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Die Vorrichtung und das Betriebsprinzip des Induktionsmotors. Asynchronmotor Typ: Arbeitsprinzip, Beschreibung und Funktion

Wie bei den meisten Motoren, hat AC-Induktionsmotor (BP) mit einem feststehenden äußeren Teil, der bezeichnet wird als ein Stator und ein Rotor im Innern drehen. Zwischen ihnen gibt es Luftspalt sorgfältig berechnet.

Wie funktioniert es?

Design und Betrieb von Asynchronmotoren, wie alle anderen, beruht auf der Tatsache, dass die Bewegung des Rotors unter Verwendung des Magnetfelds Drehung zu betätigen. Drei-Phasen-AD ist die einzige Art von Motor, in dem sie aufgrund der Natur der Macht auf natürliche Weise erzeugt wird. In Gleichstrommotoren verwendet es mechanische oder elektronische Schaltung und in einphasigen AD – Zusätzlichen elektrischen Komponenten.

Um den Motor zu betreiben, müssen Sie zwei Sätze von Elektromagneten haben. Das Funktionsprinzip des Induktionsmotors ist, dass ein Satz in dem Stator hinsichtlich seiner Wicklung verbunden Wechselstromquelle gebildet ist. Nach dem Lenzschen Gesetz induziert es in dem Rotor der elektromagnetischen Kraft (EMF) in der gleichen Art und Weise wie die Spannung in der Sekundär induzierten Wicklung des Transformators, wodurch ein weitere Reihe von Elektromagneten. Daher ein anderer Name für BP – Induktionsmotor. Die Vorrichtung und der Betrieb von Asynchronmotoren ist auf dem Prinzip basiert, dass die Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern dieser Elektromagneten eine Torsionskraft erzeugt. Als Ergebnis dreht sich der Rotor in der Richtung des resultierenden Drehmoments.

Stator

Der Stator besteht aus mehreren dünnen Platten aus Aluminium oder Gusseisen. Sie sind miteinander gedrückt, um einen Hohlkernzylinder mit Rillen zu bilden. Sie sind isolierte Drähte gelegt. Jede Gruppe von Wicklungen zusammen mit dem umgebenden Kern nach dem Auftragen bildet Wechselstromelektromagneten. Die Anzahl der AD Pole hängt von den internen Verbindungen der Statorwicklungen. Es ist derart, dass, wenn der Energiequellen-Verbindungs Magnetfeld gebildet dreht.

Rotor

Der Rotor besteht aus mehreren dünnen Stahlplatten mit gleichmäßig angeordnet um den Umfang der Aluminiumstangen oder Kupfer. In seinen beliebtestenen Typen – oder kurzgeschlossenen „squirrel cage“, – an dem Enden der Stangen sind mechanisch und elektrisch mit den Ringen verbunden. Fast 90% der BP nutzt diesen Entwurf, weil es einfach und zuverlässig ist. Der Rotor besteht aus einem zylindrischen laminierten Kern mit achsparallelen Nuten für Installationsleitungen angeordnet ist. In jeder Nut fit Stab aus Kupfer, Aluminium oder eine Legierung. Sie sind kurzgeschlossen beidseitig mit Endringen. Dieser Entwurf ähnelt einem Käfigläufer, wegen dem, was und bekam einen entsprechenden Namen.

die Rotorschlitze ist recht nicht mit der Welle parallel ist. Sie sind aus zwei Gründen mit einer kleinen Schrägstellung gemacht. Die erste ist, durch eine Verringerung der magnetischen Rauschen und Harmonischen reibungslosen Betrieb des Blutdrucks zu gewährleisten. Die zweite ist die Wahrscheinlichkeit, dass der Rotor Verhaken zu reduzieren: die Zähne der Statornut durch direkte magnetische Anziehungskraft zwischen diesen eingreifen. Dies geschieht, wenn ihre Anzahl gleich ist. Der Rotor ist mit Hilfe von Lagern an jedem Ende an der Welle angebracht. Ein Teil ist in der Regel die mehr als die anderen, für die Last fahren. In einigen Motoren im Leerlauf Ende der Welle montierten Drehzahlsensoren oder Position.

Zwischen Stator und Rotor befindet sich ein Luftspalt. Durch die Energieübertragung. Das erzeugte Drehmoment bewirkt, dass der Rotor und Last zu drehen. Unabhängig von der Art des Rotors, die Vorrichtung und das Betriebsprinzip des Induktionsmotors bleibt unverändert. Typischerweise werden Blutdruck entsprechend der Anzahl der Statorwicklungen klassifiziert. Unterscheiden Sie zwischen ein- und dreiphasig Elektromotoren.

