Artikkelissa opit, mitä AC-moottorit ovat, harkitse niiden laitetta, toimintaperiaatetta, laajuutta. On syytä huomata, että nykyään yli 95 prosenttia kaikista käytetyistä moottoreista on asynkronisia koneita. Niistä on tullut laajalle levinneitä, koska niillä on korkea luotettavuus, ne voivat palvella erittäin pitkään ylläpidettävyyden ansiosta.
Induktiomoottorien toimintaperiaate
Ymmärtääksesi, miten sähkömoottori toimii, voit tehdä pienen kokeilun. Tämä vaatii tietysti erikoistyökalun. Asenna hevosenkengän magneetti niin, että sitä ohjaa kahva. Kuten tiedät, magneetilla on kaksi napaa. Niiden väliin on tarpeen sijoittaa kuparista valmistettu sylinteri. Olettaen, että se voi pyöriä vapaasti akselinsa ympäri. Nyt itse kokeilu. Aloitat pyörittämään magneettia, tämä luo kentän, jokaliikkuu. Kuparisylinterin sisään alkaa ilmaantua pyörrevirtoja, jotka vastustavat magneettikenttää.
Tämän seurauksena kuparisylinteri alkaa pyöriä kestomagneetin liikkumissuuntaan. Lisäksi sen nopeus on hieman pienempi. Syynä tähän on se, että samalla nopeudella voimalinjat lakkaavat leikkaamasta magneetin kenttää. Magneettikenttä pyörii synkronisesti. Mutta itse magneetin nopeus ei ole synkroninen. Ja jos lyhennät määritelmää hieman, se on asynkroninen. Tästä syystä sähkökoneen nimi - asynkroninen sähkömoottori. Karkeasti ottaen AC-moottorin piiri on suunnilleen sama kuin yllä olevassa kokeessa. Staattorin käämitys tuottaa vain magneettikentän.
DC Motors
Ne eroavat jonkin verran AC-oikosulkumoottoreista. Ensinnäkin siinä on yksi tai kaksi staattorikäämiä. Toiseksi menetelmä roottorin nopeuden muuttamiseen on hieman erilainen. Mutta roottorin pyörimissuuntaa muutetaan napaisuuden vaihdolla (asynkronisissa koneissa verkkovirran vaiheet käännetään). Voit muuttaa tasavirtamoottorin roottorin nopeutta lisäämällä tai vähentämällä staattorin käämitykseen syötettyä jännitettä.
DC-moottori ei voi toimia ilman roottorissa olevaa herätekäämiä. Jännite välitetään harjakokoonpanolla. Tämä on suunnittelun epäluotettavin elementti. Grafiitista valmistetut harjat kuluvat ajan myötä, mikä johtaa epäonnistumiseen.moottori kaipaa korjausta. Huomaa, että AC- ja DC-moottoreissa on samat komponentit, mutta niiden rakenteet eroavat huomattavasti.
Sähkömoottorin rakenne
Kuten kaikki muutkin ei-staattiset sähkökoneet, oikosulkumoottori koostuu kahdesta pääosasta - staattorista ja roottorista. Ensimmäinen elementti on kiinteä, siihen asetetaan kolme käämiä, jotka on kytketty tietyn järjestelmän mukaisesti. Roottori on liikuteltava, sen muotoilua kutsutaan "oravan häkkiksi". Syy tähän nimeen on, että sisäinen rakenne on hyvin samanlainen kuin oravapyörä.
Jälkimmäinen ei tietenkään ole sähkömoottorissa. Roottori on keskitetty kahdella staattoriin kiinnitetyllä kannen avulla. Niissä on laakerit, jotka helpottavat pyörimistä. Juoksupyörä on asennettu moottorin takaosaan. Sen avulla suoritetaan sähkökoneen jäähdytys. Staattorissa on rivat, jotka parantavat lämmönpoistoa. Näin ollen AC-moottorit toimivat normaaleissa lämpöolosuhteissa.
