Принципът на работа на асинхронен двигател с диаграми на свързване

Трифазните електродвигатели са широко използвани както за промишлена употреба, така и за лични цели, поради факта, че те са много по-ефективни от двигателите за конвенционална двуфазна мрежа.

Принципът на трифазния двигател


Трифазен асинхронен двигател е устройство, състоящо се от две части: статор и ротор, които са разделени от въздушна междина и нямат механична връзка помежду си.

На статора има три намотки, навити на специална магнитна сърцевина, която е сглобена от специални електрически стоманени пластини. Намотките се навиват в процепите на статора и са подредени под ъгъл от 120 градуса един към друг.

Роторът е конструкция, поддържана от лагери, с ротор за вентилация. За целите на електрическото задвижване, роторът може да бъде директно свързан към механизма или чрез предавателни кутии или други механични системи за пренос на енергия. Роторите в асинхронни машини могат да бъдат два вида:

    • Кратък ротор, който е система от проводници, свързани към краищата на пръстените. Създаден пространствен дизайн, приличащ на катерица. Роторът индуцира течения, създава свое собствено поле, взаимодействайки с магнитното поле на статора. Това е, което кара ротора.
    • Масивният ротор е еднокомпонентна конструкция от феромагнитна сплав, в която се индуцират едновременно токове и който е магнитен проводник. Поради възникването на вихрови токове в масивния ротор, взаимодействат магнитните полета, което е движещата сила на ротора.

Основната движеща сила в трифазен асинхронен двигател е ротационното магнитно поле, което се дължи първо на трифазното напрежение и второ на относителното положение на намотките на статора. Под неговото влияние тече в ротора течения, създавайки поле, което взаимодейства с полето на статора.

Основните предимства на асинхронните двигатели

    • Опростеността на конструкцията, която се постига поради отсъствието на групи колектори, които имат бързо износване и създават допълнително триене.
    • За захранването на асинхронен мотор не се изискват допълнителни трансформации, то може да се захранва директно от индустриалната трифазна мрежа.
    • Поради сравнително малкия брой части, асинхронните двигатели са много надеждни, имат дълъг експлоатационен живот и са лесни за поддръжка и ремонт.

Разбира се, трифазните машини не са без недостатъци.

    • Асинхронните електродвигатели имат изключително малък начален въртящ момент, което ограничава обхвата на тяхното приложение.
    • При стартиране тези двигатели консумират големи токове при стартиране, които могат да надвишават допустимите стойности в дадена система за електрозахранване.
    • Асинхронните двигатели консумират значителна реактивна мощност, която не води до увеличаване на механичната мощност на двигателя.

Различни схеми за свързване на асинхронни двигатели към 380 волта мрежа

За да може двигателят да работи, има няколко различни диаграми на свързване, най-използваните сред тях са звездата и триъгълникът.

Как да свържете трифазен мотор "звезда"

Този метод на свързване се използва главно в трифазни мрежи с линейно напрежение 380 волта. Краищата на всички намотки: C4, C5, C6 (U2, V2, W2) - са свързани в една точка. Към началото на намотките: C1, C2, C3 (U1, V1, W1), - фазовите проводници A, B, C (L1, L2, L3) са свързани чрез комутационното оборудване. В този случай напрежението между началото на намотките ще бъде 380 волта и между точката на свързване на фазовия проводник и точката на свързване на намотките ще бъде 220 волта.

Типовата табелка на двигателя показва възможността да бъде свързана посредством "звезден" метод под формата на символ "Y" и може също така да посочи дали може да се свърже с друга верига. Връзката съгласно тази схема може да бъде с неутрален, който е свързан към точката на свързване на всички намотки.

Този подход ефективно предпазва двигателя от претоварване, използвайки четириполюсен прекъсвач.

Клемната кутия ще бъде видима веднага, когато електрическият мотор е свързан според звездната схема. Ако има скок между трите клеми на намотките, това ясно показва, че тази схема се използва. Във всички други случаи се прилага различна схема.

Извършваме връзката по схемата "триъгълник"

За да може трифазен двигател да развие своята максимална мощност, използвайте връзката, наречена "триъгълник". В същото време, края на всяка намотка е свързан с началото на следващата, което всъщност образува триъгълник на електрическата схема.

Клемите на намотките са свързани както следва: C4 е свързан към C2, C5 до C3 и C6 до C1. С новото етикетиране изглежда така: U2 се свързва с V1, V2 с W1 и W2 cU1.

В трифазните мрежи между клемите на намотките ще има линейно напрежение 380 волта, а връзката с неутрала (работна нула) не се изисква. Тази схема има характеристика и във факта, че има големи натискащи токове, които окабеляване може да не издържи.

На практика комбинирано свързване понякога се използва, когато звездата се използва на стартовата и овърклокционната фаза, а в режим на работа специални контактори превключват намотките към делта веригата.

В клемната кутия делта връзката се определя от наличието на три проникващи проводника между клемите на намотките. На плочата на двигателя, възможността за свързване чрез триъгълник се обозначава със символа Δ и мощността, развита под схемите "звезда" и "триъгълник", също може да бъде посочена.

Трифазните асинхронни двигатели заемат значителна част от потребителите на електроенергия поради очевидните им предимства.

Свързване на трифазен мотор към мрежата

Благодарение на простия дизайн и лекотата на поддръжка, асинхронните електродвигатели се използват широко в почти всяка област от промишлени предприятия до домакински уреди. Поради естеството на принципа на работа, те са свързани по различен начин с трифазните и еднофазни енергийни мрежи.

Съдържание:

Принцип на действие

Асинхронният трифазен електродвигател е конструкция на два основни компонента: статор, голям неподвижен елемент, който служи като корпус на двигателя и ротор като движеща се част, предавайки механична енергия на вала. Прочетете повече за принципа на асинхронен двигател в отделна статия. Силно препоръчваме да направите това, защото Информацията може да е полезна в работата!

Накратко, статорът е корпус, вътре в който има ядро ​​или магнитна сърцевина. Външно изглежда като катерица и е сглобена от електрическа стомана, изолирана чрез нанасяне на специален лак. Този дизайн намалява броя на вихрови токове, които се появяват, когато са изложени на кръгово магнитно поле на двигателя. В процепите на сърцевината има три намотки, за които се подава захранване.

