तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर्स के संचालन का डिजाइन और सिद्धांत। अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटरों के संचालन का डिज़ाइन और सिद्धांत

बिजली किसके कारण ही ऊर्जा का सबसे लोकप्रिय रूप बन गई है? विद्युत मोटर. एक ओर, इंजन उत्पादन करता है विद्युतीय ऊर्जा, यदि इसके शाफ्ट को घूमने के लिए मजबूर किया जाता है, और दूसरी ओर, यह विद्युत ऊर्जा को घूर्णी ऊर्जा में परिवर्तित करने में सक्षम है। महान टेस्ला से पहले, सभी नेटवर्क थे एकदिश धारा, और इंजन, तदनुसार, केवल स्थिर हैं। टेस्ला ने प्रत्यावर्ती धारा का उपयोग किया और एक इंजन बनाया प्रत्यावर्ती धारा. जाओ परिवर्तनीय मोटरब्रश - चल संपर्क से छुटकारा पाना आवश्यक था। इलेक्ट्रॉनिक्स के विकास के साथ, तीन-चरण मोटरों को एक नई गुणवत्ता दी गई - थाइरिस्टर ड्राइव द्वारा गति नियंत्रण। यह गति विनियमन के संदर्भ में है कि चर स्थिरांक से कमतर हैं। बेशक, ग्राइंडर में ब्रश और एक कम्यूटेटर होता है, लेकिन यहां यह आसान था, लेकिन रेफ्रिजरेटर में इंजन बिना ब्रश के होता है। ब्रश काफी असुविधाजनक चीज़ है और महंगे उपकरण के सभी निर्माता इस मुद्दे से निपटने की कोशिश कर रहे हैं।

उद्योग में तीन-चरण मोटरें सबसे आम हैं। मोटर स्थिरांक के अनुरूप यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि अल्टरनेटर में भी ध्रुव होते हैं। डंडों की एक जोड़ी वाइंडिंग का एक कुंडल है, जो अंडाकार के रूप में एक मशीन पर लपेटा जाता है और स्टेटर के स्लॉट में डाला जाता है। ध्रुवों के जितने अधिक जोड़े होंगे, इंजन की गति उतनी ही कम होगी और रोटर शाफ्ट पर टॉर्क उतना ही अधिक होगा। प्रत्येक चरण में ध्रुवों के कई जोड़े होते हैं। उदाहरण के लिए, यदि स्टेटर में वाइंडिंग के लिए 18 स्लॉट हैं, तो प्रत्येक चरण के लिए 6 स्लॉट हैं, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक चरण में 3 जोड़े पोल हैं। वाइंडिंग्स के सिरों को एक टर्मिनल ब्लॉक पर लाया जाता है, जिस पर चरणों को किसी तारे या त्रिकोण में जोड़ा जा सकता है। मोटर पर एक डेटा टैग लगा होता है, आमतौर पर "स्टार/डेल्टा 380/220V।" इसका मतलब है कि 380 वी के रैखिक नेटवर्क वोल्टेज के साथ, आपको एक स्टार सर्किट में मोटर चालू करने की आवश्यकता है, और एक रैखिक 220 वी - डेल्टा के साथ। सबसे आम "स्टार" सर्किट है और तारों की यह असेंबली मोटर के अंदर छिपी होती है, जो चरणों के केवल तीन सिरों को वाइंडिंग तक लाती है।

सभी मोटरें पैरों या फ्लैंज का उपयोग करके मशीनों और उपकरणों से जुड़ी होती हैं। निकला हुआ किनारा - निलंबित अवस्था में रोटर शाफ्ट की तरफ इंजन को माउंट करने के लिए। इंजन को समतल सतह पर ठीक करने के लिए पंजों की आवश्यकता होती है। इंजन को सुरक्षित करने के लिए, आपको कागज की एक शीट लेनी होगी, इस शीट पर अपने पंजे रखें और छेदों को सटीक रूप से चिह्नित करें। इसके बाद, शीट को फास्टनर की सतह पर संलग्न करें और आयामों को स्थानांतरित करें। यदि इंजन दूसरे भाग से कसकर जुड़ा हुआ है, तो आपको इसे फास्टनर और शाफ्ट के सापेक्ष संरेखित करने की आवश्यकता है, और उसके बाद ही फास्टनिंग को चिह्नित करें।

