Egyfázisú és kétfázisú aszinkron motorok
Egyfázisú aszinkron motorok célja, berendezése és működési elve
Az egyfázisú indukciós motorok kis teljesítményű gépek, amelyek felépítésükben hasonló háromfázisú mókuskalitkás motorokhoz hasonlítanak.
Az egyfázisú aszinkron motorok az állórész-elrendezésben különböznek a háromfázisú motoroktól, ahol a kétfázisú tekercs a mágneses áramkör hornyaiban található, amely a fő vagy a munkafázisból áll, 120 el fázisterülettel. jégeső és a C1 és C2 jelzésű kapcsokhoz, valamint egy 60 el fázisterületű segéd- vagy indítófázishoz vezet. jégeső, és a B1 és B2 jelzésű terminálokhoz vezet (1. ábra).
Ezen tekercselési fázisok mágneses tengelyei egymáshoz képest 0 = 90 el szögben vannak eltolva. jégeső. A váltakozó feszültségű hálózatra kapcsolt munkafázis nem okozhatja a forgórész forgását, mivel az árama egy fix szimmetriatengelyű váltakozó mágneses teret gerjeszt, amelyet időben harmonikusan változó mágneses indukció jellemez.
Rizs. 1. Egyfázisú mókuskalitkás forgórészes indukciós motor kapcsolási rajza.
Ez a mező két komponenssel reprezentálható - azonos kör alakú, közvetlen és fordított sorrendű mágneses mezőkkel, amelyek mágneses indukciókkal forognak, ellentétes irányban forognak azonos sebességgel. Ha azonban a forgórészt előgyorsítják a kívánt irányba, akkor a munkafázis bekapcsolásakor is ugyanabba az irányba forog.
Emiatt az egyfázisú motor indítása a forgórész indítógomb megnyomásával történő felgyorsításával kezdődik, ami az állórész tekercselés mindkét fázisában áramokat gerjeszt, amelyek fáziseltolódása a forgórész paramétereitől függő mértékben történik. Z fázisváltó eszköz, ellenállás, induktor vagy kondenzátor formájában, valamint elektromos áramköri elemek, amelyek az állórész tekercsének működési és indítási fázisát tartalmazzák. Ezek az áramok a légrésben mágneses indukcióval forgó mágneses teret idéznek elő a gépben, amely periodikusan és monotonan változik a maximum és minimum értékeken belül, és vektorának vége ellipszist ír le.
Azt. Az elliptikusan forgó mágneses tér érzékeli az EMF-et és az áramokat a rövidre zárt rotor tekercselés vezetékeiben, amelyek ezzel a mezővel kölcsönhatásba lépve biztosítják az egyfázisú motor forgórészének gyorsulását a mező forgásirányában, és néhány másodperc alatt eléri a névleges sebességet.
Az indítógomb elengedésével a villanymotor kétfázisú üzemmódból egyfázisú üzemmódba kerül, amit a váltakozó mágneses tér megfelelő komponense is támogat, amely forgása során a csúszás miatt kissé megelőzi a forgó rotort.
Az egyfázisú aszinkron motor állórész tekercsének indítófázisának időben történő leválasztása az áramhálózatról annak kialakítása miatt szükséges, amely rövid távú üzemmódot biztosít - általában legfeljebb 3 másodpercig, ami kizárja annak hosszabb tartózkodását terhelés alatt az elfogadhatatlan túlmelegedés, a szigetelés égése és sérülése miatt.
Az egyfázisú aszinkron motorok működési megbízhatóságának növelését a VT és B2 jelzésű kapcsokra csatlakoztatott megszakítóérintkezős centrifugális kapcsoló, valamint a PT és C1 sorkapcsokkal rendelkező, hasonló érintkezőkkel rendelkező hőrelé a gépházba való beépítése biztosítja (2. c, d).
A centrifugális kapcsoló automatikusan leválasztja a B1 és B2 sorkapcsokra csatlakoztatott állórész tekercs indítófázisát, amikor a forgórész a névlegeshez közeli fordulatszámot ér el, a hőrelé pedig leválasztja az állórész tekercsének mindkét fázisát a fűtésről. magasabb a megengedettnél.
A forgórész forgásirányának megfordítását úgy érjük el, hogy az indításkor az állórész tekercsének egyik fázisában az áram irányát megváltoztatjuk az indítógomb átkapcsolásával és a fémlemez átrendezésével az elektromos motor kapcsain ( ábra). 2, a, b) vagy csak két hasonló lemez átrendezésével (2. ábra, c, d).
