet će međusobno djelovati, poštujući zakone fizike.

Budući da je stator nepomičan i njegovo magnetsko polje rotira u prostoru, a u rotoru se inducira struja, što ga zapravo čini trajnim magnetom, pomični rotor se počinje okretati jer ga magnetsko polje statora počinje gurati, vukući za sobom. Rotor je, takoreći, povezan s magnetskim poljem statora. Možemo reći da rotor ima tendenciju sinkrone rotacije sa magnetskim poljem statora, ali to je za njega nedostižno, jer se u trenutku sinkronizacije magnetska polja međusobno poništavaju, što dovodi do asinkronog rada. Drugim riječima, kada indukcijski motor radi, rotor klizi u magnetskom polju statora.

Klizanje može biti zaostajuće ili vodeće. Ako postoji kašnjenje, tada imamo motorni način rada, kada se električna energija pretvara u mehaničku, ako dolazi do klizanja ispred rotora, tada imamo generatorski način rada, kada se mehanička energija pretvara u električnu energiju.

Generirani moment na rotoru ovisi o frekvenciji izmjenične struje napajanja statora, kao i o veličini napona napajanja. Promjenom frekvencije struje i veličine napona moguće je utjecati na moment rotora i time kontrolirati rad asinkronog motora. To vrijedi i za jednofazne i za trofazne asinkrone motore.

Vrste asinkronog motora

Jednofazni asinkroni motor podijeljen je u sljedeće vrste:

S odvojenim namotima (split-phase motor);
S početnim kondenzatorom (Capacitor start motor);
S početnim kondenzatorom i radnim kondenzatorom (Capacitor start capacitor run indukcijski motor);
Motor sa zasjenjenim polovima.

Trofazni asinkroni motor podijeljen je u sljedeće vrste:

S kaveznim rotorom u obliku kaveznog kaveza (indukcijski motor s kavezom);
S kliznim prstenovima, fazni rotor (indukcijski motor s kliznim prstenom);

Kao što je gore spomenuto, jednofazni asinkroni motor ne može samostalno pokrenuti kretanje (rotaciju). Što se podrazumijeva pod neovisnošću? Tada stroj počinje automatski raditi bez ikakvog utjecaja iz vanjskog okruženja. Kada uključimo neki kućanski električni aparat, na primjer ventilator, on počinje raditi odmah, pritiskom na tipku. Treba napomenuti da se jednofazni asinkroni motor koristi u svakodnevnom životu, na primjer, motor u ventilatoru. Kako dolazi do takvog neovisnog pokretanja ako je gore rečeno da ovaj tip motora to ne dopušta? Da bismo razumjeli ovo pitanje, potrebno je proučiti metode pokretanja jednofaznih motora.

Zašto se trofazni asinkroni motor samopokreće?

U trofaznom sustavu svaka faza ima kut od 120 stupnjeva u odnosu na druge dvije. Sve tri faze su, dakle, ravnomjerno raspoređene po krugu, krug ima 360 stupnjeva, što je tri puta 120 stupnjeva (120 + 120 + 120 = 360).

Ako uzmemo u obzir tri faze, A, B, C, onda možemo vidjeti da će samo jedna od njih u početnom trenutku vremena imati maksimalnu vrijednost trenutne vrijednosti napona. Druga faza će povećati svoju vrijednost napona nakon prve, a treća faza slijedi drugu. Dakle, imamo redoslijed izmjene faze A-B-C kako njihova vrijednost raste i moguć je drugačiji redoslijed u silaznom redu napon C-B-A... Čak i ako napišete izmjenu drugačije, na primjer, umjesto A-B-C, napišite B-C-A, izmjena će ostati ista, jer lanac alternacije u bilo kojem redoslijedu čini začarani krug.

Kako će se okretati rotor asinkronog trofaznog motora? Budući da rotor nosi magnetsko polje statora i klizi u njemu, sasvim je očito da će se rotor kretati u smjeru vektora magnetskog polja statora. U kojem smjeru će se rotirati magnetsko polje statora? Budući da je statorski namot trofazni i da su sva tri namota ravnomjerno smještena na statoru, generirano polje će se rotirati u smjeru rotacije faza namota. Odavde donosimo zaključak. Smjer vrtnje rotora ovisi o slijedu faza statorskih namota. Promjenom redoslijeda izmjenjivanja faza dobit ćemo rotaciju motora u suprotnom smjeru. U praksi, za promjenu rotacije motora, dovoljno je zamijeniti bilo koje dvije faze napajanja statora.

Zašto se jednofazni indukcijski motor ne počne sam vrtjeti?

Iz razloga što ga napaja jedna faza. Magnetno polje jednofaznog motora pulsira, a ne rotira. Glavni zadatak lansiranja je stvoriti rotirajuće polje iz pulsirajućeg polja. Taj se problem rješava stvaranjem pomaka faze u drugom namotu statora korištenjem kondenzatora, induktora i prostornog rasporeda namota u strukturi motora.

Treba napomenuti da su jednofazni asinkroni motori učinkoviti u prisutnosti konstantnog mehaničkog opterećenja. Ako je opterećenje manje i motor radi ispod svog maksimalnog opterećenja, tada je njegova učinkovitost značajno smanjena. To je nedostatak jednofaznog asinkronog motora i stoga se, za razliku od trofaznih strojeva, koriste tamo gdje je mehaničko opterećenje konstantno.

Prilikom projektiranja opreme potrebno je poznavati broj okretaja elektromotora. Postoje posebne formule za izračun brzine, koje su različite za AC i DC motore.

Sinkroni i asinkroni električni strojevi

Postoje tri vrste motora izmjeničnog napona: sinkroni, čija se kutna brzina rotora podudara s kutnom frekvencijom magnetskog polja statora; asinkroni - u njima rotacija rotora zaostaje za rotacijom polja; kolektor, čiji su dizajn i princip rada slični istosmjernim motorima.

Sinkrona brzina

Brzina vrtnje električnog stroja izmjenične struje ovisi o kutnoj frekvenciji magnetskog polja statora. Ova brzina se naziva sinkrona. Kod sinkronih motora osovina se vrti istom brzinom, što je prednost ovih električnih strojeva.

Da biste to učinili, postoji namot u rotoru strojeva velike snage, na koji stalni pritisak stvaranje magnetskog polja. Kod uređaja male snage u rotor se ubacuju trajni magneti ili postoje izraženi polovi.

Skliznuti

U asinkronim strojevima brzina osovine je manja od sinkrone kutne frekvencije. Ova razlika se naziva "S" klizanje. Zahvaljujući klizanju, u rotoru se inducira električna struja i osovina se okreće. Što je veći S, veći je okretni moment i manja je brzina. Međutim, kada proklizavanje prijeđe određenu vrijednost, elektromotor se zaustavlja, počinje se pregrijati i može otkazati. Brzina rotacije takvih uređaja izračunava se pomoću formule na donjoj slici, gdje je:

n je broj okretaja u minuti,
f - frekvencija mreže,
p je broj parova polova,
s - slip.

Postoje dvije vrste takvih uređaja:

Kavezni rotor. Namot u njemu je izliven od aluminija tijekom procesa proizvodnje;
S faznim rotorom. Namoti su izrađeni od žice i spojeni su na dodatne otpore.

Kontrola brzine

U procesu rada postaje potrebno prilagoditi broj okretaja električnih strojeva. Izvodi se na tri načina:

Povećanje dodatnog otpora u krugu rotora elektromotora s namotanim rotorom. Ako je potrebno uvelike smanjiti brzinu, dopušteno je spojiti ne tri, već dva otpora;
Spajanje dodatnih otpora u krugu statora. Koristi se za pokretanje električnih automobila velike snage i za podešavanje brzine malih elektromotora. Na primjer, stolni ventilator može se smanjiti u brzini spajanjem žarulje sa žarnom niti ili kondenzatora u seriju s njim. Isti rezultat dobiva se smanjenjem napona napajanja;
Promjena frekvencije mreže. Pogodno za sinkrone i asinkrone motore.

Pažnja! Brzina vrtnje kolektorskih elektromotora napajanih mrežom izmjenične struje ne ovisi o frekvenciji mreže.

DC motori

Osim strojeva na izmjenični napon, na istosmjernu mrežu su priključeni i elektromotori. Broj okretaja takvih uređaja izračunava se pomoću potpuno različitih formula.

Nazivna brzina vrtnje

Broj okretaja istosmjernog uređaja izračunava se pomoću formule na donjoj slici, gdje je:

n je broj okretaja u minuti,
U - mrežni napon,
Râ i Iâ - otpor i struja armature,
Ce - konstanta motora (ovisno o vrsti električnog stroja),
F - magnetsko polje statora.

Ovi podaci odgovaraju nazivnim vrijednostima parametara električnog stroja, napona na namotu polja i armature ili momenta na osovini motora. Njihova promjena omogućuje vam podešavanje brzine. Vrlo je teško odrediti magnetski tok u stvarnom motoru, stoga za izračune koriste snagu struje koja teče kroz uzbudni namot ili napon na armaturi.

Broj okretaja AC motora s četkanjem može se pronaći pomoću iste formule.

Regulacija brzine

Podešavanje brzine elektromotora napajanog istosmjernom mrežom moguće je u širokim granicama. Dostupan je u dva raspona:

Gore od par. Za to se magnetski tok smanjuje pomoću dodatnih otpora ili regulatora napona;
Dolje od par. Da biste to učinili, potrebno je smanjiti napon na armaturi elektromotora ili uključiti otpor u seriji s njim. Osim smanjenja broja okretaja, to se radi pri pokretanju elektromotora.

Pri projektiranju i postavljanju opreme potrebno je znati koje formule se koriste za izračunavanje brzine vrtnje elektromotora.

Video

Značajka višefaznih sustava je mogućnost stvaranja rotacijskog magnetskog polja u mehanički stacionarnom uređaju.
Zavojnica spojena na izvor izmjenične struje stvara pulsirajuće magnetsko polje, t.j. magnetsko polje koje varira po veličini i smjeru.

Uzmimo cilindar unutarnjeg promjera D. Na površinu cilindra postavljamo tri zavojnice, prostorno pomaknute jedna u odnosu na drugu za 120 o. Spojite zavojnice na izvor trofazni napon(sl. 12.1). Na sl. 12.2 prikazuje graf promjene trenutnih struja koje tvore trofazni sustav.

Svaka od zavojnica stvara pulsirajuće magnetsko polje. Magnetska polja zavojnica, u interakciji jedno s drugim, tvore rezultirajuće rotirajuće magnetsko polje, karakterizirano vektorom rezultirajuće magnetske indukcije
Na sl. 12.3 prikazuje vektore magnetske indukcije svake faze i rezultirajući vektor konstruiran za tri puta t1, t2, t3. Pozitivni smjerovi osi zavojnice označeni su s +1, +2, +3.

U trenutku t = t 1, struja i magnetska indukcija u zavojnici A-X su pozitivne i maksimalne, u zavojnicama B-Y i C-Z su iste i negativne. Vektor rezultirajuće magnetske indukcije jednak je geometrijskom zbroju vektora magnetskih indukcija zavojnica i podudara se s osi zavojnice A-X. U trenutku t = t 2 struje u zavojnicama A-X i C-Z jednake su po veličini i suprotnog smjera. Struja faze B je nula. Rezultirajući vektor magnetske indukcije okrenut je u smjeru kazaljke na satu za 30 o. U trenutku t = t 3, struje u zavojnicama AX i BY su jednake po veličini i pozitivne, struja u CZ fazi je maksimalna i negativna, vektor rezultirajućeg magnetskog polja nalazi se u negativnom smjeru os CZ zavojnice. Tijekom razdoblja izmjenične struje, vektor rezultirajućeg magnetskog polja će se rotirati za 360 o.

Frekvencija rotacije magnetskog polja ili sinkrona frekvencija rotacije

gdje je P broj parova polova.

Zavojnice prikazane na sl. 12.1, stvorite dvopolno magnetsko polje, s brojem polova 2P = 2. Frekvencija rotacije polja jednaka je 3000 o/min.
Za dobivanje četveropolnog magnetskog polja potrebno je unutar cilindra postaviti šest zavojnica, po dvije za svaku fazu. Tada će se, prema formuli (12.1), magnetsko polje rotirati dva puta sporije, s n 1 = 1500 o/min.
Za dobivanje rotacijskog magnetskog polja moraju biti zadovoljena dva uvjeta.

1. Imati najmanje dva prostorno pomaknuta svitka.

2. Spojite vanfazne struje na zavojnice.

12.2. Asinkroni motori.
Dizajn, princip rada

Indukcijski motor ima nepomično dio koji se zove stator , i rotacioni dio tzv rotor ... Stator sadrži namot koji stvara rotirajuće magnetsko polje.
Razlikovati asinkrone motore s kavezom i faznim rotorom.
U utorima rotora s kratkospojenim namotom nalaze se aluminijske ili bakrene šipke. Na krajevima su šipke zatvorene aluminijskim ili bakrenim prstenovima. Stator i rotor sastavljeni su od električnih čeličnih limova kako bi se smanjili gubici vrtložnih struja.
Fazni rotor ima trofazni namot (za trofazni motor). Krajevi faza su spojeni u zajedničku jedinicu, a počeci su izvedeni na tri klizna prstena postavljena na osovinu. Stacionarne kontaktne četke se nanose na prstenove. Na četke je spojen početni reostat. Nakon pokretanja motora, otpor startnog reostata postupno se smanjuje na nulu.
Razmotrimo princip rada asinkronog motora na modelu prikazanom na slici 12.4.

Rotacijsko magnetsko polje statora predstavljamo u obliku trajnog magneta koji rotira sa sinkronom frekvencijom rotacije n 1.
U vodičima zatvorenog namota rotora induciraju se struje. Polovi magneta pomiču se u smjeru kazaljke na satu.
Promatraču koji sjedi na rotirajućem magnetu čini se da magnet miruje, a vodiči namota rotora kreću se u smjeru suprotnom od kazaljke na satu.
Smjerovi struja rotora, određeni po pravilu desne ruke, prikazani su na sl. 12.4.

Riža. 12.4

Koristeći pravilo lijeve strane, nalazimo smjer elektromagnetskih sila koje djeluju na rotor i tjeraju ga da se okreće. Rotor motora će se okretati brzinom n 2 u smjeru rotacije polja statora.
Rotor se rotira asinkrono, tj. njegova frekvencija rotacije n 2 manja je od frekvencije rotacije polja statora n 1.
Relativna razlika između brzina polja statora i rotora naziva se klizanje.

Klizanje ne može biti jednako nuli, jer bi pri istim brzinama polja i rotora prestala indukcija struja u rotoru i stoga ne bi bilo elektromagnetskog momenta.
Rotacijski elektromagnetski moment uravnotežen je suprotnim kočnim momentom M em = M 2.
S povećanjem opterećenja na osovini motora, moment kočenja postaje veći od momenta, a klizanje se povećava. Kao rezultat, povećavaju se EMF i struje inducirane u namotu rotora. Moment se povećava i postaje jednak momentu kočenja. Moment se može povećati s povećanjem klizanja do određene maksimalne vrijednosti, nakon čega, kako se kočioni moment dalje povećava, moment naglo opada i motor se zaustavlja.
Klizanje usporenog motora jednako je jedan. Kaže se da motor radi u načinu kratkog spoja.
Brzina vrtnje neopterećenog asinkronog motora n 2 približno je jednaka sinkronoj frekvenciji n 1. Klizanje neopterećenog motora S 0. Za motor se kaže da radi u praznom hodu.
Klizanje indukcijskog stroja koji radi u motornom načinu rada varira od nule do jedan.
Asinkroni stroj može raditi u generatorskom modu. Da biste to učinili, njegov rotor mora zakrenuti motor treće strane u smjeru rotacije magnetskog polja statora s frekvencijom n 2> n 1. Klizanje asinkronog generatora.
Asinkroni stroj može raditi u načinu kočenja električnog stroja. Da biste to učinili, potrebno je rotirati njegov rotor u smjeru suprotnom od smjera rotacije magnetskog polja statora.
U ovom načinu rada S> 1. U pravilu se asinkroni strojevi koriste u motornom načinu rada. Indukcijski motor je najčešći tip motora u industriji. Frekvencija rotacije polja u asinkronom motoru kruto je povezana s frekvencijom mreže f 1 i brojem parova statorskih polova. Pri frekvenciji f 1 = 50 Hz postoji sljedeća serija brzina vrtnje.