Design und Betrieb von einphasigen Induktionsmotor

Einphasige Blutdruck entfiel der größte Teil der Elektromotoren. Es ist logisch, dass die am wenigsten teuer und kitschig, den Motor zu bedienen am häufigsten verwendet wird. Wie der Name schon sagt, ist der Zweck, die Wirkung des Induktionsmotors Prinzip dieser Art sind auf dem Vorhandensein von nur einer Ständerwicklung und anhand der einphasigen Stromquelle. All diese Art von Blutdruck Rotor ist ein Eichhörnchen.

Einphasenmotoren beginnen nicht auf eigene Faust. Wenn der Motor mit der Energieversorgung durch die Hauptwicklung Wechselstrom verbunden ist, zu fließen beginnt. Es erzeugt ein gepulstes Magnetfeld. Aufgrund des Induktionsrotor mit Energie versorgt wird. Da die Hauptmagnetfeldimpulse, das Drehmoment erforderlich, um den Motor zu drehen, wird nicht erzeugt. Der Rotor beginnt, anstatt drehen zu vibrieren. Daher ist für einphasige erfordert AD einen Trigger. Es kann die ersten Impulse liefern, so dass die Welle zu bewegen.

Startmechanismus ist ein einphasiger Blutdruck Wicklung hauptsächlich zusätzlichen Stator besteht. Sie kann den Serienkondensator und Fliehkraftschalter begleiten. Wenn Spannungsversorgungsstrom zu der Hauptwicklungsspannung nacheilt aufgrund seiner Beständigkeit. Zur gleichen Zeit, Strom in der Ausgangswicklung hinter oder vor der Versorgungsspannung entsprechend die Impedanz des Auslösers. Die Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern durch die Hauptwicklung erzeugt wird und eine Startschaltung erzeugt das sich ergebende Magnetfeld. Es dreht sich in eine Richtung. Der Rotor beginnt in der Richtung des resultierenden Magnetfeldes zu drehen.

Wenn die Motorgeschwindigkeit etwa 75% des Nennwerts erreicht, trennt der Fliehkraftschalter die Startwicklung. Ferner kann der Motor ein ausreichendes Drehmoment aufrechtzuerhalten, unabhängig zu arbeiten. Außer Motoren mit speziellem Ausgangskondensator, alle Einphasenmotoren, werden typischerweise verwendet , um Energie zu erzeugen 500 Watt nicht überschreiten. In Abhängigkeit von verschiedenen Startverfahren wird die einphasige AD weiter klassifiziert, wie in den folgenden Abschnitten beschrieben.

BP Split-Phase

Zuordnungseinrichtung und der Betrieb des Asynchronmotors mit Spaltphase basierend auf der Verwendung von zwei darin Wicklungen und der Ausgangskern. Launcher besteht aus einem kleineren Drahtdurchmesser gefertigt und weniger Windungen relativ zum Haupt, einen größeren Widerstand zu erzeugen. Dies macht es möglich sein Magnetfeld in einem Winkel zu orientieren. Sie unterscheidet sich von der Richtung des Hauptmagnetfeldes, das auf die Drehung des Rotors führt. Betätigungsspule, die aus Drähten mit größerem Durchmesser gebildet wird, arbeitet der Motor in der restlichen Zeit.

Der Ausgangspunkt ist niedrig, in der Regel 100 bis 175% des Nennwerts. Der Motor verwendet einen hohen Ausgangsstrom. Er ist 7-10 mal größer als die Nenn. Das maximale Drehmoment ist auch 2,5-3,5 mal mehr. Dieser Motortyp wird in kleinen Mühle, Ventilatoren und Gebläsen sowie in anderen Anwendungen, die eine geringe Drehmomentkapazität von 40 bis 250 Watt verwendet. Vermeiden, die Verwendung solcher Motoren, bei denen häufige Zyklen von Ein-Aus oder ein hohes Drehmoment erforderlich ist.

