Ang agham sa larangan ng kuryente noong ika-19 at ika-20 siglo ay mabilis na umunlad, na humantong sa paglikha ng mga de-kuryenteng induction motor. Sa tulong ng naturang mga aparato, ang pag-unlad ng industriya ng industriya ay humakbang nang malayo at ngayon ay imposibleng isipin ang mga halaman at pabrika na walang mga power machine na gumagamit ng mga asynchronous electric motors.
Nilalaman
Kasaysayan ng hitsura
Ang kasaysayan ng paglikha ng isang asynchronous electric motor ay nagsisimula noong 1888, kung kailan Nikola Tesla nag-patent ng isang electric motor circuit, sa parehong taon ng isa pang siyentipiko sa larangan ng electrical engineering Gallileo Ferraris naglathala ng isang artikulo sa teoretikal na aspeto ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na makina.
Noong 1889 ang Russian physicist Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky nakatanggap ng patent sa Germany para sa isang asynchronous na three-phase electric motor.
Ang lahat ng mga imbensyon na ito ay naging posible upang mapabuti ang mga de-koryenteng makina at humantong sa napakalaking paggamit ng mga de-koryenteng makina sa industriya, na makabuluhang pinabilis ang lahat ng mga teknolohikal na proseso sa produksyon, nadagdagan ang kahusayan sa trabaho at nabawasan ang intensity ng paggawa nito.
Sa ngayon, ang pinakakaraniwang de-koryenteng motor na ginagamit sa industriya ay ang prototype ng isang electric machine na nilikha ng Dolivo-Dobrovolsky.
Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na motor
Ang mga pangunahing bahagi ng isang induction motor ay ang stator at rotor, na pinaghihiwalay sa isa't isa ng isang air gap. Ang aktibong gawain sa makina ay ginagawa ng mga windings at ang core ng rotor.
Ang asynchrony ng engine ay nauunawaan bilang ang pagkakaiba sa pagitan ng bilis ng rotor at ang dalas ng pag-ikot ng electromagnetic field.
stator - ito ay isang nakapirming bahagi ng engine, ang core nito ay gawa sa electrical steel at naka-mount sa frame. Ang kama ay ginawa sa isang cast na paraan mula sa isang materyal na hindi magnetic (cast iron, aluminyo). Ang stator windings ay isang three-phase system kung saan ang mga wire ay inilalagay sa mga grooves na may anggulo ng pagpapalihis na 120 degrees. Ang mga phase ng windings ay karaniwang konektado sa network ayon sa "star" o "triangle" scheme.
rotor Ito ang gumagalaw na bahagi ng makina. Ang mga rotor ng asynchronous electric motors ay may dalawang uri: may squirrel-cage at phase rotors. Ang mga uri na ito ay naiiba sa bawat isa sa mga disenyo ng rotor winding.
Asynchronous na squirrel-cage motor
Ang ganitong uri ng electric machine ay unang na-patent ng M.O. Dolivo-Dobrovolsky at sikat na tinatawag "gulong ng ardilya" dahil sa hitsura ng istraktura. Ang short-circuited rotor winding ay binubuo ng mga copper rods na short-circuited na may mga singsing (aluminyo, tanso) at ipinasok sa mga grooves ng winding ng rotor core. Ang ganitong uri ng rotor ay walang mga gumagalaw na contact, kaya ang mga motor na ito ay napaka maaasahan at matibay sa pagpapatakbo.
Induction motor na may phase rotor
Ang ganitong aparato ay nagbibigay-daan sa iyo upang ayusin ang bilis ng trabaho sa isang malawak na hanay. Ang phase rotor ay isang three-phase winding, na konektado ayon sa "star" o triangle scheme. Sa ganitong mga de-koryenteng motor, may mga espesyal na brush sa disenyo, kung saan maaari mong ayusin ang bilis ng rotor. Kung ang isang espesyal na rheostat ay idinagdag sa mekanismo ng naturang makina, kung gayon kapag nagsimula ang makina, bababa ang aktibong paglaban at sa gayon ay bababa ang mga panimulang alon, na negatibong nakakaapekto sa de-koryenteng network at ang aparato mismo.
Prinsipyo ng pagpapatakbo
Kapag ang isang electric current ay inilapat sa stator windings, isang magnetic flux ang nangyayari. Dahil ang mga phase ay inilipat na may kaugnayan sa bawat isa sa pamamagitan ng 120 degrees, dahil dito, ang daloy sa mga windings ay umiikot. Kung ang rotor ay short-circuited, pagkatapos ay may tulad na pag-ikot, isang kasalukuyang lumilitaw sa rotor, na lumilikha ng isang electromagnetic field. Sa pakikipag-ugnayan sa isa't isa, ang mga magnetic field ng rotor at stator ay nagiging sanhi ng pag-ikot ng rotor ng de-koryenteng motor. Kung ang rotor ay phase, pagkatapos ay inilapat ang boltahe sa stator at rotor nang sabay-sabay, lumilitaw ang isang magnetic field sa bawat mekanismo, nakikipag-ugnayan sila sa isa't isa at paikutin ang rotor.
Mga kalamangan ng mga asynchronous na motor
| na may squirrel-cage rotor | Gamit ang phase rotor |
|---|---|
| 1. Simpleng device at launch circuit | 1. Maliit na panimulang kasalukuyang |
| 2. Mababang gastos sa pagmamanupaktura | 2. Kakayahang ayusin ang bilis ng pag-ikot |
| 3. Sa pagtaas ng pagkarga, ang bilis ng baras ay hindi nagbabago | 3. Magtrabaho sa maliit na labis na karga nang hindi binabago ang bilis |
| 4. May kakayahang makayanan ang panandaliang labis na karga | 4. Maaaring ilapat ang awtomatikong pagsisimula |
| 5. Maaasahan at matibay sa operasyon | 5. May malaking torque |
| 6. Angkop para sa lahat ng kondisyon sa pagtatrabaho | |
| 7. May mataas na kahusayan |
Mga disadvantages ng mga asynchronous na motor
| na may squirrel-cage rotor | Gamit ang phase rotor |
|---|---|
| 1. Ang bilis ng rotor ay hindi adjustable | 1. Malaking sukat |
| 2. Maliit na panimulang metalikang kuwintas | 2. Ang kahusayan ay mas mababa |
| 3. Mataas na panimulang kasalukuyang | 3. Madalas na pagpapanatili dahil sa pagkasuot ng brush |
| 4. Ang ilang pagiging kumplikado ng disenyo at ang pagkakaroon ng mga gumagalaw na contact |
Ang mga asynchronous na motor ay napakahusay na mga device na may mahusay na mekanikal na katangian, na ginagawa itong mga pinuno sa dalas ng paggamit.
Mga mode ng pagpapatakbo
Ang isang asynchronous type electric motor ay isang unibersal na mekanismo at may ilang mga mode para sa tagal ng operasyon:
- Tuloy-tuloy;
- panandalian;
- Pana-panahon;
- Paulit-ulit-short-term;
- Espesyal.
Patuloy na mode - ang pangunahing mode ng pagpapatakbo ng mga asynchronous na aparato, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng patuloy na pagpapatakbo ng de-koryenteng motor na walang mga shutdown na may pare-pareho ang pagkarga. Ang mode ng operasyon na ito ay ang pinaka-karaniwan, na ginagamit sa mga pang-industriya na negosyo sa lahat ng dako.
Saglit na mode - gumagana hanggang sa maabot ang palaging pagkarga sa isang tiyak na oras (10 hanggang 90 minuto), walang oras upang magpainit hangga't maaari. Pagkatapos nito ay naka-off ito. Ginagamit ang mode na ito kapag nagbibigay ng mga gumaganang sangkap (tubig, langis, gas) at iba pang mga sitwasyon.
Periodic mode - ang tagal ng trabaho ay may tiyak na halaga at naka-off sa pagtatapos ng cycle ng trabaho. Operating mode start-work-stop. Kasabay nito, maaari itong mag-off para sa isang oras kung saan wala itong oras upang lumamig sa mga panlabas na temperatura at i-on muli.
Intermittent mode - ang makina ay hindi umiinit hanggang sa maximum, ngunit wala ring oras upang palamig sa panlabas na temperatura. Ginagamit ito sa mga elevator, escalator at iba pang device.
espesyal na rehimen - ang tagal at panahon ng pagsasama ay arbitrary.
Sa electrical engineering, mayroong isang prinsipyo ng reversibility ng mga de-koryenteng makina - nangangahulugan ito na ang aparato ay maaaring parehong mag-convert ng elektrikal na enerhiya sa mekanikal na enerhiya at magsagawa ng mga kabaligtaran na aksyon.
Ang mga asynchronous na de-koryenteng motor ay tumutugma din sa prinsipyong ito at may motor at generator mode ng operasyon.
Motor mode - ang pangunahing mode ng pagpapatakbo ng isang asynchronous electric motor. Kapag ang boltahe ay inilapat sa windings, ang isang electromagnetic metalikang kuwintas arises, pagkaladkad sa rotor gamit ang baras, at sa gayon ang baras ay nagsisimula sa pag-ikot, ang engine ay umabot sa isang pare-pareho ang bilis, paggawa ng kapaki-pakinabang na trabaho.
mode ng generator - batay sa prinsipyo ng paggulo ng electric current sa windings ng motor sa panahon ng pag-ikot ng rotor. Kung ang motor rotor ay pinaikot nang wala sa loob, pagkatapos ay isang electromotive force ay nabuo sa stator windings, sa pagkakaroon ng isang kapasitor sa windings, isang capacitive kasalukuyang nangyayari.Kung ang kapasidad ng kapasitor ay isang tiyak na halaga, depende sa mga katangian ng engine, pagkatapos ay ang generator ay magpapasigla sa sarili at isang tatlong-phase na sistema ng boltahe ay lilitaw. Kaya, ang squirrel-cage motor ay gagana bilang isang generator.
Kontrol ng bilis ng mga asynchronous na motor
Upang ayusin ang bilis ng pag-ikot ng mga asynchronous na de-koryenteng motor at kontrolin ang kanilang mga operating mode, mayroong mga sumusunod na pamamaraan:
- Dalas - kapag ang dalas ng kasalukuyang sa mga de-koryenteng network ay nagbabago, ang dalas ng pag-ikot ng de-koryenteng motor ay nagbabago. Para sa pamamaraang ito, ginagamit ang isang aparato na tinatawag na frequency converter;
- Rheostatic - kapag nagbabago ang resistensya ng rheostat sa rotor, nagbabago ang bilis ng pag-ikot. Ang pamamaraang ito ay nagpapataas ng panimulang metalikang kuwintas at kritikal na slip;
- Pulse - isang paraan ng kontrol kung saan ang isang espesyal na uri ng boltahe ay inilalapat sa motor.
- Ang paglipat ng mga paikot-ikot sa panahon ng pagpapatakbo ng de-koryenteng motor mula sa "star" na circuit sa "tatsulok" na circuit, na binabawasan ang mga panimulang alon;
- Pole pair change control para sa squirrel-cage rotors;
- Koneksyon ng inductive reactance para sa mga motor na may rotor ng sugat.
Sa pagbuo ng mga elektronikong sistema, ang kontrol ng iba't ibang mga asynchronous na uri ng mga de-koryenteng motor ay nagiging mas mahusay at tumpak. Ang ganitong mga makina ay ginagamit saanman sa mundo, ang iba't ibang mga gawain na ginagawa ng gayong mga mekanismo ay lumalaki araw-araw, at ang pangangailangan para sa mga ito ay hindi nababawasan.
Mga katulad na artikulo:
