כמו רוב המנועים החשמליים, אסינכרונימנוע AC יש חלק חיצוני קבוע, אשר נקרא stator, ואת הרוטור מסתובב בפנים. ביניהם יש פער אוויר מחושב בקפידה.

איך זה עובד?

התקן ואת עקרון הפעולה של אסינכרונימנועים, כמו כל האחרים, מבוססים על כך סיבוב של השדה המגנטי משמש לנהוג הרוטור. שלב תלת-פאזי הוא סוג המנוע היחיד שבו הוא נוצר באופן טבעי בשל אופיו של המזון. ב DC מנועים, חילופי מכני או אלקטרונית משמש זה, וגם בשלב אחד AD - אלמנטים חשמליים נוספים.

להפעלת מנוע חשמלי, שנייםערכות של אלקטרומגנטים. העיקרון של המנוע החשמלי אסינכרוני הוא כי קבוצה אחת נוצרת סטאטור, שכן מקור זרם משתנה לסירוגין שלה מתפתל. על פי חוק לנץ, זה גורם כוח אלקטרומגנטי (EMF) הרוטור בדיוק כמו המתח הוא המושרה משנית משנית של שנאי, יצירת קבוצה נוספת של אלקטרומגנטים. לפיכך, שם אחר עבור AD הוא מנוע אינדוקציה. תכנון והתפעול של מנועים אסינכרונים מבוססים על העובדה שהאינטראקציה בין השדות המגנטיים של האלקטרומגנטים הללו יוצרת כוח מתפתל. כתוצאה מכך, הרוטור מסתובב בכיוון של הרגע.

התקן ועקרון הפעולה של מנוע אסינכרוני

סטאטור

סטאטור מורכב כמה צלחות דקות שלאלומיניום או ברזל יצוק. הם לחוצים יחד כדי ליצור גליל הליבה חלול עם חריצים. חוטים מבודדים מונחות בהם. כל קבוצה של פיתולים יחד עם הליבה הסובבת אותם, לאחר החלת זרם לסירוגין, יוצר אלקטרומגנט. מספר הקטבים של AD תלוי בחיבור הפנימי של פיתולי הצבת. זה נעשה כך שכאשר מקור מתח מחובר, נוצר שדה מגנטי מסתובב.

רוטור

הרוטור מורכב מפלדה דקהצלחות עם אלומיניום חלוקה שווה או מוטות נחושת. ב הפופולרי ביותר מסוגו - סנאי, או "סנאי כלוב" - מוטות הקצוות מחוברים מכנית חשמלית באמצעות טבעות. כמעט 90% של BP משתמשת בעיצוב זה, כי זה פשוט ואמין. הרוטור מורכב מליבה דמוית צלחת גלילית עם חריצים מקבילים מסודרים באופן אקזימי עבור התקנת מנצחים. בכל חריץ הוא הניח מוט של נחושת, אלומיניום או סגסוגת. הם קצרים בשני הצדדים באמצעות טבעות הקצה. עיצוב זה דומה לכלוב סנאי, ולכן קיבל את השם המתאים.

החריצים של הרוטור אינם מקבילים לחלוטין לפיר. הם עשו עם הטיה קלה עבור שתי סיבות עיקריות. הראשונה היא להבטיח פעולה חלקה של לחץ הדם על ידי הקטנת הרעש המגנטי והרמוניות. השני הוא להפחית את ההסתברות של נעילת הרוטור: השיניים שלה עוסקים מאחורי חריצים stator בשל משיכה מגנטית ישירה ביניהם. זה קורה כאשר מספרם זהה. הרוטור הוא רכוב על פיר באמצעות מסבים בכל קצה. חלק אחד בדרך כלל בולט יותר מאשר השני כדי לנהוג את העומס. במנועים מסוימים, מהירות או מיקום חיישנים מחוברים בסוף הלא עובד של פיר.

יש פער אוויר בין הרוטור לבין הרוטור. אנרגיה מועברת דרכו. מומנט שנוצר גורם הרוטור ואת העומס לסובב. ללא קשר לסוג הרוטור שבשימוש, ההתקן ועקרון ההפעלה של מנוע האינדוקציה נותרים ללא שינוי. בדרך כלל, לחץ הדם מסווג לפי מספר פיתולים stator. יש מנועים חשמליים חד פאזיים ושלושה פאזות.