BP startet Kondensator

Kondensator-Induktionsmotor und dessen Funktionsprinzip ist auf der Tatsache basiert, dass die Startspule auf seine Spaltphasen Kapazität in Reihe geschaltet sind, Start „Impuls“ bereitstellt. Wie in den vorhergehenden Varianten von Motoren, gibt es auch einen Fliehkraftschalter. Es deaktiviert die Zündschaltung, wenn die Motordrehzahl 75% des Nennwerts erreicht. Da der Kondensator in Reihe geschaltet ist, schafft sie eine größere Anfahrdrehmoment und erreichte 4,2-fachen des Betriebs. Ein Ausgangsstrom ist typischerweise in nominal 4,5-5,75 mal, was wegen der größeren Drähte in der Ausgangswicklung deutlich geringer als im Fall der Split-Phase ist.

Die modifizierte Ausführungsform unterscheidet sich Anlassers und Innenwiderstand. Bei dieser Art von Motorleistung wird durch einen Widerstand ersetzt wird. Der Widerstand wird in den Fällen, in denen ein niedrigeres Anfangsdrehmoment als die Verwendung einen Kondensators verwendet. Neben geringer Kosten, gibt es nicht Vorteile gegenüber kapazitivem Start. Kleinförderer, große Ventilatoren und Pumpen, sowie in vielen Geräten mit Direktantrieb oder mit Getrieben: Diese Motoren sind in Einheiten mit Riemenantrieb verwendet.

AD mit einem Arbeitsphasenverschiebungskondensator

Die Vorrichtung und die Arbeitsweise des Induktionsmotors dieser Art sind auf dem permanenten Anschluss der in Reihe mit der Startwicklung geschalteten Kondensator basiert. Nach dem Verlassen wird der Motor bei Nenndrehzahl Hilfsausgangskreis. Da der Behälter für den Dauerbetrieb ausgelegt sein sollte, kann es nicht den Anfangsimpulsausgangskondensator bereitzustellen. Das Ausgangsdrehmoment dieses Motors niedrig. Er ist von 30 bis 150% der Nenn. Ausgangsstrom klein ist – weniger als 200% der Nennleistung, die Elektromotoren dieser Art ideal macht, wo häufig erforderlich, das Ein- und Ausschalten.

Diese Konstruktion hat mehrere Vorteile. Scheme ist leicht für die Verwendung mit dem Drehzahlregler verändert. Die Elektromotoren können für eine optimale Effizienz und hohen Leistungsfaktor konfiguriert werden. Sie sind die zuverlässigsten der Einphasenmotoren allgemein betrachtet, da die Fliehkraftstartschalter nicht auf sie verwendet wird. Sie sind in Ventilatoren, Gebläse verwendet, und enthalten oft eine Vorrichtung. Zum Beispiel in den Verstellmechanismen, Systeme von Gattern und Garagentore öffnen.

BP mit Anlauf und Betriebskondensator

Die Vorrichtung und das Betriebsprinzip des Induktionsmotors dieser Art ist auf dem sequentiellen Ausgangskondensator basierend auf die Startspule verbunden. Dies ermöglicht es, mehr Drehmoment zu schaffen. Darüber hinaus hat es einen permanenten Kondensator in Reihe mit der Hilfswicklung nach den Behältern Anfahren. Dieses Schema erlaubt es, großen Überlastmoment.

Diese Art von Motor ist für die unteren Volllastströme ausgelegt, die ihre höhere Effizienz gewährleistet. Diese Konstruktion ist teurer aufgrund der Anwesenheit des Startens Betriebskondensator und der Fliehkraftschalter. Verwenden in Holzbearbeitungsmaschinen, Kompressoren, Hochdruck-Wasserpumpen, Vakuumpumpen und wo ein hohes Drehmoment erforderlich ist. Leistung – 0,75 bis 7,5 kW.

BP mit schattigem Pol

Gestaltung und den Betrieb eines Induktionsmotors dieser Art besteht darin, dass es nur eine Hauptwicklung und keinen Anfang. Start wird gemacht, weil ein kleiner Abschnitt um jedes des Statorpole eine abschirmende Kupferring aufweist, wobei das Magnetfeld in diesem Bereich hinter dem Bereich in dem nicht abgeschirmten Teil. Das Zusammenwirken von zwei Feldern führt zu einer Drehung der Welle.