इंजन सबसे ज्यादा आते हैं विभिन्न आकार. कैसे बड़े आकारऔर द्रव्यमान, तो अधिक शक्तिशाली इंजन. उनका आकार चाहे जो भी हो, अंदर से वे सभी एक जैसे हैं। कुंजी के साथ एक शाफ्ट सामने की तरफ से बाहर झांकता है; दूसरी तरफ, पीछे एक ओवरले प्लेट-आवरण के साथ कवर किया गया है।

आम तौर पर सिरीय पिंडकइंजन के बक्सों में डाला जाता है। यह सुविधाजनक स्थापना की अनुमति देता है, लेकिन कई कारकों के कारण ऐसे पैड उपलब्ध नहीं हैं। इसलिए, सब कुछ विश्वसनीय घुमाव के साथ किया जाता है।

रेटिंग प्लेट इंजन की शक्ति (0.75 किलोवाट), गति (1350 आरपीएम), मुख्य आवृत्ति (50 हर्ट्ज), डेल्टा-स्टार वोल्टेज (220/380), गुणांक के बारे में बताती है उपयोगी क्रिया(72%), पावर फैक्टर (0.75)।

यहां वाइंडिंग प्रतिरोध और मोटर करंट का संकेत नहीं दिया गया है। ओममीटर से मापने पर प्रतिरोध काफी कम होता है। एक ओममीटर सक्रिय घटक को मापता है, लेकिन प्रतिक्रियाशील घटक, यानी प्रेरण को नहीं छूता है। जब मोटर चालू होती है, तो रोटर स्थिर खड़ा रहता है और वाइंडिंग की सारी ऊर्जा उस पर बंद हो जाती है। इस मामले में करंट रेटेड करंट से 3 - 7 गुना अधिक है। फिर रोटर घूमने के प्रभाव में तेजी लाने लगता है चुंबकीय क्षेत्र, प्रेरण बढ़ रहा है, बढ़ रहा है मुक़ाबलाऔर करंट गिर जाता है. मोटर जितनी छोटी होगी, उसका सक्रिय प्रतिरोध (200 - 300 ओम) उतना ही अधिक होगा और चरण विफलता का डर उतना ही अधिक होगा। बड़े इंजनों में छोटे होते हैं सक्रिय प्रतिरोध(2 - 10 ओम) और चरण हानि उनके लिए घातक है।

मोटर करंट की गणना का सूत्र इस प्रकार है।

यदि आप अलग की जा रही मोटर के लिए मानों को प्रतिस्थापित करते हैं, तो आपको निम्नलिखित वर्तमान मान प्राप्त होगा। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि परिणामी धारा तीनों चरणों में समान है। यहां शक्ति को केडब्ल्यू (0.75), वोल्टेज को केवी (0.38 वी), दक्षता और पावर फैक्टर - एकता के अंशों में व्यक्त किया गया है। परिणामी धारा एम्पीयर में है।

इंजन को अलग करने की शुरुआत प्ररित करनेवाला आवरण को खोलने से होती है। कर्मियों की सुरक्षा के लिए आवरण की आवश्यकता होती है - हाथों को प्ररित करनेवाला में चिपकने से रोकने के लिए। एक मामला था जब एक श्रम सुरक्षा इंजीनियर ने छात्रों को एक टर्निंग शॉप दिखाते हुए कहा, "लेकिन आप इसे इस तरह नहीं कर सकते," ने अपनी उंगली आवरण के एक छेद में डाल दी और एक घूमने वाले प्ररित करनेवाला के सामने आ गया। उंगली कट गई, छात्र को पाठ अच्छे से याद हो गया। सभी प्ररित करनेवाला आवरण से सुसज्जित हैं। निम्न स्तर की लाभप्रदता वाले उद्यमों में, आवरण के साथ प्ररित करनेवाला को भी हटा दिया जाता है।

