Машина, яка перетворює електричну енергію на механічну, називається електродвигуном. Вони прості за конструкцією, легкі у використанні, низькою вартістю, високою ефективністю, низькими експлуатаційними витратами та надійні. Трифазні асинхронні двигуни є одним із типів, що відрізняються від інших типів електродвигунів. Основна відмінність полягає у відсутності електричного з'єднання обмотки ротора з будь-яким джерелом живлення. Необхідний струм і напруга в колі ротора забезпечуються індукцією від обмотки статора. Саме тому його називають асинхронним двигуном. У цій статті описано асинхронний двигун з короткозамкненим ротором, який є одним із типів трифазних асинхронних двигунів.
Що таке асинхронний двигун з короткозамкненим ротором?
Визначення: Двигун з короткозамкненим ротором є одним з типів асинхронних двигунів. Для створення руху він посилює електромагнетизм. Вихідний вал з'єднаний з внутрішнім компонентом ротора, який виглядає як клітка. Звідси його називають короткозамкненим ротором. Двосторонні кришки, тобто круглої форми, з'єднані роторними стрижнями. На них діє ЕРС, тобто генерується статором. Ця ЕРС також генерується зовнішнім корпусом, який виготовлений з ламінованих металевих листів та дротяної обмотки. Двома основними частинами будь-якого типу асинхронного двигуна є статор і ротор. Короткий ротор - це простий метод створення ефекту електромагнітної індукції. 4-полюсний асинхронний двигун з короткозамкненим ротором показано нижче.
Принцип роботи асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором білки
Робота асинхронного двигуна типу «білка» базується на принципі електромагнетизму. Коли обмотка статора живиться трифазним змінним струмом, вона створює обертове магнітне поле (ОМП), швидкість якого називається синхронною швидкістю. Це ОМП викликає напругу, індуковану в стрижнях ротора. Таким чином, через них протікає струм. Завдяки цим струмам ротора генерується власне магнітне поле, яке взаємодіє з полем статора. Тепер, згідно з принципом, поле ротора починає протидіяти своїй причині. Коли ОМП досягає моменту ротора, струм ротора падає до нуля. Тоді не буде відносного моменту між ротором і ОМП.
Отже, ротор відчуває нульову тангенціальну силу, яка на момент зменшується. Після цього зменшення моменту ротора, струм ротора знову індукується шляхом відновлення відносного руху між опорним зусиллям та ротором. Отже, тангенціальна сила ротора для обертання відновлюється та починає слідувати опорному зусиллю. У цьому випадку ротор підтримує постійну швидкість, яка менша за швидкість опорного зусилля та синхронну швидкість. Тут різниця між швидкістю опорного зусилля та ротором вимірюється у вигляді ковзання. Кінцеву частоту ротора можна отримати шляхом множення ковзання на частоту живлення.
Конструкція асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором
Для побудови асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором необхідні такі деталі: статор, ротор, вентилятор та підшипники. Статор механічно та електрично складається з трифазної обмотки, розташованої під кутом 120 градусів, з металевим корпусом та осердям. Для забезпечення низького опору потоку, що генерується змінним струмом, обмотка встановлена на шаруватому залізному осерді.
Ротор перетворює задану електричну енергію на механічну. Вал, осердя та короткозамкнені мідні стрижні є частинами ротора. Щоб уникнути гістерезису та вихрових струмів, які призводять до втрати потужності, ротор має пластинчасту структуру. А щоб запобігти заклинюванню, провідники мають перекіс, що також допомагає забезпечити хороший коефіцієнт трансформації.
Вентилятор, закріплений на задній частині ротора для теплообміну, допомагає підтримувати температуру двигуна в межах певного обмеження. Для плавного обертання в двигуні передбачені підшипники.
Різниця між асинхронним двигуном з короткозамкненим ротором та асинхронними двигунами з ковзним кільцем.
Переваги
Переваги асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором включають наступне
Проста та міцна конструкція.
Низькі початкові витрати, а також витрати на обслуговування.
Підтримує постійну швидкість.
Перевантажувальна здатність висока.
Проста схема запуску.
Високий коефіцієнт потужності.
Низькі втрати міді ротора.
Висока ефективність.
Недоліки
До недоліків асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором можна віднести наступне.
Мотор
Високий пусковий струм
Дуже чутливий до коливань напруги живлення
Низький коефіцієнт потужності при малих навантаженнях.
Контроль швидкості дуже складний
Дуже низький пусковий момент через низький опір ротора.
Час публікації: 26 червня 2024 р.