Что значит асинхронный двигатель: Отличие синхронного от асинхронного двигателя

Содержание

Отличия асинхронных двигателей от синхронных

Применение электродвигателей в различных отраслях промышленности и быта широко распространено, в связи с экономичностью и простотой подключения и обслуживания. Для различных механизмов, применяются двигатели разной мощности и устройства. В этой статье рассмотрим, чем отличается синхронный двигатель от асинхронного, в каких механизмах они применяются и как правильно выбрать тип электрического мотора.

 

Асинхронные двигатели

Как и любые электрические двигатели, асинхронные моторы представляют собой устройства, которые создают крутящий момент при помощи преобразования электрического тока. Если говорить простыми словами, асинхронный двигатель – это электромотор с неравнозначной частотой вращения ротора и магнитного поля. Магнитное поле ротора в таких устройствах всегда вращается с меньшей частотой, чем поле статора.

Строение асинхронного двигателя в целом аналогично с синхронным. Он состоит из:

  • Цилиндрического статора из металлических пластин с пазами для обмотки;
  • Фазного либо короткозамкнутого ротора;
  • Подвижных и неподвижных деталей корпуса, таких как вал, подшипники, вентилятор охлаждения, электрического оборудования.

Используется тип двигателя асинхронный в различных приводах как в промышленности, так и быту. Например, для обеспечения работы конвейеров, подъемных механизмов кранов и экскаваторов, деревообрабатывающих станков и других механизмов, как крупногабаритных, так и небольших бытовых.

Обслуживание и ремонт такого типа электромоторов не требует больших затрат, однако, для трансформации крутящего момента и понижения частоты вращения необходимо использовать редуктора различной сложности, часто с большим передаточным числом.

 

Синхронные двигатели

Основное отличие синхронного двигателя от асинхронного в том, что частота вращения магнитных полей при его работе совпадает, то есть является синхронной. Для синхронизации частот вращения используется дополнительный источник постоянного питания, что делает конструкцию синхронного электродвигателя сложнее и частично ограничивает сферу применения такого вида машин. Кроме того, работа такого типа двигателя возможна только с использованием частотного преобразователя.

В сфере применения, электродвигатели синхронные – это промышленные моторы большой мощности, которые используются в различных промышленных устройствах и оборудовании, где необходима повышенная мощность и возникают перегрузки.

Важной особенностью такого типа электромоторов является то, что при работе с перегрузкой устройство отдает часть реактивной мощности в сеть, что способствует повышению мощности, компенсирует падение мощности.

Синхронные двигатели бывают также таких типов:

  • Гистерезисные двигатели используются в точных механизмах для создания вращения. Например, в звукозаписи, медицинском оборудовании, машиностроении
  • Шаговые электродвигатели применяются в точных приборах и механизмах, таких как, например, станки с числовым программным обеспечением.

 

Преимущества и недостатки синхронных и асинхронных электродвигателей

Что бы определить, какой двигатель лучше синхронный или асинхронный, необходимо рассмотреть сферу применения этих устройств.

Асинхронные двигатели дешевле в производстве и не требуют дополнительного питания и устройства для запуска, в отличии от синхронных, поэтому, их использование более распространено. Кроме того, подключение и обслуживание таких двигателей также стоит дешевле, как и их производство.

Синхронные двигатели, кроме повышенной мощности, обладают еще одним важным преимуществом – возможностью генерации низкой частоты вращения без использования дополнительных передач в редукторах. При этом, мощность на выходном валу остается неизменной. Синхронный двигатель имеет повышенный коэффициент полезного действия, более полно трансформируя электрическую энергию в крутящий момент.

Однако, синхронные двигатели имеют и недостатки. Кроме того, что требуется дополнительное питание и оборудование запуска, в таком типе электродвигателей происходит быстрый износ подвижных токосъемных деталей, таких как щётки и контактные кольца. Для замены изношенного оборудования требуются средства, что еще более увеличивает стоимость использования синхронных моторов.

Кроме того, настройка и обслуживание синхронных двигателей имеет ряд особенностей и требует более глубоких знаний технических особенностей.

 

Какой тип двигателя выбрать

При выборе типа электрического двигателя следует учитывать такие факторы:

  • Сферу применения и оборудование, которое приводится в движение электродвигателем;
  • Стоимость оборудования и его обслуживания;
  • Тип преобразующего редуктора, применяемого для понижения скорости вращения;
  • Тип питания и электрической сети.

Учитывая эти факторы и принимая во внимание расчет механизма, можно подобрать тип двигателя, который будет обеспечивать бесперебойную работу устройства, максимально экономить электроэнергию и обеспечивать необходимую мощность.

При использовании любого вида электрических двигателей стоит помнить, что срок их службы зависит от соблюдение технического регламента при подключении, настройке и последующему обслуживанию такого оборудования. При нарушении технических требований электродвигатель выйдет из строя, несмотря на его преимущества и надежность.

 

асинхронный — это… Что такое асинхронный?

  • асинхронный — асинхроичный, разновременный, неодновременный Словарь русских синонимов. асинхронный прил., кол во синонимов: 4 • асинхроичный (4) • …   Словарь синонимов

  • асинхронный — название множественных программ или процессов, которые перекрывают друг друга в использовании и, возможно, в памяти. Асинхронная атака на систему заключается в том, что одна программа пытается изменить те параметры, которые другая программа… …   Hacker’s dictionary

  • асинхронный — Примеры сочетаний: connection асинхронная связь временной интервал между передаваемыми символами может изменяться (в отличие от режима синхронной связи) data transmission асинхронная передача данных каждый знак передается с предшествующим… …   Справочник технического переводчика

  • асинхронный — asinchroninis statusas T sritis automatika atitikmenys: angl.

    asynchronous vok. Asynchron…; asynchron rus. асинхронный pranc. asynchrone …   Automatikos terminų žodynas

  • Асинхронный — прил. Не совпадающий с чем либо во времени; неодномоментный, неодновременный, несинхронный. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

  • асинхронный — асинхронный, асинхронная, асинхронное, асинхронные, асинхронного, асинхронной, асинхронного, асинхронных, асинхронному, асинхронной, асинхронному, асинхронным, асинхронный, асинхронную, асинхронное, асинхронные, асинхронного, асинхронную,… …   Формы слов

  • асинхронный — асинхр онный; кратк. форма онен, онна …   Русский орфографический словарь

  • АСИНХРОННЫЙ — не совпадающий во времени (о цветении и т. п.) …   Словарь ботанических терминов

  • асинхронный — ая, ое; онен, онна, онно. [от греч. a не и synchronos одновременный]. Неодновременный, не совпадающий с чем л. во времени; несинхронный. А ые колебания. ◁ Асинхронно, нареч. Действовать а …   Энциклопедический словарь

  • АСИНХРОННЫЙ — [от греч. а отрицание и synchronos одновременный] неодновременный, не совпадающий во времени …   Психомоторика: cловарь-справочник

  • Синхронные электродвигатели постоянного тока. Электродвигатели: какие они бывают

    Электрический двигатель – так называют электрическую машину (электромеханический преобразователь энергии), в которой энергия электричества преобразуется в механическую. При этом выделяется тепло.

    Принцип действия

    Рабочая схема электродвигателя очень проста. В основе функционирования электрической машины существует принцип электромагнитной индукции. Электрический механизм состоит из статора (неподвижного), который устанавливается в синхронных или асинхронных машинах переменного тока или индуктора (электродвигатели постоянного тока) и ротора (подвижной части, устанавливаемого в синхронных или асинхронных машинах переменного тока) или якоря (в машине тока постоянного).

    В качестве индуктора на маломощном двигателе постоянного тока используются магниты.

    Роторы бывают:

    Короткозамкнутые

    Фазные (имеющие обмотку). Применяются в случае уменьшения пускового тока и для регуляции частоты вращения асинхронного электродвигателя.

    В основном, представлены крановым электродвигателем серии МТКН (который по большей части применяется в крановых установках).

    Якорем называют подвижную часть машины постоянного тока (генератора или двигателя) или же функционирующего по данному принципу универсального двигателя (который часто встречается в электрических инструментах). Универсальным двигателем называют ДПТ (двигатель постоянного тока), который имеет последовательное возбуждение (когда обмотки индуктора и якоря

    включены последовательно). Различие только в расчете обмоток. На постоянном токе нет реактивного (емкостного или индуктивного) сопротивления. Именно поэтому любая болгарка, если вынуть электронный блок, будет в рабочем состоянии, особенно на постоянном токе и при меньшем сетевом напряжении.

    Принцип функционирования асинхронного трехфазного электродвигателя

    При включении питания в статоре возникает вращающееся круговое магнитное поле. Оно пронизывает короткозамкнутую обмотку ротора и появляется ток индукции. Согласно закону Ампера (на проводник, находящийся под током, помещенный при этом в магнитное поле, действует ЭДС сила), ротор начинает вращаться.

    Частота его вращения зависит от частоты напряжения, а также от числа пар полюсов магнитов. Разность между частотой вращения ротора и частотой вращения поля магнитного статора характеризуется скольжением. Электродвигатель асинхронный называется асинхронным, потому что частота вращения поля магнитного статора не совпадает с частотой ротора.


    Синхронный двигатель отличается от него конструкцией ротора. Ротор в подобном двигателе выполнен либо электромагнитом, либо постоянным магнитом. Также может иметь в себе частичку беличьей клетки (для запуска). В роторе непременно содержатся электромагниты или постоянные магниты. Частота вращения поля магнитного статора в синхронном двигателе совпадает с частотой ротора. Для запуска в данной конструкции применяют ротор с обмоткой короткозамкнутой или асинхронные вспомогательные электродвигатели.

    Асинхронные двигатели широко применяются во многих отраслях техники. Это особенно характерно для обычных по конструкции и трехфазных прочных асинхронных двигателей, которые имеют коротко-замкнутые роторы. Такие двигатели дешевле и надежнее обычных электрических двигателей и не нуждаются в особом уходе. Название «асинхронный» указывает на то, что в подобном двигателе ротор вращается с вращающимся полем статора не синхронно. В отсутствие трехфазной сети асинхронный двигатель включают в сеть однофазного тока.

    Устройство статора асинхронного электродвигателя очень простое. Он состоит из пакета лакированных листов стали электротехнической толщиной 0,5 мм. В пазах пакета, такого же, как в синхронной машине, уложена обмотка. Статор трехфазного асинхронного двигателя имеет три фазы обмотки. Обмотка смещена на 120°. Между собой фазы соединены треугольником или звездой.

    Схема двухполюсной машины

    Схема двухполюсной машины выглядит очень просто. В машине содержатся четыре паза из расчета на каждую фазу. При поступлении питания на обмотки статора от трехфазной сети получается особое вращающееся поле. Это получается потому, что токи в фазах обмотки смещены в пространстве на 120° относительно друг друга и сдвинуты по фазе на 120°. При синхронной частоте вращения nc поля электродвигателя с р парами полюсов верно при частоте токов в f: nc=f/p. Так, при частоте 50 Гц получается для р = 1, 2, 3 (двух-, четырех или шести машин полюсных) получаются синхронные частоты вращения в nc = 3000, 1500 и 1000 об/мин.

    Ротор асинхронного электродвигателя состоит из листов электротехнической стали. Он может выполняться в виде ротора с контактными кольцами (фазный ротор) или короткозамкнутого ротора (с беличьей клеткой). В короткозамкнутом роторе обмотка выглядит в виде стержней из металла (бронзы, меди или алюминия). Стержни располагаются в пазах и соединяются между собой на концах особыми закорачивающими кольцами. Соединение стержней осуществляет при помощи пайки сваркой или твердым припоем. При использовании сплавов из алюминия или алюминия стержни ротора, а также закорачивающие кольца и лопасти вентилятора, располагающиеся на них, производят при помощи литья под давлением.

    Прямо у ротора электрического двигателя с контактными кольцами в пазах располагается трехфазная обмотка. По внешнему виду она походит на обмотку статора, включенную звездой. Начала фаз данной обмотки соединены с тремя контактными кольцами, которые закреплены на валу. В процессе запуска двигателя можно выполнить регулировку частоты вращения. Для этого подсоединяют к фазам обмотки ротора реостаты (делается это через щетки и контактные кольца). После успешного разбега кольца контактов замыкаются накоротко. Это значит, что обмотка двигателя ротора выполняет те же самые функции, что и обмотка короткозамкнутого ротора.

    Классификация электрических двигателей

    По природе возникновения вращающего момента электрические двигатели делятся на магнитоэлектрические и гистерезисные. У гистерезисных двигателей вращающийся момент создается за счет гистерезиса при перемагничивании ротора. Подобные устройства считаются нетрадиционными и мало распространены в промышленности.

    Самым распространенным товаром считаются магнитоэлектрические двигатели. По типу потребляемой энергии они подразделяются на две группы – двигатели тока постоянного и двигатели тока переменного. Также существуют так называемые двигатели универсальные, которые питаются обоими видами токов.

    Двигатель постоянного тока

    Двигателем постоянного тока называют электродвигатель, чье питание происходит за счет постоянного тока. Данный тип двигателей также принято подразделять по наличию щёточно-коллекторного узла на две группы:

    Бесколлекторные

    Коллекторные


    Щёточно-коллекторный узел отвечает за качественное электрическое соединение цепей неподвижной и вращающейся части машины. Он является самым сложнейшим в обслуживании и ненадежным конструктивным элементом.

    Коллекторные двигатели по типу возбуждения подразделяются на:

    Двигатель с самовозбуждением

    Двигатель с независимым возбуждением (от постоянных магнитов и электрических магнитов).

    Двигатель с самовозбуждением подразделяется на:

    Двигатель, имеющий параллельное возбуждение (обмотка якоря в этом случае включается строго параллельно обмотке возбуждения)

    Двигатель, имеющий последовательное возбуждение (обмотка якоря в данном случае якоря включается строго последовательно обмотке возбуждения)

    Двигатель, имеющий смешанное возбуждение (обмотка возбуждения в данном случае включается последовательно частично и параллельно частично обмотке якоря).

    Вентильные двигатели (бесколлекторные) – это электрические двигатели, которые выполняются в виде замкнутой системы с применением датчика, определяющего положение ротора, преобразователя координат (системы управления), а также инвертора (силового полупроводникового преобразователя). Принцип функционирования подобных двигателей схож с принципом работы системы синхронных двигателей.

    Двигатель переменного тока

    Трехфазный асинхронный двигатель

    Электродвигатели переменного тока — это электрические двигатели, питание которых осуществляется при помощи переменного тока. По принципу функционирования подобные двигатели подразделяются на асинхронные и синхронные двигатели. Принципиальное отличие заключается в том, что в синхронном двигателе первая гармоника силы магнитодвижущей статора перемещается со скоростью вращения ротора. Сам ротор перемещается со скоростью перемещения магнитного поля в статоре. У асихронного двигателя всегда присутствует разница между скоростью перемещения ротора и скоростью магнитных полей в статоре (ротор вращается медленнее поля).

    Синхронный электродвигатель — это электрический двигатель тока переменного. Ротор синхронно вращается с полем магнитным питающего напряжения. Подобные устройства применяются для обеспечения больших мощностей (более сотни киловатт). Синхронные двигатели бывают с угловым дискретным перемещением ротора (так называемые шаговые двигатели). У подобных устройств положение ротора прочно фиксируется подачей питания на обмотки. Переход в иное положение осуществляется при помощи снятия напряжения питания с первых обмоток и передачи на вторые (и так далее). Помимо этого существует и еще один вид синхронного двигателя — реактивный вентильный двигатель электрический. Питание обмоток данного двигателя формируется за счет элементов полупроводниковых.