Роторът е ламинирано ядро ​​и вал. Стоманените листове, използвани в ротационната сърцевина, не се обработват с изолационен лак. Намотката на ротора е късо съединение.

Помислете за принципа на функциониране на този дизайн. След захранването на асинхронен двигател с късо съединение, на фиксираните статорни намотки се създава магнитно поле. Когато се свързвате към мрежа със синусоидален променлив ток, естеството на полето се променя с промените в работата на мрежата. Тъй като статорните намотки се изместват един спрямо друг не само в пространството, но и във времето, има три магнитни потоци с отместване, взаимодействието на което води до въртене на полученото поле, водещо ротора в движение.

Въпреки факта, че роторът е всъщност неподвижен, въртенето на магнитните полета върху намотките на статора създава относително въртене, което го кара да се движи. Полученото поле, "събирано" от намотките, в процеса на въртене предизвиква електродвижеща сила в роторните проводници. Съгласно правилото на Ленц главното поле буквално се опитва да настигне потока от намотките, за да намали относителната скорост.

Асинхронните двигатели принадлежат към електрически машини и следователно могат да се използват не само като мотори, но и като генератори. За тази цел е необходимо роторът да се върти през външен източник на енергия, например чрез друг двигател или въздушна турбина. Когато се наблюдава остатъчен магнетизъм върху ротора, тогава ще се генерира променлив дебит в намотките на статора, което ще доведе до напрежение върху тях поради принципа на индукция. Такива генератори се наричат ​​индукция, те са в националната и икономическата сфера, за да осигурят гладкото функциониране на непостоянните AC мрежи.

Свързване към еднофазна мрежа чрез кондензатор

Свързването на трифазен мотор към еднофазна мрежа е невъзможно в чиста форма, без да се променя веригата за захранване. Фактът е, че за да се създаде въртящ се магнитен поток, е необходимо да има поне две намотки с фазово отместване, поради което създава относително движение на статора. Ако моторът е свързан директно към домакинската еднофазна мрежа, захранвайки една от намотките на статора, тя няма да работи. Това се дължи на факта, че една работна фаза създава пулсиращо поле, което може да поддържа движението на въртящ се ротор, но не може да го стартира.

Допълнителната намотка, създадена с помощта на кондензатори, най-често действа като двигател стартер, затова се нарича стартер. При достигане на определена температура и скорост на въртене на вала превключвателят се отваря, отваряйки веригата. След това двигателят осигурява взаимодействието между ротора и пулсиращото поле на работната намотка, както вече беше описано по-горе.

За да се осигури максимална ефективност, е необходимо да се използват кондензатори, чиято мощност отговаря на работата на мрежата. В допълнение, такива двигатели често използват магнитно стартерно или токово реле за автоматично управление на работния процес. Във видеоклипа по-долу ще има информация за магнитния стартер.

Функционалните характеристики на свързването на асинхронен мотор с един кондензатор имат добри начални характеристики, но относително малка мощност. Тъй като честотата на домакинската мрежа с напрежение 220 V е 50 Hz, тези двигатели не могат да се въртят със скорост над 3000 об / мин. Това намалява обхвата на тяхното използване за домакински уреди: прахосмукачки, хладилници, тримери, смесители и т.н.

Силно препоръчваме да гледате два видеоклипа в тази секция (една отгоре, друга от дъното), защото визуалната помощ може да бъде изключително полезна.

Връзка без кондензатор

За да свържете асинхронен мотор към еднофазна мрежа без кондензатори, има две популярни схеми. За да се осигури работата на двигателя, се вземат синистори с биполярни импулси за управление и симетричен династор.

Първата схема е предназначена за електродвигатели с номинална стойност на въртене 1500 r / min. Специална верига действа като елемент за фазово преместване. Схемата за свързване на статорната намотка е триъгълник.

Необходимо е да се създаде изместено напрежение на кондензатора, като се промени съпротивлението. След като напрежението на кондензатора достигне желаното ниво, династорът ще включи и включи заредения кондензатор в стартовата верига.

Втората схема е подходяща за електродвигатели с висока изходна устойчивост или номинална скорост на въртене от 3000 об / мин.

Очевидно в тази ситуация е необходимо да се създаде силна отправна точка. По тази причина при машините от този тип се използва триъгълник за свързване на намотките на статора. Вместо фазово-превключващи кондензатори в тази схема се използват електронни ключове. Първият от тях е последователно включен в схемата на работната фаза, а вторият - успоредно. В резултат на този трик се създава водеща текуща промяна. Този метод обаче е ефективен само за двигатели с мощност 120˚ с електрическо отместване.

Трифазният електродвигател може да се свърже с тиристорен ключ. Това е може би най-лесният и най-ефикасен начин за свързване на индукционен мотор към еднофазна мрежа без кондензатори. Принципът на функциониране е както следва: ключът остава затворен при максимална устойчивост. Поради това се създава най-голямото фазово отместване и съответно началният момент. Тъй като валът ускорява, съпротивлението пада до оптимално ниво, запазвайки фазовото отместване в обхвата, който гарантира работата на двигателя.

При наличието на тиристорен ключ е възможно напълно да се откажат кондензаторите - демонстрират най-добри експлоатационни и изходни характеристики дори за двигатели с мощност над 2 кВт.

Обратната страна на електрическия мотор в еднофазна мрежа

Когато асинхронен двигател е свързан към мрежа с еднофазен ток, обратното (обратно въртене) на ротора може да се управлява с помощта на третата намотка. Това изисква превключвател или подобен двупосочен превключвател. Първо, към него е свързана трета намотка чрез кондензатор. Два контакта на превключвателя са свързани към две други намотки. Такава проста схема ви позволява да контролирате посоката на въртене, като преместите превключвателя на желаната позиция.

Свързване към трифазна мрежа на двигател с катерици

Най-ефективните и често използвани методи за свързване на асинхронен двигател към трифазна мрежа са т. Нар. Звезда и триъгълник.

При проектирането на двигател с ротор на катерица има само шест контакта за навиване, всеки от които три. За да свържете асинхронен двигател със звезда, е необходимо да свържете краищата на намотките на едно място, като лъчите на звездата. Трябва да се отбележи, че при такава схема напрежението в началото на намотките е 380 V, а в частта от веригата между връзката им и точката на свързване на фазите - 220 V. Възможността за включване на двигателя по този начин е посочена на неговия етикет от Y.

Основното предимство на тази схема е, че предотвратява възникването на текущо претоварване на електрическия мотор, при условие че се използва четириполюсна автоматика. Машината стартира гладко, без да се натрапва. Недостатъкът на схемата е, че ниското напрежение на всяка от намотките не позволява на двигателя да достигне максимална мощност.

Ако електрически мотор с късо съединение е бил свързан според звездната схема, това може да се види от обикновения скок в краищата на намотките.

За да се осигури максимална работна мощност на трифазен електродвигател, той е свързан към мрежата с триъгълник. В тази схема статорните намотки са свързани помежду си в съответствие с принципа за начало на края. Когато се захранва от трифазна мрежа, няма нужда да се свързва с работна нула. Напрежението на секциите от веригата между клемите ще бъде равно на 380 V. На плочата на двигателя, подходяща за свързване на триъгълници, се показва символът Δ. Понякога производителят дори показва номиналната мощност при използване на определена верига.

Основният недостатък на триъгълника е натискането на течения с твърде голяма величина, което понякога претоварва окабеляването и го деактивира. Като оптимално решение, от време на време те създават комбинирана схема, в която стартирането и скоростта се случват със "звездата", а след това намотките се превключват към "триъгълника".

Фазова роторна връзка

Асинхронните двигатели с фазов ротор имат високи характеристики за стартиране и настройка, така че те се използват в машини с висока мощност и устройства с ниска мощност. Структурно, този асинхронен двигател се различава от обичайния трифазен в това, че роторът има своя собствена трифазна намотка с изместени бобини.

За свързване на електродвигатели с фазов ротор се използват описаните по-горе звезда и делта схеми (съответно за 380 V и 220 V мрежи). Заслужава да се отбележи, че за даден двигател може да се използва само една схема, посочена в паспорта. Пренебрегването на това изискване може да доведе до изгарянето на двигателя.

Връзката на намотките в клемната кутия е същата като в диаграмите от предишния метод. Промяната в производителността също е естествена: триъгълникът произвежда почти един и половина пъти повече мощност, а звездата от своя страна функционира по-гладко и се контролира.

За разлика от моделите с ротор с катерици, асинхронен двигател с трифазен ротор има по-сложна структура, но това позволява да се получат подобрени начални характеристики и да се осигури гладко регулиране на въртенето. Такива машини се използват в оборудването, изисква се контрол на скоростта и се движат под товар, например, в механизмите на крана.

Трифазен асинхронен двигател

Трифазен асинхронен двигател с катеричка

Дизайн на асинхронни двигатели

Трифазният асинхронен електродвигател, както и всеки електромотор, се състои от две основни части - статора и ротора. Статор - неподвижна част, въртяща се роторна част. Роторът е разположен вътре в статора. Има малка дистанция между ротора и статора, наречена въздушна междина, обикновено 0.5-2 mm.

Статорът се състои от корпус и сърцевина с намотка. Статорното ядро ​​е сглобено от тънка листова техническа стомана, обикновено с дебелина 0,5 мм, покрита с изолационен лак. Основната структура на ядрото допринася за значително намаляване на вихрови токове, възникващи в процеса на магнитно обръщане на сърцевината чрез въртеливо магнитно поле. Намотките на статора се намират в процепите на сърцевината.

Роторът се състои от сърцевина с къса намотка и вал. Роторното ядро ​​също има ламиниран дизайн. В този случай роторните листове не са лакирани, тъй като токът има малка честота и оксидният филм е достатъчен за ограничаване на вихрови токове.

Принципът на действие. Въртящо се магнитно поле

Принципът на работа на трифазен асинхронен електродвигател се основава на способността на трифазна намотка, когато се включва в трифазна текуща мрежа, да се създаде въртящо се магнитно поле.

Ротационното магнитно поле е основната концепция на електродвигателите и генераторите.

Честотата на въртене на това поле или синхронната честота на въртене е пряко пропорционална на честотата на променливия ток f1 и е обратно пропорционален на броя двойки полюси p на трифазна намотка.

  • където n1 - честотата на въртене на магнитното поле на статора, об / мин,
  • е1 - честота на променлив ток, Hz,
  • р е броят на двойките полюси

Концепцията за въртящо се магнитно поле

За да разберете по-добре феномена на въртящото се магнитно поле, помислете за опростена трифазна намотка с три завоя. Токът, преминаващ през проводника, създава магнитно поле около него. Фигурата по-долу показва областта, създадена от трифазен променлив ток в определен момент от времето.

Компонентите на променливия ток ще се променят с времето, в резултат на което магнитното поле, създадено от тях, ще се промени. В този случай полученото магнитно поле на трифазната намотка ще приеме различна ориентация, като същевременно се запази същата амплитуда.

Действие на въртящо се магнитно поле върху затворена намотка

Сега поставяме затворен проводник в ротационното магнитно поле. Съгласно закона за електромагнитната индукция, променящото се магнитно поле ще доведе до появата на електродвижеща сила (ЕМП) в проводник. На свой ред EMF ще предизвика ток в диригента. По този начин в магнитно поле ще има затворен проводник с ток, на който според закона на Ампер ще действа сила, в резултат на което веригата ще започне да се върти.

Индукционен двигател с роторна качулка

Асинхронният електродвигател работи и в съответствие с този принцип. Вместо рамка с ток в асинхронен двигател, има ротор на катерица с катерица, наподобяваща катерица в конструкция. Кратък ротор се състои от пръчки, къси от краищата на пръстените.

Трифазен променлив ток, преминаващ през намотките на статора, създава въртящо се магнитно поле. По този начин, точно както е описано по-рано, ще се индуцира ток в прътовете на ротора, предизвиквайки въртенето на ротора. На фигурата по-долу можете да забележите разликата между индуцираните токове в прътите. Това се дължи на факта, че магнитудът на промяната в магнитното поле се различава в различните двойки пръти, поради тяхното различно местоположение спрямо полето. Промяната на тока в прътите ще се промени с течение на времето.

Също така може да забележите, че роторните пръчки са наклонени по отношение на оста на въртене. Това се прави, за да се намалят по-високите хармоници на ЕМП и да се отървем от пулса на момента. Ако пръчките са насочени по оста на въртене, тогава в тях ще възникне пулсиращо магнитно поле поради факта, че магнитното съпротивление на намотката е много по-високо от магнитното съпротивление на зъбите на статора.

Асинхронен двигател с приплъзване. Скорост на ротора

Отличителната черта на индукционния двигател е, че скоростта на ротора n2 по-малка от синхронната честота на въртене на магнитното поле на статора n1.

Това се обяснява с факта, че ЕМП в роторите на намотката на ротора се индуцира само когато скоростта на въртене е неравномерна.21. Честотата на въртене на статорното поле спрямо ротора се определя от честотата на приплъзване nите= n1-п2. Закъснението на ротора от въртящото се поле на статора се характеризира с относителна стойност s, наречена "slip:

  • където s е хлъзгането на асинхронния двигател,
  • п1 - честотата на въртене на магнитното поле на статора, об / мин,
  • п2 - скорост на ротора, обороти на въртене,

Обмислете случая, при който скоростта на ротора ще съвпадне с честотата на въртене на магнитното поле на статора. В този случай относителното магнитно поле на ротора ще бъде постоянно, така че EMF няма да се създава в роторните пръти, а оттам и токът няма да бъде генериран. Това означава, че силата, действаща върху ротора, ще бъде нула. Така че роторът ще се забави. След това на роторните пръти ще действа отново редуващо се магнитно поле, като по този начин ще се увеличи индуцираният ток и сила. В действителност роторът на асинхронен електродвигател никога няма да достигне скоростта на въртене на магнитното поле на статора. Роторът ще се върти с определена скорост, която е малко по-малка от синхронната скорост.

Мотоцикленият индуктор може да варира в диапазона от 0 до 1, т.е. 0-100%. Ако s

0, това съответства на режим на празен ход, когато ротора на двигателя практически не изпитва противоположния момент; ако s = 1 - режим на късо съединение, в който роторът на двигателя е неподвижен (n2 = 0). Схемата зависи от механичното натоварване на вала на двигателя и се увеличава с нарастването му.

Схемата, съответстваща на номиналното натоварване на двигателя, се нарича номинално наклоняване. За асинхронни двигатели с ниска и средна мощност номиналното наклоняване варира от 8% до 2%.

Преобразуване на енергията

Асинхронен двигател преобразува подадената електрическа енергия в намотките на статора в механично (въртене на вала на ротора). Но входната и изходната мощност не са равни една на друга, тъй като по време на конверсията възникват загуби на енергия: триене, нагряване, вихрови токове и загуби от хистерезис. Тази енергия се разсейва като топлина. Следователно асинхронният двигател има вентилатор за охлаждане.

Асинхронна връзка на двигателя

Трифазен променлив ток

Трифазната електрическа мрежа е най-широко разпространената система за пренос на електрическа енергия. Основното предимство на трифазната система в сравнение с еднофазни и двуфазни системи е нейната ефективност. В трифазен кръг енергията се предава чрез три проводника, а токовете, протичащи в различни проводници, се преместват един спрямо друг във фаза с 120 °, докато синусоидалните емфи на различни фази имат същата честота и амплитуда.

Звезда и триъгълник

Трифазната намотка на статора на електродвигателя е свързана съгласно схемата "звезда" или "триъгълник", в зависимост от захранващото напрежение на мрежата. Краищата на трифазната намотка могат да бъдат: свързани във вътрешността на електрическия мотор (три проводника излизат от двигателя), изведени навън (шест проводника излизат), вкарани в кутията за свързване (шест проводника излизат на кутията, три от кутията).

Фазово напрежение - потенциалната разлика между началото и края на една фаза. Друга дефиниция: фазовото напрежение е разликата в потенциала между линия и неутрална.

Линейно напрежение - потенциалната разлика между два линейни проводника (между фазите).

Технически характеристики на асинхронния двигател с късо съединение на ротора

За преобразуване на електрическата енергия в механична енергия се използват специални устройства. По-специално, това е асинхронен двигател с късо съединение, което е най-простото устройство от този тип.

Какво е това?

Асинхронен двигател е устройство, което се използва за преобразуване на електрическата енергия в механична енергия. Работи от основния променлив ток. Основната разлика от синхронната машина е, че този двигател има скорост на статора, по-голяма от честотата на ротора. Този електродвигател е много популярен поради своята надеждност и лекота на използване.

Трифазният и еднофазен двигател се състои от статор и късо съединение, което е илюстрирано на чертежа по-долу. Статорът се състои от отделни цилиндрични стоманени листове и ротор. В каналите, поставени намотка, която е оборудвана с конвенционален захранващ кабел. Намотката на всеки канал е относителна към другата под ъгъл от 120 градуса, в участъка става ясно, че по време на работа жлебовете стават звезда или триъгълник.

Фотоасинхронен двигател

Роторът е ядро, което се намира вътре в статора. Също така е съставен от отделни стоманени листове, които са взаимосвързани посредством разтопена алуминиева сплав. Поради това цялата структура представлява шипове (пръчки). Те, от своя страна, са свързани чрез къси пръстени, прикрепени към краищата на пръчките. Такава клетка на катерица може да бъде свързана и с медни пръстени, но след това двигателят се използва при по-ниски напрежения, за да не се стопи металът.

Дизайн на фототортори

Следва да се отбележи, че благодарение на този дизайн поддръжката на двигателя с асинхронен тип работа е по-проста от синхронната. Поради липсата на четки, работата на устройството е значително разширена.

