Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Aby bylo možné pochopit, jak spojit určitý typ elektromotoru, je nutné porozumět principům jeho provozu a konstrukčních vlastností. Existuje mnoho různých typů elektromotorů. Spojením se střídavým napájením jsou třífázové, dvoufázové nebo jednofázové. Podle způsobu napájení se vinutí rotoru dělí na synchronní a asynchronní.

Princip činnosti

Princip elektromotoru demonstruje nejjednodušší zkušenost, kterou jsme všichni ukázali ve škole - rotaci rámu s proudem v oblasti permanentního magnetu.

Rám s proudem je analogem rotoru, stacionárního magnetu - statoru. Je-li k rámu dodáván proud, otočí se kolmo ke směru magnetického pole a v této poloze zamrzne. Pokud uděláte magnet, rotace se bude otáčet stejnou rychlostí, tj. Synchronně s magnetem. Máme synchronní motor. Ale máme magnet - to je stator a podle definice je nehybný. Jak se magnetické pole stacionárního statoru otáčí?

Nejprve vyměňte permanentní magnet za cívku s proudem. Toto je vinutí našeho statoru. Jak je známo ze stejné školní fyziky, cívka s proudem vytváří magnetické pole. Ten je úměrný velikosti proudu a polarita závisí na směru proudu v cívce. Pokud aplikujeme střídavý proud na cívku, dostaneme střídavé pole.

Magnetické pole je vektorová veličina. Střídavý proud v síti má sinusový tvar.

Pomůžeme velmi jasné analogii s hodinami. Jaké vektory se neustále otáčejí před našimi očima? To jsou hodinové ručičky . Představte si, že v rohu místnosti visí hodiny. Druhá ruka se otáčí a dosahuje jedné plné otáčky za minutu. Šipka je vektor délky jednotky.

Stín, který šíp vrhá na stěnu, se mění jako sinus s časem 1 minuty a stín na podlaze jako stín. Nebo sinusové, posunuté ve fázi o 90 stupňů. Vektor je však roven součtu jeho projekcí. Jinými slovy, šipka se rovná součtu vektorů jeho stínů.

Dvoufázový synchronní motor

Na stator umístěte dvě vinutí pod úhlem 90 stupňů, tj. Vzájemně kolmo. Dejte jim sinusový střídavý proud. Fáze proudů jsou posunuty o 90 stupňů . Máme dva vektory vzájemně kolmé, měnící se v sinusovém zákoně s fázovým posunem o 90 stupňů. Celkový vektor se bude otáčet jako ve směru hodinových ručiček, což činí jednu úplnou otáčku za periodu střídavého proudu.

Máme dvoufázový synchronní motor. Kde se proudy posouvají ve fázi pro napájení vinutí? Pravděpodobně ne každý ví, že na začátku byly distribuční sítě střídavého proudu dvoufázové. A teprve později, ne bez boje, ustoupilo třífázové cestě. Pokud se nevzdali, mohl by být náš dvoufázový elektromotor připojen přímo ke dvěma fázím.

Trojfázové sítě však vyhrály, pro které byly vyvinuty třífázové elektromotory. Dvoufázové elektromotory našly své použití v jednofázových sítích ve formě kondenzátorových motorů.

Třífázový synchronní motor

Moderní AC distribuční sítě jsou realizovány v třífázovém schématu.

  • Tři sítě sinusoidy s fázovým posunem jedné třetiny periody nebo 120 stupňů vůči sobě jsou přenášeny po síti.
  • Třífázový motor se liší od dvoufázového motoru tím, že nemá na statoru dvě, ale tři vinutí, otočený o 120 stupňů.
  • Tři cívky připojené ke třem fázím vytvářejí celkové rotující magnetické pole, které otáčí rotor.

Třífázový asynchronní motor

Proud v rotoru synchronního motoru je napájen ze zdroje. Ze stejné školní fyziky však víme, že proud v cívce může být vytvořen střídavým magnetickým polem. Můžete jednoduše zavřít konce cívky na rotoru. Můžete dokonce nechat jen jednu zatáčku, stejně jako v rámu. A nechte proud indukovat rotující magnetické pole statoru.