    Асинхронный электродвигатель — это электрический двигатель переменного тока. Частота вращения ротора в данном двигателе существенно отличается от вращения полей магнита, которые создаются от питающего напряжения. Подобные устройства наиболее распространены.

    По количеству фаз двигатель тока переменного принято подразделять на:

    Однофазные электродвигатели. Запуск подобных устройств производится вручную. Они могут иметь пусковую обмотку или фазосдвигающую цепь.

    Двухфазный (сюда входят и конденсаторные)

    Электродвигатель трехфазный

    Многофазный

    Коллекторный универсальный электродвигатель – это электрический коллекторный двигатель, который может функционировать как на переменном, так и на постоянном токе. Производится с последовательной обмоткой возбуждения строго на мощности электродвигателя около 200 Вт. Статор двигателя выполнен шихтованным из особой электрической технической стали. Обмотка возбуждения полностью включается при постоянном токе и частично включается при переменном токе. Номинальные напряжения для переменного тока — 127,220, для тока постоянного номинальные напряжения- 110.220. Двигатели такого плана используются в электроинструментах и бытовых аппаратах.

    Двигатель переменного тока, питающийся от промышленной сети 50 ГЦ, не может обеспечить частоту вращения более 3000 об/мин. Именно поэтому для получения высочайших частот следует использовать коллекторный электродвигатель. Такой двигатель получается меньше и легче, в сравнении с двигателем тока переменного такой же мощности. Также применяются особые передаточные механизмы, которые позволяют изменять кинематические параметры механизмов до нужных вам (так называемые мультипликаторы). При использовании преобразователей частоты или сети частоты повышенной (в 100, 200 или 400 Гц) двигатель переменного тока оказывается меньше и легче, в сравнении с коллекторным двигателем (поскольку иногда коллекторный узел занимает ½ объема). Ресурс асинхронного двигателя переменного тока выше в сравнении с коллекторным. Он определяется состоянием изоляции обмоток и подшипников.

    Синхронный двигатель, имеющий датчик положения ротора и инвертор, считается электронным аналогом обычного коллекторного постоянного тока. Коллекторный универсальный двигатель считается электродвигателем коллекторным постоянного тока, имеющим последовательно включенные обмотки статора (возбуждения). Подключение электродвигателя такого типа не вызывает сложностей. Он также оптимизирован для функционирования на переменном токе электрической бытовой сети. Подобный тип двигателя вне зависимости от полярности поданного напряжения вращается строго в одну сторону. Это происходит потому, что обмотки ротора и статора соединены последовательно и смена полюсов полей магнитных данных устройств происходит одновременно, а значит, результирующий момент направлен в одну сторону. Если необходима работа на переменном токе, применяют статор из мягкого магнитного материала, имеющий малый гистерезис (малое сопротивление перемагничиванию).

    Если необходимо уменьшение потерь на вихревые токи, берут наборный статор, изготовленный из изолированных пластин. Достоинством функционирования подобного двигателя считается то, что в режиме пуска и перегрузки индуктивное сопротивление обмоток ограничивает ток и максимальный момент двигателя до 5 – 3 от номинального.

    Принцип его функционирования прост. Подвижная часть выполняется в виде магнитов, которые крепятся на штоке. Переменный ток электродвигателя проходит через неподвижные обмотки. Под действием этого процесса постоянные магниты перемещают шток.

    Лось Анастасия
    Специально для Двигатель.инфо

    По принципу возникновения вращающего момента электродвигатели можно разделить на гистерезисные и магнитоэлектрические. У двигателей первой группы вращающий момент создается вследствие гистерезиса при перемагничивании ротора. Данные двигатели не являются традиционными и не широко распространены в промышленности.

    Наиболее распространены магнитоэлектрические двигатели, которые по типу потребляемой энергии подразделяется на две большие группы — на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока (также существуют универсальные двигатели, которые могут питаться обоими видами тока).

    Двигатели постоянного тока

    Двигатель постоянного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется постоянным током. Данная группа двигателей в свою очередь по наличию щёточно-коллекторного узла подразделяется на:

    1. коллекторные двигатели;
    2. бесколлекторные двигатели.

    Щёточно-коллекторный узел обеспечивает электрическое соединение цепей вращающейся и неподвижной части машины и является наиболее ненадежным и сложным в обслуживании конструктивным элементом.

    По типу возбуждения коллекторные двигатели можно разделить на:

    1. двигатели с независимым возбуждением от электромагнитов и постоянных магнитов;
    2. двигатели с самовозбуждением.

    Двигатели с самовозбуждением делятся на:

    1. Двигатели с параллельным возбуждением;(обмотка якоря включается параллельно обмотке возбуждения)
    2. Двигатели последовательного возбуждения;(обмотка якоря включается последовательно обмотке возбу ждения)
    3. Двигатели смешанного возбуждения. (обмотка возбуждения включается частично последовательно частично параллельно обмотке якоря)

    Бесколлекторные двигатели (вентильные двигатели) — электродвигатели, выполненные в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора, системы управления (преобразователя координат) и силового полупроводникового преобразователя (инвертора). Принцип работы данных двигателей аналогичен принципу работы синхронных двигателей.

    Двигатель постоянного тока в разрезе. Справа расположен коллектор с щётками

    Двигатели переменного тока

    Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током. По принципу работы эти двигатели разделяются на синхронные и асинхронные двигатели. Принципиальное различие состоит в том, что в синхронных машинах первая гармоника магнитодвижущей силы статора движется со скоростью вращения ротора (благодаря чему сам ротор вращается со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — всегда есть разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле вращается быстрее ротора).

    Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Данные двигатели обычно используются при больших мощностях (от сотен киловатт и выше).

    Существуют синхронные двигатели с дискретным угловым перемещением ротора — шаговые двигатели. У них заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие. Ещё один вид синхронных двигателей — вентильный реактивный электродвигатель, питание обмоток которого формируется при помощи полупроводниковых элементов.

    Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением. Эти двигатели наиболее распространены в настоящее время.

    По количеству фаз двигатели переменного тока подразделяются на:

    однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь;

    двухфазные — в том числе конденсаторные;

    трёхфазные;

    многофазные;


    Универсальный коллекторный электродвигатель

    Универсальный коллекторный электродвигатель — коллекторный электродвигатель, который может работать и на постоянном токе и на переменном токе. Изготавливается только с последовательной обмоткой возбуждения на мощности до 200 Вт. Статор выполняется шихтованным из специальной электротехнической стали. Обмотка возбуждения включается частично при переменном токе и полностью при постоянном. Для переменного тока номинальные напряжения 127,220., для постоянного 110.220. Применяется в бытовых аппаратах, электроинструментах. Двигатели переменного тока с питанием от промышленной сети 50 гц не позволяют получить частоту вращения выше 3000 об/мин. Поэтому для получения высоких частот применяют коллекторный электродвигатель, который к тому же получается легче и меньше двигателя переменного тока той же мощности или применяют специальные передаточные механизмы, изменяющие кинематические параметры механизма до необходимых нам (мультипликаторы). При применении преобразователей частоты или наличии сети повышенной частоты (100, 200, 400 Гц) двигатели переменного тока оказываются легче и меньше коллекторных двигателей (коллекторный узел иногда занимает половину пространства). Ресурс асинхронных двигателей переменного тока гораздо выше, чем у коллекторных, и определяется состоянием подшипников и изоляции обмоток.

    Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

    И переменного , и постоянного тока до сих пор используются на производстве и в быту , они совершенствуются , разрабатываются новые модели . Отсюда следует вывод , что от постоянного тока отказались не полностью .

    Изобретение двигателей переменного тока не следует списывать на одного человека , как это делается сейчас , многие уверенны , что все, что касается переменного тока , а заодно и сам ток, изобрел один лишь Никола Тесла . Но это не так: несколько крупных ученых разработали и изготовили свою модель двигателя . Например , одним из первых изобретателей был Чарльз Уитстон в 40-х годах XIX века , а в 1889 году русский ученый М.О. Доливо-Добровольский изобрел трехфазный двигатель , который по своим характеристикам превосходит изобретение Теслы . Фактически , двигатели по этому принципу изготавливаются до наших дней .

    Основное отличие конструкции двигателей :

    Переменного тока — обмотка на статоре , между ним и ротором воздушный зазор (его величина тоже несет в себе дополнительные свойства ).

    Постоянного тока — обмотка на ротора (он называется якорь, он вращается).

    По способу возбуждения они подразделяются на двигатели независимого параллельного, последовательного и смешанного возбуждения.

    Сейчас моторы переменного тока нашли широчайшее применение в быту, промышленности, сельском хозяйстве, также они активно эксплуатируются на электростанциях. Они получили распространение, благодаря простой технологичной конструкции, высоким энергетическим показателям, надежности и стабильности работы.

    Двигатели переменного тока бывают однофазные и трехфазные.

    Первый — однофазный — не имеет начального пускового момента и поэтому часто используется бытовых приборах, он вращается в ту сторону, в которую направляет внешняя сила. Кроме того, его мощность несколько меньше чем у трехфазных.

    Обмотка его статора расположена в пазах и занимает примерно 2/3. Если этому типу все-таки требуется пусковой момент, то двигатель снабжают дополнительной обмоткой (из провода меньшего сечения), сдвинутой на 90 градусов относительно рабочей.

    Трехфазные асинхронные двигатели подразделяются на два основных типа: с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором (их еще называют «с контактными кольцами»). Статор у них одинаковый.

    Асинхронные с короткозамкнутым ротором являются наиболее распространенными. На статоре — трехфазная обмотка, обмотка ротора — короткозамкнутая в виде «беличьей клетки», они размещаются в пазах, расположенных на внешней поверхности — у статора, и на внутренней — у ротора, простейший элемент обмотки — виток, состоящий из двух или нескольких параллельных проводников, которые размещены в пазах и расположены друг от друга на некотором расстоянии. Это расстояние называют шагом обмотки, который приблизительно равен одному полюсному делению.

    Вращающееся поле статора и пересекает проводящие обмотки ротора, создает напряжение, чем и вызывает появление тока в обмотках и вращение ротора. На силу тока влияет подключенное сопротивление, причем зависимость обратно пропорциональная, то есть, чем выше сопротивление, тем, соответственно, сила тока ниже и наоборот. В свою очередь, вращающий момент наоборот прямо пропорционален и увеличивается с ростом сопротивления.

    В случае с фазным ротором его разомкнутая обмотка выводится на контактные кольца для соединения с внешней схемой. Его используют для регулярно работающих электроприводов, не изменяющих скорость (или — в небольших пределах).

    Двигатели постоянного тока сейчас используются только в промышленности и в сложных приборах, где важно точное регулирование скорости работы (прокатные станы, мощные металлорежущие станки, тяга на транспорте). Их отличает высокая стоимость, а также некоторые преимущества, которые оказываются важными на сложном оборудовании: более высокий КПД, возможность плавной и точной регулировки оборотов, частота вращения может быть очень высокой, чем в случае с переменным.

    Также в наукоемких точных отраслях используются шаговые двигатели и серводвигатели, в которых можно регулировать многие параметры.

    Статью предоставила компания НПП «Сервомеханизмы» www.servomh.ru — производитель и поставщик устройств линейного перемещения, электродвигателей, муфт для валов и комплектующих.

    Рассмотрите их устройство, принцип действия, область применения. Стоит отметить, что сегодня в промышленности более 95 процентов всех используемых двигателей приходится на асинхронные машины. Они получили большое распространение в связи с тем, что у них высокая надежность, они могут служить очень долго за счёт своей ремонтопригодности.

    Принцип работы асинхронных двигателей

    Чтобы понять, как функционирует электродвигатель, можно провести небольшой эксперимент. Конечно, для этого потребуется наличие специального инструмента. Установите магнит в форме подковы так, чтобы он приводился в движение при помощи ручки. Как вы знаете, у магнита имеется два полюса. Между ними необходимо расположить цилиндр, изготовленный из меди. С таким расчетом, что он может свободно вокруг своей оси вращаться. Теперь сам эксперимент. Начинаете раскручивать магнит, при этом создается поле, которое двигается. Внутри медного цилиндра начинают возникать которые противодействуют полю магнита.

    В результате этого медный цилиндр начинает вращение в ту сторону, в которую двигается Причем его скорость оказывается несколько ниже. Причина этого — при равной скорости силовые линии перестают пересекаться с полем магнита. Магнитное поле вращается синхронно. А вот скорость движения самого магнита несинхронна. А если немножко сократить определение, то асинхронна. Отсюда и название электрической машины — асинхронного электродвигателя. Если грубо, то схема электродвигателя переменного тока примерно такая же, как и в приведенном эксперименте. Только магнитное поле создается статорной обмоткой.

    Двигатели постоянного тока


    Они несколько отличаются от асинхронных электродвигателей переменного тока. Во-первых, в нём имеется одна или две статорных обмотки. Во-вторых, способ изменения частоты вращения ротора несколько иной. Но направление вращения ротора изменяется переполюсовкой (у асинхронных машин меняются местами фазы питающей сети). Изменить скорость ротора двигателя постоянного тока можно, если увеличить или уменьшить напряжение, подаваемое на статорную обмотку.

    Не может работать без обмотки возбуждения, которая находится на роторе. Передача напряжения происходит при помощи щеточного узла. Это самый ненадежный элемент конструкции. Щетки, изготовленные из графита, со временем стираются, что приводит к выходу из строя мотора, ему необходим ремонт. Заметьте, что электродвигатели постоянного и переменного тока имеют одни и те же элементы, но их конструкции отличаются существенно.

    Конструкция электродвигателя


    Как и любая другая нестатическая электрическая машина, асинхронный двигатель состоит из двух основных частей — статора и ротора. Первый элемент неподвижный, на нём размещаются три обмотки, которые соединяются по определенной схеме. Ротор является подвижным, его конструкция называется «беличьей клеткой». Причина такого названия в том, что внутреннее устройство очень похоже на колесо с белкой.

    Последней, конечно же, нет в электродвигателе. Центровка ротора производится при помощи двух крышек, устанавливаемых на статоре. В них имеются подшипники, которые облегчают вращение. На задней части электродвигателя устанавливается крыльчатка. С ее помощью проводится охлаждение электрической машины. На статоре сделаны ребра, которые улучшают теплоотдачу. Таким образом электродвигатели переменного тока работают в нормальном тепловом режиме.

    Статор асинхронного двигателя


    Стоит отметить, что у статора современных асинхронных электродвигателей полюсы невыраженные. Если говорить проще, то внутри вся поверхность идеально гладкая. В целях уменьшения потерь на вихревых токах, сердечник набирается из очень тонких листов стали. Эти листы очень плотно прилегают друг другу и впоследствии закрепляются в корпусе из стали. Статор имеет пазы для закладывания обмоток.

    Обмотки изготовлены из медного провода. Соединение их производится в «звезду» или «треугольник». В верхней части корпуса имеется небольшой щиток, полностью заизолированный. В нем находятся контакты для подключения и соединения обмоток. Причем соединить обмотки можно при помощи перемычек, устанавливаемых в этом щитке. Устройство электродвигателя переменного тока позволяет быстро провести соединение обмоток в нужную схему.

    Ротор асинхронного электродвигателя


    О нем было уже немного сказано. Он похож на беличью клетку. Конструкция ротора собирается из тонких стальных листов, как и статора. В пазах ротора находится обмотка, но она может быть нескольких типов. Все зависит от того, фазный или короткозамкнутый ротор. Наиболее распространенные последние конструкции. Толстые медные стержни укладываются в пазы без изоляционного материала. С обоих концов эти стержни соединяются медными кольцами. Иногда вместо «беличьей клетки» применяются литые роторы.