התקן ואת עקרון הפעולה של מנועי אינדוקציה

התקן ועקרון הפעולה של מנוע חד-פאזי אסינכרוני

לחץ דם חד-פעמי יוצר את החלק הגדול ביותרמנועים חשמליים. זה די הגיוני כי לפחות יקר ו יומרני מנוע שירות משמש לעתים קרובות ביותר. כפי ששמו מרמז, המטרה, עקרון הפעולה של מנוע אסינכרוני מסוג זה מבוסס על נוכחות של רק אחד מתפתל של סטאטור ומבצע עם ספק כוח חד פאזי. כל רוטורים מסוג זה יש רוטור קצר.

מנועים חד פאזי לא להתחיל את עצמם. כאשר המנוע מחובר למקור החשמל, זרם חילופין מתחיל לזרום לאורך העיקול הראשי. הוא יוצר שדה מגנטי פועם. בשל השראה, הרוטור הוא energized. כאשר השדה המגנטי הראשי פועם, מומנט הדרוש כדי לסובב את המנוע אינו נוצר. הרוטור מתחיל לרטוט, ולא לסובב. לכן, עבור לחץ שלב חד פעמי, מנגנון ההדק נדרש. זה יכול לספק דחיפה ראשונית, לאלץ את פיר לנוע.

מנגנון ההתחלה של לחץ דם חד-פאזי הואבעיקר מהתנופה המתפתלת הנוספת. זה יכול להיות מלווה על ידי קבלים סדרה או מתג צנטריפוגלי. כאשר מתח האספקה ​​מוחל, הזרם המרכזי מתפתל מאחורי המתח בגלל התנגדותו. במקביל, החשמל בפיגור המתפתל מתחיל או עולה על מתח האספקה, תלוי בעכבת ההדק. האינטראקציה בין השדות המגנטיים הנוצרים על ידי העיקול הראשי ומעגל ההתחלה יוצרת שדה מגנטי כתוצאה. הוא מסתובב בכיוון אחד. הרוטור מתחיל לסובב בכיוון השדה המגנטי שנוצר.

לאחר מהירות המנוע מגיע בערך75% מהמצב הנומינלי, הצנטריפוגלי מנתק את החלפה המתחלפת. יתר על כן, המנוע יכול לשמור על מומנט מספיק כדי לפעול באופן עצמאי. למעט מנועים עם קבלים החל מיוחד, כל מנועי שלב אחד משמשים בדרך כלל כדי ליצור כוח לא יעלה על 500 וואט. בהתאם לשיטות ההתחלה השונות, שלב AD יחיד מסווג נוסף כמתואר בסעיפים הבאים.

עקרון המנוע אסינכרוני של המבצע המכשיר

AD עם שלב מפוצל

מטרה, התקן ועקרון הפעולההמנוע אסינכרוני עם שלב לפצל מבוססים על השימוש של שתי פיתולים בו: החל הראשי. ההתחלה מורכבת מחוט בקוטר קטן יותר ופחות סיבובים ביחס לאחד הראשי על מנת ליצור התנגדות גדולה יותר. זה מאפשר לך לכוון את השדה המגנטי שלה בזווית. זה שונה בכיוון של השדה המגנטי הראשי, אשר מוביל סיבוב של הרוטור. העבודה המתפתלת, העשויה מחוט בקוטר גדול יותר, מבטיחה את פעולת המנוע בשאר הזמן.

החל מומנט נמוך, בדרך כלל מ 100 ל175% מהנומינלי. המנוע צורכת זרם מתחיל גבוה. זה 7-10 פעמים גבוה יותר מאשר אחד נומינלי. מומנט המרבי הוא גם 2.5-3.5 פעמים גבוה יותר. סוג זה של מנועים משמש מטחנות קטנות, מאווררים מפוחים, כמו גם מכשירים אחרים הדורשים מומנט נמוך, עם כוח של 40-250 וואט. זה הכרחי כדי למנוע את השימוש של מנועים כאלה שבו מחזורי on-off הם תכופים או מומנט גבוה נדרש.

AD עם תחילת קבלים

קונדנזר אסינכרוני סוג המנועהעיקרון של פעולתו מבוסס על העובדה כי שלה מתחיל מתפתל עם שלב מפוצל בסדרה מחובר היכולת, מתן "המומנטום" החל. כמו בגרסה הקודמת של מנועים, יש גם מתג צנטריפוגלי. זה סוגר את מעגל ההתחלה כאשר מהירות המנוע מגיע ל 75% של מהירות מדורגת. מאז הקבל מחובר בסדרה, זה יוצר מומנט ההתחלה גדול יותר, להגיע 2-4 פעמים בגודל של העובד. ו הנוכחי מתחיל, ככלל, הוא 4.5-5.75 פעמים גבוה יותר מאשר הנוכחי מדורג, שהוא הרבה יותר נמוך מאשר במקרה של השלב הפיצול, בשל החוט גדול החל מתפתל.

הגרסה המתוקנת של ההשקה שונהמנוע עם התנגדות פעילה. בסוג זה של המנוע, הקיבול מוחלף על ידי נגד. ההתנגדות משמש במקרים שבהם מומנט התחלתית נמוכה יותר מאשר שימוש קבלים. בנוסף עלות נמוכה יותר, זה לא נותן יתרון על פני תחילת קיבולי. מנועים אלה משמשים ביחידות עם כונן חגורה: מסועים קטנים, מאווררי משאבות גדולים, כמו גם מכשירים רבים עם נעה ישירה או עם הילוך.

התקן ועקרון הפעולה של מנוע תלת-פאזי אסינכרוני

AD עם עובד שלב משמרת קבל

התקן ואת עקרון הפעולה של אסינכרוניסוג זה של המנוע מבוסס על חיבור מתמיד של קבלים מחוברים בסדרה עם סלילה החל. לאחר שהמנוע הגיע למהירות המדורגת, מעגל ההתחלה הופך להיות עזר. מאז המיכל חייב להיות מתוכנן לשימוש מתמשך, זה לא יכול לספק את הדופק הראשוני של הקבל החל. מומנט המוצא של מנוע זה הוא נמוך. זה 30-150% של נומינלי. הזרם מתחיל קטן - פחות מ 200% של הנוכחי מדורג, מה שהופך את מנועים חשמליים מסוג זה אידיאלי שבו יש צורך תכופים לסירוגין.

עיצוב כזה יש כמה יתרונות. המעגל קל לשנות לשימוש עם בקרי מהירות. מנועים חשמליים ניתן לכוונן עבור יעילות אופטימלית גורם כוח גבוה. הם נחשבים המהימנים ביותר בשלב אחד מנועים בעיקר משום שהם לא משתמשים מתג הצנטריפוגלי להתחיל. הם משמשים אוהדים, מפוחים ולעיתים קרובות מופעלת על התקנים. לדוגמה, ב מנגנוני התאמת, פתיחת שער מערכות דלתות המוסך.

עקרון הפעולה של מנוע חשמלי אסינכרוני

AD עם תחילת וקבל עבודה

התקן ואת עקרון הפעולה של אסינכרוניסוג זה של המנוע מבוסס על החיבור הטורי של הקבל החל לסלילת החל. זה מאפשר ליצור מומנט גדול יותר. בנוסף, יש לה קבל קבוע המחובר בסדרה עם סלילה עזר לאחר המתנע מנותק. מעגל זה מאפשר עומסי מומנט גדולים.

סוג זה של מנוע נועד עבור זרמים נמוכים יותרעומס מלא, אשר מבטיח יעילות גבוהה יותר. עיצוב זה הוא חסכוני ביותר בשל הפעלת, קבלים עובד מתג צנטריפוגלי. הוא משמש מכונות woodworking, מדחסים אוויר, בלחץ גבוה משאבות מים, משאבות ואקום שבו מומנט גבוה נדרש. כוח - מ 0,75 ל 7,5 קילוואט.

AD עם מוט מסוכך

התקן ואת עקרון הפעולה של אסינכרוניסוג זה של מנוע מורכב מכך שיש לו רק עיקול אחד עיקרי ואין מתפתל מתפתל. ההתחלה נובעת מהעובדה כי סביב כל חלק קטן של כל אחד מן הקטבים מוטות יש טבעת נחושת מסוכך, וכתוצאה מכך השדה המגנטי באזור זה מפגר מאחורי השדה בחלק לא מסוכך. האינטראקציה של שני השדות מובילה סיבוב של פיר.

מאז אין סליל מתחיל או מתגאו קבל, המנוע הוא פשוט חשמלית וזולה. בנוסף, המהירות שלו יכול להיות מוסדר על ידי שינוי המתח או דרך רב פיפיות פיתול. העיצוב של המנוע עם מוטות מוגן מאפשר הייצור ההמוני שלה. זה נחשב בדרך כלל "חד פעמי", שכן הוא הרבה יותר זול להחליף אותו מאשר לתקן את זה. בנוסף לאיכויות חיוביות, עיצוב זה יש מספר חסרונות:

  • מומנט מתח נמוך, שווה ל-25-75% מהנומינלי;
  • גבוה להחליק (7-10%);
  • יעילות נמוכה (פחות מ -20%).

עלות ראשונית נמוכה מאפשרת שימושAD של סוג זה במכשירים בעלי הספק נמוך או בשימוש נדיר. זה על מעריצים ביתיים במהירות. אבל מומנט נמוך, יעילות נמוכה ומאפיינים מכניים נמוכים אינם מאפשרים יישום מסחרי או תעשייתי שלהם.

המטרה של העיקרון של המנוע אסינכרוני

לחץ דם תלת-פאזי

מנועים חשמליים אלה מצאו יישום רחבבתעשייה. התקן ועקרון הפעולה של מנוע אסינכרוני תלת-פאזי נקבעים על-ידי העיצוב שלו - עם כלוב סנאי או עם רוטור פאזה. כדי להפעיל אותו, לא מעבה, המתנע סלילה, מתג צנטריפוגלי או מכשיר אחר נדרש. רגע ההתחלה הוא בינוני וגבוה, כמו גם את הכוח והיעילות. משמש שחיקה, מפנה, מכונות קידוח, משאבות, מדחסים, מסועים, מכונות חקלאיות, וכו '

AD עם רוטור סגור

זהו מנוע תלת-פאזי אסינכרוני, עיקרוןעבודה ומכשיר אשר תוארו לעיל. זה מהווה כמעט 90% של כל שלושה פאזות מנועים חשמליים. זמין בשלטון מ 250 W כמה מאות קילוואט. לעומת מנועי שלב אחד מ 750 W, הם זולים יותר לעמוד המון גדול.

AD עם רוטור שלב

התקן ואת עקרון הפעולה של שלושה פאזהמנוע אסינכרוני עם מנועים תלושים-טבעת שונה בלחץ הדם של "כלוב הסנאי" כי הרוטור יש קבוצה של בפיתולים, הקצוות שאינם קצרים חשמליים. הם הובילו את הטבעות קשר. זה מאפשר לך לחבר נגדים חיצוניים ו contactors אליהם. מומנט המרבי הוא ביחס ישר ההתנגדות רוטור. לכן, במהירויות נמוכות זה יכול להיות מוגברת על ידי התנגדות נוספת. עמידות גבוהה מאפשרת להשיג מומנט גדול בבית הנוכחי התחלתית נמוכה.

כאשר הרוטור מאיץ, ההתנגדותהוא מופחת כדי לשנות את ביצועי המנוע כדי לעמוד בדרישות לטעון. לאחר שהמנוע מגיע למהירות הבסיס, הנגדים החיצוניים מנותקים. והמנוע החשמלי פועל כמו לחץ דם נורמלי. סוג זה הוא אידיאלי עבור עומסים אינרציה גבוהה, הדורש את היישום של מומנט במהירות אפס הקרוב. הוא מספק תאוצה מקסימלית בזמן מינימלי עם צריכת זרם מינימלית.

מכשיר מטרה ועקרון הפעולה של מנוע אסינכרוני

החיסרון של מנועים כאלה הוא זהטבעות מגע ומברשות צריך תחזוקה קבועה, אשר אינו נדרש עבור מנוע עם רוטור כלוב סנאי. אם סיבוב הרוטור נסגר וניסיון הוא להתחיל (כלומר, המכשיר הופך BP רגיל), זרם גבוה מאוד יזרמו בו. זה 14 פעמים גבוה יותר מאשר הנומינלי ב מומנט נמוך מאוד, המהווה 60% של מומנט הבסיס. ברוב המקרים, היישום אינו מוצא אותו.

שינוי התלות של מהירות הסיבובמומנט על ידי התאמת ההתנגדות של הרוטור, אתה יכול לשנות את המהירות בעומס מסוים. זה יכול למעשה להפחית אותם על ידי כ 50% אם העומס דורש מומנט משתנה מהירות, אשר נמצא לעתים קרובות מכונות דפוס, מדחסים, מסועים, מעליות מעליות. ירידה במהירות מתחת ל 50% תוצאות יעילות נמוכה מאוד בשל כוח מתפוגג גבוה בהתנגדויות הרוטור.

</ p>