Rizs. 2. Egyfázisú aszinkron motor állórész tekercsének kivezetéseinek jelölése forgórészes rotorral és azok bekötése a forgórész forgásához: a, c — jobb, b, d — bal.
Egyfázisú és háromfázisú aszinkron motorok műszaki jellemzőinek összehasonlítása
Az egyfázisú aszinkron motorok különböznek a háromfázisú gépektől, amelyek névleges teljesítményükben hasonlóak, csökkentett kezdeti nyomatéktényezővel kn = МХ / Mnom és megnövelt kezdeti áramtényezővel ki = Mi / Mnom, amelyek egyfázisú, kezdeti fázisú villanymotorokhoz valók. Az állórész tekercsének megnövelt egyenáram-ellenállású és a munkafázis kisebb induktivitása fontos kn — 1,0 — 1,5 és ki = 5 — 9.
Az egyfázisú aszinkron motorok indítási jellemzői rosszabbak, mint a háromfázisú aszinkron motoroké, mivel az egyfázisú gépek indításakor elliptikusan forgó mágneses tér gerjesztődik, amelynek az állórész tekercsének kezdeti fázisa kettőnek felel meg. az egyenetlen körkörösen forgó mágneses mezők – közvetlenül és fordítva – fékező hatást okoznak.
Az állórész tekercselés munka- és indítófázisának elektromos áramkörei elemeinek paramétereinek kiválasztásával biztosítható a körkörösen forgó mágneses tér gerjesztése indításkor, ami egy elkészített fázisváltó elemmel lehetséges. megfelelő kapacitású kondenzátor formájában.
Mivel a forgórész gyorsulása a gépáramkörök paramétereinek változását idézi elő, a forgó mágneses tér körkörösről ellipszisre változik, így rontja a motor indítási jellemzőit. Ezért körülbelül 0,8 névleges fordulatszámnál az elektromos motor állórész tekercsének indítófázisa manuálisan vagy automatikusan lekapcsol, aminek következtében a motor egyfázisú üzemmódra vált.
Az indítókondenzátorral rendelkező egyfázisú aszinkron motorok a kezdeti indítónyomaték kp = 1,7-2,4 többszöröse és a ki = 3-5 kezdeti indítóáram többszöröse.
Kétfázisú aszinkron motorok
Kétfázisú aszinkron motoroknál az állórész tekercsének két fázisa 90 el fázisterülettel. üdvözlet a dolgozók. Az állórész mágneses áramkörének hornyaiban helyezkednek el, így mágneses tengelyeik 90 el szöget zárnak be. jégeső. Az állórész tekercsének ezek a fázisai nemcsak a fordulatok számában, hanem a névleges feszültségben és áramban is különböznek egymástól, bár összteljesítményük megegyezik a motor névleges üzemmódjában.
Az állórész tekercsének egyik fázisában van egy állandó Cp kondenzátor (3. ábra, a), amely a motor névleges üzemmódja mellett körkörösen forgó mágneses mezőt gerjeszt. Ennek a kondenzátornak a kapacitását a következő képlet határozza meg:
° Cp = I1sinφ1 / 2πfUn2
ahol I1 és φ1- az állórész tekercsének kondenzátor nélküli fázisáramkörének feszültsége és árama közötti áram és fáziseltolás körkörösen forgó mágneses térben, I és ti - a váltakozó áram frekvenciája és a tápfeszültség hálózat, illetve n-transzformációs együttható - az állórész tekercselés fázisainak effektív fordulatszámának aránya kondenzátorral és kondenzátor nélkül, amelyet a képlet határoz meg
n = kvol2 w2 / ktom 1 w1
ahol коб2 és коб1 — az állórész tekercsének megfelelő fázisainak tekercselési együtthatói w2 és w1 fordulatszámmal.
Az Uc kondenzátor kapocsfeszültsége sorba van kötve egy kétfázisú indukciós motor tekercselési fázisával, körkörösen forgó mágneses térrel az U hálózati feszültség felett, és a következőképpen határozzák meg:
Uc = U √1 + n2
A névlegestől eltérő motorterhelésre való átállás a forgó mágneses tér megváltozásával jár együtt, amely a körkörös helyett elliptikussá válik.Ez rontja a motor működési tulajdonságait, és indításkor csökkenti a kezdeti értéket Indító nyomaték MP <0,3Mnom, korlátozza a tartósan csatlakoztatott kondenzátormotorok használatát csak enyhe indítási feltételek mellett.
