Znanost u području električne energije u 19. i 20. stoljeću se brzo razvijala, što je dovelo do stvaranja električnih asinkronih motora. Uz pomoć ovakvih uređaja razvoj industrijske industrije daleko je iskoračio i sada je nemoguće zamisliti pogone i tvornice bez pogonskih strojeva koji koriste asinkrone elektromotore.
Sadržaj
Povijest izgleda
Povijest stvaranja asinkronog elektromotora počinje 1888. godine, kada Nikola Tesla patentirao sklop elektromotora, iste godine drugi znanstvenik iz područja elektrotehnike Gallileo Ferraris objavio članak o teorijskim aspektima rada asinkronog stroja.
Ruski fizičar 1889 Mihail Osipovič Dolivo-Dobrovolsky dobio patent u Njemačkoj za asinkroni trofazni elektromotor.
Svi ovi izumi omogućili su poboljšanje električnih strojeva i doveli do masovne uporabe električnih strojeva u industriji, što je značajno ubrzalo sve tehnološke procese u proizvodnji, povećalo učinkovitost rada i smanjilo njen radni intenzitet.
U ovom trenutku, najčešći električni motor koji se koristi u industriji je prototip električnog stroja koji je stvorio Dolivo-Dobrovolsky.
Uređaj i princip rada asinkronog motora
Glavne komponente asinkronog motora su stator i rotor, koji su međusobno odvojeni zračnim rasporom. Aktivan rad u motoru obavljaju namoti i jezgra rotora.
Asinkronost motora podrazumijeva se kao razlika između brzine rotora i frekvencije rotacije elektromagnetskog polja.
stator - ovo je fiksni dio motora čija je jezgra izrađena od električnog čelika i ugrađena u okvir. Krevet je izrađen lijevano od materijala koji nije magnetski (lijevano željezo, aluminij). Namoti statora su trofazni sustav u kojem su žice položene u utore s kutom otklona od 120 stupnjeva. Faze namota standardno su spojene na mrežu prema shemama "zvijezda" ili "trokut".
Rotor To je pokretni dio motora. Rotori asinkronih elektromotora su dvije vrste: s kaveznim i faznim rotorima. Ove se vrste razlikuju jedna od druge u dizajnu namota rotora.
Asinkroni kavezni motor
Ovu vrstu električnog stroja prvi je patentirao M.O. Dolivo-Dobrovolsky i popularno se zove "kotač vjeverica" zbog izgleda strukture. Kratko spojeni namot rotora sastoji se od bakrenih šipki kratko spojenih s prstenovima (aluminij, mesing) i umetnut u utore namota jezgre rotora. Ova vrsta rotora nema pokretne kontakte pa su ovi motori vrlo pouzdani i izdržljivi u radu.
Indukcijski motor s faznim rotorom
Takav uređaj omogućuje vam podešavanje brzine rada u širokom rasponu. Fazni rotor je trofazni namot, koji je spojen prema shemi "zvjezdice" ili trokuta. U takvim elektromotorima u dizajnu postoje posebne četke s kojima možete podesiti brzinu rotora. Ako se mehanizmu takvog motora doda poseban reostat, onda kada se motor pokrene, aktivni otpor će se smanjiti i time će se smanjiti početne struje, što negativno utječe na električnu mrežu i sam uređaj.
Princip rada
Kada se električna struja dovede na namote statora, nastaje magnetski tok. Budući da su faze pomaknute jedna u odnosu na drugu za 120 stupnjeva, zbog toga se tok u namotima rotira. Ako je rotor kratko spojen, tada se s takvom rotacijom u rotoru pojavljuje struja koja stvara elektromagnetsko polje. U interakciji jedno s drugim, magnetska polja rotora i statora uzrokuju rotaciju rotora elektromotora. Ako je rotor fazni, tada se napon primjenjuje na stator i rotor istovremeno, u svakom mehanizmu se pojavljuje magnetsko polje, oni međusobno djeluju i rotiraju rotor.
Prednosti asinkronih motora
| s kaveznim rotorom | S faznim rotorom |
|---|---|
| 1. Jednostavan uređaj i krug za pokretanje | 1. Mala početna struja |
| 2. Niska cijena proizvodnje | 2. Mogućnost podešavanja brzine vrtnje |
| 3. S povećanjem opterećenja, brzina osovine se ne mijenja | 3. Radite s malim preopterećenjima bez promjene brzine |
| 4. Sposoban izdržati kratkotrajna preopterećenja | 4. Može se primijeniti automatsko pokretanje |
| 5. Pouzdan i izdržljiv u radu | 5. Ima veliki okretni moment |
| 6. Pogodno za sve radne uvjete | |
| 7. Ima visoku učinkovitost |
Nedostaci asinkronih motora
| s kaveznim rotorom | S faznim rotorom |
|---|---|
| 1. Brzina rotora nije podesiva | 1. Velike dimenzije |
| 2. Mali početni moment | 2. Učinkovitost je niža |
| 3. Visoka početna struja | 3. Često održavanje zbog trošenja četkica |
| 4. Neka složenost dizajna i prisutnost pokretnih kontakata |
Asinkroni motori su vrlo učinkoviti uređaji izvrsnih mehaničkih karakteristika, što ih čini vodećima po učestalosti korištenja.
Načini rada
Elektromotor asinkronog tipa je univerzalni mehanizam i ima nekoliko načina rada za vrijeme rada:
- Stalan;
- kratkoročno;
- Periodični;
- Ponavljano-kratkoročno;
- Posebna.
Kontinuirani način rada - glavni način rada asinkronih uređaja, koji je karakteriziran stalnim radom elektromotora bez zaustavljanja s konstantnim opterećenjem. Ovaj način rada je najčešći, koristi se u industrijskim poduzećima posvuda.
Trenutačni način rada - radi dok se ne postigne konstantno opterećenje za određeno vrijeme (10 do 90 minuta), nema vremena da se što više zagrije. Nakon toga se gasi. Ovaj način se koristi pri opskrbi radnih tvari (voda, nafta, plin) i drugim situacijama.
Periodični način rada - trajanje rada ima određenu vrijednost i isključuje se na kraju ciklusa rada. Način rada početak-rad-zaustavljanje. Istodobno se može isključiti na vrijeme tijekom kojeg se nema vremena ohladiti na vanjske temperature i ponovno se uključiti.
Intermitentni način rada - motor se ne zagrijava do maksimuma, ali također nema vremena da se ohladi na vanjsku temperaturu. Koristi se u dizalima, pokretnim stepenicama i drugim uređajima.
poseban režim - trajanje i razdoblje uključenja je proizvoljno.
U elektrotehnici postoji princip reverzibilnosti električnih strojeva - to znači da uređaj može i pretvarati električnu energiju u mehaničku energiju i izvoditi suprotne radnje.
Asinkroni elektromotori također odgovaraju ovom principu i imaju motorni i generatorski način rada.
Motorni način rada - glavni način rada asinkronog elektromotora. Kada se napon dovede na namote, nastaje elektromagnetski moment koji vuče rotor s osovinom i tako se osovina počinje okretati, motor postiže stalnu brzinu, obavljajući koristan posao.
generatorski način rada - temelji se na principu uzbude električne struje u namotima motora tijekom rotacije rotora. Ako se rotor motora rotira mehanički, tada se na namotima statora stvara elektromotorna sila, u prisutnosti kondenzatora u namotima dolazi do kapacitivne struje.Ako je kapacitet kondenzatora određena vrijednost, ovisno o karakteristikama motora, tada će se generator samouzbuditi i pojavit će se trofazni naponski sustav. Dakle, kavezni motor će raditi kao generator.
Regulacija brzine asinkronih motora
Za reguliranje brzine vrtnje asinkronih elektromotora i upravljanje njihovim načinima rada postoje sljedeće metode:
- Frekvencija - kada se promijeni frekvencija struje u električnoj mreži mijenja se i frekvencija vrtnje elektromotora. Za ovu metodu koristi se uređaj nazvan frekventni pretvarač;
- Reostatski - kada se promijeni otpor reostata u rotoru, mijenja se brzina vrtnje. Ova metoda povećava početni moment i kritično proklizavanje;
- Puls - metoda upravljanja u kojoj se na motor primjenjuje posebna vrsta napona.
- Prebacivanje namota tijekom rada elektromotora iz kruga "zvijezda" u krug "trokuta", što smanjuje početne struje;
- Kontrola promjene para polova za kavezne rotore;
- Priključak induktivne reaktancije za motore s namotanim rotorom.
Razvojem elektroničkih sustava upravljanje raznim elektromotorima asinkronog tipa postaje učinkovitije i točnije. Takvi se motori koriste posvuda u svijetu, raznolikost zadataka koje obavljaju takvi mehanizmi svakim danom raste, a potreba za njima se ne smanjuje.
Slični članci:
