3-фазен асинхронен двигател
Трифазният асинхронен двигател се нарича още асинхронен двигател и е най-често използваният тип двигател в индустриалните приложения. По-конкретно, конструкцията на клетката за катерици е най-широко използваният електрически двигател в индустриални приложения.
Трифазните асинхронни двигатели работят с постоянна скорост от празен до пълен товар. От друга страна, скоростта зависи от честотата и по този начин тези двигатели не са ефективно адаптирани за контрол на скоростта. Те са прости, здрави, на ниски цени, лесни за поддръжка и могат да бъдат произведени с характеристики, отговарящи на повечето индустриални изисквания.
Изграждане на 3-фазен асинхронен двигател
Състои се от статор със статорни намотки и ротор. Статорът носи 3-фазна намотка или намотка на статора, докато роторът носи накъсана намотка или намотка на ротора. А роторът се различава от статора чрез малка въздушна междина, която варира от 0,4 мм до 4 мм, разчитайки на мощността на двигателя. Когато трифазните напрежения се прилагат към намотките на статора, се установява въртящо се магнитно поле. Докато магнитното поле се върти, в проводниците на ротора на клетката на катерицата се индуцират токове. Взаимодействието на индуцираните токове и магнитното поле поражда сили, които карат ротора също да се върти.
Трифазен асинхронен двигател
Принцип на действие
Трифазният асинхронен двигател работи въз основа на закона на Фарадей, че ЕМП се индуцира във веригата поради скоростта на промяна на магнитния поток през веригата. Намотките на статора във фаза 120 градуса една от друга се захранват с променлив ток и следователно в бобините се създава въртящо се магнитно поле. Тъй като роторът пресича въртящото се магнитно поле (с относителна скорост), в ротора се индуцира ЕМП, което води до протичане на електрически ток в проводниците на ротора. Съгласно закона на Lenz, причината за производството на електрически ток ще бъде противопоставена, която е относителната скорост на магнитното поле на статора и следователно роторът ще започне да се върти със скорост, различна от синхронната скорост на магнитното поле на статора.
Предимства:
- Има проста и здрава конструкция
- Това е относително евтино
- Изисква малко поддръжка
- Той има висока ефективност и сравнително добър коефициент на мощност
- Той има самозадвижващ се въртящ момент
Стартиране на двигателя
Както знаем, след като се свърже захранване трифазен асинхронен двигател в статора ще бъде създадено въртящо се магнитно поле, което ще свърже и отреже роторните пръти, което от своя страна ще индуцира токове на ротора и ще създаде роторно поле, което ще взаимодейства със статорното поле и ще предизвика въртене. Разбира се, това означава, че трифазният асинхронен двигател е изцяло способен да се самозадейства.
Трифазна верига на асинхронен двигател
Следователно необходимостта от стартер не е достатъчно обратното, за да осигури пускане, а за да намали тежките пускови токове и да осигури претоварване и защита без напрежение . Има няколко различни типа стартер, включително директен онлайн стартер, стартер звезда-триъгълник, автотрансформатор и съпротивление на ротора. Всеки ще се разглежда на свой ред. Тук ще видим звезда делта стартер .
Това е най-често срещаната форма на стартер, използвана за трифазни асинхронни двигатели. Той постига ефективно намаляване на пусковия ток чрез първоначално свързване на статорните намотки в звездна конфигурация, което ефективно поставя всякакви две фази последователно в захранването.
Основна диаграма на Star Delta
Стартирането в звезда не само води до намаляване на пусковия ток на двигателя, но и на началния въртящ момент. След като достигне определена скорост на движение, превключвателят с двойно хвърляне променя механизмите на навиване от звезда към делтата, при което се постига пълен въртящ момент. Такава подредба означава, че краищата на всички намотки на статора трябва да бъдат завършени извън корпуса на двигателя.