    Но есть еще электродвигатели переменного тока с фазным ротором. Они используются намного реже, в основном для электродвигателей, у которых очень большая мощность. Второй случай, при котором необходимо использовать фазные роторы в электродвигателях — создание большого усилия в момент запуска. Правда, для этого необходимо использовать специальный реостат.

    Способы запуска асинхронного электродвигателя


    Запустить асинхронный электродвигатель переменного тока несложно, достаточно только подключить статорные обмотки в трехфазную сеть. Производится подключение при помощи магнитных пускателей. Благодаря им можно практически автоматизировать запуск. Даже реверс сделать можно без особых трудностей. Но в некоторых случаях необходимо снижать напряжение, которое подводится к статорным обмоткам.

    Производится это благодаря использованию схемы подключения типа «треугольник». При этом запуск производится, когда обмотки соединены по схеме «звезда». При увеличении числа оборотов, достижении максимального значения обмотки необходимо переключить на схему «треугольник». При этом происходит уменьшение потребляемого тока примерно в три раза. Но необходимо учитывать, что не каждый статор может нормально функционировать при подключении по схеме «треугольник».

    Регулирование частоты вращения

    В промышленности и быту все большую популярность приобретают частотные преобразователи. С их помощью можно легким движением руки изменить скорость вращения ротора. Стоит заметить, что электродвигатели переменного тока используются совместно с частотными преобразователями в большинстве механизмов. Он позволяет осуществить тонкую настройку привода, при этом нет необходимости использовать магнитные пускатели. Все органы управления подключаются к контактам на частотном преобразователе. Настройки позволяют изменять время разгона ротора электродвигателя, его остановки, время минимальной и максимальной скорости, а также множество других защитных функций.

    Заключение

    Теперь вы знаете, как происходит работа электродвигателя переменного тока. Даже изучили конструкцию наиболее популярного асинхронного двигателя. Он является самым дешевым из всех, которые представлены на рынке. Кроме того, для его нормального функционирования нет необходимости использовать различные вспомогательные устройства. В частности, реостаты. И только такое дополнение, как частотный преобразователь, способно облегчить эксплуатацию асинхронного электродвигателя, существенно расширить его возможности.

    Электродвигатель переменного тока

    Электродвигатели разной мощности (750 Вт, 25 Вт, к CD-плееру, к игрушке, к дисководу)

    Электрический двигатель — это, электрическая машина , в которой электрическая энергия преобразуется в механическую, побочным эффектом является выделение тепла.

    Классификация электродвигателей

    • Двигатель постоянного тока постоянным током ;
      • Коллекторные двигатели постоянного тока. Разновидности:
      • Бесколлекторные двигатели постоянного тока (вентильные двигатели) с электронным переключателем тока;
    • Двигатель переменного тока — электрический двигатель, питание которого осуществляется переменным током , имеет две разновидности:
      • Синхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, ротор которого вращается синхронно с магнитным полем питающего напряжения;
      • Асинхронный электродвигатель — электродвигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора отличается от частоты вращающего магнитного поля, создаваемого питающим напряжением.
    • Однофазные — запускаются вручную, или имеют пусковую обмотку, или имеют фазосдвигающую цепь
    • Многофазные
    • Шаговые двигатели — Электродвигатели, которые имеют конечное число положений ротора. Заданное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение осуществляется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие.
    • Вентильные двигатели — Электродвигатели, выполненные в виде замкнутой системы с использованием датчика положения ротора (ДПР), системы управления (преобразователя координат) и силового полупроводникового преобразователя (инвертора).
    • Универсальный коллекторный двигатель (УКД) — коллекторный электродвигатель, который может работать и на постоянном токе и на переменном токе.

    Из-за связи с низкой частотой сети (50 Герц) асинхронные и синхронные двигатели имеют больший вес и размеры, чем коллекторный двигатель постоянного тока и универсальный коллекторный двигатель той же мощности. При применении выпрямителя и инвертора с частотой значительно большей 50 Гц вес и размеры асинхронных и синхронных двигателей приближаются к весу и размерам коллекторного двигателя постоянного тока и универсального коллекторного двигателя той же мощности.

    Синхронный двигатель с датчиком положения ротора и инвертором является электронным аналогом коллекторного двигателя постоянного тока.

    История.

    Принцип преобразования электрической энергии в механическую энергию электромагнитным полем был продемонстрирован британским учёным Майклом Фарадеем в 1821 и состоял из свободно висящего провода, окунающегося в пул ртути. Постоянный магнит был установлен в середине пула ртути. Когда через провод пропускался ток, провод вращался вокруг магнита, показывая, что ток вызывал циклическое магнитное поле вокруг провода. Этот двигатель часто демонстрируется в школьных классах физики, вместо токсичной ртути используют рассол. Это — самый простой вид из класса электрических двигателей. Последующим усовершенствованием является Колесо Барлова. Оно было демонстрационным устройством, непригодным в практических применениях из-за ограниченной мощности.

    Ссылки

    Wikimedia Foundation . 2010 .

    Смотреть что такое «Электродвигатель переменного тока» в других словарях:

      электродвигатель переменного тока — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN ас motor …

      Рис. 1 Устройство простейшего коллекторного двигателя постоянного тока с двухполюсным статором и с двухполюсным ротором Двигатель постоянного тока электрическая машина, ма … Википедия

      Машина переменного тока, предназначенная для работы в режиме двигателя (см. Переменного тока машина). П. т. э. подразделяют на синхронные и асинхронные. Синхронные электродвигатели (См. Синхронный электродвигатель) применяют в… …

      Электрическая машина, применяемая для получения переменного тока (генератор) или для преобразования электрической энергии в механическую (двигатель) либо в электрическую энергию другого напряжения или частоты (преобразователь) П. т. м.… … Большая советская энциклопедия

      Машина перем. тока, предназнач. для работы в режиме двигателя. П. т. э. подразделяют на синхронные и асинхронные. Синхронные электродвигатели применяют в электроприводах в осн. тогда, когда требуется постоянство угловой скорости. Из асинхронных… … Большой энциклопедический политехнический словарь

      электропривод переменного тока — электропривод постоянного [переменного] тока Электропривод, содержащий электродвигатель постоянного [переменного] тока. [ГОСТ Р 50369 92] Тематики электропривод EN ac drivealternating current drive DE Wechselstromantrieb … Справочник технического переводчика

      электропривод постоянного (переменного) тока — 3.1.3 электропривод постоянного (переменного) тока: Привод, содержащий электродвигатель постоянного (переменного) тока и редуктор;

    Синхронный или асинхронный двигатель что лучше. Синхронный и асинхронный двигатель: отличия, принцип работы, применение

    Принципиальное отличие синхронного двигателя от асинхронного заключается в исполнении ротора. Последний у синхронного двигателя представляет собой магнит, выполненный (при относительно небольших мощностях) на базе постоянного магнита или на основе электромагнита. Поскольку разноименные полюсы магнитов притягиваются, то вращающееся магнитное поле статора, которое можно интерпретировать как вращающийся магнит, увлекает за собой магнитный ротор, причем их скорости равны. Это объясняет название двигателя — синхронный.

    В заключение отметим, что в отличие от асинхронного двигателя, у которого обычно не превышает 0,8…0,85, у синхронного двигателя можно добиться большего значения и сделать даже так, что ток будет опережать напряжение по фазе. В этом случае, подобно конденсаторным батареям, синхронная машина используется для повышения коэффициента мощности.

    Асинхронные двигатели имеют простую конструкцию и надежны в эксплуатации. Недостатком асинхронных двигателей является трудность регулирования их частоты вращения.

    Чтобы реверсировать трехфазный асинхронный двигатель (изменить направление вращения двигателя на противоположное), необходимо поменять местами две фазы, то есть поменять местами два любых линейных провода, подходящих к обмотке статора двигателя.

    Т.е это достаточно дешевый двигатель, который применяется везде, синхронную машину найти крайне тяжело.

    В отличие от асинхронного двигателя частота вращения синхронного двигателя постоянная при различных нагрузках. Синхронные двигатели находят применение для привода машин постоянной скорости (насосы, компрессоры, вентиляторы) ими легко управлять.

    Отличить можно по кол-ву оборотов на табличке (если там явно не указан тип машины), у асинхронного не круглое число оборотов, 950 об/мин у синхронной машины 1000 об/мин.

    Синхронные двигатели управляются также сложно как и асинхронные, т.к. требуют управления частотой подводимого напряжения. Они имеют абсолютно жесткую механическую характеристику, это означает, что как бы не менялась нагрузка на валу двигателя, он будет иметь одну и ту же частоту вращения. Естественно, нагрузка должна меняться в разумных пределах, есть значение критического момента нагрузки, при котором двигатель «выпадает» из синхронного режима, что чревато его поломкой. К основным недостаткам относится то, что обмотку возбуждения необходимо питать постоянным током, также наличие скользящего контакта «щетка-контактное кольцо», сложность пуска.

    Чаще всего синхронные машины используют в качестве генераторов, вообще подавляющее большинство генераторов — синхронные, начиная с тех, которые устанавливаютс на автомобилях, и заканчивая теми, которые стоят на АЭС. Из всех других они наиболее надежны, имеют наибольший КПД, проще других в обслуживании.

    КПД машины не зависит от косинуса фи электрической машины. КПД зависит восновном только от потерь в обмотке (потери в меди), в магнитопроводе (потери в стали), механических потерь и дополнительных потерь. Также КПД машины зависит от ее нагрузки, при этом максимум (КПД) наблюдается в точке, когда потери в стали и в меди равны, как правило это наблюдается, когда нагрузка составляет 75-80% от номинальной мощности машины.

    Учитывая особенности производства электрических машин имеем что с ростом мощности выпущенной машины, потери растут не пропорционально, поэтому мощные электрические машины могут иметь КПД достигающий 99%.

    Асинхронные двигатели — это двигатели, в процессе работы которых под нагрузкой наблюдается явление скольжения, то есть «отставание» вращения ротора от вращения магнитного поля статора. Другими словами, вращение ротора происходит не синхронно с вращением намагниченности статора, а асинхронно по отношению к этому движению. Вот почему такого рода двигатели называются асинхронными (не синхронными) двигателями.

    В большинстве случаев, произнося словосочетание «асинхронный двигатель», имеют ввиду именно бесколлекторный двигатель переменного тока. Величина скольжения асинхронного двигателя может быть разной в зависимости от нагрузки, а также от параметров питания и способа управления токами обмотки статора.

    Если мы имеем дело с обычным двигателем переменного тока, наподобие АИР712А, то при синхронной частоте вращения магнитного поля в 3000 оборотов в минуту, в условиях номинальной механической нагрузки на валу в 750 ватт, мы будем иметь реальную частоту вращения 2840 оборотов в минуту, а значит величина скольжения составит 0,053.

    Это нормальное явление для асинхронного двигателя. И мы не увидим круглых цифр оборотов, вроде 3000 или 1500, вместо них там будет указано 2730 или 1325. Вместо 1000 может быть написано например 860, несмотря на то, что магнитное поле во время работы двигателя вращается с частотой 1000 оборотов в минуту, как и должно быть в электрической машине с 3 парами магнитных полюсов, предназначенной для питания переменным током частотой 50 Гц.

    Что касается двигателей постоянного тока, то в большинстве случаев так называют коллекторные двигатели, на скорость вращения ротора у которых влияет не частота тока, а его средняя величина. Датчик скорости может помочь электронной системе управления установить правильную величину тока для получения заданной скорости вращения, однако связь тока и оборотов здесь будет отнюдь не линейной, так как при разной нагрузке токи разной величины дадут очень разные частоты вращения ротора.

    На роторе двигателя постоянного тока может располагаться многосекционная обмотка возбуждения или постоянные магниты. Но сегодня ротор с магнитами характерен скорее для шаговых двигателей, которые тоже относятся к двигателям постоянного тока, однако коллекторно-щеточных узлов не имеют. Как вариант разновидности конструкции мотора постоянного тока — магниты на статоре, а обмотка — на роторе.

    Так или иначе, асинхронный бесколлекторный двигатель имеет мощную рабочую обмотку на статоре, которая в процессе работы разогревается от прохождения по ней рабочего тока, и передает тепло на корпус двигателя. Поэтому и обмотку и корпус двигателя необходимо все время активно охлаждать.

    В связи с этой особенностью, большинство асинхронных двигателей по умолчанию имеют на своих валах крыльчатки вентиляторов, а на корпусах — выступы, вдоль которых вентилятор, как через радиатор, гонит свежий воздух, охлаждая таким образом статор. Поэтому, если перед вами двигатель, на валу которого установлен вентилятор (обычно под крышкой, закрепленной на корпусе двигателя), вдоль корпуса имеются ребра (как на радиаторе), а на шильдике указана конкретная величина оборотов в минуту и величины переменного напряжения 220/380 — пред вами типичный асинхронный двигатель переменного тока.

    В двигателях постоянного тока, с коллекторно-щеточными узлами и с многосекционными многовитковыми обмотками на якарях, выведенными на ламели коллектора, в качестве рабочих обмоток выступают — и обмотка статора, и обмотка ротора (якоря).

    Здесь фактически получается, что рабочая обмотка как-бы разделена на две части: рабочий ток идет и через якорную обмотку, и через статорную обмотку, поэтому проблема нагрева только статора отсутствует, и вентилятор здесь не нужен.

    Для охлаждения достаточно вентиляционных отверстий, через которые можно разглядеть ротор с якорной обмоткой на нем. Поэтому, если перед вами двигатель с коллекторно-щеточным узлом, где коллектор имеет множество ламелей (блестящих пластинок) с выводами от обмоток, и вентилятора словно бы и не предусмотрено — перед вами двигатель постоянного тока.

    Статор двигателя постоянного тока может представлять собой набор постоянных магнитов. Большинство двигателей постоянного тока, рассчитанных на сетевое напряжение, будут легко работать и от переменного тока (пример такого универсального мотора — мотор болгарки).

    Основывается на разных параметрах. По одному из них, различают синхронный и асинхронный двигатель. Отличия приборов, общая характеристика и принцип работы описаны в статье.

    Синхронный двигатель

    Этот тип двигателя способен работать одновременно и в качестве генератора, и как, собственно, двигатель. Его устройство сродни Характерной особенностью двигателя является неизменяемая частота роторного вращения от нагрузки.

    Эти виды двигателей широко применяются во многих сферах, например, для электрических проводов, которым необходима постоянная скорость.

    Принцип работы синхронного двигателя

    В основу его функционирования положено взаимодействие вращающегося магнитного поля якоря и магнитных полей индукторных полюсов. Обычно якорь находится в статоре, а индуктор распологается в роторе. Для мощных моторов используются электрические магниты для полюсов, а для слабых — постоянные.

    Преимущества и недостатки

    Основными минусами этого вида двигателя являются:

    • необходимость питания обмотки постоянным током;
    • сложность запуска;
    • скользящий контакт.

    Большинство генераторов, где бы они ни использовались, являются синхронными. Преимуществами таких двигателей в целом являются:

    • самая высокая надежность;
    • самый большой ;
    • простота обслуживания.

    Асинхронный двигатель

    Данный вид устройста представляет механизм, направленный на трансформацию электрической энергии в механическую. Из самого названия «асинхронный» можно сделать вывод, что речь идет о неодновременном процессе. И действительно, частота вращения магнитного поля статора здесь выше роторной всегда.
    Такое устройство состоит из статора цилиндрической формы и ротора, в зависимости от вида которого асинхронные двигатели короткозамкнутые могут быть и с фазным ротором.

