Apa itu motor aruhan dan bagaimana ia berfungsi

Motor aruhan mudah dan boleh dipercayai dan inilah sebabnya ia sangat sering digunakan dalam pengeluaran dan peralatan rumah tangga, dari pemacu injap hingga putaran dram di mesin basuh. Dalam artikel ini kami akan memberitahu anda dengan kata-kata mudah mengenai apa itu motor elektrik tak segerak, apakah itu dan bagaimana mesin elektrik jenis ini berfungsi.

Spesies

Motor aruhan (AM) dibahagikan kepada dua kumpulan utama:

• pemutar sangkar tupai
• dengan pemutar fasa.

Sekiranya kita menghilangkan nuansa, perbezaannya adalah bahawa motor rotor-sangkar tupai tidak mempunyai sikat dan belitan yang jelas, kurang memerlukan pemeliharaan. Manakala pada motor tak segerak dengan rotor fasa terdapat tiga belitan yang disambungkan ke gelincir gelincir, arus dari mana dikeluarkan oleh berus. Tidak seperti yang sebelumnya, lebih baik mengawal tork pada poros dan lebih mudah untuk mewujudkan permulaan yang lancar untuk mengurangkan arus masuk.

Selebihnya enjin mengelaskan:

• mengikut bilangan fasa bekalan - fasa tunggal dan dua fasa (digunakan dalam kehidupan seharian ketika digerakkan oleh rangkaian 220V), dan tiga fasa (paling banyak digunakan dalam pengeluaran dan di bengkel).
• dengan cara mengikat - bebibir atau pada kaki.
• mengikut mod operasi - untuk mod jangka panjang, jangka pendek atau berulang-pendek.

Dan beberapa faktor lain yang mempengaruhi pilihan produk tertentu untuk digunakan dalam keadaan tertentu.

Banyak yang boleh dikatakan mengenai motor elektrik fasa tunggal: sebahagiannya dilancarkan melalui kapasitor, dan ada yang memerlukan kapasiti permulaan dan berfungsi. Terdapat juga pilihan dengan giliran pintas, yang berfungsi tanpa kapasitor dan digunakan, misalnya, di tudung. Sekiranya anda berminat, tulis di komen dan kami akan menulis artikel mengenainya.

Peranti

Secara definisi, "asynchronous" merujuk kepada motor AC di mana rotor berputar lebih perlahan daripada medan magnet stator, iaitu secara tidak segerak. Tetapi definisi ini tidak terlalu bermaklumat. Untuk memahaminya, anda perlu memikirkan bagaimana enjin ini direka.

Motor aruhan, seperti yang lain, terdiri daripada dua bahagian utama - pemutar dan pemegun. "Untuk Dummies" dalam elektrik kami menguraikan:

• Stator disebut bahagian tetap dari mana-mana penjana atau motor elektrik.
• Rotor dipanggil bahagian berputar mesin, yang mendorong mekanisme.

Stator terdiri daripada perumahan, hujungnya ditutup dengan pelindung galas di mana galas dipasang. Bergantung pada tujuan dan kuasa enjin, galas gelongsor atau gulungan digunakan. Inti terletak di casing, penggulungan dipasang di atasnya. Ia dipanggil penggulungan stator.

Oleh kerana arus bergantian untuk mengurangkan kerugian akibat arus sesat (Arus Foucault) inti stator diambil dari plat keluli nipis yang diasingkan antara satu sama lain mengikut skala dan diikat dengan varnis.Voltan bekalan dibekalkan ke belitan stator, arus yang mengalir di dalamnya disebut arus stator.

Jumlah belitan bergantung pada jumlah fasa bekalan dan reka bentuk motor. Jadi motor tiga fasa mempunyai sekurang-kurangnya tiga belitan yang dihubungkan oleh litar bintang atau segitiga. Jumlah mereka mungkin lebih besar, dan ini mempengaruhi kelajuan putaran batang, tetapi kita akan membincangkannya kemudian.

Tetapi dengan rotor, perkara-perkara lebih menarik, seperti yang telah disebutkan, ia boleh menjadi arus pendek atau fasa.

Rotor sangkar tupai adalah sekumpulan batang logam (biasanya aluminium atau tembaga), dalam rajah di atas ditunjukkan oleh nombor 2, disolder atau diisi ke dalam inti (1), ditutup dengan cincin (3). Reka bentuk ini menyerupai roda di mana tikus peliharaan berjalan, itulah sebabnya ia sering disebut "sangkar tupai" atau "roda tupai" dan nama ini tidak gaul, tetapi cukup sastra. Untuk mengurangkan harmonik EMF dan denyutan medan magnet yang lebih tinggi, rod diletakkan bukan di sepanjang poros, tetapi pada sudut tertentu berbanding dengan paksi putaran.