Induktiomoottorin staattori
On syytä huomata, että nykyaikaisten asynkronisten sähkömoottoreiden staattorissa on ilmaisemattomat navat. Yksinkertaisesti sanottuna koko pinnan sisäpuoli on täysin sileä. Pyörrevirtahäviöiden vähentämiseksi ydin on valmistettu erittäin ohuista teräslevyistä. Nämä levyt ovat hyvin lähellä toisiaan ja kiinnitetään myöhemmin koteloon, josta on valmistettutulla. Staattorissa on aukot käämien asentamista varten.
Käämit on valmistettu kuparilangasta. Niiden yhteys tehdään "tähdellä" tai "kolmiolla". Kotelon yläosassa on pieni kilpi, täysin eristetty. Se sisältää koskettimet käämien liittämistä ja liittämistä varten. Lisäksi voit kytkeä käämit tähän suojukseen asennettujen hyppyjohtimien avulla. Vaihtovirtamoottorin laitteen avulla voit liittää käämit nopeasti haluttuun piiriin.
Induktiomoottorin roottori
Hänestä on jo sanottu vähän. Se näyttää oravan häkiltä. Roottorirakenne on koottu ohuista teräslevyistä, kuten staattori. Roottorin urissa on käämitys, mutta sitä voi olla useita tyyppejä. Kaikki riippuu siitä, onko roottori vaihe vai oravahäkki. Yleisimmät viimeaikaiset mallit. Paksut kuparitangot sopivat uriin ilman eristemateriaalia. Näiden sauvojen molemmat päät on yhdistetty kuparirenkailla. Joskus oravahäkin sijasta käytetään valuroottoreita.
Mutta on myös AC-moottoreita, joissa on vaiheroottori. Niitä käytetään paljon harvemmin, pääasiassa sähkömoottoreissa, joilla on erittäin suuri teho. Toinen tapaus, jossa on tarpeen käyttää vaiheroottoreita sähkömoottoreissa, on suuren voiman luominen laukaisuhetkellä. Totta, tätä varten sinun on käytettävä erityistä reostaattia.
Asynkronisen moottorin käynnistysmenetelmät
AC-oikosulkumoottorin käynnistäminen on helppoa, liitä vain staattorin käämit kolmivaiheiseen verkkoon. Kytkentä tehdään magneettisilla käynnistimillä. Niiden ansiosta voit melkein automatisoida käynnistämisen. Jopa päinvastoin voidaan tehdä ilman suuria vaikeuksia. Mutta joissakin tapauksissa on tarpeen vähentää staattorin käämeihin syötettyä jännitettä.
Tämä tehdään käyttämällä "kolmio"-yhteysmallia. Tässä tapauksessa käynnistys tehdään, kun käämit on kytketty "tähti"-järjestelmän mukaisesti. Kun kierrosten lukumäärä kasvaa ja saavuttaa käämin maksimiarvon, on tarpeen vaihtaa "kolmio" -järjestelmään. Tässä tapauksessa virrankulutus pienenee noin kolme kertaa. Mutta on otettava huomioon, että kaikki staattorit eivät voi toimia normaalisti, kun ne on kytketty "delta"-kaavion mukaan.
Nopeussäätö
Teollisuudessa ja jokapäiväisessä elämässä taajuusmuuttajat ovat yhä suositumpia. Niiden avulla voit muuttaa roottorin pyörimisnopeutta kevyellä käden liikkeellä. On syytä huomata, että AC-moottoreita käytetään yhdessä taajuusmuuttajien kanssa useimmissa mekanismeissa. Sen avulla voit hienosäätää asemaa, mutta sinun ei tarvitse käyttää magneettisia käynnistimiä. Kaikki säätimet on kytketty taajuusmuuttajan koskettimiin. Asetusten avulla voit muuttaa sähkömoottorin roottorin kiihtymisaikaa, sen pysäytystä, minimi- ja maksiminopeuden aikaa sekä monia muita suojaaviatoiminnot.
Johtopäätös
Nyt tiedät kuinka AC-moottori toimii. Tutkimme jopa suosituimman asynkronisen moottorin suunnittelua. Se on halvin kaikista markkinoilla olevista. Lisäksi sen normaalia toimintaa varten ei tarvitse käyttää erilaisia apulaitteita. Erityisesti reostaatit. Ja vain sellainen lisäys kuin taajuusmuuttaja voi helpottaa asynkronisen sähkömoottorin toimintaa, laajentaa merkittävästi sen ominaisuuksia.