    Принцип действия

    Работа двигателя осуществляется на основе взаимодействия магнитного статорного поля и наводящихся этим же полем токов в роторе. Вращающий момент появляется тогда, когда имеется разность частоты вращения полей.

    Резюмируем теперь, чем отличается от асинхронного. Чем объясняется широкое применение одного типа и ограниченное — другого?

    Синхронный и асинхронный двигатель: отличия

    Отличие работы двигателей — в роторе. У синхронного типа он заключается в постоянном или электрическом магните. Благодаря притягиванию разноименных полюсов вращающееся поле статора влечет и магнитный ротор. Их скорость получается одинаковой. Отсюда и название — синхронный.

    В нем можно добиться, в отличие от асинхронного, даже опережения напряжения по фазам. Тогда устройство, подобно батареям конденсатора, может применяться для увеличения мощности.

    Асинхронные двигатели, в свою очередь, просты и надежны, но их недостатком является трудность регулировки частоты вращения. Для реверсирования трехфазного асинхронного двигателя (то есть изменения направления его вращения в противоположную сторону) меняют расположение двух фаз или двух линейных проводов, приближающихся к обмотке статора.

    Если рассматривать частоту вращения, то имеют и здесь синхронный и асинхронный двигатель отличия. В синхронном типе этот показатель является постоянным, в отличие от асинхронного. Поэтому первый используют там, где необходима постоянная скорость и полная управляемость, например, в насосах, вентиляторах и компрессорах.

    Выявить на том или ином устройстве наличие рассматриваемых типов приборов очень просто. На асинхронном двигателе будет не круглое число оборотов (например, девятьсот тридцать в минуту), в то время как на синхронном — круглое (например, тысяча оборотов в минуту).

    И те, и другие моторы управляются достаточно сложно. Синхронный тип имеет жесткую характеристику механики: при любой меняющейся нагрузке на вал мотора частота вращения будет одной и той же. При этом нагрузка, конечно, должна меняться с учетом того, чтобы двигатель способен ее выдержать, иначе это приведет к поломке механизма.

    Так устроен синхронный и асинхронный двигатель. Отличия обоих видов обуславливают сферу их использования, когда один вид справляется с задачей оптимальным образом, для другого это будет проблематичным. В то же время можно встретить и комбинированные механизмы.


    В основу работы любых электродвигателей положен принцип электромагнитной индукции. Электродвигатель состоит из неподвижной части — статора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо индуктора (для движков постоянного тока) и подвижной части — ротора (для асинхронных и синхронных движков переменного тока) либо якоря (для движков постоянного тока). В роли индуктора на маломощных двигателях постоянного тока нередко используются постоянные магниты.

    Все двигатели, грубо говоря можно поделить на два вида:
    двигатели постоянного тока
    двигатели переменного тока (асинхронные и синхронные)

    Двигатели постоянного тока

    По неким мнениям данный двигатель возможно еще назвать синхронной машиной постоянного тока с самосинхронизацией. Простой движок, являющийся машиной постоянного тока, состоит из постоянного магнита на индукторе (статоре), 1-го электромагнита с очевидно выраженными полюсами на якоре (двухзубцового якоря с явно выраженными полюсами и с одной обмоткой), щёточноколлекторного узла с 2-мя пластинами (ламелями) и 2-мя щётками.
    Простой двигатель имеет 2 положения ротора (2 «мёртвые точки»), из которых неосуществим самозапуск, и неравномерный крутящий момент. В первом приближении магнитное поле полюсов статора равномерное (однородное).

    Данные двигатели с наличием щёточно-коллекторного узла бывают:

    Колекторные — электрическое устройство, в котором датчиком положения ротора и переключателем тока в обмотках является одно и то же устройство — щёточно-коллекторный узел.

    Бесколекторные — замкнутая электромеханическая система, состоящая из синхронного устройства с синусоидальным распределением магнитного поля в зазоре, датчика положения ротора, преобразователя координат и усилителя мощности. Более дорогой вариант в сравнение с колекторными двигателями.

    Двигатели переменного тока

    По типу работы данные двигатели делятся на синхронные и асинхронные двигатели. Принципное отличие заключается в том, что в синхронных машинах 1-ая гармоника магнитодвижущей силы статора перемещается со скоростью вращения ротора (по этому сам ротор крутится со скоростью вращения магнитного поля в статоре), а у асинхронных — есть и остается разница меж скоростью вращения ротора и скоростью вращения магнитного поля в статоре (поле крутится быстрее ротора).

    Синхронный — двигатель переменного тока, ротор которого крутится синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Эти движки традиционно применяются при огромных мощностях (от сотен киловатт и выше).
    Есть синхронные двигатели с дискретным угловым движением ротора — шаговые двигатели. У них данное положение ротора фиксируется подачей питания на соответствующие обмотки. Переход в другое положение исполняется путём снятия напряжения питания с одних обмоток и передачи его на другие обмотки двигателя.
    Ещё один вид синхронных движков — вентильный реактивный эл-двигатель, питание обмоток которого складывается с помощью полупроводниковых элементов.

    Асинхронный — двигатель переменного тока, в котором частота вращения ротора различается от частоты крутящего магнитного поля, творимого питающим напряжением, второе название асинхронных машин — индукционные обосновано тем, что ток в обмотке ротора индуцируется вертящимся полем статора. Асинхронные машины сейчас оформляют огромную часть электрических машин. В главном они используются в виде электродвигателей и считаются ключевыми преобразователями электрической энергии в механическую, причём в основном используются асинхронные движки с короткозамкнутым ротором

    По количеству фаз двигатели бывают:

    • однофазные
    • двухфазные
    • трехфазные

    Самые популярные и шыроковостребованые двигатели которые применяются в производстве и бытовом хозяйстве:

    Однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

    Однофазовый асинхронный движок имеет на статоре только 1 рабочую обмотку, на которую в ходе работы мотора подается переменный ток. Хотя для запуска мотора на его статоре есть и вспомогательная обмотка, которая краткосрочно подключается к сети через конденсатор либо индуктивность, или замыкается накоротко пусковыми контактами рубильника. Это нужно для создания исходного сдвига фаз, чтоб ротор начал крутиться, по другому пульсирующее магнитное поле статора не здвинуло б ротор с места.

    Ротор такового мотора, как и любого иного асинхронного мотора с короткозамкнутым ротором, являет из себя цилиндрический сердечник с залитыми алюминием пазами, с сразу отлитыми вентиляционными лопастями.
    Таковой ротор именуется короткозамкнутым ротором. Однофазовые движки используются в маломощных устройствах, в том числе комнатные вентиляторы либо маленькие насосы.

    Двухфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

    Двухфазные асинхронные движки более эффективны при работе от однофазовой сети переменного тока. Они содержат на статоре две рабочие обмотки, находящиеся перпендикулярно, при этом одна из обмоток подключается к сети переменного тока напрямую, а вторая – через фазосдвигающий конденсатор, так выходит крутящееся магнитное поле, а вот без конденсатора ротор бы не двинулся с места.

    Данные двигатели помимо прочего имеют короткозамкнутый ротор, а их использование еще обширнее, нежели у однофазовых. Тут уже и стиральные машинки, и разные станки. Двухфазные движки для питания от однофазовых сетей называют конденсаторными двигателями, потому что фазосдвигающий конденсатор считается часто обязательной их частью.

    Трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

    Трехфазный асинхронный двигатель имеет на статоре три рабочие обмотки, сдвинутые сравнительно друг друга так, что при подключении в трехфазную сеть, их магнитные поля получаются смещенными в пространстве сравнительно друг дружку на 120 градусов. При включении трехфазного мотора к трехфазной сети переменного тока, появляется крутящееся магнитное поле, приводящее в перемещение короткозамкнутый ротор.

    Обмотки статора трехфазного мотора возможно соединить по схеме «звезда» либо «треугольник», при этом для питания мотора по схеме «звезда» потребуется напряжение выше, чем для схемы «треугольник», и на движке, потому, указываются 2 напряжения, к примеру: 127/220 либо 220/380. Трехфазные движки незаменимы для приведения в действие разных станков, лебедок, циркулярных пил, подъемных кранов, и т.п.

    Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

    Трехфазный асинхронный движок с фазным ротором имеет статор подобный описанным выше типам движков, шихтованный магнитопровод с 3-мя уложенными в его пазы обмотками, но в фазный ротор не залиты дюралевые стержни, а уложена уже настоящая трехфазная обмотка, в соединении «звезда». Концы звезды обмотки фазного ротора выведены на три контактных кольца, насаженных на вал ротора, и электрически отделенных от него.

    Посредством щеток, на кольца помимо прочего подается трехфазное переменное напряжение, и включение может быть осуществлено как впрямую, так и через реостаты. Непременно, движки с фазным ротором стоят подороже, хотя их пусковой момент под нагрузкой значительно повыше, нежели у типов движков с короткозамкнутым ротором. Именно в следствие завышенной силы и огромного пускового момента, данный вид движков отыскал использование в приводах лифтов и подъемных кранов, другими словами там, где прибор запускается под нагрузкой а не в холостую, как у двигателей с короткозамкнутым ротором.

    Прежде чем разобраться, в чём их отличие, необходимо выяснить, что такое электродвигатель? Электродвигатель – это электрическая машина, которая приводится в действие от электроэнергии и служит приводом для других механизмов.

    Объяснение принципа работы синхронного электродвигателя для «чайников»

    С детства мы помним, что два магнита, если их приблизить друг к другу, в одном случае притягиваются, а в другом отталкиваются. Происходит это, в зависимости от того, что какими сторонами магнитов мы их соединяем, разноимённые полюса притягиваются, а одноимённые отталкиваются. Это – постоянные магниты, у которых магнитное поле присутствует постоянно. Существуют и переменные магниты.

    В школьном учебнике по физике есть рисунок, где изображён электромагнит в виде подковы и рамка с полукольцами на концах, которая расположена между его полюсами.

    При расположении рамки в горизонтальном положении в пространстве между полюсами магнитов, из-за того, что магнит притягивает разноимённые полюса и отталкивает одноимённые, на рамку подаётся ток, одинакового знака. Вокруг рамки появляется электромагнитное поле (вот пример переменного магнита!), полюса магнитов притягивают рамку, и она поворачивается в вертикальное положение. При достижении вертикали, на рамку подаётся ток противоположного знака, электромагнитное поле рамки меняет полюсность, и полюса постоянного магнита начинают отталкивать рамку, вращая её до горизонтального положения, после чего цикл вращения повторяется.

    В этом заключается принцип работы электродвигателя. Причём, примитивного синхронного электродвигателя!

    Итак, примитивный синхронный электродвигатель работает, когда на рамку подаётся ток. У настоящего синхронного электродвигателя, роль рамки выполняет ротор с катушками проводов, называемых обмотками, на которые подаётся ток (они служат источниками электромагнитного поля). А роль подковообразного магнита выполняет статор, изготовленный либо из набора постоянных магнитов, либо тоже из катушек проводов (обмоток), которые, при подаче тока являются также источниками электромагнитного поля.

    Ротор синхронного электродвигателя будет вращаться с такой же частотой, с какой меняется ток, подаваемый на клеммы обмотки, т.е. синхронно. Отсюда название этого электродвигателя.

    Объяснение принципа работы асинхронного электродвигателя для «чайников»

    Вспоминаем описание рисунка в предыдущем примере. Та же рамка, расположенная между полюсами подковообразного магнита, только её концы не имеют полуколец, они соединены между собой.

    Теперь начинаем вращать вокруг рамки подковообразный магнит. Вращаем его медленно и наблюдаем за поведением рамки. До некоторых пор рамка остаётся неподвижной, а потом, при повороте магнита на определённый угол, рамка начинает вращение вслед за магнитом. Вращение рамки запаздывает по сравнению со скоростью вращения магнита, т.е. она вращается не синхронно с ним – асинхронно. Вот и получается, что это примитивный асинхронный электродвигатель.

    Вообще-то роль магнитов в настоящем асинхронном двигателе служат обмотки, расположенные в пазах статора, на которые подаётся ток. А роль рамки, выполняет ротор, в пазы которого вставлены металлические пластины, соединённые между собой на коротко. Поэтому такой ротор называется короткозамкнутым.

    В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

    Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

    По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов . Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

    Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

    Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

    Отличаются они и по сферам применения . Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

    Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

    Устройство и принцип действия синхронного двигателя

    Принцип действия синхронного двигателя примерно такой же, как и у асинхронного. Но есть несколько отличий, которые имеют ключевое значение при выборе мотора для той или иной конструкции. В промышленности получили широкое распространение асинхронные машины – их доля достигает 96% от общего количества электрических двигателей. Но это вовсе не говорит о том, что отсутствуют другие типы электрических агрегатов.

    Отличие от асинхронного мотора

    Главное отличие синхронной машины заключается в том, что скорость вращения якоря такая же, как и аналогичная характеристика магнитного потока. И если в асинхронных моторах используется короткозамкнутый ротор, то в синхронных имеется на нем проволочная обмотка, к которой подводится переменное напряжение. В некоторых конструкциях используются постоянные магниты. Но это делает двигатель дороже.

    Если увеличивать нагрузку, подключаемую к ротору, частота вращения его не изменится. Это одна из ключевых особенностей такого типа машин. Обязательное условие – у движущегося магнитного поля должно быть столько же пар полюсов, сколько у электромагнита на роторе. Именно это гарантирует постоянную угловую скорость вращения этого элемента двигателя. И она не будет зависеть от момента, приложенного к нему.

    Конструкция мотора

    Устройство и принцип действия синхронных двигателей несложны. Конструкция включает в себя такие элементы, как:

    1. Неподвижная часть – статор. На ней находится три обмотки, которые соединяются по схеме «звезда» или «треугольник». Статор собран из пластин электротехнической стали с высокой степенью проводимости.
    2. Подвижная часть – ротор. На нем тоже имеется обмотка. При работе на нее подается напряжение.

    Между ротором и статором имеется прослойка воздуха. Она обеспечивает нормальное функционирование двигателя и позволяет магнитному полю беспрепятственно воздействовать на элементы агрегата. В конструкции присутствуют подшипники, в которых вращается ротор, а также клеммная коробка, расположенная в верхней части мотора.

    Как работает двигатель

    Если кратко, принцип действия синхронного двигателя, как и любого другого, заключается в преобразовании одного вида энергии в другой. А конкретно – электрической в механическую. Работает мотор таким образом:

    1. На статорные обмотки подается переменное напряжение. Оно создает магнитное поле.
    2. На обмотки ротора также подается переменное напряжение, создающее поле. Если используются постоянные магниты, то это поле уже по умолчанию имеется.
    3. Два магнитных поля взаимопересекаются, противодействуют друг другу – одно толкает другое. Из-за этого двигается ротор. Именно он установлен на шарикоподшипниках и способен свободно вращаться, дать ему нужно только толчок.

    Вот и все. Теперь остается только использовать полученную механическую энергию в нужных целях. Но требуется знать, как правильно вывести в нормальный режим синхронный двигатель. Принцип работы у него отличается от асинхронного. Поэтому требуется придерживаться определенных правил.

    Для этого электродвигатель подключают к оборудованию, которое необходимо привести в движение. Обычно это механизмы, которые должны работать практически без остановок – вытяжки, насосы и прочее.

    Синхронные генераторы

    Обратная конструкция – синхронные генераторы. В них процессы протекают немного иначе. Принцип действия синхронного генератора и синхронного двигателя отличаются, но не существенно:

    1. На обмотку статора не подается напряжение. С нее оно снимается.
    2. На обмотку ротора подается переменное напряжение, которое необходимо для создания магнитного поля. Потребление электроэнергии крайне маленькое.
    3. Ротор электрогенератора раскручивается при помощи дизельного или бензинового двигателя либо же силой воды, ветра.
    4. Вокруг ротора имеется магнитное поле, которое двигается. Поэтому в обмотке статора индуцируется ЭДС, а на концах появляется разность потенциалов.

