Асинхронные машины Тул ГУ гр 130201 Асинхронные

Асинхронные машины Тул. ГУ, гр. 130201

Асинхронные машины: Асинхронная машина — это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора. Второе название асинхронных машин — индукционные вследствие того, что ток в обмотке ротора индуцируется вращающимся полем статора. Достоинства: Лёгкость в изготовлении. Отсутствие механического контакта со статической частью машины. Недостатки: Небольшой пусковой момент. Значительный пусковой ток.

История создания асинхронных машин: Приоритет в создании асинхронного двигателя принадлежит Николе Тесла, который в Будапеште весной 1882 г. решил проблему создания вращающегося магнитного поля при помощи неподвижной многофазной обмотки переменного тока, а в 1884 г. в Страсбурге продемонстрировал действующую модель своего двигателя. Ни кола Тесла (1856 -1943) — физик, инженер, изобретатель в области электротехники и радиотехники.

История создания асинхронных машин: Вклад в развитие асинхронных двигателей внес Галилео Феррарис, который в 1885 г. в Италии построил модель асинхронного двигателя мощностью 3 Вт. Заслуга Феррариса в том, что сделав ошибочный вывод о небольшом к. п. д. асинхронного двигателя и о нецелесообразности применения систем переменного тока, он привлек Галилер Феррарис внимание многих инженеров к (1847 -1897), проблеме совершенствования Итальянский физик и асинхронных машин. инженер-электрик.

История создания асинхронных машин: В 1889 г. Доливо-Добровольский получил патент на трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка» , а в 1890 г. — патенты в Англии и Германии на трёхфазный асинхронный двигатель с фазным ротором. Михаил Осипович Доли во. Доброво льский (1861 -1919) — русский электротехник польского происхождения, один из создателей техники трёхфазного переменного тока, немецкий предприниматель.

Устройство асинхронного двигателя: Устройство статора асинхронного двигателя: 1 - сердечник, 2 - обмотка, 3 - станина, 4 - щиток Сердечник 1 статора набирается из стальных пластин толщиной 0, 35 или 0, 5 мм. Пластины штампуют с впадинами (пазами), изолируют лаком или окалиной для уменьшения потерь на вихревые токи, собирают в отдельные пакеты и крепят в станине 3 двигателя.

Устройство асинхронного двигателя: Соединение зажимов на щитке двигателя при включении обмотки статора: а - треугольником, б - звездой

Устройство асинхронного двигателя: Короткозамкнутый ротор Ротор короткозамкнутого асинхронного двигателя: а - устройство, б - обмотка; 1 - сердечник, 2 - проводники, 3 - медные кольца Короткозамкнутая обмотка ротора выполняется по типу беличьего колеса (изо, б). В пазах ротора укладывают массивные стержни, соединенные на торцовых сторонах медными кольцами.

Устройство асинхронного двигателя: Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным недостатком «беличьей клетки» . Достоинства - легкость в изготовлении, и отсутствие электрического контакта со статической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание.

Устройство асинхронного двигателя: Фазный ротор Фазная обмотка ротора выполнена подобно статорной, т. е. проводники соответствующим образом соединены между собой, образуя трехфазную систему. Обмотки трех фаз соединены звездой. Начала этих обмоток подключены к трем контактным медным кольцам, укрепленным на валу ротора. Обладают лучшими пусковыми и регулировочными свойствами.

Устройство асинхронного двигателя: Наиболее существенным недостатком является относительно низкий коэффициент мощности (cosφ). У асинхронного двигателя cosφ при полной нагрузке может достигать значений 0, 85— 0, 9; при недогрузках двигателя его cosφ резко уменьшается и при холостом ходе составляет 0, 2— 0, 3.

Устройство асинхронного двигателя: В целях повышения коэффициента мощности асинхронных двигателей воздушный зазор стремятся делать возможно меньшим, доводя его у малых двигателей (порядка 2— 5 к. Вт) до 0, 3 мм. В двигателях большой мощности воздушный зазор приходится увеличивать по конструктивным соображениям, но все же он не превышает 2— 2, 5 мм.

Пуск в ход асинхронных двигателей: Прямой пуск двигателя непосредственным включением его в сеть допускается только в том случае, когда мощность двигателя, намного меньше мощности источника энергии, питающего сеть. Схема включения пускового реостата в цепь фазного ротора асинхронного двигателя

Пуск в ход асинхронных двигателей: Схема пуска короткозамкнутого асинхронного двигателя с переключением обмотки статора со звезды на треугольник. В момент пуска обмотку статора соединяют звездой, а после того как двигатель разовьет частоту вращения, близкую к нормальной, ее переключают треугольником. При таком способе пуска двигателя в ход пусковой ток в сети уменьшается в три раза по сравнению с пусковым током, при соединении треугольником.

Двигатели с улучшенными пусковыми свойствами: Значительное улучшение пусковых характеристик асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором достигается изменением конструкции ротора: используют роторы с двойной короткозамкнутой обмоткой и с глубокими пазами. Ротор с двойной короткозамкнутой обмоткой был впервые предложен М. О. Доливо-Добровольским в 1889 г. Он имеет две короткозамкнутые обмотки, выполненные в виде беличьих клеток (изо, а). Схема устройства ротора: а - с двойной короткозамкнутой обмоткой, б - с глубокими пазами

Однофазные асинхронные двигатели: Однофазные асинхронные двигатели широко применяют при небольших мощностях (до 1 - 2 к. Вт). Такой двигатель отличается от трехфазного тем, что на статоре его помещается однофазная обмотка. Особенностью однофазных асинхронных двигателей является отсутствие начального или пускового момента, т. е. при включении такого двигателя в сеть ротор его будет оставаться неподвижным. Если под действием какой-либо внешней силы вывести ротор из состояния покоя, то двигатель будет развивать вращающий момент.

Однофазные асинхронные двигатели: Схема пуска однофазного двигателя при включении в цепь пусковой обмотки: а - индуктивности, 6 – емкости Отсутствие начального момента является существенным недостатком однофазных асинхронных двигателей. Поэтому они всегда снабжаются пусковым устройством.

Однофазные асинхронные двигатели: Схема подключения асинхронного двигателя в однофазную сеть через конденсаторы. Соединение обмоток треугольником с подключением рабочих и пусковых конденсаторов.

Однофазные асинхронные двигатели: Есть двигатель, у которого обмотки рассчитаны для подключения к сети 220 В/127 В. При схеме соединение обмоток звездой его подключают к трехфазной сети 220 В, а при схеме соединение обмоток треугольником подключают к трехфазной сети 127 В.

Однофазные асинхронные двигатели: Принцип подключения асинхронного двигателя через магнитный пускатель.

Спасибо за внимание!