Устройствата идват в затворени и отворени версии. Устройството, което е взривозащитено, е в специален корпус, защитен е от пожар, когато мрежата е нестабилна. Също така в зависимост от местоположението на ротора устройствата са от следния тип:

  1. Достъпност. В сравнение със синхронни машини, асинхронните разходи са много по-малко. В допълнение, те са много чести. Те могат да бъдат намерени в специализирани магазини, пазари, интернет портали;
  2. Надеждност. В допълнение към отсъствието на четки, които са размазани, значително удължава периода на използване, устройството също се поддава на леко претоварване. Това е необходимо, ако двигателят се използва в индустрии с висока мощност, където са възможни капки напрежение;
  3. Лесен за използване. Стартът се извършва чрез прости интуитивни действия. За включване се използва проста схема;
  4. Висока ефективност в сравнение със синхронни машини.
Типове фото - двигатели

В този случай асинхронният двигател с ротор с катерици има недостатъци:

  1. Висок натискащ ток при номинална скорост. При първото стартиране може да има силно претоварване на електрическата мрежа;
  2. Ниска сигурност. Въпреки защитеното изпълнение на намотките, двигателите от този тип са склонни да се счупят. По-специално, намотката често гори с постоянни капки напрежение;
  3. Съотношението на плъзгане е твърде ниско.

Видео: Трифазни асинхронни двигатели

Принцип на действие

В момента, когато електрическата енергия се подава към статора, всяка фаза започва да излъчва определено магнитно поле. Всеки от тях се върти спрямо другия по 120 градуса. Благодарение на това, общият поток на магнитното поле се върти. Тези магнитни потоци в статора създават електромагнитна индукция. Поради факта, че намотката на ротора е късо съединение, в него възниква определена сила на тока. Този ток взаимодейства с магнитното поле и възниква реакция на стартиране. В момента на максималната скорост на въртене роторът първо спира, като произвежда спирачния момент и след това започва да се върти. Освен това се появява начален лист.

Схема за стартиране на снимка

Това е механично количество, което определя съотношението на честотата на магнитното поле на статора и честотата на въртене на ротора. Измерва се в проценти. Това е много важен индикатор, защото с размера му можете да определите разликата в ротацията между ротора и статора и следователно двигателя.

В началния стадий на работа плъзгането е равно на нула, но след намаляване на електромагнитната индукция той намалява или се увеличава в зависимост от вида работа. Например, при неактивност скоростта намалява, докато при максимална скорост плъзгането се увеличава. Максималното приплъзване се нарича критично. След като устройството започне да се върти с максимална скорост, трябва да наблюдавате скоростта на приплъзване. В противен случай, ако определеното ниво е превишено, стабилността е нарушена. Това води не само до разрушаването на отделните части на устройството, по-специално на стоманените плочи, претоварени от триене, но и на пълното разбиване на двигателя. Изчислението се извършва по формулата:

S = ((n1 - n2) / п1) * 100%

Когато n1 е въртенето на статорното поле и n2 е въртенето на ротора.

Ако асинхронен двигател с късо съединение ротор не успее, неговите технически характеристики падат, и в резултат на това спира. Средното ниво на приплъзване се счита за показатели от 1 до 8%. При някои видове се допуска леко отклонение от тази норма. На тази основа електрическите асинхронни модели работят поради взаимодействието на магнитните полета на статора с токове, които се появяват в намотките на ротора.

Фото - моторна връзка

Спецификации и обозначение

Всеки електродвигател има свои собствени работни параметри, затова преди да закупите устройство, трябва да изчислите необходимите данни. Помислете какви технически характеристики има асинхронен двигател тип AIR с ротор с катерица.

Асинхронна връзка на двигателя

Принципът на работа на асинхронен двигател с диаграми на свързване

Трифазните електродвигатели са широко използвани както за промишлена употреба, така и за лични цели, поради факта, че те са много по-ефективни от двигателите за конвенционална двуфазна мрежа.

Принципът на трифазния двигател

Трифазен асинхронен двигател е устройство, състоящо се от две части: статор и ротор, които са разделени от въздушна междина и нямат механична връзка помежду си.

На статора има три намотки, навити на специална магнитна сърцевина, която е сглобена от специални електрически стоманени пластини. Намотките се навиват в процепите на статора и са подредени под ъгъл от 120 градуса един към друг.

Роторът е конструкция, поддържана от лагери, с ротор за вентилация. За целите на електрическото задвижване, роторът може да бъде директно свързан към механизма или чрез предавателни кутии или други механични системи за пренос на енергия. Роторите в асинхронни машини могат да бъдат два вида:

    • Кратък ротор, който е система от проводници, свързани към краищата на пръстените. Създаден пространствен дизайн, приличащ на катерица. Роторът индуцира течения, създава свое собствено поле, взаимодействайки с магнитното поле на статора. Това е, което кара ротора.
    • Масивният ротор е еднокомпонентна конструкция от феромагнитна сплав, в която се индуцират едновременно токове и който е магнитен проводник. Поради възникването на вихрови токове в масивния ротор, взаимодействат магнитните полета, което е движещата сила на ротора.

Основната движеща сила в трифазен асинхронен двигател е ротационното магнитно поле, което се дължи първо на трифазното напрежение и второ на относителното положение на намотките на статора. Под неговото влияние тече в ротора течения, създавайки поле, което взаимодейства с полето на статора.

Асинхронен двигател се нарича поради факта, че скоростта на ротора се задържи зад честотата на въртене на магнитното поле, роторът постоянно се опитва да "настигне" с полето, но честотата му винаги е по-малка.

Основните предимства на асинхронните двигатели

    • Опростеността на конструкцията, която се постига поради отсъствието на групи колектори, които имат бързо износване и създават допълнително триене.
    • За захранването на асинхронен мотор не се изискват допълнителни трансформации, то може да се захранва директно от индустриалната трифазна мрежа.
    • Поради сравнително малкия брой части, асинхронните двигатели са много надеждни, имат дълъг експлоатационен живот и са лесни за поддръжка и ремонт.

Разбира се, трифазните машини не са без недостатъци.

    • Асинхронните електродвигатели имат изключително малък начален въртящ момент, което ограничава обхвата на тяхното приложение.
    • При стартиране тези двигатели консумират големи токове при стартиране, които могат да надвишават допустимите стойности в дадена система за електрозахранване.
    • Асинхронните двигатели консумират значителна реактивна мощност, която не води до увеличаване на механичната мощност на двигателя.

Различни схеми за свързване на асинхронни двигатели към 380 волта мрежа

За да може двигателят да работи, има няколко различни диаграми на свързване, най-използваните сред тях са звездата и триъгълникът.