    Но в любом случае требуется стабилизировать напряжение на выходе генераторной установки. Для этого достаточно запитать роторную обмотку от источника, напряжение которого постоянно и не изменяется при колебаниях частоты вращения.

    Полюсы обмоток двигателя

    В конструкции ротора имеются постоянные или электрические магниты. Их обычно называют полюсами. На синхронных машинах (двигателях и генераторах) индукторы могут быть двух типов:

    1. Явнополюсными.
    2. Неявнополюсными.

    Они различаются между собой только взаимным расположением полюсов. Для уменьшения сопротивления со стороны магнитного поля, а также улучшения условий для проникновения потока, используются сердечники, изготовленные из ферромагнетиков.

    Эти элементы располагаются как в роторе, так и в статоре. Для изготовления используются только сорта электротехнической стали. В ней очень много кремния. Это отличительная особенность такого вида металла. Это позволяет существенно уменьшить вихревые токи, повысить электрическое сопротивление сердечника.

    Воздействие полюсов

    В основе конструкции и принципа действия синхронных двигателей лежит обеспечение влияния пар полюсов ротора и статора друг на друга. Для обеспечения работы нужно разогнать индуктор до определенной скорости. Она равна той, с которой вращается магнитное поле статора. Именно это позволяет обеспечить нормальную работу в синхронном режиме. В момент, когда происходит запуск, магнитные поля статора и ротора взаимно пересекаются. Это называется «вход в синхронизацию». Ротор начинает вращаться со скоростью, как у магнитного поля статора.

    Самое сложное в работе синхронного мотора – это его запуск. Именно поэтому его используют крайне редко. Ведь конструкция усложняется за счет системы запуска. На протяжении долгого времени работа синхронного двигателя зависела от разгонного асинхронника, механически соединенным с ним. Что это значит? Второй тип двигателя (асинхронный) позволял разогнать ротор синхронной машины до подсинхронной частоты. Обычные асинхронники не требуют специальных устройств для запуска, достаточно только подать рабочее напряжение на обмотки статора.

    После того, как будет достигнута требуемая скорость, происходит отключение разгонного двигателя. Магнитные поля, которые взаимодействуют в электрическом моторе, сами выводят его на работу в синхронном режиме. Для разгона потребуется другой двигатель. Его мощность должна составлять примерно 10-15 % от аналогичной характеристики синхронной машины. Если нужно вывести в режим электродвигатель 1 кВт, для него потребуется разгонный мотор мощностью 100 Вт. Этого вполне достаточно, чтобы машина смогла работать как в режиме холостого хода, так и с незначительной нагрузкой на валу.

    Более современный способ разгона

    Стоимость такой машины оказывалась намного выше. Поэтому проще использовать обычный асинхронный мотор, пусть и много у него недостатков. Но именно его принцип работы и был использован для уменьшения габаритов и стоимости всей установки. При помощи реостата производится замыкание обмоток на роторе. В итоге двигатель становится асинхронным. А запустить его оказывается намного проще – просто подается напряжение на обмотки статора.

    Во время выхода на подсинхронную скорость возможно раскачивание ротора. Но это не происходит за счет работы его обмотки. Напротив, она выступает в качестве успокоителя. Как только частота вращения будет достаточной, производится подача постоянного напряжения на обмотку индуктора. Двигатель выводится в синхронный режим. Но такой способ можно воплотить только в том случае, если используются моторы с обмоткой на роторе. Если там применяется постоянный магнит, придется устанавливать дополнительный разгонный электродвигатель.

    Преимущества и недостатки синхронных моторов

    Основное преимущество (если сравнивать с асинхронными машинами) – за счет независимого питания роторной обмотки агрегаты могут работать и при высоком коэффициенте мощности. Также можно выделить такие достоинства, как:

    1. Снижается ток, потребляемый электродвигателем, увеличивается КПД. Если сравнивать с асинхронным мотором, то эти характеристики у синхронной машины оказываются лучше.
    2. Момент вращения прямо пропорционален напряжению питания. Поэтому даже если снижается напряжение в сети, нагрузочная способность оказывается намного выше, нежели у асинхронных машин. Надежность устройств такого типа существенно выше.

    Но вот имеется один большой недостаток – сложная конструкция. Поэтому при производстве и последующих ремонтах затраты окажутся выше. Кроме того, для питания обмотки ротора обязательно требуется наличие источника постоянного тока. А регулировать частоту вращения ротора можно только с помощью преобразователей – стоимость их очень высокая. Поэтому синхронные моторы используются там, где нет необходимости часто включать и отключать агрегат.

    Асинхронный двигатель

    Сстроения электродвигателя.  Подготовка их к работе, включение в сеть, пуск и реверсирование электродвигателя при помощи магнитного пускателя.

    Для привода из всех электрических двигателей наиболее широкое распространение получил трехфазный асинхронный двигатель. В сельском хозяйстве почти все стационарные машины приводятся в действие от этих двигателей. Они просты по конструкции, надежны в работе и удобны в обслуживании. Действие асинхронного двигателя основано на использовании кругового вращающегося магнитного поля, получаемою в трехфазных цепях переменного тока при помощи трех катушек, сдвинутых в пространстве одна относительно другой на 120°. На
    рисунке показаны три катушки, расположенные в пространстве со сдвигом осей на 120°. Если эти катушки подсоединить «звездой» в трехфазную цепь, то по обмоткам катушек будет протекать трехфазный ток. Примем за положительное направление тока в катушках направление от начала к концу обмотки. Магнитный поток каждой катушки будем изображать в виде вектора, направленного вдоль ее оси. Для определения на­правления магнитного потока катушки будем пользоваться изученым правилом буравчика (если вращать рукоятку буравчика в направлении тока в витках катушки, то поступательное движение буравчика укажет направление поля). Магнитные по­токи, возникающие в катушках, будут пропорциональны токам.

    Направление результирующего магнитного потока для дру­гих моментов времени периода определяется аналогичным об­разом. Сравнивая картину магнитных полей в последователь­ные моменты времени, видим, что результирующий магнитный поток, оставаясь неизменным по величине, вращается в прост­ранстве с угловой скоростью, равной круговой частоте тока, и в данном случае за один период делает один оборот.

    Таким образом, вращающееся магнитное поле образуется в результате взаимодействия магнитных полей, создаваемых тремя катушками, расположенными в пространстве со сдвигом одна относительно другой на 120°, обмотки которых питаются трехфазным током. Направление вращения поля зависит от по­рядка подключения питающих проводов в сеть. Для изменения направления вращения поля нужно изменить порядок чередо­вания фаз, то есть поменять местами два любых провода из трех, которыми обмотка присоединена к сети.

    Рассмотрим принцип действия асинхронного двигателя. Принцип действия асинхронного двигателя основан на взаимо­действии вращающегося магнитного поля и индуцированного им тока в роторе.

    Если во вращающееся магнитное поле поместить металли­ческую рамку на осях так, чтобы ось вращения рамки совмести­лась с осью вращения магнитного поля, то магнитные силовые линии вращающегося поля будут пересекать горизонтально рас­положенные стороны рамки, в результате чего в рамке будет индуцироваться ЭДС, которая вызовет в замкнутой рамке ин­дуцированный ток. Направление этого тока определится прави­лом «правой руки», причем необходимо учесть, что вращение магнитного поля относительно горизонтальных сторон рамки равносильно обратному вращению рамки. На проводник с то­ком, находящийся в магнитном поле, действует электромагнитная сила.

    В данном случае на каждую горизонтальную сто­рону рамки будут действовать силы, равные между собой по величине и противоположные по направлению. Направление сил можно определить по правилу «левой руки». Под действием этой пары сил рамка будет вращаться в направлении вращения магнитного поля. При этом частота вращения рамки всегда будет меньше частоты вращения магнитного поля. Чем больше разность этих частот, тем больше будут сила то­ка, индуцированного в рамке, и вращающий момент, действую­щий на нее. Следовательно, рамка всегда будет вращаться асинхронно (от греческого сло­ва «асинхронос» — неодновременно) по отношению к вращаю­щемуся магнитному полю. По этой причине двигатель называ­ется асинхронным (металлическая рамка во вращающемся маг­нитном поле является простейшим вариантом асинхронного дви­гателя).

    Тормозящий момент, создаваемый силами сопротивления, всегда стремится уменьшить частоту вращения рамки. Эта час­тота будет уменьшаться до тех пор, пока не наступит равенст­во вращающего и тормозящего моментов, после этого она ста­нет постоянной. Чем больше тормозящий момент, действующий на рамку (ротор), тем медленнее она вращается.

    Относительное отставание рамки (ротора) от вращающегося магнитного поля характеризуется величиной, называемой сколь­жением.

    Номинальное скольжение асинхронного двигателя находит­ся в пределах 1 … 6 %.

    Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижной — статора и вращающейся — ротора. Статор состоит из корпуса, сердечника и обмотки. Кор­пус статора служит для крепления сердечника с обмоткой и подшипниковых щитов. Корпус отлит из чугуна или алюминие­вых сплавов, а сердечник набирается из тонких листов электротехнической стали.

    Выводы обмоток ста­тора (начала и концы обмоток) подключают к зажимам щит­ка двигателя по схеме «звезда» или «треугольник» в зависи­мости от напряжения сети.

    Ротор асинхронного двигателя состоит из стального вала и закрепленного на валу сердечника с обмоткой. Вал ро­тора вращается в подшипниках, закрепленных в подшипнико­вых щитах. Щиты к корпусу двигателя крепят болтами. На один конец вала ротора насаживают шкив или муфту для передачи движения рабочим машинам. По конструкции ротора асинхронные двигатели разделяются на два типа: двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором, или, как их называют, двигатели с контактными кольцами.

    Короткозамкнутый ротор двигателя — цилиндр и, как сер­дечник статора, собран из отдельных листов электротехниче­ской стали. В его пазы закладывают медные или алюминие­вые стержни, соединенные с обеих торцевых сторон ротора эле­ктрически замыкающими их кольцами. Стержни, соединенные кольцами, служат обмоткой ротора. Эта обмотка по внешнему виду напоминает «беличье колесо». В двигателях мощностью до 100 кВт обмотку такого типа делают путем заливки рас­плавленного алюминия в пазы сердечника ротора, причем за­мыкающие кольца и лопасти вентилятора представляют собой одну отливку. Положительные качества двигателя с короткозамкнутым ротором — простота конструкции и надежность в эксплуатации, отрицательное — большой пусковой ток, превы­шающий номинальный в 6…7 раз.

    Все электродвигатели имеют паспортную табличку, в кото­рой приведены их основные технические данные: тип; заводской номер; номинальные напряжения; номинальные токи; номи­нальная мощность; частота вращения ротора при номинальной нагрузке; номинальный коэффициент мощности, коэффициент полезного действия, частота переменного тока; год выпуска; масса; ГОСТ, в соответствии с которым изготовлен двигатель.

    Кроме этих типов двигателей общего применения, промыш­ленность выпускает ряд двигателей специального назначения. Например, для сельского хозяйства выпускают электродвигатели АО2 с индексом ВМС — влаго — и морозостойкого исполне­ния. Эти двигатели предназначены для работы на открытом воздухе, во всех сельскохозяйственных помещениях при темпе­ратуре окружающей среды от —40 до ₊40°C, относительной влажности воздуха до 95%.

    Включение и пуск асинхронных двигателей с короткозамк­нутым ротором.

    Выводы обмоток статора (начала и концы) у асинхронных трехфазных двигателей обозначены:

    Начала Концы

    1-я фаза CI С4

    2-я » С2 С5

    3-я » СЗ С6

    Начала и концы обмоток обозначаются (окрашены) также следующими цветами:

    Начала Концы

    1-я фаза Желтый Желтый с черным

    2-я » Зеленый Зеленый » »

    3-я » Красный Красный » »

    В зависимости от линейного напряжения сети и номиналь­ного фазного напряжения обмотки статора двигателя выбира­ют способ соединения обмоток «звездой» или «треугольником».

    При соединении статорных обмоток «звездой» все концы С4, С5, С6 соединяют в общую точку и изолируют, а начала С1, С2, СЗ подключают к сети. Можно начала CI, С2, СЗ соеди­нять в общую точку, а концы С4, С5, С6 подключить к сети. В паспорте электродвигателя указывают обычно два напряже­ния. Если в паспорте указано 220/380В и стоит обозначение то это значит, что при линейном напряжении в сети 220В статорные обмотки двигателя нужно соединить в «тре­угольник», а при линейном напряжении 380В — «в звезду».

    Пуск асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Применяют два способа пуска в ход асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором: непосредственное включение его в сеть (прямой пуск) и пуск в ход при пониженном напряжении на его зажимах. При непосредственном включении двигателя в сеть в момент пуска электродвигатель потребляет из сети ток (пусковой ток) в 5—7 раз больше номинального, что приводит к резкому понижению напряжения в сети. Особенно при пуске мощных двигателей напряжение снижается значительно, что вредно отражается на работе других потребителей. Поэтому прямой пуск применим для двигателей малой мощности, до 30 кВт.

    Пуск при пониженном напряжении применяют в асинхрон­ных двигателях большой мощности, а также для двигателей средней мощности при маломощных электрических сетях. В этом случае применяют пуск с переключением обмоток статора со «звезды» на «треугольник». При этом в момент пуска обмотки подключают к сети «звездой», а когда частота вращения ротора достигнет номинальной, обмотки быстро переключают на «тре­угольник». Этот способ применим для электродвигателей, нор­мально работающих при соединении статорных обмоток в «тре­угольник». Нагрузка на двигатель при таком спо­собе пуска должна быть не более одной трети номинальной. Понижения напряжения можно также достичь включением в цепь обмотки статора на период пуска добавочных активных или реактивных сопротивлений или подключением двигателя к сети через понижающий автотрансформатор.

    Реверсирования асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором достигают путем изменения направления вращения магнитного поля статора. Для этого достаточно по­менять местами два любых линейных провода, подводящих ток к обмотке статора.

    Для пуска, управления и защиты электроустановок служит специальная аппаратура: рубильники, переключатели, пакетные выключатели, контакторы, магнитные пускатели, реостаты, эле­ктрические реле, предохранители, автоматические выключатели, тепловые реле и др.

    Разница между синхронным и асинхронным двигателем (со сравнительной таблицей)

    Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем объясняется с учетом таких факторов, как его тип, скольжение, потребность в дополнительном источнике питания, требования к контактным кольцам и щеткам, их стоимость, эффективность, коэффициент мощности, источник тока, скорость, самозапуск , влияние на крутящий момент из-за изменения напряжения, их рабочей скорости и различных применений как синхронного, так и асинхронного двигателя.

    Различия между синхронным и асинхронным двигателем объясняются ниже в табличной форме.