A kezdeti nyomaték növelése érdekében a Cn indítókondenzátort párhuzamosan csatlakoztatjuk a Cp munkakondenzátorral (3. ábra, b), amelynek kapacitása sokkal nagyobb, mint a munkakondenzátor kapacitása, és a kezdeti indítási készlettől függ. nyomaték, amely kettőre vagy többre növelhető.
Rizs. 3. Kétfázisú aszinkron motorok mókuskalitkás forgórészes bekapcsolásának sémája: a — tartósan csatlakoztatott kondenzátorral, b — üzemi és indító kondenzátorral.
Miután a forgórész a névleges indítókondenzátor 0,6–0,7 sebességére gyorsul, kikapcsolja, hogy elkerülje a körkörös forgó mágneses tér elliptikussá való átalakulását, ami rontja a motor működését.
Az ilyen kondenzátormotorok indítási módját a következő paraméterek jellemzik: kn = 1,7 — 2,4 és ki = 4 — 6.
A kondenzátormotorok jobb energiajellemzőkkel rendelkeznek, mint az egyfázisú motorok, amelyeknek az állórész tekercsén kezdeti fátyol van, és teljesítménytényezőjük a kondenzátorok használatának köszönhetően magasabb, mint az azonos teljesítményű háromfázisú motoroké.
Univerzális aszinkron motorok
Az automatikus vezérlőberendezések univerzális aszinkron motorokat használnak - kis teljesítményű háromfázisú gépek, amelyek háromfázisú vagy egyfázisú hálózathoz csatlakoznak. Egyfázisú hálózatról táplálva a motorok indítási és működési jellemzői valamivel rosszabbak, mint háromfázisú üzemmódban.
Az UAD sorozatú univerzális aszinkron motorok két- és négypólusúak, amelyek háromfázisú üzemmódban 1,5-70 W névleges teljesítményűek, egyfázisú üzemmódban pedig 1-55 W, és váltakozó árammal működnek. 50 Hz frekvenciájú feszültséghálózat η= 0,09 — 0,65 hatásfokkal.
Egyfázisú aszinkron motorok árnyékolt vagy árnyékolt pólusokkal
Az osztott vagy árnyékolt pólusú egyfázisú indukciós motorokban minden pólust mély horony két egyenlőtlen részre osztja, és a pólus teljes mágneses áramkörét lefedő egyfázisú tekercset és a kisebb részén elhelyezkedő rövidre zárt meneteket hordozza.
Ezeknek a motoroknak a forgórésze rövidzárlati tekercseléssel rendelkezik. Az állórész tekercsének szinuszos feszültségbe foglalása együtt jár benne áram létrehozásával és egy fix szimmetriatengelyű váltakozó mágneses tér gerjesztésével, amely a megfelelő emf-et és áramokat indukálja a rövidre zárt hurkokban.
A rövidzárlati áramok hatására a megfelelő m.d.-ek mágneses teret gerjesztenek, ami megakadályozza a fő mágneses tér erősödését és gyengülését az árnyékolt gyakori pólusokban. A pólusok árnyékolt és árnyékolatlan részének mágneses tere időben fázison kívül van, és térben eltolva alkotja az így létrejövő ellipszis alakú forgó mágneses teret, amely a pólus árnyékolatlan részének mágneses tengelyétől a mágneses tengely felé halad. árnyékolt részéből.
Ennek a mezőnek a kölcsönhatása a forgórész tekercsében indukált áramokkal az Mn = (0,2 - 0,6) Mnom kezdeti nyomaték megjelenését és a forgórész névleges fordulatszámra való felgyorsulását okozza, ha a motor tengelyére kifejtett fékezőnyomaték nem szabad. hogy túllépje az indítónyomatékot.
Az osztott vagy árnyékolt pólusú egyfázisú aszinkron motorok kezdeti indítási és maximális nyomatékának növelésére a pólusok közé acéllemez mágneses söntöket helyeznek el, amelyek a forgó mágneses teret közelebb hozzák a kör alakúhoz.
Az árnyékolt pólusú motorok nem megfordítható eszközök, amelyek lehetővé teszik a gyakori indítást, hirtelen leállást és hosszú ideig késleltethetők. Két- és négypólusú, 0,5-30 W névleges teljesítménnyel és 300 W-ig továbbfejlesztett kivitellel készülnek 50 Hz-es váltakozó feszültségű hálózatról, ηnom = 0,20-0,40 hatásfok mellett.
Olvassa el még: Selsyns: cél, eszköz, cselekvési elv