Как да свържете трифазен мотор "звезда"

Този метод на свързване се използва главно в трифазни мрежи с линейно напрежение 380 волта. Краищата на всички намотки: C4, C5, C6 (U2, V2, W2) - са свързани в една точка. Към началото на намотките: C1, C2, C3 (U1, V1, W1), - фазовите проводници A, B, C (L1, L2, L3) са свързани чрез комутационното оборудване. В този случай напрежението между началото на намотките ще бъде 380 волта и между точката на свързване на фазовия проводник и точката на свързване на намотките ще бъде 220 волта.

Типовата табелка на двигателя показва възможността да бъде свързана посредством "звезден" метод под формата на символ "Y" и може също така да посочи дали може да се свърже с друга верига. Връзката съгласно тази схема може да бъде с неутрален, който е свързан към точката на свързване на всички намотки.

Този подход ефективно предпазва двигателя от претоварване, използвайки четириполюсен прекъсвач.

Свързването на звездата не позволява електрически мотор, адаптиран за мрежи с напрежение 380 волта, да развие пълна мощност поради факта, че има напрежение от 220 волта на всяка отделна намотка. Въпреки това, тази връзка ви позволява да предотвратите свръхток, моторът започва гладко.

Клемната кутия ще бъде видима веднага, когато електрическият мотор е свързан според звездната схема. Ако има скок между трите клеми на намотките, това ясно показва, че тази схема се използва. Във всички други случаи се прилага различна схема.

Извършваме връзката по схемата "триъгълник"

За да може трифазен двигател да развие своята максимална мощност, използвайте връзката, наречена "триъгълник". В същото време, края на всяка намотка е свързан с началото на следващата, което всъщност образува триъгълник на електрическата схема.

Клемите на намотките са свързани както следва: C4 е свързан към C2, C5 до C3 и C6 до C1. С новото етикетиране изглежда така: U2 се свързва с V1, V2 с W1 и W2 cU1.

В трифазните мрежи между клемите на намотките ще има линейно напрежение 380 волта, а връзката с неутрала (работна нула) не се изисква. Тази схема има характеристика и във факта, че има големи натискащи токове, които окабеляване може да не издържи.

На практика комбинирано свързване понякога се използва, когато звездата се използва на стартовата и овърклокционната фаза, а в режим на работа специални контактори превключват намотките към делта веригата.

В клемната кутия делта връзката се определя от наличието на три проникващи проводника между клемите на намотките. На плочата на двигателя, възможността за свързване чрез триъгълник се обозначава със символа Δ и мощността, развита под схемите "звезда" и "триъгълник", също може да бъде посочена.

Трифазните асинхронни двигатели заемат значителна част от потребителите на електроенергия поради очевидните им предимства.

Ясно и просто обяснение за това, как работи видеото.

Как да свържете асинхронен 220V мотор

Тъй като захранващите напрежения на различни потребители могат да се различават един от друг, необходимо е отново да се свържат електрическото оборудване. Свързването на асинхронен 220 V мотор е безопасно за по-нататъшна работа на оборудването е съвсем проста, ако следвате предложените инструкции.

Всъщност това не е невъзможна задача. Накратко, всичко, от което се нуждаем, е правилното свързване на намотките. Има два основни типа асинхронни мотори: трифазни намотки звезда-триъгълници и двигатели с начално намотване (еднофазни). Последните се използват например в перални машини от съветската конструкция. Техният модел е ABE-071-4C. Помислете за всеки вариант на свой ред.

  • Три фаза
  • Преминаване към желаното напрежение
    • Увеличаване на напрежението
    • Намаляване на напрежението
  • Единична фаза
    • Включване в работата

Три фаза

Асинхронният променливотоков електродвигател има много прост дизайн в сравнение с други видове електрически машини. Това е доста надеждно, което обяснява популярността му. Към променливотоковото напрежение трифазните модели са свързани със звезда или триъгълник. Такива електродвигатели също се различават по стойността на работното напрежение: 220-380 V, 380-660 V, 127-220 V.

По принцип такива електродвигатели се използват в производството, тъй като най-често се използва трифазно напрежение. И в някои случаи се случва, че вместо 380 инча има трифазен 220. Как да ги включите в мрежата, за да не изгаряте намотките?

Преминаване към желаното напрежение

Първо трябва да се уверите, че нашият двигател има необходимите параметри. Те са написани на етикет, прикрепен към него. Трябва да се посочи, че един от параметрите - 220V. След това гледаме връзката на намотките. Струва си да си спомним такъв модел: звездата е за по-ниско напрежение, триъгълникът е за по-високо напрежение. Какво означава това?

Увеличаване на напрежението

Да предположим, че маркерът казва: Δ / Ỵ220 / 380. Това означава, че имаме нужда от включване на триъгълник, защото най-често връзката по подразбиране е 380 волта. Как да направите това? Ако моторът в терминала има клемна кутия, това не е трудно. Има джъмпери и всичко, което е необходимо, е да ги превключите на желаната позиция.

Но какво ще стане, ако просто сте извадили три жици? След това трябва да разглобите устройството. На статора трябва да намерите три края, които са споени заедно. Това е връзката звезда. Проводниците трябва да изключат и да свържат триъгълника.

В тази ситуация това не създава трудности. Основното нещо, което трябва да запомните, е, че има начало и край на намотките. Например, нека вземем като начало краищата, които са били отгледани в електрическия мотор. Така че това, което е запоено е краят. Сега е важно да не се бърка.

Свързваме се по този начин: свързваме началото на една бобина до края на друга и т.н.

Както можете да видите, схемата е проста. Сега двигателят, който е свързан за 380, може да бъде свързан към мрежа от 220 волта.

Намаляване на напрежението

Да предположим, че маркерът казва: Δ / Ỵ 127/220. Това означава, че се нуждаете от звезда връзка. Отново, ако има клемна кутия, всичко е наред. И ако не, и нашият двигател е триъгълник? И ако краищата не са подписани, как да ги свържете правилно? В края на краищата, важно е също така да знаете къде започва началото на намотката и къде е краят. Има няколко начина за решаване на този проблем.

За начало ще разтворим всичките шест края на страните и ще намерим с омметъра статорните бобини.

