Наука у области електричне енергије у 19. и 20. веку се брзо развијала, што је довело до стварања електричних индукционих мотора. Уз помоћ оваквих уређаја, развој индустријске индустрије је далеко напредовао и сада је немогуће замислити погоне и фабрике без погонских машина које користе асинхроне електромоторе.
Садржај
Историја изгледа
Историја стварања асинхроног електромотора почиње 1888. године, када Никола Тесла патентирао електромоторно коло, исте године други научник из области електротехнике Галлилео Феррари објавио чланак о теоријским аспектима рада асинхроне машине.
1889. руски физичар Михаил Осипович Доливо-Доброволски добио патент у Немачкој за асинхрони трофазни електромотор.
Сви ови проналасци омогућили су унапређење електричних машина и довели до масовне употребе електричних машина у индустрији, што је значајно убрзало све технолошке процесе у производњи, повећало ефикасност рада и смањило њен радни интензитет.
Тренутно, најчешћи електрични мотор који се користи у индустрији је прототип електричне машине коју је креирао Доливо-Доброволски.
Уређај и принцип рада асинхроног мотора
Главне компоненте индукционог мотора су статор и ротор, који су међусобно одвојени ваздушним размаком. Активни рад у мотору обављају намотаји и језгро ротора.
Под асинхроношћу мотора се подразумева разлика између брзине ротора и фреквенције ротације електромагнетног поља.
статор - ово је фиксни део мотора чије је језгро направљено од електро челика и монтирано у рам. Кревет је направљен ливено од материјала који није магнетски (ливено гвожђе, алуминијум). Намотаји статора су трофазни систем у којем су жице положене у жљебове са углом отклона од 120 степени. Фазе намотаја су стандардно повезане на мрежу према шемама "звезда" или "троугао".
Ротор То је покретни део мотора. Ротори асинхроних електромотора су два типа: са кавезним и фазним роторима. Ови типови се разликују једни од других у дизајну намотаја ротора.
Асинхрони кавезни мотор
Ову врсту електричне машине први је патентирао М.О. Доливо-Доброволски и популарно се зове "точак веверице" због изгледа структуре. Намотај ротора са кратким спојем састоји се од бакарних шипки кратко спојених прстеновима (алуминијум, месинг) и уметнути у жлебове намотаја језгра ротора. Ова врста ротора нема покретне контакте, тако да су ови мотори веома поуздани и издржљиви у раду.
Индукциони мотор са фазним ротором
Такав уређај вам омогућава да прилагодите брзину рада у широком опсегу. Фазни ротор је трофазни намотај, који је повезан према шемама "звезда" или троугла. У таквим електромоторима у дизајну постоје посебне четке, помоћу којих можете подесити брзину ротора. Ако се механизму таквог мотора дода посебан реостат, онда када се мотор покрене, активни отпор ће се смањити и тиме ће се смањити стартне струје, што негативно утиче на електричну мрежу и сам уређај.
Принцип рада
Када се електрична струја примени на намотаје статора, јавља се магнетни флукс. Пошто су фазе померене једна према другој за 120 степени, због тога се ток у намотајима ротира. Ако је ротор кратко спојен, онда се са таквом ротацијом у ротору појављује струја која ствара електромагнетно поље. У интеракцији једни са другима, магнетна поља ротора и статора узрокују ротацију ротора електромотора. Ако је ротор фазни, онда се напон примењује на статор и ротор истовремено, у сваком механизму се појављује магнетно поље, они међусобно делују и ротирају ротор.
Предности асинхроних мотора
| са кавезним ротором | Са фазним ротором |
|---|---|
| 1. Једноставан уређај и коло за лансирање | 1. Мала почетна струја |
| 2. Ниска цена производње | 2. Могућност подешавања брзине ротације |
| 3. Са повећањем оптерећења, брзина осовине се не мења | 3. Радите са малим преоптерећењима без промене брзине |
| 4. Способан да издржи краткотрајна преоптерећења | 4. Може се применити аутоматски старт |
| 5. Поуздан и издржљив у раду | 5. Има велики обртни момент |
| 6. Погодно за све услове рада | |
| 7. Има високу ефикасност |
Недостаци асинхроних мотора
| са кавезним ротором | Са фазним ротором |
|---|---|
| 1. Брзина ротора није подесива | 1. Велике димензије |
| 2. Мали почетни обртни момент | 2. Ефикасност је нижа |
| 3. Висока почетна струја | 3. Често одржавање због хабања четкица |
| 4. Нека сложеност дизајна и присуство покретних контаката |
Асинхрони мотори су веома ефикасни уређаји са одличним механичким карактеристикама, што их чини лидерима по учесталости употребе.
Радни режими
Електромотор асинхроног типа је универзални механизам и има неколико режима за трајање рада:
- Цонтинуоус;
- Краткорочни;
- Периодични;
- Поновљено-краткорочно;
- Специјални.
Континуирани режим - главни начин рада асинхроних уређаја, који се одликује сталним радом електромотора без искључења са константним оптерећењем. Овај начин рада је најчешћи, користи се у индустријским предузећима свуда.
Тренутачни режим - ради док се не постигне константно оптерећење за одређено време (10 до 90 минута), нема времена да се што више загреје. Након тога се искључује. Овај режим се користи при снабдевању радних супстанци (вода, нафта, гас) и друге ситуације.
Периодични режим - трајање рада има одређену вредност и искључује се на крају циклуса рада. Режим рада старт-рад-стоп. Истовремено, може се искључити на време током којег нема времена да се охлади на спољне температуре и поново се укључи.
Интермитент моде - мотор се не загрева до максимума, али такође нема времена да се охлади на спољну температуру. Користи се у лифтовима, покретним степеницама и другим уређајима.
посебан режим - трајање и период укључења је произвољан.
У електротехници постоји принцип реверзибилности електричних машина - то значи да уређај може и да претвара електричну енергију у механичку енергију и да врши супротне радње.
Асинхрони електромотори такође одговарају овом принципу и имају моторни и генераторски начин рада.
Моторни режим - главни начин рада асинхроног електромотора. Када се напон примени на намотаје, настаје електромагнетни обртни момент који вуче ротор са осовином, и тако вратило почиње да се окреће, мотор постиже константну брзину, обављајући користан посао.
режим генератора - заснован на принципу побуде електричне струје у намотајима мотора при ротацији ротора. Ако се ротор мотора ротира механички, онда се на намотајима статора формира електромоторна сила, у присуству кондензатора у намотајима настаје капацитивна струја.Ако је капацитивност кондензатора одређена вредност, у зависности од карактеристика мотора, онда ће се генератор самоузбудити и појавиће се трофазни систем напона. Тако ће кавезни мотор радити као генератор.
Контрола брзине асинхроних мотора
За регулисање брзине ротације асинхроних електромотора и контролу њихових режима рада, постоје следеће методе:
- Фреквенција - када се промени фреквенција струје у електричној мрежи мења се фреквенција ротације електромотора. За овај метод се користи уређај који се зове фреквентни претварач;
- Реостатски - када се отпор реостата у ротору промени, брзина ротације се мења. Ова метода повећава почетни обртни момент и критично клизање;
- Пулс - метода управљања у којој се на мотор примењује посебна врста напона.
- Пребацивање намотаја током рада електромотора из круга "звезда" у коло "троугао", што смањује почетне струје;
- Контрола промене пара полова за роторе са кавезним кавезом;
- Повезивање индуктивне реактансе за моторе са намотаним ротором.
Са развојем електронских система, управљање различитим електромоторима асинхроног типа постаје ефикасније и тачније. Такви мотори се користе свуда у свету, разноврсност задатака које обављају такви механизми сваким даном расте, а потреба за њима се не смањује.
Слични чланци:
