В статията ще научите какво представляват променливотоковите двигатели, разгледайте тяхното устройство, принцип на действие, обхват. Струва си да се отбележи, че днес в индустрията повече от 95 процента от всички използвани двигатели са асинхронни машини. Те станаха широко разпространени поради факта, че имат висока надеждност, могат да служат много дълго време поради тяхната поддръжка.
Принципът на работа на асинхронните двигатели
За да разберете как работи електрическият двигател, можете да направите малък експеримент. Разбира се, това изисква специален инструмент. Монтирайте подковообразния магнит така, че да се задвижва от дръжката. Както знаете, магнитът има два полюса. Между тях е необходимо да се постави цилиндър, изработен от мед. С очакването, че може свободно да се върти около оста си. Сега самият експеримент. Започвате да въртите магнита, това създава поле, коетосе движи. В медния цилиндър започват да се появяват вихрови токове, които противодействат на магнитното поле.
В резултат на това медният цилиндър започва да се върти в посоката, в която се движи постоянният магнит. Освен това скоростта му е малко по-ниска. Причината за това е, че при еднаква скорост силовите линии престават да се пресичат с полето на магнита. Магнитното поле се върти синхронно. Но скоростта на самия магнит не е синхронна. И ако съкратите малко дефиницията, тогава тя е асинхронна. Оттук идва и името на електрическата машина - асинхронен електродвигател. Грубо казано, веригата на AC мотора е приблизително същата като в горния експеримент. Само магнитното поле се генерира от намотката на статора.
DC двигатели
Те са малко по-различни от AC индукционните двигатели. Първо, той има една или две намотки на статора. Второ, методът за промяна на скоростта на ротора е малко по-различен. Но посоката на въртене на ротора се променя чрез обръщане на полярността (за асинхронни машини фазите на мрежата се обръщат). Можете да промените скоростта на ротора на DC мотор чрез увеличаване или намаляване на напрежението, приложено към намотката на статора.
A DC мотор не може да работи без възбуждащата намотка, която е на ротора. Напрежението се предава с помощта на четка. Това е най-ненадеждният елемент от дизайна. Четките, изработени от графит, се износват с течение на времето, което води до повреда.двигателят се нуждае от ремонт. Имайте предвид, че AC и DC двигателите имат едни и същи компоненти, но техните дизайни се различават значително.
Дизайн на електрически мотор
Като всяка друга нестатична електрическа машина, асинхронният двигател се състои от две основни части - статор и ротор. Първият елемент е фиксиран, върху него се поставят три намотки, които са свързани по определена схема. Роторът е подвижен, дизайнът му се нарича "клетка за катерици". Причината за това име е, че вътрешната структура е много подобна на колело на катерица.
Последното, разбира се, не е в електрическия мотор. Роторът се центрира с помощта на два капака, монтирани на статора. Имат лагери, които улесняват въртенето. На задната страна на двигателя е монтирано работно колело. С негова помощ се осъществява охлаждането на електрическата машина. Статорът има ребра, които подобряват разсейването на топлината. По този начин двигателите с променлив ток работят при нормални термични условия.
Статор на асинхронния двигател
Заслужава да се отбележи, че статорът на съвременните асинхронни електродвигатели има неекспресирани полюси. Казано по-просто, вътрешната страна на цялата повърхност е идеално гладка. За да се намалят загубите от вихров ток, сърцевината е направена от много тънки стоманени листове. Тези листове са много близо един до друг и впоследствие се фиксират в корпус, изработен отда стане. Статорът има прорези за полагане на намотки.
Намотките са изработени от медна тел. Връзката им се осъществява в "звезда" или "триъгълник". В горната част на корпуса има малък щит, напълно изолиран. Съдържа контакти за свързване и свързване на намотките. Освен това можете да свържете намотките с помощта на джъмпери, инсталирани в този щит. Устройството на AC мотора ви позволява бързо да свържете намотките към желаната верига.
ротор на индукционния двигател
Вече беше казано малко за него. Прилича на клетка за катерици. Конструкцията на ротора е сглобена от тънки стоманени листове, като статора. В жлебовете на ротора има намотка, но тя може да бъде от няколко вида. Всичко зависи от това дали е фазов или катеричен ротор. Най-често срещаните скорошни дизайни. Дебелите медни пръти се вписват в жлебовете без изолационен материал. И двата края на тези пръти са свързани с медни пръстени. Понякога вместо клетка за катерици се използват ляти ротори.
Но има и AC двигатели с фазов ротор. Използват се много по-рядко, главно за електродвигатели, които имат много голяма мощност. Вторият случай, в който е необходимо да се използват фазови ротори в електродвигателите, е създаването на голяма сила в момента на стартиране. Вярно е, че за това трябва да използвате специален реостат.
Методи за стартиране на асинхронен двигател
Стартирането на AC индукционен двигател е лесно, просто свържете намотките на статора към трифазна мрежа. Връзката се осъществява с помощта на магнитни стартери. Благодарение на тях можете почти да автоматизирате стартирането. Дори и обратното може да се направи без особени затруднения. Но в някои случаи е необходимо да се намали напрежението, което се подава към намотките на статора.
Това се прави чрез използване на схема за свързване "триъгълник". В този случай началото се извършва, когато намотките са свързани по схемата "звезда". С увеличаване на броя на оборотите, достигайки максималната стойност на намотката, е необходимо да преминете към схемата "триъгълник". В този случай консумацията на ток се намалява с около три пъти. Но трябва да се има предвид, че не всеки статор може да функционира нормално, когато е свързан по схемата "делта".
Контрол на скоростта
В индустрията и ежедневието честотните преобразуватели стават все по-популярни. С тяхна помощ можете да промените скоростта на въртене на ротора с леко движение на ръката си. Струва си да се отбележи, че AC двигателите се използват заедно с честотни преобразуватели в повечето механизми. Позволява ви да прецизирате задвижването, като същевременно не е необходимо да използвате магнитни стартери. Всички органи за управление са свързани към контактите на честотния преобразувател. Настройките ви позволяват да промените времето на ускорение на ротора на електродвигателя, неговото спиране, времето на минимална и максимална скорост, както и много други защитнифункции.
Заключение
Сега знаете как работи AC мотор. Дори проучихме дизайна на най-популярния асинхронен двигател. Той е най-евтиният от всички, които се предлагат на пазара. Освен това, за нормалното му функциониране, не е необходимо да се използват различни спомагателни устройства. По-специално реостатите. И само такова допълнение като честотен преобразувател може да улесни работата на асинхронен електродвигател, значително да разшири неговите възможности.