Rotor fasa berbeza dari yang sebelumnya kerana ia sudah mempunyai tiga belitan, seperti pada stator. Permulaan belitan disambungkan ke cincin, biasanya tembaga, mereka ditekan ke batang motor. Kemudian kami akan menerangkan secara ringkas mengapa mereka diperlukan.

Dalam kedua kes tersebut, salah satu hujung poros disambungkan ke mekanisme yang digerakkan oleh pergerakan, berbentuk kerucut atau silinder dengan atau tanpa alur untuk memasang bebibir, takal dan bahagian pemacu mekanikal yang lain.

Pendesak, yang diperlukan untuk meniup dan menyejukkan, dipasang pada bahagian belakang "poros"; selongsong diletakkan di atas casing di atas pendesak. Oleh itu, udara sejuk diarahkan di sepanjang tepi motor aruhan, jika atas sebab tertentu pendesak ini tidak berputar, ia akan menjadi terlalu panas.

Reka bentuk motor aruhan pertama dikembangkan oleh M.O. Dolivo-Dobrovolsky dan dia mempatenkannya pada tahun 1889. Tanpa sebarang perubahan, ia masih bertahan hingga sekarang.

Prinsip kerja

Mesin elektrik tak segerak sering disebut induksi, ini disebabkan prinsip operasi mereka. Mana-mana motor elektrik digerakkan sebagai putaran akibat interaksi medan magnet pemutar dan stator, juga disebabkan oleh daya Ampere. Medan magnet, pada gilirannya, dapat wujud sama ada di sekitar magnet kekal, atau di sekitar konduktor yang mengalir arus. Tetapi bagaimana sebenarnya mesin tak segerak berfungsi?

Dalam motor aruhan, tidak seperti yang lain, tidak ada penggulungan eksitasi, sedangkan ia mempunyai medan magnet? Jawapannya mudah: motor aruhan adalah pengubah.

Pertimbangkan prinsip pengoperasiannya pada contoh mesin tiga fasa, kerana ini adalah kaedah yang lebih biasa daripada yang lain.

Pada gambar di bawah ini anda melihat lokasi belitan pada teras pemegun motor tak segerak tiga fasa.

Akibat aliran arus tiga fasa, medan magnet berputar muncul di belitan stator. Oleh kerana pergeseran fasa, arus mengalir sama ada satu atau belitan yang lain, sesuai dengan ini ada medan magnet, kutubnya diarahkan sesuai dengan aturan tangan kanan. Dan sesuai dengan perubahan arus dalam satu atau satu belitan yang lain, tiang-tiang tersebut dihantar ke arah yang sesuai. Seperti yang ditunjukkan oleh animasi berikut:

Dalam kes termudah (dua tiang), belitan disusun sedemikian rupa sehingga masing-masing diimbangi 120 darjah berbanding yang sebelumnya, seperti sudut fasa voltan dalam rangkaian AC.

Kelajuan putaran medan magnet stator disebut segerak. Ketahui lebih lanjut mengenai bagaimana ia berputar dan mengapa anda akan belajar dari video seterusnya. Perhatikan bahawa dalam motor dua fasa (kapasitor) dan fasa tunggal - ia tidak berputar, tetapi elips atau berdenyut, dan belitan bukan 3, tetapi 2.

Sekiranya kita menganggap motor tak segerak dengan rotor sangkar tupai, medan magnet stator mendorong EMF pada rodnya, kerana ia ditutup, maka arus mengalir.Kerana itu, medan magnet juga berlaku.

Hasil daripada interaksi dua bidang dan Kekuatan amperebertindak pada pemutar, ia mula berputar setelah medan magnet berputar dari stator, tetapi selalu sedikit di belakang kelajuan putaran MP stator, jeda ini disebut slip.

Sekiranya kelajuan putaran medan magnet disebut segerak, maka kelajuan putaran pemutar sudah tidak segerak, dari mana dia menerima nama ini.

Pada AD dengan rotor fasa, semuanya serupa, kecuali rheostat disambungkan ke cincinnya, yang, setelah enjin memasuki mod operasi, dikeluarkan dari litar dan belitannya bersirkit pendek. Ini ditunjukkan dalam rajah di bawah, tetapi bukannya rheostat, perintang tetap digunakan, dihubungkan atau dijauhi oleh kontaktor KM3, KM2, KM1.

Pendekatan ini membolehkan permulaan yang lancar dan mengurangkan arus masuk, dengan meningkatkan daya tahan elektrik pemutar yang aktif.

Untuk meringkaskan:

1. Arus dalam belitan stator menghasilkan medan magnet.
2. Medan magnet mengarah ke arus di pemutar.
3. Arus dalam rotor membawa kepada penampilan medan di sekitarnya.
4. Oleh kerana medan stator berputar, kerana bidangnya, rotor mula berputar di belakangnya.