  1. V době startu je rotor stacionární a pole statoru se otáčí.
  2. Pole v obvodu rotoru se mění a indukuje elektrický proud.
  3. Rotor začne předbíhat statorové pole. Ale nikdy to nezachytí, protože v tomto případě přestane být proud v něm indukován.
  4. U asynchronního motoru se rotor vždy otáčí pomaleji než magnetické pole.
  5. Rozdíl rychlostí se nazývá skluz. Připojení asynchronního motoru nevyžaduje přívod proudu do vinutí rotoru.

Synchronní a asynchronní elektromotory mají své výhody a nevýhody, ale faktem je, že většina motorů používaných v průmyslu jsou dnes asynchronní třífázové motory.

Jednofázový asynchronní motor

Ponecháme-li na rotoru zkrat a na statoru jednu cívku, dostaneme úžasný design - asynchronní jednofázový motor.

Na první pohled se zdá, že takový motor by neměl fungovat. Koneckonců v rotoru není žádný proud a magnetické pole statoru se neotáčí. Pokud ale rukou tlačíte rotor v libovolném směru, motor bude pracovat! A to se bude otáčet ve směru, ve kterém se při startu tlačilo.

Činnost tohoto motoru je možné vysvětlit prezentací stacionárního střídavého magnetického pole statoru jako součtu dvou polí, která se otáčejí k sobě. Zatímco rotor je stacionární, tato pole se navzájem vyrovnávají, takže jednofázový asynchronní motor nemůže startovat nezávisle. Pokud je rotor uveden do pohybu vnější silou, bude se otáčet podél cesty jedním vektorem a směrem k druhému.

Procházející vektor bude tahat rotor za sebou, čítačový vektor bude brzdit.

Může být prokázáno, že vzhledem k rozdílu mezi rychlostmi čítače a ocasu bude vliv procházejícího vektoru silnější a motor bude pracovat v asynchronním režimu.

Systém začlenění

Je možné připojit zátěž do třífázové sítě podle dvou schémat - hvězdy a trojúhelníku. Když je hvězda spojena, začátky vinutí jsou propojeny a konce jsou spojeny s fázemi. Když je trojúhelník zapnutý, konec jednoho vinutí je připojen k začátku druhého.

Ve hvězdicovém obvodu jsou vinutí při fázovém napětí 220 V. při zapnutém delta pod lineárním 380 V.

Když je trojúhelník zapnutý, motor vyvíjí nejen větší výkon, ale také velké spínací proudy. Proto se někdy používá kombinované schéma - počínaje hvězdou, poté přechodem na trojúhelník.

Směr otáčení určuje pořadí fázového připojení. Chcete-li změnit směr, stačí vyměnit všechny dvě fáze.

Jednofázové síťové připojení

Třífázový motor může být připojen k jednofázové síti, i když se ztrátou výkonu, pokud je jedno z vinutí připojeno přes kondenzátor fázového řazení. S tímto zařazením však motor ztratí většinu svých parametrů, takže tento režim se nedoporučuje.

220 voltové připojení

Oproti třífázovému motoru byl původně určen pro začlenění do jednofázové sítě. Pro dosažení fázového posunu mezi vinutími se pracovní kondenzátor zapne, a proto se dvoufázové motory označují také jako kondenzátorové motory.

Kapacitní odpor provozního kondenzátoru se vypočítá podle vzorců pro jmenovitý provozní režim. Pokud je však režim odlišný od jmenovitého, například při rozběhu, je narušena rovnováha vinutí . Pro zajištění startovacího režimu v době startu a akcelerace paralelně s pracovníkem je připojen další startovací kondenzátor, který musí být vypnut, když výstup dosáhne jmenovitých otáček.

Jak povolit jednofázový asynchronní motor

Pokud není nutné automatické spuštění, má asynchronní jednofázový motor nejjednodušší spínací obvod. Funkce tohoto typu je nemožnost automatického startu.

Pro automatické spouštění se používá druhé spouštěcí vinutí jako u dvoufázového elektromotoru. Startovací vinutí je připojeno pouze pomocí startovacího kondenzátoru a musí být odpojeno ručně nebo automaticky.

Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!

Kategorie:

Nástroje