Da kein Anlauf Spule oder Kondensator oder Schalter ist der Motor elektrisch einfach und kostengünstig. Darüber hinaus kann die Geschwindigkeit durch Variieren der Spannung oder der Wicklungs rake gesteuert werden. Die Motorkonstruktion mit abgeschirmten Polen ermöglicht die Massenproduktion. Es ist in der Regel einen „one-off“ betrachtet, da es viel billiger zu ersetzen, als eine Reparatur. Zusätzlich zu den positiven Eigenschaften in einer solchen Anordnung hat eine Reihe von Nachteilen auf:

  • Niedriges Drehmoment gleich 25-75% des Nennwerts;
  • hohe Schlupf (7-10%);
  • geringer Wirkungsgrad (unter 20%).

Die niedrig Anfangskosten ermöglichen die Verwendung dieser Art von Blutdruck in niedrigen oder selten verwendeten Geräten. Wir sprechen über die täglichen Multi-Speed-Fan. Aber das Low-End-Drehmoment, geringe Effizienz und geringe mechanische Eigenschaften erlauben nicht ihrer gewerbliche oder industrielle Anwendung.

Drei-Phasen-AD

Diese Motoren sind weit verbreitet in der Industrie verwendet. Design und Betrieb von Dreiphasen-Induktionsmotor wird durch das Design Leistung festgestellt – mit dem Käfig oder Wund Rotor. Wickeln, Fliehkraftschalter oder ein anderes Gerät für den Start nicht startet einen Kondensator benötigt. Ausgangspunkt Durchschnitt und groß sowie Kapazität und Effizienz. Gebrauchte in Schleifmaschinen, Drehmaschinen, Bohrmaschinen, Pumpen, Kompressoren, Förderbänder und andere Landmaschinen.

BP geschlossen Rotor

Dieser Drehstrom-Asynchron – Motor, Funktionsprinzipien und Vorrichtungen , die oben beschrieben wurden. Bilanzierung von fast 90% aller Drehstrommotoren. Produziert Leistung 250 Watt bis zu mehreren hundert Kilowatt. Im Vergleich mit Einphasenmotoren von 750 W, sie sind billiger und können schwere Lasten standhalten.

BP gewickelten Rotor

Design und Betrieb von Drehstrom-Asynchron-Motor mit Schleifringmotoren unterscheiden sich von dem Blutdruck des „Käfigläufer“, dass der Rotor eine Reihe von Wicklungen aufweist, deren Enden nicht kurzgeschlossen werden. Sie werden auf den Schleifringen angezeigt. Es ermöglicht Ihnen, es externe Widerstände und Schützen zu verbinden. Das maximale Drehmoment ist direkt proportional zur Rotorwiderstand. Daher wird bei niedrigeren Geschwindigkeiten kann es Widerstand zu erhöhen hinzugefügt werden. Hohe Beständigkeit ermöglicht ein großes Drehmoment bei einem niedrigen Ausgangsstrom zu erhalten.

Da der Widerstand Beschleunigung des Rotors verringert, die Eigenschaften des Motors zu ändern, um die Lastanforderungen zu erfüllen. Nachdem der Motor die Grundgeschwindigkeit erreicht hat, sind externe Widerstände deaktiviert. Und der Elektromotor arbeitet als normalen Blutdruck. Diese Art eignet sich für hohe Trägheitsbelastung, um die Anwendung des Drehmoments auf nahezu Null Geschwindigkeit erfordern. Es bietet Beschleunigung auf das Maximum in kürzester Zeit bei minimalem Stromverbrauch.

Ein Nachteil solcher Motoren ist, dass Schleifringe und Bürsten regelmäßige Wartung benötigen, die nicht für den Motor mit kurzgeschlossenem Rotor erforderlich ist. Wenn die Rotorwicklung kurzgeschlossen ist und einen Versuch zu starten (t. E. Die Vorrichtung wird die Standard-BP), wird es ein sehr hoher Stromfluss sein. Es ist 14 mal größer als die bei sehr niedrigem Drehmoment bewertet beträgt 60% des Ausgangswertes. In den meisten Fällen wird die Anwendung nicht gefunden.

die Drehgeschwindigkeit abhängig von dem Drehmoment durch Veränderung von dem Rotorwiderstand Steuerung kann bei einer bestimmten Last variiert Geschwindigkeit. Es kann sie effektiv um ungefähr 50% reduzieren, wenn die Last mit variablem Drehmoment und Geschwindigkeit erfordert, die in Druckmaschinen, Kompressoren, Förderer, Aufzüge und Elevatoren gemeinsam ist. Abnahmerate von unter 50% führt zu einem sehr niedrigen Wirkungsgrad aufgrund der höheren Verlustleistung in den Rotorwiderstandsart.