Kelajuan slip dan putaran

Kekerapan putaran medan magnet stator (n1) lebih besar daripada frekuensi putaran pemutar (n2). Perbezaan di antara mereka disebut slip, dan dilambangkan dengan huruf Latin S dan dikira dengan formula:

S = (n1-n2) * 100% / n1

Gelongsor bukanlah kelemahan motor elektrik ini, kerana jika porosnya diputar dengan frekuensi yang sama dengan medan magnet stator (serentak), maka tidak akan ada arus yang diinduksi pada rodnya, dan ia tidak akan berputar.

Sekarang mengenai konsep yang lebih penting - kelajuan putaran pemutar motor aruhan. Ia bergantung pada 3 nilai:

• frekuensi voltan bekalan (f);
• bilangan pasang kutub magnet (p);
• slip (S).

Bilangan pasang kutub magnet menentukan kelajuan putaran medan segerak dan bergantung pada bilangan belitan stator. Gelongsor bergantung pada beban dan reka bentuk motor elektrik tertentu dan terletak pada julat 3-10%, iaitu, kelajuan tak segerak sedikit lebih sedikit daripada segerak. Nah, frekuensi arus ulang-alik ditetapkan pada 50 Hz.

Oleh itu, kelajuan putaran batang motor induksi sukar dikawal, anda hanya boleh mempengaruhi frekuensi sesalur, iaitu dengan menetapkan penukar frekuensi. Adalah mungkin untuk menurunkan voltan stator, tetapi kemudian daya pada poros menurun, namun demikian, teknik seperti ini digunakan ketika memulai AM dengan menukar belitan dari bintang ke delta untuk mengurangkan arus permulaan.

Kekerapan putaran medan stator (kelajuan segerak) ditentukan oleh formula:

n = 60 * f / p

Jadi dalam mesin dengan satu pasang kutub magnet (dua tiang), kelajuan segerak adalah:

60 * 50/1 = 3000 rpm

Pilihan yang paling biasa untuk motor elektrik dengan:

• sepasang tiang (3000 rpm);
• dua (1500 rpm);
• tiga (1000 rpm);
• empat (750 rpm).

Kelajuan pemutar sebenar akan sedikit lebih rendah, pada motor aruhan sebenar ditunjukkan pada papan nama, misalnya, di sini - 2730 rpm. Walaupun begitu, orang ramai akan memanggil motor tak segerak mengikut kelajuan segerak atau hanya "tiga ribu meter".

Kemudian slipnya sama dengan:

3000-2730*100%/3000=9%

Skop permohonan

Motor elektrik tak segerak telah digunakan dalam semua bidang aktiviti manusia. Mereka yang digerakkan dari satu fasa (dari 220V) boleh didapati di penggerak kuasa rendah atau dalam peralatan dan perkakas rumah, misalnya:

• dalam mesin basuh jenis "bayi" dan model Soviet lama yang lain;
• dalam pengadun konkrit;
• di kipas;
• di tudung;
• dan bahkan di mesin pemotong rumput dari segmen harga yang lebih tinggi.

Dalam pengeluaran dalam rangkaian tiga fasa:

• injap pintu automatik;
• mekanisme mengangkat (kren dan winch);
• pengudaraan
• pemampat;
• Pam
• mesin kerja kayu dan logam dan banyak lagi.

AD juga digunakan dalam kenderaan elektrik, dan baru-baru ini motor tak segerak dengan belitan jenis Slavyanka dan roda motor Duyunov yang disebut secara aktif diiklankan di Internet, yang dapat anda ketahui dari video pemaju.

Skop motor aruhan sangat luas sehingga senarai sahaja akan lebih panjang daripada artikel ini, jadi setiap juruelektrik harus tahu bagaimana susunannya, untuk apa dan di mana ia digunakan. Untuk meringkaskan dan menyenaraikan kebaikan dan keburukan peranti ini.

Kelebihan:

1. Pembinaan sederhana.
2. Kos rendah
3. Hampir tidak ada penyelenggaraan.

Kelemahan utama adalah kesukaran untuk menyesuaikan kelajuan berbanding dengan motor DC yang sama atau mesin pemungut sejagat. Oleh itu, sukar untuk mengatur permulaan mesin besar dengan lancar, dan lebih kerap ini dilakukan dengan menggunakan penukar frekuensi yang mahal.

Di sinilah kita berakhir dengan pertimbangan motor aruhan dan skopnya. Kami berharap setelah membaca artikel anda akan memahami apa itu dan bagaimana mesin elektrik ini berfungsi!

Bahan berkaitan:

• Cara memilih penukar frekuensi untuk kuasa dan arus
• Perbezaan antara AC dan DC
• Voltan fasa dan talian