Мотор с разделена фаза
Обикновено захранването на домовете е еднофазно, докато асинхронните двигатели, необходими за работа с различни електрически уреди, изискват многофазен двигател. Поради тази причина асинхронните двигатели се състоят от две намотки, за да получат две фази от еднофазното захранване.
Двуфазният двигател е обикновен еднофазен двигател. Разделеният фазен двигател, наричан още асинхронен старт / асинхронен двигател, най-вероятно е най-основният еднофазен двигател, направен за промишлена употреба, макар и донякъде ограничен. Той има две намотки от еднофазна, подредени в началото. Едната е основната намотка, а другата е стартовата или спомагателната намотка. Стартовата намотка е направена с по-малка габаритна тел и по-малко обороти по отношение на основната намотка, за да се направи по-голямо съпротивление, като по този начин полето на стартовата намотка е под различен електрически ъгъл от този на основната намотка и кара двигателя да се върти. Основната намотка, от по-тежка жица, поддържа двигателя да работи през останалото време. Основната намотка има ниско съпротивление, но високо съпротивление, а началната намотка има високо съпротивление, но ниско съпротивление.
Мотор с разделена фаза
Двуфазният двигател използва превключващ механизъм, който разделя стартовата намотка от основната намотка, когато двигателят достигне до около 75% от оценената скорост. В повечето случаи това е центробежен превключвател на вала на двигателя. Фазовата разлика между началния и главния ток на намотката далеч не достига 90 градуса.
Стартиращ кондензатор двигател:
Стартовият кондензаторен двигател се използва за създаване на въртящо се поле на статора. Този двигател е модификация на двуфазния двигател, използва кондензатор с ниско съпротивление, поставен последователно със стартовата намотка на статора, за да осигури фазово отместване от приблизително 90 градуса за стартовия ток.
Кондензатор-стартиращ двигател
Мотор с постоянен сплит кондензатор:
Той има кондензатор от тип, постоянно свързан последователно със стартовата намотка. Това прави стартовата намотка допълнителна намотка, след като двигателят достигне скорост на работа. Тъй като кондензаторът за работа трябва да бъде проектиран за непрекъсната употреба, той не може да осигури стартово усилване на стартовия кондензатор. Кондензаторът служи за изместване на фазата на една от намотките, така че напрежението в намотката да е на 90 ° от другата намотка. Постоянните сплит кондензаторни двигатели имат голямо разнообразие от приложения в зависимост от дизайна.
Мотор с постоянен сплит кондензатор
Двуфазният двигател се използва за товари с общо предназначение. Товарите обикновено са задвижвани с ремък или малки товари с директно задвижване. Приложенията за двуфазни двигатели включват малки шлайфмашини, малки вентилатори и вентилатори, както и други приложения с нисък стартов момент, необходими за мощност от 1/20 до 1/3 к.с. И тези двигатели обикновено са проектирани за единично напрежение, ограничавайки гъвкавостта на приложението.
Мотор с постоянен сплит кондензатор
Основната характеристика на двуфазния двигател е, че той може да се използва в зони на централата, където не е присвоено трифазно, или при малки натоварвания на пода на завода, където двигателите с фракционен въртящ момент могат да се справят с товара. Двигателят не осигурява значителна мярка на началния въртящ момент, така че натоварването трябва да е доста малко или задвижвано от ремък, където механичното предимство може да бъде използвано, за да помогне на двигателя да стартира.
Работен пример за управление на разделен фазен асинхронен двигател
Блокова диаграма на системата
Двуфазен асинхронен двигател, използван в изпускателните вентилатори, се състои от двете намотки с една намотка, която директно захранва захранването, докато другата намотка получава захранване през кондензатор, което причинява изоставане в напрежението. Свързването през тези намотки се осъществява чрез релета. Когато едно от релетата е под напрежение, една от намотките захранва директно захранването, а другата захранва през кондензатора. Тези релета от своя страна се управляват от драйвер за реле, който се управлява от микроконтролер според входа на потребителя през дистанционното на телевизора.