    Асинхронный двигатель
    ОСНОВА СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
    Определение Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора.
    N = NS = 120f / P
    Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью, меньшей, чем синхронная скорость.
    N
    Тип Бесщеточный двигатель, двигатель с регулируемым сопротивлением, двигатель с регулируемым сопротивлением и двигатель с гистерезисом являются синхронными двигателями. переменного тока известен как асинхронный двигатель.
    Скольжение Не имеет проскальзывания. Значение скольжения равно нулю. Есть пробуксовка, поэтому величина пробуксовки не равна нулю.
    Дополнительный источник питания Требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Не требует дополнительных пусковых источников.
    Контактное кольцо и щетки Требуются контактное кольцо и щетки Контактное кольцо и щетки не требуются.
    Стоимость Синхронный двигатель дороже по сравнению с асинхронным двигателем Дешевле
    КПД КПД выше, чем у асинхронного двигателя. Менее эффективный
    Коэффициент мощности Путем изменения возбуждения коэффициент мощности можно отрегулировать соответственно как запаздывающий, опережающий или единичный. Асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
    Электропитание Ток подается на ротор синхронного двигателя Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
    Скорость Скорость двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
    Самозапуск Синхронный двигатель не самозапускается Самозапускается
    Влияние на крутящий момент Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя Изменение приложенного напряжения влияет на крутящий момент асинхронного двигателя
    Рабочая скорость Они работают плавно и относительно хорошо на низкой скорости, ниже 300 об / мин. Двигатель работает со скоростью выше 600 об / мин безупречно.
    Приложения Синхронные двигатели используются на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д. Они также используются в качестве регулятора напряжения. Используется в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д.

    Синхронный двигатель — это двигатель, который работает с синхронной скоростью, то есть скорость ротора равна скорости статора двигателя.Отсюда следует соотношение N = N S = 120f / P, где N — скорость ротора, а Ns — синхронная скорость.

    Асинхронный двигатель — это асинхронный двигатель переменного тока. Ротор асинхронного двигателя вращается со скоростью меньше синхронной, т.е. N S

    Разница между синхронным и асинхронным двигателем

    1. Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора. Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.
    2. Бесщеточный двигатель, двигатель с регулируемым сопротивлением, двигатель с регулируемым сопротивлением и двигатель с гистерезисом являются синхронными двигателями. Асинхронный двигатель переменного тока известен как асинхронный двигатель.
    3. Синхронный двигатель не имеет скольжения. Значение скольжения равно нулю. Асинхронный двигатель имеет скольжение, поэтому значение скольжения не равно нулю.
    4. Синхронному двигателю требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Асинхронный двигатель не требует дополнительного источника пуска.
    5. Контактное кольцо и щетки необходимы в синхронном двигателе, тогда как асинхронный двигатель не требует контактного кольца и щеток. Только асинхронный двигатель с обмоткой требует и контактного кольца, и щеток.
    6. Синхронный двигатель дороже асинхронного двигателя.
    7. КПД синхронного двигателя больше, чем у асинхронного двигателя.
    8. Путем изменения возбуждения коэффициент мощности синхронного двигателя может быть соответственно отрегулирован как отстающий, опережающий или единичный, тогда как асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
    9. Ток подается на ротор синхронного двигателя. Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
    10. Скорость синхронного двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
    11. Синхронный двигатель не запускается автоматически, тогда как асинхронный двигатель запускается автоматически.
    12. Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя, но влияет на крутящий момент асинхронного двигателя.
    13. Синхронный двигатель работает плавно и относительно хорошо на низкой скорости, которая ниже 300 об / мин, тогда как скорость выше 600 об / мин работа асинхронного двигателя превосходна. Асинхронные двигатели используются в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д.
    14. Синхронный двигатель используется в различных сферах применения на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д. Он также используется в качестве регулятора напряжения.

    Таким образом, синхронный двигатель отличается от асинхронного двигателя.

    Основное различие между синхронным и асинхронным двигателем

    В чем разница между синхронным и асинхронным двигателем (асинхронным двигателем)

    Электродвигатели — это машины, которые преобразуют электрическую энергию в механическую для выполнения механических операций. Эти двигатели могут быть предназначены для работы на переменном (AC) или постоянном (DC) токе. Двигатели переменного тока подразделяются на два типа; Синхронные двигатели и асинхронные двигатели.Оба они имеют некоторые общие черты, например, в конструкции, но совершенно разные по принципу действия и производительности.

    Прежде чем перейти к списку различий между синхронным двигателем и асинхронным двигателем, мы собираемся обсудить их основы и то, как они работают. Для ясного объяснения вы можете знать разницу между однофазным и трехфазным источником питания, относящуюся к работе однофазных и трехфазных двигателей переменного тока.

    Как работает двигатель переменного тока?

    Как мы знаем из нашей предыдущей статьи «Различия между двигателями переменного и постоянного тока», двигатели постоянного тока работают по принципу магнитного поля, действующего на проводник с током, который испытывает механическую силу.Где статор генерирует статическое магнитное поле, а ротор, состоящий из нескольких обмоток, несет входной постоянный ток.

    В двигателях переменного тока используется идея вращательного магнитного поля RMF. Статор состоит из нескольких обмоток, которые создают переменное магнитное поле при подаче входного переменного тока. Это магнитное поле вращается вокруг ротора.

    Ротор, сделанный из обмоток или проводников с замкнутым контуром, пропускает ток либо через индукцию, либо через внешний источник тока, генерирующий собственное магнитное поле.Магнитное поле, создаваемое ротором, взаимодействует с вращающимся магнитным полем и начинает вращаться в его направлении.

    Относительная разница между полем вращения статора и скоростью ротора называется скольжением. если скольжение двигателя равно нулю или ротор имеет ту же скорость вращения, что и поле вращения статора, двигатель называется синхронным двигателем переменного тока. если двигатель переменного тока имеет скольжение или существует разница между скоростью возбуждения статора и ротором, двигатель называется асинхронным двигателем.Чтобы узнать больше о различных типах двигателей, обратитесь к предыдущим сообщениям о двигателях BLDC (бесщеточный постоянного тока), шаговых двигателях и серводвигателях.

    Связанные сообщения:

    Синхронный двигатель

    Как следует из названия, синхронный двигатель имеет ротор, который предназначен для вращения с той же скоростью, что и его вращающееся магнитное поле статора, называемой синхронной скоростью .

    Статор генерирует вращающееся магнитное поле при подаче переменного тока.Ротор может быть спроектирован для создания собственного магнитного поля с использованием внешнего источника постоянного тока через контактные кольца или постоянного магнита .

    Ротор предназначен для создания магнитных полюсов, равных полюсам статора или целых кратных полюсов. Когда статор и ротор находятся под напряжением, магнитное поле ротора блокируется с вращающимся магнитным полем статора, и он вращается с точной скоростью поля статора.

    Из-за инерции синхронный двигатель не запускается сразу с синхронной скоростью (вращательное магнитное поле).Поэтому для обеспечения пускового момента используется дополнительная обмотка « демпферная обмотка ». Во время запуска он действует как асинхронный двигатель. Таким образом, предполагается, что синхронные двигатели не самозапускающиеся , им нужен дополнительный пусковой механизм.

    Это может быть двигатель с раздельным возбуждением или без возбуждения, т.е. первый требует отдельного источника постоянного тока, возбуждает обмотки ротора и генерирует магнитное поле, в то время как последний описывает синхронный двигатель, ротор которого предназначен для намагничивания вращающимся магнитным полем статора. и вращается вместе с ним.

    Ротор синхронного двигателя вращается с синхронной скоростью, которая зависит от частоты питания и полюсов обмоток статора. Следовательно, скорость двигателя не зависит от нагрузки. Чтобы изменять скорость синхронного двигателя, необходимо изменять частоту питания. Это достигается за счет использования частотно-регулируемого привода (VFD).

    Связанные сообщения:

    Асинхронный двигатель

    Название асинхронного двигателя предполагает, что скорость ротора асинхронна со скоростью вращения магнитного поля статора.Точнее, ротор асинхронного двигателя вращается с относительно меньшей скоростью, чем статор RMF. Это связано с наличием проскальзывания между скоростью статора и ротора.

    Ротор асинхронного двигателя представляет собой короткозамкнутый ротор с обмоткой. Ротор с короткозамкнутым ротором построен с использованием тяжелых медных стержней, соединенных на конце с помощью токопроводящего кольца, которое электрически закорачивает их вместе. Ротор с обмоткой состоит из нескольких обмоток поверх многослойного стального сердечника.

    Вращающееся магнитное поле статора вызывает индуцированный ток в роторе. Этот индуцированный ток течет внутри ротора, создавая собственное магнитное поле. Согласно закону Ленца, это поле ротора противодействует причине, которая его порождает, и пытается устранить ее, догоняя скорость статора RMF (синхронную скорость). При этом ротор вращается в направлении RMF статора. Асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель , поскольку он работает по принципу индукции.

    Асинхронный двигатель никогда не может работать на синхронной скорости, вместо этого она всегда ниже, чем синхронная скорость, и это зависит от скольжения двигателя. Причина в том, что индуцированный ток в роторе генерируется из-за разницы между полем статора и ротора. если в случае, если он работает с синхронной скоростью, это означает, что ротор магнитно заблокирован, и между полем статора и ротора нет разницы. Следовательно, не будет магнитного потока, индуцирующего ток в роторе.Магнитный поток необходим для асинхронного двигателя, поэтому он должен работать с меньшей скоростью, чем его синхронная скорость.

    Ротор с короткозамкнутым ротором имеет более простую конструкцию и позволяет наведенному току проходить через медные шины. В то время как заведенный ротор позволяет пользователю изменять ток ротора во время его запуска, как это используется в «Пускателе двигателя». Дело в том, чтобы безопасно запустить двигатель, уменьшив огромный пусковой ток, потребляемый асинхронным двигателем. Обычно это делается путем последовательного подключения переменного резистора к обмоткам ротора с помощью контактных колец.

    Скорость асинхронного двигателя зависит от скольжения двигателя, которое изменяется в зависимости от нагрузки и сопротивления ротора. Другими словами, скорость асинхронного двигателя может изменяться в зависимости от нагрузки или за счет изменения сопротивления ротора.

    Связанное сообщение:

    Различия между синхронным двигателем и асинхронным двигателем

    В следующей таблице показаны основные различия между синхронным двигателем и асинхронным (асинхронным) двигателем.

    Синхронный двигатель Асинхронный двигатель
    Синхронный двигатель — это тип двигателя переменного тока, который работает с синхронной скоростью. Асинхронный двигатель — это тип двигателя переменного тока, который работает со скоростью, меньшей, чем синхронная скорость.
    Он работает по принципу магнитной блокировки между полем ротора и статора. Он работает по принципу электромагнитной индукции между статором и ротором.
    Нет скольжения, т.е. скольжение синхронного двигателя равно 0. В асинхронном двигателе есть скольжение, и оно всегда больше 0.
    Скорость двигателя зависит от частоты питания и количество полюсов статора.

    N s = 120 f / P

    Скорость двигателя зависит от нагрузки, сопротивления ротора и скольжения, s. это всегда меньше синхронной скорости.

    N = N с (1-с)

    N с

    Скорость не меняется при изменении нагрузки, подключенной к двигателю. Скорость меняется в зависимости от нагрузки двигателя.
    Это не самозапуск и требует дополнительных обмоток для запуска двигателя. Асинхронные двигатели самозапускаются и не требуют дополнительного механизма.
    Ротор требует дополнительного источника тока. Ротор асинхронного двигателя не требует дополнительного питания.
    Синхронному двигателю с независимым возбуждением требуется дополнительный источник постоянного тока для питания обмотки ротора. Не требует дополнительных источников.
    Также необходимы контактные кольца и щетки для подачи постоянного тока на обмотки ротора. Не требует токосъемных колец, однако намотанный тип может использовать контактные кольца для управления скоростью.
    Скорость двигателя регулируется только путем изменения частоты питания с помощью частотно-регулируемого привода. Скорость двигателя можно регулировать с помощью переменного сопротивления ротора, а также устройств VFD.
    Источник входного напряжения не изменяет скорость или крутящий момент синхронного двигателя. Источник входного напряжения можно использовать для изменения крутящего момента и скорости двигателя.
    Колебания основного напряжения питания не влияют на работу синхронного двигателя. Колебания напряжения в сети влияют на его скорость и работу.
    Начальная стоимость больше, чем у асинхронного двигателя. Асинхронные двигатели дешевле.
    Операция сложная. Операция проста и удобна для пользователя.
    Предлагает высокую эффективность и точность. Они не так эффективны, как синхронный двигатель.
    Может легко работать на очень низкой скорости с помощью частотно-регулируемого привода. Работать на малых оборотах довольно сложно.
    Лучше всего работает на более низких оборотах, обычно ниже 300 об / мин. Лучше всего подходит для работы на скорости выше 600 об / мин.
    Может работать с отстающим, опережающим или единичным коэффициентом мощности, регулируя его возбуждение. Асинхронный или асинхронный двигатель всегда работает с отстающим коэффициентом мощности.
    Его также можно одновременно использовать для коррекции коэффициента мощности, используя его в качестве опережающего коэффициента мощности. Его нельзя использовать для корректировки коэффициента мощности, а только для управления механическими нагрузками.
    Поскольку он работает с постоянной скоростью, резкое изменение нагрузки вызовет колебания потребляемого тока. В асинхронном двигателе такого явления нет.

    Вывод этой статьи заключается в том, что синхронные двигатели эффективны, но дороже и используются для приложений со сверхнизкими оборотами, предлагая при этом функцию коррекции коэффициента мощности. С другой стороны, асинхронные двигатели используются для высоких оборотов с регулируемой скоростью, будучи недорогими и простыми в эксплуатации.

    Связанное сообщение об электрических двигателях.

    Асинхронный двигатель | КСБ

    Асинхронный двигатель имеет пассивный ротор, который закорочен постоянно (короткозамкнутый ротор) или временно (см. Ротор с контактным кольцом). Он может производить до нескольких мегаватт и чаще всего используется в качестве стандартного трехфазного двигателя в промышленных приложениях.

    Магнитное поле в асинхронном двигателе создается током намагничивания, передаваемым через предоставленную электрическую энергию.Асинхронные двигатели характеризуются скольжением, т.е. е. зависящая от нагрузки разница между скоростью вращения ротора и скоростью вращающегося поля питающего напряжения.

    Ротор представляет собой металлическую клетку с осевыми стержнями, расположенными симметрично по кругу и прикрепленными к кольцу короткого замыкания (концевому кольцу) на каждом конце.

    Статор состоит из распределенных катушек, которые индуцируют напряжение в стержнях ротора (см. Индукция) посредством вращающегося магнитного поля. Это приводит к сильному протеканию тока в короткозамкнутых стержнях, который создает силу между ротором и статором в магнитном поле и приводит к электромагнитному взаимодействию, ответственному за асинхронизм.Асинхронные двигатели подвержены значительным потерям в статоре и роторе.

    В двигателях с контактным ротором трехфазная обмотка ротора подключается к переменным резисторам, обычно используемым в качестве жидкостных пускателей, через контактные кольца. Такая конструкция обеспечивает плавный процесс пуска, который не создает ударной нагрузки на сеть электропитания и позволяет в определенной степени изменять скорость. Однако это также приводит к значительным потерям мощности.

    Обмотки ротора с короткозамкнутым ротором обычно состоят из одно- или двухпроводных шин, закороченных на концах кольцевым проводником.Роторы с короткозамкнутым ротором очень просты по конструкции, надежны и не требуют обслуживания. См. Рис.1 Асинхронный двигатель

    Рис.1 Асинхронный двигатель: Асинхронный двигатель в разрезе

    В отношении контакта с водой различают двигатели с сухим ротором, погружные двигатели и двигатели с мокрым ротором. См. Рис.2 Асинхронный двигатель

    Внутреннее смачивание Внешнее смачивание
    Ротор Обмотка Сухой корпус Мокрый корпус (погружной двигатель)
    Сухой Сухой Сухой двигатель (с защитой от проникновения воды или без нее) Сухой (заполненный воздухом) погружной двигатель
    Мокрый (двигатель с мокрым ротором) Сухой (герметичный двигатель) Двигатель с мокрым ротором насоса с мокрым ротором Полностью погружной (заполненный жидкостью) двигатель

    Рис.2 Асинхронный двигатель: Обозначение асинхронных двигателей в зависимости от влажности

    Сухой двигатель имеет различные типы защиты от проникновения воды (см. Тип защиты).

    Погружной электродвигатель частично или полностью погружен в воду и обычно устанавливается в вертикальном положении. Тепло, вырабатываемое двигателем, передается непосредственно окружающей обрабатываемой жидкости. Его отличительной особенностью является корпус двигателя, который смачивается снаружи (см. Погружной электронасос).Внутреннее смачивание и глубина погружения отличают погружные двигатели с масляным или воздушным наполнением для малых и средних глубин погружения (погружные насосы для сточных вод) от полностью погружных двигателей.
    См. Рис. 3, 4 Насос для сточных вод

    Полностью погружные двигатели смачиваются жидкостью, находящейся внутри и снаружи. Они рассчитаны на любую глубину погружения и, прежде всего, используются в скважинах (см. Погружные скважинные насосы), поэтому они имеют небольшой диаметр и относительно длинные.Полностью погружные двигатели могут быть оснащены мокрой обмоткой статора (включая водонепроницаемую пластиковую изоляцию) или, в сочетании с корпусом, сухой обмоткой (см. Герметичный моторный насос).

    Двигатель с мокрым ротором заполнен жидкостью и, в отличие от погружного двигателя, его корпус не смачивается снаружи. Он имеет подшипники с жидкостной смазкой (см. Подшипники скольжения) и вместе с насосом образует герметичный насосный агрегат (насос с мокрым ротором). Двигатель может быть оснащен мокрой обмоткой статора или, в сочетании с корпусом, сухой обмоткой и часто является двигателем выбора для циркуляционных насосов.

    Вопрос: Почему асинхронный двигатель называется асинхронным 2

    Асинхронный двигатель называется асинхронным, потому что фактическая скорость двигателя не равна синхронной скорости двигателя. Синхронная скорость двигателя всегда больше фактической скорости двигателя.

    Почему асинхронный двигатель называется асинхронным?

    Поскольку асинхронный двигатель не может вращаться с синхронной скоростью, он всегда вращается со скоростью меньше синхронной. Короче говоря, асинхронный двигатель никогда не вращается с синхронной скоростью, поэтому он называется асинхронным двигателем.

    Какие двигатели еще называют асинхронными двигателями?

    Асинхронные двигатели, используемые в различных приложениях, также называются асинхронными двигателями. Это связано с тем, что асинхронный двигатель всегда работает с меньшей скоростью, чем синхронная скорость. Скорость вращающегося магнитного поля в статоре называется синхронной скоростью.

    Почему синхронный двигатель назван так?

    Определение: Двигатель, который работает с синхронной скоростью, известен как синхронный двигатель. Синхронная скорость — это постоянная скорость, при которой двигатель создает электродвижущую силу.Синхронный двигатель используется для преобразования электрической энергии в механическую.

    Что такое R2 в асинхронном двигателе?

    Сопротивление ротора R 2 постоянно. Это не зависит от скольжения. Реактивное сопротивление ротора асинхронного двигателя зависит от индуктивности ротора, частоты напряжения и тока ротора. В приведенном выше уравнении X 20 — реактивное сопротивление ротора в состоянии покоя.

    Какие типы асинхронных двигателей?

    Типы асинхронных двигателей Асинхронный двигатель с расщепленной фазой.Конденсаторный асинхронный двигатель. Конденсаторный пуск и конденсаторный асинхронный двигатель. Асинхронный двигатель с экранированными полюсами.

    Что называют асинхронным двигателем?

    Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель — это электродвигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции из магнитного поля обмотки статора. Ротор асинхронного двигателя может быть как с обмоткой, так и с короткозамкнутым ротором.

    Где используется асинхронный двигатель?

    Итак, это все об асинхронном двигателе.Эти двигатели часто используются в 90% приложений по всему миру из-за высокой прочности и надежности. Эти двигатели используются в различных движущихся или вращающихся машинах, таких как лифты, вентиляторы, шлифовальные машины и т. Д.

    В чем главный недостаток синхронных двигателей?

    Недостатки или недостатки: Синхронные двигатели требуют возбуждения постоянного тока, которое должно подаваться от внешних источников. Синхронные двигатели по своей сути не являются самозапускающимися двигателями, и для их пуска и синхронизации требуется определенное устройство.Стоимость киловаттной мощности обычно выше, чем у асинхронных двигателей.

    В чем разница между асинхронным двигателем и асинхронным двигателем?

    Асинхронные двигатели самозапускаются и не требуют дополнительных механизмов. Ротор требует дополнительного источника тока. Ротор асинхронного двигателя не требует дополнительного питания. Синхронному двигателю с независимым возбуждением требуется дополнительный источник постоянного тока для питания обмотки ротора.

    Как можно остановить синхронный двигатель?

    Для торможения синхронного двигателя используются следующие методы: Рекуперативное торможение при работе от источника переменного тока.Реостатическое торможение. Заглушка.

    Какова функция синхронного двигателя?

    В промышленных масштабах большой мощности синхронный двигатель выполняет две важные функции. Во-первых, это высокоэффективное средство преобразования энергии переменного тока в работу. Во-вторых, он может работать с опережающим или единичным коэффициентом мощности и тем самым обеспечивать коррекцию коэффициента мощности.

    Синхронные двигатели переменного или постоянного тока?

    В синхронном двигателе мощность переменного тока подается на статор для создания вращающегося магнитного поля.Электропитание постоянного тока подается на ротор, что приводит к дискретным северным (N) и южным (S) полюсам.

    Каков принцип работы асинхронного двигателя?

    Принцип работы асинхронного двигателя Двигатель, работающий по принципу электромагнитной индукции, известен как асинхронный двигатель. Электромагнитная индукция — это явление, при котором электродвижущая сила индуцирует электрический проводник, когда он находится во вращающемся магнитном поле.

    Что такое испытание асинхронного двигателя без нагрузки?

    Тест без нагрузки приближает схему статора (Rs и Xs1) и параметры ветви намагничивания (Xm) асинхронной машины.Машину переводят на номинальную скорость, подавая номинальное трехфазное напряжение на статор (Vnl). Регистрируются соответствующий ток холостого хода (Inl) и потребляемая активная мощность без нагрузки (Pnl).

    Какие параметры асинхронного двигателя?

    Параметры двигателя, подлежащие оценке: сопротивление статора и ротора (R 1 и R 2 ), индуктивности рассеяния статора и ротора (l σ1 и l σ2 ), индуктивность намагничивания (L H ). ), момент инерции (Дж) и коэффициент трения (K D ).Для этого мы разработали алгоритм аппроксимации функций с использованием метода дифференциальной эволюции.

    Какие бывают 2 типа асинхронных двигателей?

    Однофазные асинхронные двигатели и трехфазные асинхронные двигатели — это два основных типа асинхронных двигателей.

    Какие два основных типа асинхронных двигателей?

    Асинхронные двигатели подразделяются на два типа, а именно: однофазные асинхронные двигатели и трехфазные асинхронные двигатели. Как следует из названия, однофазный асинхронный двигатель подключается к однофазному источнику переменного тока, тогда как трехфазный асинхронный двигатель может быть подключен к трехфазному источнику переменного тока.

    Какие бывают типы двигателей?

    К наиболее распространенным электродвигателям, используемым сегодня, относятся: Бесщеточные двигатели переменного тока. Бесщеточные двигатели переменного тока — одни из самых популярных в управлении движением. Щеточные двигатели постоянного тока. В щеточном двигателе постоянного тока ориентация щетки на статоре определяет ток. Бесщеточные двигатели постоянного тока. Прямой привод. Линейные двигатели. Сервомоторы. Шаговые двигатели.

    Трехфазный асинхронный двигатель самозапускается?

    Трехфазный асинхронный двигатель самозапускается, потому что смещение обмотки составляет 120 градусов для каждой фазы, а источник питания также имеет сдвиг фаз 120 для 3-х фаз.В результате в воздушном зазоре создается однонаправленное вращающееся магнитное поле, которое вызывает самозапуск трехфазного асинхронного двигателя.

    Сколько стоит асинхронный двигатель?

    Вопросы и ответы по асинхронным двигателям Кол-во фаз Мин. Цена Макс. Цена Однофазный 2200 рупий / шт 22093 рупий / шт Трехфазный 2100 рупий / шт 47148 рупий / шт.

    Почему в асинхронном двигателе используется стартер?

    ⇒ Пускатель — это устройство, которое в основном используется для ограничения пускового тока путем подачи пониженного напряжения на двигатель во время пуска.Из выражения тока ротора можно увидеть, что ток при запуске можно регулировать: путем уменьшения напряжения питания во время запуска.

    В чем преимущества асинхронного двигателя?

    Что касается асинхронного двигателя, его стоимость очень низкая, процесс прост, работа надежна, а обслуживание удобно. Он может работать в сложной рабочей среде и обладает относительно высокой способностью адаптироваться к большим изменениям окружающей рабочей температуры.

    Каков принцип работы асинхронного двигателя?

    Принцип работы асинхронного двигателя заключается в создании индуцированного тока в проводнике, когда последний отсекает силовые линии в магнитном поле, отсюда и название «асинхронный двигатель». Совместное действие индуцированного тока и магнитного поля создает движущую силу на роторе двигателя.

    Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем

    Двигатели переменного тока можно разделить на две основные категории — (i) синхронный двигатель и (ii) асинхронный двигатель .Асинхронный двигатель обычно называют асинхронным двигателем. Оба типа сильно отличаются друг от друга. Основные различия между синхронным двигателем и асинхронным двигателем обсуждаются ниже.
    Конструктивная разница
    • Синхронный двигатель : Статор имеет осевые пазы, которые состоят из обмотки статора, намотанной на определенное количество полюсов. Обычно используется ротор с явнополюсным ротором, на котором установлена ​​обмотка ротора. Обмотка ротора запитана постоянным током с помощью контактных колец.Также можно использовать ротор с постоянными магнитами.
      Синхронный двигатель
    • Асинхронный двигатель : Обмотка статора аналогична обмотке синхронного двигателя. Он накручивается на определенное количество полюсов. Можно использовать ротор с короткозамкнутым ротором или ротор с обмоткой. В роторе с короткозамкнутым ротором стержни ротора постоянно замкнуты накоротко с концевыми кольцами. В роторе с намоткой обмотки также постоянно закорочены, поэтому контактные кольца не требуются.
      Асинхронный двигатель
    Разница в рабочих
    • Синхронный двигатель : Полюса статора вращаются с синхронной скоростью (Нс) при питании от трехфазного источника питания. Ротор питается от источника постоянного тока. Во время пуска ротор необходимо вращать со скоростью, близкой к синхронной. В этом случае полюса ротора магнитно соединяются с вращающимися полюсами статора, и, таким образом, ротор начинает вращаться с синхронной скоростью.
      • Синхронный двигатель всегда работает со скоростью, равной его синхронной скорости.
        т.е. Фактическая скорость = Синхронная скорость
        или N = Ns = 120f / P
      • Подробнее о работе синхронного двигателя здесь.
    • Асинхронный двигатель : Когда на статор подается двух- или трехфазное питание переменного тока, создается вращающееся магнитное поле (RMF). Относительная скорость между вращающимся магнитным полем статора и ротором вызовет индуцированный ток в проводниках ротора.Ток ротора порождает поток ротора. Согласно закону Ленца, направление этого индуцированного тока таково, что он будет иметь тенденцию противодействовать причине его возникновения, то есть относительной скорости между RMF статора и ротором. Таким образом, ротор будет пытаться догнать RMF и снизить относительную скорость.
    Прочие отличия
    • Синхронным двигателям требуется дополнительный источник постоянного тока для питания обмотки ротора. Асинхронные двигатели не требуют дополнительного источника питания.
    • Контактные кольца и щетки требуются в синхронных двигателях, но не в асинхронных двигателях (за исключением асинхронного двигателя с обмоткой, в котором двигатели с контактным кольцом используются для добавления внешнего сопротивления обмотке ротора).
    • Синхронным двигателям требуется дополнительный пусковой механизм для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. В асинхронных двигателях пусковой механизм не требуется.
    • Коэффициент мощности синхронного двигателя можно отрегулировать на отстающий, единичный или опережающий, изменяя возбуждение, тогда как асинхронный двигатель всегда работает с отстающим коэффициентом мощности.
    • Синхронные двигатели обычно более эффективны, чем асинхронные двигатели.
    • Синхронные двигатели дороже.

    Что такое трехфазный двигатель и как он работает?

    Трехфазные двигатели (также численно обозначаемые как трехфазные двигатели) широко используются в промышленности и стали рабочей лошадкой многих механических и электромеханических систем из-за их относительной простоты, проверенной надежности и длительного срока службы. Трехфазные двигатели являются одним из примеров типа асинхронного двигателя, также известного как асинхронный двигатель, который работает на принципах электромагнитной индукции.Хотя существуют также однофазные асинхронные двигатели, эти типы асинхронных двигателей реже используются в промышленных приложениях, но широко используются в бытовых приложениях, таких как пылесосы, компрессоры холодильников и кондиционеры, из-за использования однофазных двигателей. фаза переменного тока в домах и офисах. В этой статье мы обсудим, что такое трехфазный двигатель, и опишем, как он работает. Чтобы получить доступ к другим ресурсам о двигателях, обратитесь к одному из наших других руководств по двигателям, посвященным двигателям переменного тока, двигателям постоянного тока, асинхронным двигателям, или к более общей статье о типах двигателей.Полный список статей о моторах можно найти в разделе статей по теме.

    Что такое трехфазное питание?

    Чтобы понять трехфазные двигатели, полезно сначала понять трехфазную мощность.

    При производстве электроэнергии переменный ток (AC), создаваемый генератором, имеет характеристику, состоящую в том, что его амплитуда и направление меняются со временем. Если показано графически с амплитудой по оси Y и временем по оси X, соотношение между напряжением или током в зависимости отвремя будет напоминать синусоидальную волну, как показано ниже:

    Рисунок 1 — Однофазный переменный ток

    Изображение предоставлено: Фуад А. Саад / Shutterstock.com

    Электроэнергия, подаваемая в дома, является однофазной, это означает, что имеется один токоведущий провод плюс нейтраль и заземление. В трехфазном питании, которое используется в промышленных и коммерческих условиях для работы более крупного оборудования, которое требует большей мощности, есть три проводника электрического тока, каждый из которых работает с разностью фаз 120 o из 2π / 3. радианы друг от друга.Если смотреть графически, каждая фаза будет выглядеть как отдельная синусоида, которая затем объединяется, как показано на изображении ниже:

    Рисунок 2 — Трехфазное электрическое питание со сдвигом фаз 120
    o между каждой фазой

    Изображение предоставлено: teerawat chitprung / Shutterstock.com

    Трехфазные двигатели питаются от электрического напряжения и тока, которые генерируются как трехфазная входная мощность и затем используются для выработки механической энергии в виде вращающегося вала двигателя.

    Что такое трехфазный двигатель?

    Трехфазные двигатели — это тип двигателя переменного тока, который является конкретным примером многофазного двигателя. Эти двигатели могут быть асинхронными двигателями (также называемыми асинхронными двигателями) или синхронными двигателями. Двигатели состоят из трех основных компонентов — статора, ротора и корпуса.

    Статор состоит из ряда пластин из легированной стали, вокруг которых намотана проволока, образуя индукционные катушки, по одной катушке на каждую фазу источника электроэнергии.Катушки статора питаются от трехфазного источника питания.

