V článku se dozvíte, co jsou střídavé motory, zvažte jejich zařízení, princip činnosti, rozsah. Stojí za zmínku, že dnes v průmyslu tvoří více než 95 procent všech používaných motorů asynchronní stroje. Rozšířily se díky tomu, že mají vysokou spolehlivost, díky své udržovatelnosti mohou sloužit velmi dlouho.
Princip činnosti indukčních motorů
Abyste pochopili, jak elektromotor funguje, můžete si udělat malý experiment. To samozřejmě vyžaduje speciální nástroj. Nainstalujte magnet podkovy tak, aby byl poháněn rukojetí. Jak víte, magnet má dva póly. Mezi nimi je nutné umístit válec vyrobený z mědi. S očekáváním, že se může volně otáčet kolem své osy. Nyní samotný experiment. Začnete otáčet magnetem, tím se vytvoří pole, kterépohybuje se. Uvnitř měděného válce se začnou objevovat vířivé proudy, které působí proti magnetickému poli.
V důsledku toho se měděný válec začne otáčet ve směru, ve kterém se pohybuje permanentní magnet. Jeho rychlost je navíc poněkud nižší. Důvodem je to, že při stejné rychlosti se siločáry přestanou protínat s polem magnetu. Magnetické pole se otáčí synchronně. Ale rychlost samotného magnetu není synchronní. A pokud definici trochu zkrátíte, pak je asynchronní. Odtud pochází název elektrického stroje - asynchronní elektromotor. Zhruba řečeno, obvod střídavého motoru je přibližně stejný jako ve výše uvedeném experimentu. Pouze magnetické pole je generováno vinutím statoru.
DC motory
Poněkud se liší od AC indukčních motorů. Za prvé má jedno nebo dvě statorová vinutí. Za druhé, způsob změny rychlosti rotoru je poněkud odlišný. Směr otáčení rotoru se však mění přepólováním (u asynchronních strojů jsou převráceny fáze sítě). Rychlost rotoru stejnosměrného motoru můžete změnit zvýšením nebo snížením napětí aplikovaného na vinutí statoru.
Stejnosměrný motor nemůže fungovat bez budícího vinutí, které je na rotoru. Napětí se přenáší pomocí sestavy kartáče. Toto je nejnespolehlivější prvek designu. Kartáče vyrobené z grafitu se časem opotřebovávají, což vede k selhání.motor potřebuje opravu. Všimněte si, že AC a DC motory mají stejné součásti, ale jejich konstrukce se výrazně liší.
Design elektrického motoru
Jako každý jiný nestatický elektrický stroj se indukční motor skládá ze dvou hlavních částí – statoru a rotoru. První prvek je pevný, na něm jsou umístěny tři vinutí, které jsou spojeny podle určitého schématu. Rotor je pohyblivý, jeho konstrukce se nazývá "klec pro veverky". Důvodem tohoto názvu je, že vnitřní struktura je velmi podobná veverčímu kolu.
To druhé samozřejmě není v elektromotoru. Rotor je vystředěn pomocí dvou krytů namontovaných na statoru. Mají ložiska, která usnadňují otáčení. Na zadní straně motoru je instalováno oběžné kolo. S jeho pomocí se provádí chlazení elektrického stroje. Stator má žebra, která zlepšují odvod tepla. Střídavé motory tedy pracují v normálních tepelných podmínkách.
Stator indukčního motoru
Za zmínku stojí, že stator moderních asynchronních elektromotorů má nevyjádřené póly. Zjednodušeně řečeno, vnitřek celého povrchu je dokonale hladký. Aby se snížily ztráty vířivými proudy, je jádro vyrobeno z velmi tenkých ocelových plechů. Tyto desky jsou velmi blízko u sebe a jsou následně upevněny v pouzdře vyrobeném zstát se. Stator má štěrbiny pro uložení vinutí.
Vinutí jsou vyrobena z měděného drátu. Jejich spojení je provedeno do "hvězdy" nebo "trojúhelníku". V horní části pouzdra je malý štít, kompletně izolovaný. Obsahuje kontakty pro připojení a připojení vinutí. Kromě toho můžete vinutí připojit pomocí propojek nainstalovaných v tomto štítu. Zařízení střídavého motoru umožňuje rychle připojit vinutí k požadovanému obvodu.
Rotor indukčního motoru
Už o něm bylo málo řečeno. Vypadá to jako klec pro veverky. Konstrukce rotoru je stejně jako stator sestavena z tenkých ocelových plechů. V drážkách rotoru je vinutí, ale může být více typů. Vše závisí na tom, zda jde o fázi nebo rotor s veverkou. Nejběžnější poslední návrhy. Silné měděné tyče zapadají do drážek bez izolačního materiálu. Oba konce těchto tyčí jsou spojeny měděnými kroužky. Někdy se místo klece pro veverky používají lité rotory.
Existují ale také střídavé motory s fázovým rotorem. Používají se mnohem méně často, hlavně u elektromotorů, které mají velmi vysoký výkon. Druhým případem, kdy je nutné u elektromotorů použít fázové rotory, je vytvoření velké síly v době startu. Pravda, k tomu musíte použít speciální reostat.
Metody pro spouštění asynchronního motoru
Spuštění střídavého indukčního motoru je snadné, stačí připojit vinutí statoru do třífázové sítě. Připojení se provádí pomocí magnetických startérů. Díky nim můžete spouštění téměř automatizovat. Bez větších potíží lze provést i obrácený postup. V některých případech je však nutné snížit napětí, které je přiváděno do vinutí statoru.
To se provádí pomocí schématu připojení „trojúhelník“. V tomto případě je start proveden, když jsou vinutí připojena podle schématu "hvězdy". S nárůstem počtu otáček, dosažením maximální hodnoty vinutí, je nutné přejít na schéma "trojúhelník". V tomto případě se spotřeba proudu sníží asi třikrát. Ale je třeba vzít v úvahu, že ne každý stator může fungovat normálně, když je zapojen podle schématu "delta".
Ovládání rychlosti
V průmyslu a každodenním životě jsou frekvenční měniče stále oblíbenější. S jejich pomocí můžete mírným pohybem ruky měnit rychlost otáčení rotoru. Stojí za zmínku, že střídavé motory se ve většině mechanismů používají ve spojení s frekvenčními měniči. Umožňuje doladit pohon, přičemž není potřeba používat magnetické startéry. Všechny ovládací prvky jsou připojeny ke kontaktům na frekvenčním měniči. Nastavení umožňuje měnit dobu zrychlení rotoru elektromotoru, jeho zastavení, dobu minimální a maximální rychlosti a mnoho dalších ochrannýchfunkce.
Závěr
Nyní víte, jak funguje střídavý motor. Dokonce jsme studovali návrh nejoblíbenějšího asynchronního motoru. Je nejlevnější ze všech, které jsou na trhu. Navíc pro jeho normální fungování není potřeba používat různá pomocná zařízení. Zejména reostaty. A pouze takový doplněk, jako je frekvenční měnič, může usnadnit provoz asynchronního elektromotoru, výrazně rozšířit jeho možnosti.