Вземи лепенката, електрическата лента, нещо друго и ги маркирай. Сега е полезно, а може би и в бъдеще.

Взимаме обичайната батерия и се свързваме с краищата на a1-a2. Свързваме омметър към другите два края (v1-v2).

Когато контактът с акумулатора се счупи, стрелката на устройството ще се люлее на едната страна. Помнете къде се е завъртял и включете устройството до краищата на c1-c2, без да променяте полярността на батерията. Правете всичко отначало.

Нашите читатели препоръчват!

За да спестят таксите за електричество, нашите читатели препоръчват Кутията за спестяване на електроенергия. Месечните плащания ще бъдат с 30-50% по-малко, отколкото преди използването на икономиката. Той премахва реактивния компонент от мрежата, в резултат на което товарът се намалява и в резултат се получава текущото потребление. Електрическите уреди консумират по-малко електричество, което намалява цената на плащането.

Ако стрелката се отклони от другата страна, тогава променяме проводниците на някои места: c1 е означена като c2 и c2 е означена c1. Въпросът е, че отклонението е същото.

Сега свързваме батерията със спазването на полярността с краищата на c1-c2 и омметъра - на a1-a2.

Ние гарантираме, че деформацията на стрелата на която и да е бобина е една и съща. Проверете отново. Сега един пакет от кабели (например, с номер 1) ще имаме начало, а другият - краят.

Вземаме три края, например, a2, b2, c2, и се съединяват и изолират. Това ще бъде звезда връзка. Алтернативно, можем да ги доведем до терминала, маркирайте. Поставете диаграмата на свързване на капака (или нарисувайте маркер).

Превключващ триъгълник - звезда. Можете да се свържете с мрежата и да работите.

Единична фаза

Сега нека поговорим за друг тип асинхронни електродвигатели. Това са еднофазни AC кондензаторни машини. Те имат две намотки, от които след стартирането само един от тях работи. Тези двигатели имат свои собствени характеристики. Обмислете ги по примера на модела ABE-071-4C.

По друг начин те се наричат ​​и асинхронни двигатели с разделена фаза. Те имат още една върху статора, допълнителна намотка, която е изместена от основната. Стартът се извършва с кондензатор с фазово преместване.

Еднофазна асинхронна верига на двигателя

От диаграмата е ясно, че електрическите машини ABE се различават от техните трифазни контрагенти, както и от еднофазни колектори.

Винаги четете внимателно какво е написано на етикета! Фактът, че са свързани три проводника, изобщо не означава, че е за 380V връзка. Просто изгаряйте хубаво нещо!

Включване в работата

Първото нещо, което трябва да направите, е да определите къде е средата на намотките, т.е. кръстовището. Ако асинхронното ни устройство е в добро състояние, то ще бъде по-лесно - цветът на кабелите. Можете да разгледате снимката:

Ако всичко е така получено, няма да има проблеми. Но най-често трябва да се справите с единици, извадени от пералнята, когато не е известна, и не е известно от кого. Тук, разбира се, ще бъде по-трудно.

Струва си да се опитаме да наречем краищата с омметър. Максималната устойчивост е две серпентини, свързани в серия. Маркирайте ги. След това разгледайте стойностите, които устройството показва. Стартовата бобина има съпротивление, по-голямо от работното.

Сега ще вземем кондензатора. Като цяло, на различни електрически автомобили те са различни, но за ABE е 6 uF, 400 волта.

Ако точно това не е, можете да вземете с подобни параметри, но с напрежение не по-малко от 350 V!

Нека да обърнем внимание: бутонът на фигурата служи за стартиране на асинхронен електродвигател тип ABE, когато той вече е свързан към мрежата 220! С други думи, трябва да има два превключвателя: един общ, а другият - стартовият, който след освобождаването му се изключва. В противен случай, апарат за сън.

Ако се нуждаете от обратна връзка, то се извършва съгласно следната схема:

Ако се направи правилно, то ще работи. Вярно е, че има един удар. Не всички краища могат да се извлекат. Тогава с обратното ще има трудности. Освен ако не ги разглобявате и изваждате сами.

Ето някои точки за това как да свържете асинхронни електрически машини към 220-волтова мрежа. Схемите са прости и с малко усилия е напълно възможно да се направи всичко това със собствените ми ръце.

Как да свържете монофазен мотор

Най-често една 220-милиметрова еднофазна мрежа е свързана с нашите домове, обекти и гаражи. Поради това оборудването и всички домашни продукти ги карат да работят от този източник на енергия. В тази статия ще разгледаме как да направим свързването на еднофазен двигател.

Асинхрон или колектор: как да различавате

По принцип е възможно да се разграничи типа на двигателя по табелката - на която са написани неговите данни и тип. Но това е само ако не е ремонтирано. В края на краищата, под корпуса може да бъде всичко. Така че, ако не сте сигурни, е по-добре да определите типа сам.

Това е новият монофазен кондензаторен двигател.

Как се намират колекторите?

Възможно е да се разграничат асинхронните и колекторни двигатели по тяхната структура. Колекторът трябва да има четки. Те се намират в близост до колектора. Друг задължителен признак на двигателя от този тип е наличието на меден барабан, разделен на секции.

Такива двигатели се произвеждат само еднофазни, често се инсталират в домакински уреди, тъй като те позволяват да се получи голям брой обороти в началото и след ускорението. Те също така са удобни, защото те лесно ви позволяват да промените посоката на въртене - само трябва да промените полярността. Лесно е да се организира промяна в скоростта на въртене - чрез промяна на амплитудата на захранващото напрежение или на ъгъла на изключването му. Следователно, тези двигатели се използват в повечето домакински и строителни съоръжения.

Структурата на колекторния двигател

Недостатъци на двигателите kollektory - висока производителност на шума при високи скорости. Спомнете си сонда, мелницата, прахосмукачката, пералнята и т.н. Шумът при работата им е приличен. При ниски обороти колекторните двигатели не са толкова шумни (пералня), но не всички инструменти работят в този режим.

Вторият неприятен момент - наличието на четки и постоянното триене води до необходимостта от редовна поддръжка. Ако текущият колектор не се почиства, замърсяването с графит (от миещи се четки) може да доведе до свързване на съседните секции в барабана, моторът просто спира да работи.

индукция

Асинхронният двигател има стартер и ротор, може да бъде еднофазен и трифазен. В тази статия разглеждаме свързването на монофазни двигатели, затова само ще ги обсъдим.

Асинхронните двигатели се отличават с ниско ниво на шум по време на работа, тъй като те са инсталирани в техника, чийто експлоатационен шум е критичен. Това са климатици, сплит системи, хладилници.

Асинхронна моторна структура

Има два вида еднофазни асинхронни двигатели - бифиларни (с начално намотване) и кондензаторни. Единствената разлика е, че при двуфазни еднофазни двигатели стартовата намотка работи само докато двигателят се ускори. След изключване от специално устройство - центробежен ключ или стартово реле (в хладилници). Това е необходимо, защото след овърклокването, то само намалява ефективността.

При еднофазни моторни кондензатори кондензаторната ликвидация протича през цялото време. Две намотки - основната и спомагателната - се отместват една спрямо друга с 90 °. Благодарение на това можете да промените посоката на въртене. Кондензаторът на такива двигатели обикновено е прикрепен към тялото и на тази основа е лесно да се идентифицират.

По-точно определете двуфазния или кондензаторния мотор пред вас чрез измерване на намотките. Ако съпротивлението на допълнителната намотка е по-малко от два пъти (разликата може да е още по-значима), вероятно е двуфазен двигател и тази допълнителна намотка започва и поради това веригата трябва да съдържа ключ или стартово реле. В кондензаторните двигатели и двете намотки са постоянно в действие, а свързването на еднофазен мотор е възможно чрез конвенционален бутон, превключвател, автоматичен.

Диаграми на свързване за еднофазни асинхронни двигатели

С начална намотка

За да свържете мотор с начална намотка, е необходим бутон, при който един от контактите се отваря след включване. Тези контакти за отваряне трябва да бъдат свързани към началната намотка. В магазините има такъв бутон - това е PNVS. Средният й контакт е затворен за продължителността на задържането и двата крайни остават в затворено състояние.

Появата на бутона PNVS и състоянието на контактите след пускането на бутона "старт"

Първо, използвайки измерванията, ние определяме коя ликвидация работи и кой започва. Обикновено изходът от двигателя има три или четири проводника.

Помислете за трижичната версия. В този случай, двете намотки са вече комбинирани, т.е. един от кабелите е общ. Вземете тестер, измерете съпротивлението между трите двойки. Работникът има най-малко съпротивление, средната стойност е началната намотка, а най-високата е общата мощност (се измерва съпротивлението на две серийно свързани намотки).

Ако има четири щифта, те звънят по двойки. Намерете две двойки. Този, при който съпротивлението е по-малко, работи, при което съпротивлението е по-голямо от първоначалното. След това свързваме един проводник от началните и работните намотки, изчертаваме общата жица. Общо остават три проводника (както при първото изпълнение):

  • една от работещите ликвидатори;
  • с начална намотка;
  • общ.

Работим и с тези три проводника - ще го използваме за свързване на еднофазен мотор.

    Свързване на еднофазен мотор с начална намотка през бутона PNVS

еднофазна моторна връзка

И трите проводника са свързани към бутона. Има и три контакта. Уверете се, че сте включили кабела "поставен върху средния контакт (който се затваря само при стартиране), а другите два - на крайност (произволно). Свързваме захранващия кабел (от 220 V) към крайните входни контакти на PNVS, свързваме средния контакт с джъмпера към работника (забележете, а не с обичайния). Това е цялата схема на включване на еднофазен двигател с начална намотка (биполярно) чрез бутон.

кондензатор

Когато свързвате монофазен кондензаторен мотор, има опции: има три диаграми на свързване и всички с кондензатори. Без тях двигателят изнервя, но не започва (ако го свържете според описаната по-горе схема).

Схеми на присъединяване на монофазен кондензатор

Първата схема - с кондензатор в електрическата верига на стартовата намотка - започва добре, но по време на работа мощността е далеч от номиналната, но много по-ниска. Превключващата верига с кондензатор в свързващата верига на работната намотка има противоположен ефект: не е много добра работа при стартиране, а добра производителност. Съответно, първата схема се използва при устройства с тежък старт (например бетонови смесители) и с работен кондензатор - ако са необходими добри експлоатационни характеристики.

Верига с два кондензатора

Има и трети начин за свързване на еднофазен мотор (асинхронен) - за инсталиране на двата кондензатора. Оказва се нещо между горните възможности. Тази схема се прилага най-често. По-подробно е показано на снимката по-горе в средата или на снимката по-долу. Когато организирате тази схема, трябва да имате и PNVS тип бутон, който ще свърже кондензатора само с началното време, докато двигателят не ускори. След това две намотки ще останат свързани, а допълнителната намотка през кондензатора.

Свързване на еднофазен двигател: верига с два кондензатора - работеща и стартираща

При изпълнението на други схеми - с един кондензатор - се нуждаете от обикновен бутон, автоматичен или превключвател. Всичко е просто свързано.

Избор на кондензатори

Съществува доста сложна формула, чрез която можете точно да изчислите необходимия капацитет, но е напълно възможно да се отървете от препоръките, които произтичат от много експерименти:

  • работен кондензатор се използва в размер на 0,7-0,8 микрофарда за 1 kW мощност на двигателя;
  • стартер - 2-3 пъти повече.

Работното напрежение на тези кондензатори трябва да бъде 1,5 пъти по-високо от мрежовото напрежение, т.е. за 220 V мрежата ние приемаме кондензатори с работно напрежение 330 V и по-високо. И за да улесните стартирането, потърсете специален кондензатор в стартовата верига. Те имат думите "Старт" или "Започване на етикетиране", но можете също така да вземете обичайните.

Променете посоката на двигателя

Ако след свързването моторът работи, но валът се върти в грешната посока, можете да промените тази посока. Това се извършва чрез промяна на намотките на допълнителната намотка. Когато веригата беше сглобена, един от жиците беше подаден на един бутон, а вторият беше свързан към жицата от работната намотка и беше изведен общ проводник. Тук е необходимо да хвърлите проводниците.

Вие Харесвате Ток