    Ротор также содержит индукционные катушки и металлические стержни, соединенные в цепь. Ротор окружает вал двигателя и представляет собой компонент двигателя, который вращается для выработки механической энергии на выходе двигателя.

    Корпус двигателя удерживает ротор с валом двигателя на комплекте подшипников для уменьшения трения вращающегося вала. Корпус имеет торцевые крышки, которые удерживают подшипниковые опоры и вентилятор, прикрепленный к валу двигателя, который вращается при вращении вала двигателя.Вращающийся вентилятор втягивает окружающий воздух снаружи корпуса и заставляет воздух проходить через статор и ротор для охлаждения компонентов двигателя и рассеивания тепла, которое генерируется в различных катушках от сопротивления катушки. Кожух также обычно имеет выступающие механические ребра снаружи, которые служат для дальнейшего отвода тепла в наружный воздух. Торцевая крышка также обеспечит место для электрических соединений для трехфазного питания двигателя.

    Как работает трехфазный двигатель?

    Трехфазные двигатели работают по принципу электромагнитной индукции, который был открыт английским физиком Майклом Фарадеем еще в 1830 году.Фарадей заметил, что когда проводник, такой как катушка или проволочная петля, помещается в изменяющееся магнитное поле, в проводнике возникает наведенная электродвижущая сила или ЭДС. Он также заметил, что ток, протекающий в проводнике, таком как провод, будет генерировать магнитное поле и что магнитное поле будет изменяться, когда ток в проводе изменяется по величине или направлению. Это выражается в математической форме, связывая ротор электрического поля со скоростью изменения магнитного потока во времени:

    Эти принципы составляют основу для понимания того, как работает трехфазный двигатель.

    На рисунке 3 ниже показан закон индукции Фарадея. Обратите внимание, что наличие ЭДС зависит от движения магнита, которое приводит к изменению магнитного поля.

    Рисунок 3 — Принцип электромагнитной индукции

    Изображение предоставлено: Фуад А. Саад / Shutterstock.com

    Для асинхронных двигателей, когда статор питается от трехфазного источника электроэнергии, каждая катушка генерирует магнитное поле, полюса которого (северный или южный) меняют положение, когда переменный ток колеблется в течение полного цикла.Поскольку каждая из трех фаз переменного тока сдвинута по фазе на 120, o , магнитная полярность трех катушек не одинакова в один и тот же момент времени. Это условие приводит к тому, что статор производит так называемое RMF или вращающееся магнитное поле. Поскольку ротор находится в центре катушек статора, изменяющееся магнитное поле статора индуцирует ток в катушках ротора, что, в свою очередь, приводит к возникновению противоположного магнитного поля, создаваемого ротором. Поле ротора стремится выровнять свою полярность относительно поля статора, в результате к валу двигателя прикладывается чистый крутящий момент, и он начинает вращаться, пытаясь выровнять свое поле.Обратите внимание, что в трехфазном асинхронном двигателе нет прямого электрического соединения с ротором; магнитная индукция вызывает вращение двигателя.

    В трехфазных асинхронных двигателях ротор стремится поддерживать соосность с RMF статора, но никогда не достигает этого, поэтому асинхронные двигатели также называют асинхронными. Явление, которое заставляет скорость ротора отставать от скорости RMF, известно как скольжение, что выражается как:

    , где N r — это скорость ротора, а N s — синхронная скорость вращающегося поля (RMF) статора.

    Синхронные двигатели работают аналогично асинхронным двигателям, за исключением того, что в случае синхронного двигателя поля статора и ротора синхронизированы, так что RMF статора заставляет ротор вращаться с точно такой же скоростью вращения (в синхронизация — следовательно, скольжение равно 0). Для получения дополнительной информации о том, как это сделать, обратитесь к статьям о реактивных двигателях и бесщеточных двигателях постоянного тока. Обратите внимание, что синхронные двигатели, в отличие от асинхронных двигателей, не нуждаются в питании от сети переменного тока.

    Контроллеры двигателей для трехфазных двигателей

    Скорость, создаваемая трехфазным двигателем переменного тока, является функцией частоты источника переменного тока, поскольку она является источником RMF в обмотках статора. Поэтому некоторые контроллеры двигателей переменного тока работают, используя вход переменного тока для генерации модулированной или управляемой частоты на входе двигателя, тем самым управляя скоростью двигателя. Другой подход, который можно использовать для управления скоростью двигателя, — это изменение скольжения (описанное ранее).Если скольжение увеличивается, скорость двигателя (то есть скорость ротора) уменьшается.

    Чтобы узнать больше о подходах к управлению двигателями, просмотрите нашу статью о контроллерах двигателей переменного тока.

    Сводка

    В этой статье представлено краткое обсуждение того, что такое трехфазные двигатели и как они работают. Чтобы узнать больше о двигателях, ознакомьтесь с нашими соответствующими статьями, перечисленными ниже. Для получения информации о других продуктах обратитесь к нашим дополнительным руководствам или посетите платформу Thomas Supplier Discovery Platform, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть подробную информацию о конкретных продуктах.

    Источники:
    1. https://kebblog.com/how-a-3-phase-ac-induction-motor-works/
    2. https://www.engineering.com/ElectronicsDesign/ElectronicsDesignArticles/ArticleID/15848/Three-Phase-Electric-Power-Explained.aspx
    3. http://www.oddparts.com/oddparts/acsi/defines/poles.htm
    4. http://www.gohz.com/how-to-determine-the-pole-number-of-an-induction-motor
    5. https://www.elprocus.com/induction-motor-types-advantages/
    6. https: // www.intechopen.com/books/electric-machines-for-smart-grids-applications-design-simulation-and-control/single-phase-motors-for-household-applications
    7. https://www.worldwideelectric.net/resource/construction-ac-motors/

    Прочие изделия о двигателях

    Больше от Machinery, Tools & Supplies

    Асинхронный двигатель

    | Асинхронный двигатель

    Наиболее часто используемый двигатель в мире — это асинхронный двигатель или асинхронный двигатель. Это двигатель, который может работать без электрического подключения к ротору.В этом посте будет обсуждаться асинхронный двигатель (асинхронные двигатели), его типы, то есть однофазный, трехфазный, короткозамкнутый корпус, контактное кольцо и т. Д., Особенности, принцип работы, применение, преимущества и недостатки.

    Что такое асинхронный двигатель (асинхронный двигатель)

    Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель — это самый основной и распространенный тип электродвигателя, который имеет только обмотки Armortisseur , что означает вспомогательную обмотку только на якоре. В асинхронном двигателе (или асинхронном двигателе) статорная часть двигателя передает электромагнитное поле своей обмоткой на роторную часть двигателя.Это генерирует электрический ток в роторе. Электрический ток создает крутящий момент, который приводит в движение.

    Рис. 1 — Введение в асинхронный двигатель (асинхронный двигатель)

    Он упоминается как «Асинхронный двигатель », поскольку он всегда будет работать со скоростью, меньшей, чем его синхронная скорость. Синхронная скорость определяется как скорость магнитного поля вращающейся машины, которая снова определяется количеством полюсов и частотой в машине.

    Поскольку в этом типе двигателя ротор получает поток и вращение за счет магнитного поля в статоре, существует задержка между токами в статоре и роторе. Из-за этого ротор никогда не достигает своей синхронной скорости. Отсюда термин «асинхронный двигатель». На рис. 2 показаны части асинхронного двигателя.

    Рис. 2 — Детали асинхронного двигателя (асинхронный двигатель)

    Конструкция асинхронного двигателя (асинхронный двигатель)

    Он состоит в основном из двух частей, а именно:

    Статор

    Это стационарная часть электродвигатель.Эта часть обеспечивает электромагнитное поле, необходимое для вращения вращающейся части двигателя. Он состоит из ряда штамповок с прорезями для трехфазной обмотки. Каждая обмотка отделена от другой обмотки на 120 градусов.

    Ротор

    Это вращающаяся часть двигателя. Более распространенный тип ротора в асинхронных двигателях (или асинхронных двигателях) — это ротор с короткозамкнутым ротором. Ротор имеет форму якоря с сердечником цилиндрической формы. Вокруг сердечника расположены параллельные прорези, через которые проходит ток.Сердечник имеет стержень из алюминия, меди или сплава.

    Рис. 3 — Базовый ротор и статор

    Типы асинхронных двигателей (асинхронные двигатели)

    Они подразделяются на два типа:

    • Однофазный асинхронный двигатель
    • Трехфазный асинхронный двигатель
    • Однофазный асинхронный двигатель

      Однофазный асинхронный двигатель

      не является самозапускающимся двигателем. Здесь двигатель подключен к однофазному источнику питания, который передает переменный ток к основной обмотке.Поскольку источник переменного тока представляет собой синусоидальную волну, он создает пульсирующее магнитное поле в обмотке статора.

      Пульсирующие магнитные поля — это два магнитных поля, вращающихся в противоположных направлениях; следовательно, крутящий момент не создается. Таким образом, после подачи тока ротор необходимо переместить в любом направлении извне, чтобы двигатель заработал. Однофазный индуктор отсюда; Могут быть разные разновидности в зависимости от устройства, которое используется для запуска двигателя, а именно:

      • Двигатель с расщепленными фазами
      • Двигатель с экранированными полюсами
      • Конденсаторный пусковой двигатель
      • Конденсаторный пусковой двигатель и конденсаторный двигатель

      Фиг.4 — Принципиальная схема (a) Однофазного (b) Трехфазного асинхронного двигателя

      Трехфазного асинхронного двигателя (асинхронного двигателя)

      Эти двигатели не требуют каких-либо внешних устройств, таких как конденсатор, центробежный переключатель или пусковая обмотка для запуск. Принцип работы этого двигателя основан на использовании трех однофазных фаз, разность фаз между которыми составляет 120 градусов. Таким образом, магнитное поле, вызывающее вращение, будет иметь одинаковую разность фаз между ними, это заставит ротор двигаться без какого-либо внешнего крутящего момента.

      Для дальнейшего упрощения предположим, что это три фазы: phase1, phase2 и phase3. Итак, первая фаза 1 намагничивается, и ротор начинает двигаться в этом направлении, вскоре после этого будет возбуждена фаза 2, и тогда ротор будет притягиваться к фазе 2, а затем, наконец, к фазе 3. Таким образом, ротор продолжит вращаться.

      Далее они подразделяются на категории в зависимости от типа используемого ротора:

      • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
      • Асинхронный двигатель с скользящим кольцом или двигатель с фазным ротором
      Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

      В этом типе ротор имеет форму Беличья клетка, отсюда и название.Ротор изготовлен из стали с очень токопроводящими металлами, такими как алюминий и медь на его поверхности. Скорость асинхронного двигателя этого типа очень легко изменить, просто изменив форму стержней в роторе.

      Рис. 5 — Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

      Асинхронный двигатель с контактным кольцом или двигатель с фазным ротором

      Он также известен как асинхронный двигатель с фазовой обмоткой. Здесь ротор подключен к внешнему сопротивлению через контактные кольца.Скорость ротора регулируется путем регулировки внешнего сопротивления. Поскольку этот двигатель имеет больше обмоток, чем асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, его также называют асинхронным двигателем с фазным ротором.

      Рис. 6 — Асинхронный двигатель с контактным кольцом

      Характеристики асинхронного двигателя (асинхронный двигатель)

      Ниже приведены характеристики двух различных типов асинхронных двигателей.

      Характеристики однофазного асинхронного двигателя
      • Здесь мы выделим некоторые характеристики, которые применимы только к однофазным асинхронным двигателям:
      • Однофазные асинхронные двигатели не самозапускаются и используют однофазное питание для вращения.
      • Чтобы изменить направление вращения в однофазных двигателях, лучше всего остановить двигатель и изменить его, иначе существует вероятность повреждения двигателя из-за момента инерции, который действует против направления, на которое необходимо изменить вращение.
      • Для запуска двигателя вам потребуется конденсатор и / или центробежный переключатель.
      • Пусковой крутящий момент у этих двигателей низкий.
      • Они в основном используются дома или в бытовых приборах из-за низкого коэффициента мощности и эффективности.

      Характеристики трехфазного асинхронного двигателя

      Ниже перечислены некоторые особенности трехфазного асинхронного двигателя, которые отличают его от однофазного двигателя:

      • специальные закуски.
      • Имеются три однофазных линии с разностью фаз 120 градусов.
      • Он имеет более простое подключение и более надежен, чем однофазные асинхронные двигатели.
      • Пусковой момент у этих двигателей выше, чем у однофазных двигателей.
      • Они в основном используются на заводах и в промышленности из-за высокого коэффициента мощности и эффективности.

      Как работает асинхронный двигатель (асинхронный двигатель) Работа

      Явление, которое заставляет асинхронные двигатели работать, весьма интересно. Двигатели постоянного тока нуждаются в двойном возбуждении для вращения, одно для статора, а другое для ротора.Но в этих двигателях мы должны отдавать это только статору, что делает это уникальным. Как следует из названия, принцип работы этого двигателя основан на индукции. Давайте предпримем ряд шагов, которые происходят при вращении этого двигателя:

      • Питание подается на обмотки статора, возникает ток и создается магнитный поток.
      • Обмотка в роторе устроена таким образом, что каждая катушка закорачивается.
      • Короткозамкнутая обмотка ротора обрезается магнитным потоком статора.

      Рис. 7 — Работа асинхронного двигателя

      Согласно законам электромагнитной индукции Фарадея, магнитное поле взаимодействует с электрической цепью, создавая ЭДС (электродвижущую силу). Итак, согласно этому закону, в катушках ротора начинает течь ток.

      • Ток в роторе генерирует другой поток.
      • Теперь есть два потока, один в статоре, а другой в роторе.
      • Поток ротора отстает от магнитного потока статора, что создает крутящий момент в роторе в направлении магнитного поля.

      Применения асинхронных двигателей

      Области применения включают:

      • Они широко используются в смесителях, игрушках, вентиляторах и т. Д.
      • Они также используются в насосах и компрессорах.
      • Малые асинхронные двигатели используются в электробритвах.
      • Они используются в сверлильных станках, лифтах, кранах и дробилках.
      • Они подходят для приводов текстильных фабрик и маслоэкстракционных заводов.

      Преимущества асинхронного двигателя

      Ниже приведены некоторые из преимуществ асинхронных двигателей:

      • Высокоэффективный и простой в конструкции.
      • Очень прочный и может работать в любых условиях.
      • Низкие эксплуатационные расходы, поскольку в них не так много деталей, как коммутаторы или щетки.
      • Они могут развивать очень высокую скорость, не беспокоясь о том, что они износятся, поскольку у них нет щеток.
      • Они просты в эксплуатации, поскольку к ротору не подключены электрические разъемы.
      • Поскольку у них нет щеток, искры не боятся, поэтому их можно использовать в загрязненных или взрывоопасных средах.
      • Скорость колебания от низкой до номинальной значительно меньше.

      Недостатки асинхронного двигателя

      Асинхронные двигатели имеют простую конструкцию, которая может иметь несколько недостатков, перечисленных ниже. контроль скорости.

    • Падение КПД при малых нагрузках.
    • Они имеют высокие входные импульсные токи, что дает низкое напряжение при запуске двигателя.

    См. Также: Видео на Youtube по асинхронным двигателям

      Также прочтите:
    Маховик как накопитель энергии, расчеты и требования к ротору
    Повышающий трансформатор - работа, конструкция, применение и преимущества
    Синхронный двигатель - конструкция, принцип, типы, характеристики
    Что такое клещи (клещи-тестеры) - типы, принцип работы и правила эксплуатации  
    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *