Sains dalam bidang elektrik pada abad ke-19 dan ke-20 berkembang pesat, yang membawa kepada penciptaan motor aruhan elektrik. Dengan bantuan peranti sedemikian, pembangunan industri perindustrian telah melangkah jauh ke hadapan dan kini adalah mustahil untuk membayangkan loji dan kilang tanpa mesin kuasa menggunakan motor elektrik tak segerak.
Kandungan
Sejarah penampilan
Sejarah penciptaan motor elektrik tak segerak bermula pada tahun 1888, apabila Nikola Tesla mempatenkan litar motor elektrik, pada tahun yang sama seorang lagi saintis dalam bidang kejuruteraan elektrik Gallileo Ferraris menerbitkan artikel mengenai aspek teori operasi mesin tak segerak.
Pada tahun 1889 ahli fizik Rusia Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky menerima paten di Jerman untuk motor elektrik tiga fasa tak segerak.
Semua ciptaan ini memungkinkan untuk menambah baik mesin elektrik dan membawa kepada penggunaan besar-besaran mesin elektrik dalam industri, yang mempercepatkan semua proses teknologi dalam pengeluaran dengan ketara, meningkatkan kecekapan kerja dan mengurangkan intensiti buruhnya.
Pada masa ini, motor elektrik yang paling biasa digunakan dalam industri ialah prototaip mesin elektrik yang dicipta oleh Dolivo-Dobrovolsky.
Peranti dan prinsip pengendalian motor tak segerak
Komponen utama motor aruhan ialah pemegun dan pemutar, yang dipisahkan antara satu sama lain oleh celah udara. Kerja aktif dalam enjin dilakukan oleh belitan dan teras pemutar.
Asynchrony enjin difahamkan sebagai perbezaan antara kelajuan rotor dan kekerapan putaran medan elektromagnet.
pemegun - ini adalah bahagian tetap enjin, teras yang diperbuat daripada keluli elektrik dan dipasang di dalam bingkai. Katil dibuat dengan cara tuang daripada bahan yang bukan magnet (besi tuang, aluminium). Penggulungan stator adalah sistem tiga fasa di mana wayar diletakkan dalam alur dengan sudut pesongan 120 darjah. Fasa belitan disambungkan secara standard ke rangkaian mengikut skema "bintang" atau "segi tiga".
pemutar Ia adalah bahagian enjin yang bergerak. Pemutar motor elektrik tak segerak terdiri daripada dua jenis: dengan pemutar sangkar tupai dan fasa. Jenis ini berbeza antara satu sama lain dalam reka bentuk penggulungan pemutar.
Motor sangkar tupai tak segerak
Mesin elektrik jenis ini mula dipatenkan oleh M.O. Dolivo-Dobrovolsky dan popular dipanggil "roda tupai" disebabkan oleh rupa struktur. Penggulungan rotor litar pintas terdiri daripada rod kuprum yang dilitar pintas dengan gelang (aluminium, loyang) dan dimasukkan ke dalam alur belitan teras pemutar. Rotor jenis ini tidak mempunyai sesentuh bergerak, jadi motor ini sangat boleh dipercayai dan tahan lama dalam operasi.
Motor aruhan dengan pemutar fasa
Peranti sedemikian membolehkan anda melaraskan kelajuan kerja dalam julat yang luas. Rotor fasa adalah penggulungan tiga fasa, yang disambungkan mengikut skema "bintang" atau segitiga. Dalam motor elektrik sedemikian, terdapat berus khas dalam reka bentuk, yang dengannya anda boleh melaraskan kelajuan pemutar. Sekiranya reostat khas ditambahkan pada mekanisme enjin sedemikian, maka apabila enjin dihidupkan, rintangan aktif akan berkurangan dan dengan itu arus permulaan akan berkurangan, yang memberi kesan buruk kepada rangkaian elektrik dan peranti itu sendiri.
Prinsip operasi
Apabila arus elektrik dikenakan pada belitan stator, fluks magnet berlaku. Oleh kerana fasa dialihkan relatif kepada satu sama lain sebanyak 120 darjah, kerana ini, aliran dalam belitan berputar. Jika pemutar litar pintas, maka dengan putaran sedemikian, arus muncul dalam pemutar, yang mewujudkan medan elektromagnet. Berinteraksi antara satu sama lain, medan magnet rotor dan stator menyebabkan rotor motor elektrik berputar. Sekiranya pemutar adalah fasa, maka voltan digunakan pada pemegun dan pemutar secara serentak, medan magnet muncul dalam setiap mekanisme, mereka berinteraksi antara satu sama lain dan memutar pemutar.
Kelebihan motor tak segerak
| dengan rotor sangkar tupai | Dengan pemutar fasa |
|---|---|
| 1. Peranti ringkas dan litar pelancaran | 1. Arus permulaan yang kecil |
| 2. Kos pembuatan yang rendah | 2. Keupayaan untuk melaraskan kelajuan putaran |
| 3. Dengan peningkatan beban, kelajuan aci tidak berubah | 3. Bekerja dengan beban yang kecil tanpa mengubah kelajuan |
| 4. Mampu menahan beban berlebihan jangka pendek | 4. Permulaan automatik boleh digunakan |
| 5. Boleh dipercayai dan tahan lama dalam operasi | 5. Mempunyai daya kilas yang besar |
| 6. Sesuai untuk semua keadaan kerja | |
| 7. Mempunyai kecekapan yang tinggi |
Kelemahan motor tak segerak
| dengan rotor sangkar tupai | Dengan pemutar fasa |
|---|---|
| 1. Kelajuan pemutar tidak boleh laras | 1. Dimensi besar |
| 2. Tork permulaan yang kecil | 2. Kecekapan adalah lebih rendah |
| 3. Arus permulaan yang tinggi | 3. Penyelenggaraan yang kerap kerana berus haus |
| 4. Beberapa kerumitan reka bentuk dan kehadiran kenalan bergerak |
Motor tak segerak ialah peranti yang sangat cekap dengan ciri mekanikal yang sangat baik, yang menjadikannya peneraju dalam kekerapan penggunaan.
Mod pengendalian
Motor elektrik jenis tak segerak ialah mekanisme universal dan mempunyai beberapa mod untuk tempoh operasi:
- Berterusan;
- jangka pendek;
- Berkala;
- Berulang-jangka pendek;
- Istimewa.
Mod berterusan - mod utama operasi peranti tak segerak, yang dicirikan oleh operasi berterusan motor elektrik tanpa penutupan dengan beban tetap. Mod operasi ini adalah yang paling biasa, digunakan dalam perusahaan perindustrian di mana-mana.
Mod sekejap - berfungsi sehingga beban tetap dicapai untuk masa tertentu (10 hingga 90 minit), tidak mempunyai masa untuk memanaskan badan sebanyak mungkin. Selepas itu ia dimatikan. Mod ini digunakan semasa membekalkan bahan kerja (air, minyak, gas) dan situasi lain.
Mod berkala - tempoh kerja mempunyai nilai tertentu dan dimatikan pada akhir kitaran kerja. Mod pengendalian mula-kerja-henti. Pada masa yang sama, ia boleh dimatikan untuk masa yang tidak mempunyai masa untuk menyejukkan ke suhu luaran dan menghidupkan semula.
Mod terputus-putus - enjin tidak panas sehingga maksimum, tetapi juga tidak mempunyai masa untuk menyejukkan ke suhu luaran. Ia digunakan dalam lif, eskalator dan peranti lain.
rejim khas - tempoh dan tempoh kemasukan adalah sewenang-wenangnya.
Dalam kejuruteraan elektrik, terdapat prinsip kebolehbalikan mesin elektrik - ini bermakna peranti itu boleh menukar tenaga elektrik kepada tenaga mekanikal dan melakukan tindakan yang bertentangan.
Motor elektrik tak segerak juga sepadan dengan prinsip ini dan mempunyai mod operasi motor dan penjana.
Mod motor - mod operasi utama motor elektrik tak segerak. Apabila voltan digunakan pada belitan, tork elektromagnet timbul, menyeret pemutar dengan aci, dan dengan itu aci mula berputar, enjin mencapai kelajuan malar, melakukan kerja yang berguna.
mod penjana - berdasarkan prinsip pengujaan arus elektrik dalam belitan motor semasa putaran pemutar. Sekiranya pemutar motor diputar secara mekanikal, maka daya gerak elektrik terbentuk pada belitan stator, dengan kehadiran kapasitor dalam belitan, arus kapasitif berlaku.Jika kapasitansi kapasitor adalah nilai tertentu, bergantung pada ciri-ciri enjin, maka penjana akan teruja sendiri dan sistem voltan tiga fasa akan muncul. Oleh itu, motor sangkar tupai akan berfungsi sebagai penjana.
Kawalan kelajuan motor tak segerak
Untuk mengawal kelajuan putaran motor elektrik tak segerak dan mengawal mod operasinya, terdapat kaedah berikut:
- Kekerapan - apabila kekerapan arus dalam rangkaian elektrik berubah, kekerapan putaran motor elektrik berubah. Untuk kaedah ini, peranti yang dipanggil penukar frekuensi digunakan;
- Rheostatik - apabila rintangan reostat dalam rotor berubah, kelajuan putaran berubah. Kaedah ini meningkatkan tork permulaan dan slip kritikal;
- Pulse - kaedah kawalan di mana jenis voltan khas digunakan pada motor.
- Menukar belitan semasa operasi motor elektrik dari litar "bintang" ke litar "segi tiga", yang mengurangkan arus permulaan;
- Kawalan tukar pasangan tiang untuk rotor sangkar tupai;
- Sambungan tindak balas induktif untuk motor dengan rotor luka.
Dengan pembangunan sistem elektronik, kawalan pelbagai motor elektrik jenis tak segerak menjadi lebih cekap dan tepat. Enjin sedemikian digunakan di mana-mana di dunia, pelbagai tugas yang dilakukan oleh mekanisme tersebut semakin meningkat setiap hari, dan keperluan untuknya tidak berkurangan.
Artikel yang serupa:
