Kaj je sinhrono vrtenje. Rotacijsko magnetno polje indukcijskega stroja (za neelektričarje) Kotna hitrost vrtenja magnetnega polja

Pomembna prednost trifaznega toka je možnost pridobivanja vrtečega se magnetnega polja, ki je osnova načela delovanja električnih strojev-asinhronih in sinhronih trifaznih tokovnih motorjev.

Riž. 7.2. Razporeditev tuljav pri sprejemu vrtečega se magnetnega polja (a) in valovni diagram trifaznega simetričnega sistema tokov, ki tečejo skozi tuljave (b)

Rotacijsko magnetno polje dobimo s prehodom trifaznega sistema tokov (slika 7.2, b) skozi tri enake tuljave A, B, C(Slika 7.2, a), katerih osi se nahajajo pod kotom 120 ° med seboj.

Slika 7.2, a prikazuje pozitivne smeri tokov v tuljavah in smer indukcije magnetnih polj V A , V V , V Z ki jih ustvari vsaka od tuljav posebej.

Slika 7.3 prikazuje dejanske smeri tokov za čase
in smeri indukcije V rezati nastalo magnetno polje, ki ga ustvarijo tri tuljave.

Analiza slike 7.3 vodi do naslednjih zaključkov:

a) indukcija V rezati nastalo magnetno polje s časom spreminja svojo smer (se vrti);

b) frekvenca vrtenja magnetnega polja je enaka frekvenci spremembe toka. Torej, za f = 50 Hz vrti magnetno polje pet do deset vrtljajev na sekundo ali tri tisoč vrtljajev na minuto.

Vrednost indukcije nastalega V rezati = 1,5B m magnetno polje je konstantno,

kje B m- amplituda indukcije ene tuljave.

v različnih časih

7.3 Asinhroni stroji

7.3.1 Načelo delovanja asinhronega motorja (AM)... Med stacionarne tuljave (slika 7.4) v območju vrtečega se magnetnega polja na os pritrdimo premični kovinski valj - rotor.

Naj se magnetno polje vrti "v smeri urinega kazalca", nato pa se valj vrti v nasprotni smeri glede na vrteče se magnetno polje.

Če to upoštevamo, po pravilu desne roke ugotovimo smer tokov, induciranih v valju.

Na sliki 7.4 so smeri induciranih tokov (vzdolž tvornice valja) prikazane s križci ("stran od nas") in pikami ("proti nam").

Z uporabo levega pravila (slika 7.1, b) ugotovimo, da interakcija induciranih tokov z magnetnim poljem ustvarja sile F., poganjanje rotorja v rotacijskem gibanju v isti smeri, v kateri se vrti magnetno polje.

Hitrost rotorja
manjša frekvenca vrtenja magnetnega polja od pri enakih kotnih hitrostih bi bila relativna hitrost rotorja in vrteče se magnetno polje enaka nič in v rotorju ne bi bilo induciranih EMF in tokov. Zato ne bi bilo moči F., ustvarjanje navora. Najpreprostejša naprava pojasnjuje načelo delovanja. asinhroni motorji. Beseda "asinhrono" (grško) pomeni ne-istočasno. Ta beseda poudarja razliko v frekvencah vrtečega se magnetnega polja in rotorja - gibljivega dela motorja.

Riž. 7.4. Načelo delovanja asinhronega motorja

Vrteče se magnetno polje, ki ga ustvarijo tri tuljave, ima dva pola in se imenuje bipolarno vrteče se magnetno polje(ena faza polov).

V enem obdobju sinusnega toka bipolarno magnetno polje naredi en obrat. Zato pri standardni frekvenci f 1 = 50 Hz to polje naredi tri tisoč vrtljajev na minuto. Hitrost rotorja je nekoliko manjša od te sinhrone hitrosti.

V primerih, ko je potreben asinhroni motor z nižjo hitrostjo, se uporablja večpolno statorsko navitje, sestavljeno iz šestih, devetih itd. tuljave. V skladu s tem bo vrteče se magnetno polje dve, tri itd. pari polov.

Na splošno, če ima polje R pari polov, potem bo njegova hitrost vrtenja

7.3.2 Asinhrona motorna naprava... Magnetni sistem (magnetno vezje) indukcijskega motorja je sestavljen iz dveh delov: zunanjega stacionarnega v obliki votlega valja (slika 8.5) in notranjega - vrtljivega valja.

Oba dela indukcijskega motorja sta sestavljena iz 0,5 mm debelih jeklenih pločevin. Ti listi so med seboj izolirani s plastjo laka za zmanjšanje izgub vrtinčnega toka.

Fiksni del stroja se imenuje stator, med vrtenjem - rotor(iz latinščine strmeti - stojalo in zasukati – zasukati).

Riž. 7.5. Shema naprave z indukcijskim motorjem: prerez (a);

navitje rotorja (b): 1 - stator; 2 - rotor; 3 - gred; 4 - zavoji navitja statorja;

5 - zavoji navitja rotorja

V utorih na notranji strani statorja je položeno trifazno navitje, katerega tokovi vzbujajo vrteče se magnetno polje stroja. V režah rotorja je drugo navitje, katerega tokove inducira vrteče se magnetno polje.

Magnetni tokokrog statorja je zaprt v masivno ohišje, ki je zunanji del stroja, magnetno vezje rotorja pa je pritrjeno na gred.

Rotorji indukcijskih motorjev so izdelani v dveh vrstah: z vetrno kletko in z drsnimi obroči. Prvi so enostavnejši po zasnovi in se uporabljajo pogosteje.

Navijanje rotorja iz kletke je cilindrična kletka ("veverica"), izdelana iz bakrenih pnevmatik ali aluminijastih palic, na koncih pa kratka z dvema obročema (slika 7.5, b). Palice tega navitja so brez izolacije vstavljene v utore magnetnega vezja.

Uporablja se tudi metoda polnjenja utorov magnetnega vezja rotorja s staljenim aluminijem s hkratnim litjem zapiralnih obročev.

7.3.3 Značilnosti indukcijskega motorja... Hitrost vrtenja vrtečega se magnetnega polja je določena s kotno frekvenco , n, ali število vrtljajev NS na minuto. Ti dve količini sta povezani s formulo

. (7.3)

Značilna količina je relativna hitrost vrtečega se magnetnega polja, imenovana zdrsS:

ali

kje
- kotna frekvenca rotorja, rad / s;

- število vrtljajev na minuto, vrt / min.

Bližje kot je hitrost rotorja na hitrost vrtečega se magnetnega polja , manjši je EMF, ki ga povzroča polje v rotorju, in s tem tokovi v rotorju.

Zmanjšanje tokov zmanjšuje navor, ki deluje na rotor, zato se mora rotor motorja vrteti počasneje od vrtečega se magnetnega polja - asinhrono.

Lahko se pokaže, da navor AM določa naslednji izraz:

, (7.4)

kje , , x 1 , - parametre električnega tokokroga, ki so navedeni v referenčnih knjigah za krvni tlak;

- efektivna fazna napetost na navitju statorja.

V sodobnih asinhronih motorjih je zdrs tudi pri polni obremenitvi majhen - približno 0,04 (štiri odstotke) za majhne motorje in približno 0,015 ... 0,02 (en in pol - dva odstotka) za velike motorje.

Značilna krivulja odvisnosti M od drsenja S prikazano na sliki 7.6, a.

Največji navor ločuje krivuljo
na stabilnem delu S = 0 do in nestabilen del prej S = 1, pri katerem se navor z naraščajočim zdrsom zmanjšuje.

Na spletnem mestu od S = 0 do z zmanjšanjem zavornega navora
hitrost vrtenja se na asinhroni gredi motorja poveča, zdrs se zmanjša, tako da je v tem delu delovanje asinhronega motorja stabilno.

Na spletnem mestu od prej S= 1 upada
hitrost vrtenja se poveča, zdrs se zmanjša in navor se poveča, kar vodi v še večje povečanje hitrosti vrtenja, tako da je delovanje motorja nestabilno.

Tako med zavornim momentom
, se dinamično ravnovesje trenutkov samodejno vzpostavi. Kdaj
, z nadaljnjim povečanjem obremenitve povečanje zdrsa vodi do zmanjšanja navora M motor pa se ustavi zaradi razširjenosti zavornega navora nad vrtljivim.

Pomen M Za se lahko izračuna po formuli

Za vajo velik pomen je odvisen od hitrosti motorja od obremenitve na gredi
... Ta odvisnost se imenuje mehanske lastnosti(Slika 7.6, b).

Kot prikazuje krivulja na sliki 7.6, b, se hitrost asinhronega motorja le nekoliko zmanjša s povečanjem navora v območju od nič do največje vrednosti
Začetni moment, ki ustreza S = 1, lahko dobimo iz (7.4) ob upoštevanju S= 1. Običajno začetni navor M start = (0,8 1,2)M nom, M nom - nazivni navor. Ta odvisnost se imenuje težko.

Riž. 7.6. Odvisnost navora od gredi asinhronega motorja

od drsenja (a); mehanske lastnosti (b)

Asinhroni motorji se pogosto uporabljajo zaradi naslednjih prednosti: preprostost naprave; visoka obratovalna zanesljivost; poceni.

S pomočjo asinhronih motorjev se poganjajo žerjavi, vitli, dvigala, tekoče stopnice, črpalke, ventilatorji in drugi mehanizmi.

Asinhroni motorji imajo naslednje pomanjkljivosti:

regulacija hitrosti rotorja je težavna.

Eden najpogostejših elektromotorjev, ki se uporablja v večini naprav z električnim pogonom, je indukcijski motor. Ta motor se imenuje asinhroni (nesinhroni), ker se njegov rotor vrti z nižjo hitrostjo kot pri sinhronem motorju glede na hitrost vrtenja vektorja magnetnega polja.

Treba je pojasniti, kaj je sinhrona hitrost.

Sinhrona hitrost je hitrost, s katero se magnetno polje vrti v rotacijskem stroju, natančneje, to je kotna hitrost vrtenja vektorja magnetnega polja. Hitrost vrtenja polja je odvisna od frekvence tekočega toka in števila polov stroja.

Asinhroni motor vedno deluje s hitrostjo, nižjo od hitrosti sinhronega vrtenja, ker bo magnetno polje, ki ga tvorijo navitja statorja, ustvarilo nasprotni magnetni tok v rotorju. Medsebojno delovanje tega generiranega protitoka s tokom statorja povzroči vrtenje rotorja. Ker bo magnetni tok v rotorju zaostajal, rotor nikoli ne bo mogel neodvisno doseči sinhrone hitrosti, to je iste, s katero se vektor magnetnega polja statorja vrti.

Obstajata dve glavni vrsti indukcijskega motorja, ki sta odvisna od vrste napajanja. To:

enofazni asinhroni motor;
trifazni asinhroni motor.

Treba je opozoriti, da enofazni asinhroni motor ne more samostojno zagnati gibanja (vrtenja). Da se lahko začne vrteti, je treba iz ravnovesnega položaja ustvariti nekaj premika. To je doseženo različne poti, s pomočjo dodatnih navitij, kondenzatorjev, preklapljanje v času zagona. Za razliko od enofaznega asinhronega motorja lahko trifazni motor zažene samostojno gibanje (vrtenje), ne da bi pri tem spremenil zasnovo ali pogoje zagona.

Asinhroni motorji z izmeničnim tokom se konstrukcijsko razlikujejo od motorjev z enosmernim tokom (DC), saj se napaja stator, v nasprotju z motorjem z enosmernim tokom, pri katerem se napajanje do armature (rotorja) izvaja prek krtačnega mehanizma.

Načelo delovanja asinhronega motorja

Asinhroni motor z delovanjem napetosti samo na navitje statorja začne delovati. Zanimivo je vedeti, kako deluje, zakaj se to dogaja? Zelo preprosto je, če razumete, kako poteka proces indukcije, ko se v rotorju inducira magnetno polje. Na primer, v strojih z enosmernim tokom je treba ločeno ustvariti magnetno polje v armaturi (rotorju) ne z indukcijo, ampak s ščetkami.

Ko na statorske navitje pripeljemo napetost, začne vanje teči električni tok, ki okoli navitij ustvari magnetno polje. Nadalje iz številnih navitij, ki se nahajajo na magnetnem vezju statorja, nastane skupno magnetno polje statorja. Za to magnetno polje je značilen magnetni tok, katerega velikost se sčasoma spreminja, poleg tega se smer magnetnega toka v prostoru spreminja, oziroma se vrti. Posledično se izkaže, da se vektor magnetnega toka statorja vrti kot prepletena zanka s kamnom.

V celoti v skladu s Faradayjevim zakonom o elektromagnetni indukciji, v rotorju, ki ima navijanje kletke (veverica v kletki). V tem navitju rotorja bo tekel induciran električni tok, saj je vezje zaprto in je v načinu kratkega stika. Ta tok, tako kot napajalni tok v statorju, bo ustvaril magnetno polje. Rotor motorja postane magnet znotraj statorja, ki ima vrteče se magnetno polje. Tako magnetna polja iz statorja kot rotorja bodo začela medsebojno delovati v skladu z zakoni fizike.

Ker stator miruje in se njegovo magnetno polje vrti v vesolju, v rotorju pa inducira tok, zaradi česar je pravzaprav stalen magnet, se premični rotor začne vrteti, ker ga magnetno polje statorja začne potiskati in ga vleči. Rotor se tako rekoč vtika v magnetno polje statorja. Lahko rečemo, da se rotor vrti sinhrono z magnetnim poljem statorja, vendar je to zanj nedosegljivo, saj se v trenutku sinhronizacije magnetna polja medsebojno izničujejo, kar vodi v asinhrono delovanje. Z drugimi besedami, ko deluje indukcijski motor, rotor drsi v magnetnem polju statorja.

Drsanje je lahko zaostalo ali vodilo. Če pride do zamude, potem imamo motorni način delovanja, ko se električna energija pretvori v mehansko energijo, če pride do zdrsa pred rotorjem, potem imamo generatorski način delovanja, ko se mehanska energija pretvori v električno energijo.

Ustvarjeni navor na rotorju je odvisen od frekvence izmeničnega toka napajanja statorja, pa tudi od velikosti napajalne napetosti. S spreminjanjem frekvence toka in velikosti napetosti je mogoče vplivati na navor rotorja in s tem nadzorovati delovanje asinhronega motorja. To velja tako za enofazne kot za trifazne asinhrone motorje.

Vrste asinhronih motorjev

Enofazni asinhroni motor je razdeljen na naslednje vrste:

Z ločenimi navitji (razdeljen fazni motor);
Z zagonskim kondenzatorjem (zagonski motor kondenzatorja);
Z zagonskim kondenzatorjem in delujočim kondenzatorjem (indukcijski motor za zagon kondenzatorja);
Motor v senci.

Trifazni asinhroni motor je razdeljen na naslednje vrste:

Z rotorjem kletke v obliki veverice (indukcijski motor v kletki);
Z drsnimi obroči, faznim rotorjem (indukcijski motor z drsnim obročem);

Kot je navedeno zgoraj, enofazni indukcijski motor ne more sam začeti gibanja (vrtenja). Kaj pomeni neodvisnost? Takrat stroj začne samodejno delovati brez vpliva zunanjega okolja. Ko vklopimo gospodinjski električni aparat, na primer ventilator, začne delovati takoj, s pritiskom na tipko. Treba je opozoriti, da se enofazni asinhroni motor uporablja v vsakdanjem življenju, na primer motor v ventilatorju. Kako pride do takšnega neodvisnega zagona, če je zgoraj rečeno, da tovrstni motor ne dovoljuje? Da bi razumeli to vprašanje, je treba preučiti metode zagona enofaznih motorjev.

Zakaj se trifazni asinhroni motor samodejno zažene?

V trifaznem sistemu ima vsaka faza kot 120 stopinj glede na drugi dve. Vse tri faze so tako enakomerno razporejene po krogu, krog ima 360 stopinj, kar je trikrat 120 stopinj (120 + 120 + 120 = 360).

Če upoštevamo tri faze, A, B, C, potem lahko vidimo, da bo le ena od njih v začetnem trenutku imela največjo vrednost trenutne vrednosti napetosti. Druga faza bo po prvi povečala svojo vrednost napetosti, tretja faza pa bo sledila drugi. Torej imamo vrstni red zamenjave faze A-B-C ker se njihova vrednost povečuje in je možen drugačen vrstni red v padajočem vrstnem redu napetost C-B-A... Tudi če alternacijo napišete drugače, na primer namesto A-B-C napišite B-C-A, bo zamenjava ostala enaka, saj veriga zamenjave v poljubnem vrstnem redu tvori začaran krog.

Kako se bo vrtel rotor asinhronega trifaznega motorja? Ker rotor odnese magnetno polje statorja in v njem drsi, je povsem očitno, da se bo rotor premikal v smeri vektorja magnetnega polja statorja. V katero smer se bo vrtelo magnetno polje statorja? Ker je statorsko navitje trifazno in so vsa tri navitja enakomerno nameščena na statorju, se bo ustvarjeno polje vrtelo v smeri faznega vrtenja navitij. Od tu naredimo zaključek. Smer vrtenja rotorja je odvisna od faznega zaporedja navitij statorja. S spreminjanjem vrstnega reda menjavanja faz dobimo vrtenje motorja v nasprotni smeri. V praksi je za spremembo vrtenja motorja dovolj zamenjati dve napajalni fazi statorja.

Zakaj se enofazni indukcijski motor ne začne vrteti sam?

Ker ga napaja ena faza. Magnetno polje enofaznega motorja utripa in se ne vrti. Glavna naloga izstrelitve je ustvariti vrtljivo polje iz pulzirajočega polja. Ta problem je rešen z ustvarjanjem faznega odmika v drugem navitju statorja s kondenzatorji, induktorji in prostorsko razporeditvijo navitij v konstrukciji motorja.

Treba je opozoriti, da so enofazni asinhroni motorji učinkoviti ob stalni mehanski obremenitvi. Če je obremenitev manjša in motor deluje pod največjo obremenitvijo, se njegova učinkovitost znatno zmanjša. To je pomanjkljivost enofaznega asinhronega motorja, zato se za razliko od trifaznih strojev uporabljajo pri stalni mehanski obremenitvi.

Pri načrtovanju opreme je treba poznati število vrtljajev elektromotorja. Obstajajo posebne formule za izračun hitrosti, ki se razlikujejo za izmenične in enosmerne motorje.

Sinhroni in asinhroni električni stroji

Obstajajo tri vrste motorjev z izmenično napetostjo: sinhroni, katerih kotna hitrost rotorja sovpada s kotno frekvenco magnetnega polja statorja; asinhrono - pri njih vrtenje rotorja zaostaja za vrtenjem polja; kolektor, katerega zasnova in načelo delovanja sta podobna enosmernim motorjem.

Sinhrona hitrost

Hitrost vrtenja električnega stroja z izmeničnim tokom je odvisna od kotne frekvence magnetnega polja statorja. Ta hitrost se imenuje sinhrona. Pri sinhronih motorjih se gred vrti z enako hitrostjo, kar je prednost teh električnih strojev.

Za to je v rotorju strojev z visoko močjo navit stalen pritisk ustvarjanje magnetnega polja. Pri napravah z majhno močjo so v rotor vstavljeni trajni magneti ali pa so izraziti polovi.

Zdrs

V asinhronih strojih je hitrost gredi manjša od sinhrone kotne frekvence. Ta razlika se imenuje "S" zdrs. Zahvaljujoč drsenju v rotorju nastane električni tok, gred pa se vrti. Večji kot je S, večji je navor in nižja je hitrost. Ko pa zdrs preseže določeno vrednost, se elektromotor ustavi, se začne pregrevati in lahko odpove. Hitrost vrtenja takšnih naprav se izračuna po formuli na spodnji sliki, kjer:

n je število vrtljajev na minuto,
f - omrežna frekvenca,
p je število parov polov,
s - zdrs.

Obstajata dve vrsti takšnih naprav:

Rotor kletke veverice. Navoj v njem je med proizvodnim procesom ulit iz aluminija;
S faznim rotorjem. Navitji so narejeni iz žice in so povezani z dodatnimi upori.

Nadzor hitrosti

V procesu dela je treba prilagoditi število vrtljajev električnih strojev. Izvaja se na tri načine:

Povečanje dodatnega upora v rotorskem krogu elektromotorjev z navitim rotorjem. Če je treba močno zmanjšati hitrost, je dovoljeno povezati ne tri, ampak dva upora;
Priključitev dodatnih uporov v vezje statorja. Uporablja se za zagon električnih avtomobilov z veliko močjo in za prilagajanje hitrosti majhnih elektromotorjev. Hitrost namiznega ventilatorja lahko na primer zmanjšate tako, da z njim zaporedno priključite žarnico ali kondenzator. Enak rezultat dobimo z zmanjšanjem napajalne napetosti;
Spreminjanje omrežne frekvence. Primerno za sinhrone in asinhrone motorje.

Pozor! Hitrost vrtenja kolektorskih elektromotorjev, ki jih poganja omrežje izmeničnega toka, ni odvisna od frekvence omrežja.

DC motorji

Poleg strojev z izmenično napetostjo so v omrežje enosmernega toka povezani električni motorji. Število vrtljajev takšnih naprav se izračuna po popolnoma različnih formulah.

Nazivna hitrost vrtenja

Število vrtljajev DC naprave se izračuna po formuli na spodnji sliki, kjer:

n je število vrtljajev na minuto,
U - omrežna napetost,
Rя in Iя - upor in tok armature,
Ce - konstanta motorja (odvisno od vrste električnega stroja),
Ф - magnetno polje statorja.

Ti podatki ustrezajo nazivni vrednosti parametrov električnega stroja, napetosti na navitju polja in kotve ali navora na gredi motorja. Če jih spremenite, lahko prilagodite hitrost. Magnetni tok v resničnem motorju je zelo težko določiti, zato za izračune uporabljajo jakost toka, ki teče skozi vzbujalno navitje, ali napetost na armaturi.

Število vrtljajev krtačenih motorjev na izmenični tok je mogoče najti po isti formuli.

Regulacija hitrosti

Prilagoditev hitrosti elektromotorja, ki ga poganja enosmerno omrežje, je možna v širokem razponu. Na voljo je v dveh serijah:

Gor od nominalnega. V ta namen se magnetni tok zmanjša z uporabo dodatnih uporov ali napetostnega regulatorja;
Dol od par. Če želite to narediti, je treba zmanjšati napetost na armaturi elektromotorja ali z njim vključiti zaporedni upor. Poleg zmanjšanja števila vrtljajev se to naredi pri zagonu elektromotorja.

Pri načrtovanju in nastavitvi opreme je potrebno vedeti, katere formule se uporabljajo za izračun hitrosti vrtenja elektromotorja.

Video

Značilnost večfaznih sistemov je sposobnost ustvarjanja vrtečega se magnetnega polja v mehansko stacionarni napravi.
Tuljava, priključena na vir izmeničnega toka, ustvari utripajoče magnetno polje, tj. magnetno polje, ki se spreminja po velikosti in smeri.

Vzemimo valj z notranjim premerom D. Na površino jeklenke postavimo tri tuljave, ki so med seboj prostorsko premaknjene za 120 o. Tuljave priključimo na trifazni vir napetosti (slika 12.1). Na sl. 12.2 prikazuje graf spremembe trenutnih tokov, ki tvorijo trifazni sistem.

Vsaka od tuljav ustvari utripajoče magnetno polje. Magnetna polja tuljav, ki medsebojno delujejo, tvorijo nastalo vrtljivo magnetno polje, za katerega je značilen vektor nastale magnetne indukcije
Na sl. 12.3 prikazuje vektorje magnetne indukcije vsake faze in nastali vektor, konstruiran za trikrat t1, t2, t3. Pozitivne smeri osi tuljave so označene z +1, +2, +3.

V trenutku t = t 1 sta tok in magnetna indukcija v tuljavi A-X pozitivna in največja, v tuljavah B-Y in C-Z sta enaka in negativna. Vektor nastale magnetne indukcije je enak geometrijski vsoti vektorjev magnetnih indukcij tuljav in sovpada z osjo tuljave A-X. V trenutku t = t 2 sta toka v tuljavah A-X in C-Z enaka po velikosti in nasprotna po smeri. Tok faze B je nič. Nastali vektor magnetne indukcije se je zasukal za 30 o v smeri urinega kazalca. V trenutku t = t 3 sta toka v tuljavah AX in BY enaka po velikosti in pozitivna, tok v fazi CZ je največji in negativen, vektor nastalega magnetnega polja se nahaja v negativni smeri os tuljave CZ. V obdobju izmeničnega toka se bo vektor nastalega magnetnega polja vrtel za 360 o.

Frekvenca vrtenja magnetnega polja ali frekvenca sinhronega vrtenja

kjer je P število parov polov.

Tuljave, prikazane na sl. 12.1, ustvarite dvopolno magnetno polje s številom polov 2P = 2. Pogostost vrtenja polja je 3000 vrt / min.
Za pridobitev štiripolnega magnetnega polja je treba v valj postaviti šest tuljav, po dve za vsako fazo. Nato se bo v skladu s formulo (12.1) magnetno polje vrtelo dvakrat počasneje, z n 1 = 1500 vrt / min.
Za pridobitev vrtečega se magnetnega polja morata biti izpolnjena dva pogoja.

1. Imeti vsaj dve prostorsko zamaknjeni tuljavi.

2. Priključite izvenfazne tokove na tuljave.

12.2. Asinhroni motorji.
Zasnova, načelo delovanja

Asinhroni motor ima nepremična del, ki se imenuje stator , in vrtenje del se imenuje rotor ... Stator vsebuje navitje, ki ustvarja vrteče se magnetno polje.
Razlikovati med asinhronimi motorji z vetrno kletko in faznim rotorjem.
V utorih rotorja s kratkim stikom so aluminijaste ali bakrene palice. Na koncih so palice zaprte z aluminijastimi ali bakrenimi obroči. Stator in rotor sta sestavljena iz jeklenih pločevin za zmanjšanje izgub vrtinčnega toka.
Fazni rotor ima trifazno navitje (za trifazni motor). Konci faz so povezani v skupno enoto, začetki pa so izvedeni na treh drsnih obročih, nameščenih na gredi. Na obroče se nanesejo stacionarne kontaktne ščetke. Začetni reostat je priključen na ščetke. Po zagonu motorja se upor zagonskega reostata postopoma zmanjša na nič.
Razmislimo o principu delovanja asinhronega motorja na modelu, prikazanem na sliki 12.4.

Rotacijsko magnetno polje statorja predstavljamo v obliki stalnega magneta, ki se vrti s sinhrono frekvenco vrtenja n 1.
V prevodnikih zaprtega navitja rotorja se inducirajo tokovi. Polovi magneta se premikajo v smeri urinega kazalca.
Opazovalcu, ki sedi na vrtečem se magnetu, se zdi, da magnet miruje in se vodniki navitja rotorja premikajo v nasprotni smeri urinega kazalca.
Smer rotorskih tokov, določena po pravilu desne roke, je prikazana na sl. 12.4.

Riž. 12.4

Z levim pravilom ugotovimo smer elektromagnetnih sil, ki delujejo na rotor in ga vrtijo. Rotor motorja se bo vrtel s hitrostjo n 2 v smeri vrtenja statorskega polja.
Rotor se vrti asinhrono, to je njegova frekvenca vrtenja n 2 je manjša od frekvence vrtenja statorskega polja n 1.
Relativna razlika med hitrostmi statorskega in rotorskega polja se imenuje zdrs.

Drsenje ne more biti enako nič, saj bi pri enakih hitrostih polja in rotorja indukcija tokov v rotorju prenehala in zato ne bi bilo elektromagnetnega navora.
Rotacijski elektromagnetni moment je uravnotežen z nasprotnim zavornim momentom M em = M 2.
S povečanjem obremenitve na gredi motorja zavorni moment postane večji od navora, zdrs pa se poveča. Posledično se EMF in tokovi, ki nastanejo v navitju rotorja, povečajo. Navor se poveča in postane enak zavornemu navoru. Navor se lahko s povečanjem zdrsa poveča do določene največje vrednosti, nato pa se ob nadaljnjem povečevanju zavornega momenta navor močno zmanjša in motor se ustavi.
Drsenje pojemnega motorja je enako ena. Motor naj bi deloval v načinu kratkega stika.
Hitrost vrtenja neobremenjenega asinhronega motorja n 2 je približno enaka sinhroni frekvenci n 1. Neobremenjen zdrs motorja S 0. Motor naj bi deloval v prostem teku.
Drsenje indukcijskega stroja, ki deluje v motornem načinu, se spreminja od nič do enega.
Asinhroni stroj lahko deluje v načinu generatorja. Če želite to narediti, mora njegov rotor motor drugega proizvajalca zavrteti v smeri vrtenja magnetnega polja statorja s frekvenco n 2> n 1. Asinhroni zdrs generatorja.
Asinhroni stroj lahko deluje v načinu zavore električnega stroja. Če želite to narediti, morate rotor zavrteti v smeri, nasprotni smeri vrtenja magnetnega polja statorja.
V tem načinu S> 1. Asinhroni stroji se praviloma uporabljajo v motornem načinu. Asinhroni motor je najpogostejši tip motorja v industriji. Frekvenca vrtenja polja v asinhronem motorju je togo povezana s frekvenco omrežja f 1 in številom parov statorskih polov. Pri frekvenci f 1 = 50 Hz obstaja naslednja serija vrtljajev.