प्ररित करनेवाला एक माउंटिंग प्लेट के साथ शाफ्ट पर तय किया गया है। बड़े इंजनों में प्ररित करनेवाला धातु का होता है, छोटे इंजनों में यह प्लास्टिक का होता है। इसे हटाने के लिए, आपको प्लेट के टेंड्रिल को मोड़ना होगा और इसे स्क्रूड्राइवर के साथ दोनों तरफ से सावधानीपूर्वक खींचना होगा और शाफ्ट से खींचना होगा। यदि प्ररित करनेवाला टूट जाता है, तो आपको निश्चित रूप से एक और स्थापित करने की आवश्यकता है, क्योंकि इसके बिना, इंजन की शीतलन बाधित हो जाएगी, जिससे ओवरहीटिंग हो जाएगी और अंततः इंजन इन्सुलेशन के टूटने का कारण बनेगा। प्ररित करनेवाला टिन की दो पट्टियों से बना है। टिन को रोटर के चारों ओर आधे छल्ले में मोड़ा जाता है, दो बोल्ट और नट्स के साथ कस दिया जाता है ताकि यह शाफ्ट पर कसकर बैठ जाए, और टिन के मुक्त सिरे मुड़े हुए हों। आपको चार ब्लेड वाला एक प्ररित करनेवाला मिलेगा - सस्ता और बढ़िया।

एक महत्वपूर्ण तत्व मोटर शाफ्ट की कुंजी है। कुंजी का उपयोग लैंडिंग स्लीव या गियर में रोटर को कंपन करने के लिए किया जाता है। कुंजी रोटर को बैठने वाले तत्व के सापेक्ष घूमने से रोकती है। डौवेल पर हथौड़ा मारना एक नाजुक मामला है. निजी तौर पर, मैं पहले गियर को रोटर पर थोड़ा सा दबाता हूं, इसे 1/3 पूरा चलाता हूं, और उसके बाद ही चाबी डालता हूं और इसे थोड़ा सा हथौड़ा मारता हूं। फिर मैंने चाबी के साथ पूरा गियर फिट कर दिया। इस विधि से चाबी दूसरी तरफ नहीं निकलेगी। यहां यह कुंजी के लिए खांचे को काटने के बारे में है। इंजन बॉडी के सबसे नजदीक की तरफ, चाबी के लिए नाली एक स्लाइड की तरह दिखती है जिसके साथ चाबी बहुत आसानी से और आसानी से बाहर निकलती है। अन्य प्रकार के खांचे भी हैं - एक अंडाकार कुंजी के साथ बंद, लेकिन वर्गाकार कुंजी अधिक आम हैं।

कवर के दोनों तरफ बोल्ट लगे हैं। इंजन को और अलग करने के लिए, आपको उन्हें खोलना होगा और उन्हें एक जार में रखना होगा ताकि वे खो न जाएं। ये बोल्ट स्टेटर के कवर को सुरक्षित करते हैं। बीयरिंग कवर में कसकर फिट होते हैं। सभी बोल्ट खोलने के बाद, कवर निकल जाना चाहिए, लेकिन वे चिपक जाते हैं और बहुत कसकर फिट हो जाते हैं। आवरण को सुरक्षित करने और कवर को तोड़ने के लिए कानों को पकड़ने के लिए क्राउबार या स्क्रूड्राइवर का उपयोग न करें। हालाँकि कवर ड्यूरालुमिन या कच्चे लोहे से बने होते हैं, लेकिन वे बहुत भंगुर होते हैं। सबसे आसान तरीका है कि शाफ्ट को कांस्य एक्सटेंशन के माध्यम से मारा जाए, या इंजन को उठाया जाए और शाफ्ट को किसी सख्त सतह पर जोर से मारा जाए। खींचने वाला ढक्कन भी तोड़ सकता है।

यदि पलकें झुक जाएं तो सब कुछ ठीक है। एक अच्छा काम करेगा, दूसरे को छड़ी से इंजन से बाहर निकालना होगा। बीयरिंगों को कवर के पीछे से एक छड़ी से खटखटाया जाना चाहिए। यदि बेयरिंग कवर में नहीं बैठती है, बल्कि लटकती है, तो आपको एक कोर लेने की जरूरत है और पूरी बेयरिंग की बैठने की सतह पर छेद करना होगा। फिर बेयरिंग भरें. बेयरिंग के कारण धड़कन या चरमराहट नहीं होनी चाहिए। मरम्मत करते समय, बंद बेयरिंग को चाकू से खोलना, पुराना ग्रीस हटा देना और वॉल्यूम के 1/3 भाग पर नया ग्रीस लगाना एक अच्छा विचार है।

एसी इंडक्शन मोटर का स्टेटर अंदर से वाइंडिंग से ढका होता है। रोटर पर कुंजी की तरफ से, इन वाइंडिंग को वाइंडिंग माना जाता है और यह इंजन के सामने है। कॉइल के सभी सिरे सामने की वाइंडिंग पर आते हैं और यहां कॉइल समूहों में एकत्रित हो जाती हैं। वाइंडिंग को असेंबल करने के लिए, आपको कॉइल को वाइंड करना होगा, स्टेटर के खांचे में इंसुलेटिंग स्पेसर डालना होगा, जो स्टील स्टेटर को वाइंडिंग के इंसुलेटेड तांबे के तार से अलग करेगा, वाइंडिंग बिछाएगा और उन्हें इन्सुलेशन की दूसरी परत के साथ कवर करेगा और वाइंडिंग को इंसुलेटिंग स्टिक से ठीक करें, वाइंडिंग के सिरों को वेल्ड करें, उनके ऊपर इंसुलेशन खींचें, सिरों को बाहर निकालें वोल्टेज को जोड़ने के लिए, पूरे स्टेटर को वार्निश के स्नान में भिगोएँ और स्टेटर को ओवन में सुखाएँ।

एसिंक्रोनस एसी मोटर का रोटर शॉर्ट-सर्किट होता है - इसमें कोई वाइंडिंग नहीं होती है। इसके बजाय, ट्रांसफार्मर स्टील का एक सेट गोल खंडएक विषम आकार के साथ. यह देखा जा सकता है कि खांचे एक सर्पिल में चलते हैं।

दो-तार चरण वोल्टेज नेटवर्क से तीन-चरण रैखिक वोल्टेज मोटर शुरू करने के तरीकों में से एक दो चरणों के बीच एक कार्यशील संधारित्र को जोड़ना है। दुर्भाग्य से, कार्यशील संधारित्र इंजन को चालू नहीं कर सकता है, आपको शाफ्ट द्वारा इंजन को चालू करने की आवश्यकता है, लेकिन यह खतरनाक है, लेकिन आप कार्यशील संधारित्र के समानांतर एक अतिरिक्त संधारित्र को चालू कर सकते हैं प्रारंभिक संधारित्र. इस दृष्टिकोण के साथ, इंजन चालू हो जाएगा। हालाँकि, जब रेटेड गति तक पहुँच जाता है, तो शुरुआती संधारित्र को काट दिया जाना चाहिए, केवल कार्यशील संधारित्र को छोड़कर।

कार्यशील संधारित्र का चयन 22 μF प्रति 1 किलोवाट मोटर की दर से किया जाता है। आरंभिक संधारित्र का चयन कार्यशील संधारित्र से 3 गुना अधिक की दर से किया जाता है। यदि 1.5 किलोवाट की मोटर है, तो Cp = 1.5 * 22 = 33 μF; एसपी = 3*33 = 99 यूएफ। आपको केवल एक पेपर कैपेसिटर की आवश्यकता होती है, जिसका वोल्टेज कम से कम 160 V हो, जब वाइंडिंग एक तारे में जुड़ी हो और 250 V जब वाइंडिंग एक डेल्टा में जुड़ी हो। यह ध्यान देने योग्य है कि तारे में वाइंडिंग के कनेक्शन का उपयोग करना बेहतर है - अधिक शक्ति।

चीनियों को प्रमाणन या पंजीकरण की समस्या का सामना नहीं करना पड़ता है, इसलिए "रेडियो" और "मॉडलिस्ट कस्ट्रक्टर" पत्रिकाओं के सभी नवाचार तुरंत किए जाते हैं। उदाहरण के लिए, यहां एक तीन-चरण मोटर है जिसे 220 V पर और स्वचालित मोड में चालू किया जा सकता है। इस प्रयोजन के लिए, सामान्य रूप से बंद संपर्क वाली एक घोड़े की नाल के आकार की प्लेट सामने की वाइंडिंग के बगल में स्थित होती है।

में वितरण बक्साटर्मिनल ब्लॉक के स्थान पर कैपेसिटर डाले जाते हैं। एक 16 यूएफ 450 वी पर काम कर रहा है, दूसरा 50 यूएफ 250 वी पर शुरू हो रहा है। वोल्टेज में इतना अंतर क्यों है यह स्पष्ट नहीं है, जाहिर तौर पर जो वहां था उसे उन्होंने हटा दिया।

इंजन रोटर पर प्लास्टिक का एक स्प्रिंग-लोडेड टुकड़ा होता है, जो केन्द्रापसारक बल के प्रभाव में, घोड़े की नाल के आकार के संपर्क पर दबाव डालता है और शुरुआती कैपेसिटर सर्किट को खोलता है।

यह पता चला है कि जब इंजन चालू होता है, तो दोनों कैपेसिटर जुड़े होते हैं। रोटर कुछ गति तक घूमता है, जिस पर चीनी मानते हैं कि शुरुआत पूरी हो गई है, रोटर पर प्लेट चलती है, संपर्क पर दबाव डालती है और शुरुआती संधारित्र को बंद कर देती है। यदि आप स्टार्ट कैपेसिटर को कनेक्टेड छोड़ देते हैं, तो मोटर ज़्यादा गरम हो जाएगी।

380 वी सिस्टम से इंजन शुरू करने के लिए, आपको कैपेसिटर को डिस्कनेक्ट करना होगा, वाइंडिंग को रिंग करना होगा और तीन-चरण नेटवर्क वोल्टेज को उनसे कनेक्ट करना होगा।

सबको शुभकामनाएँ।

विद्युत मोटर एक उपकरण है जो वितरण नेटवर्क से प्राप्त विद्युत ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करता है मेकेनिकल ऊर्जाघूर्णन. किसी भी इलेक्ट्रिक मोटर में एक आवास होता है जो डिवाइस को धूल और नमी से बचाता है, एक स्थिर भाग (स्टेटर), आवास से मजबूती से जुड़ा होता है, जिसमें स्थिर वाइंडिंग और चुंबकीय सर्किट होते हैं, और एक घूमने वाला भाग जिसे रोटर कहा जाता है। रोटर को एक शाफ्ट पर कठोरता से लगाया जाता है, जो दो असर इकाइयों (आगे और पीछे) में घूमता है, शाफ्ट का अंत बाहर लाया जाता है और इसमें पुली या ड्राइव गियर को सुरक्षित करने के लिए एक की-वे होता है।

असर इकाइयाँ दो हटाने योग्य आवरणों में स्थित होती हैं, जो सिरों पर आवास को कवर करती हैं और लंबे पिन (आमतौर पर तीन या चार) द्वारा एक साथ खींची जाती हैं। शाफ्ट के पिछले सिरे पर एक पंखा प्ररित करनेवाला लगा होता है, जो वाइंडिंग को उड़ाने और ठंडा करने का काम करता है। पंखा हवा निकलने के लिए छेद वाले ढक्कन से ढका हुआ है। आवास के बाहर एक जंक्शन बॉक्स लगा होता है, जिसके अंदर कनेक्शन टर्मिनल होते हैं। कनेक्शन टर्मिनलों को नमी और धूल से बचाने के लिए बॉक्स को ढक्कन के साथ भली भांति बंद करके (रबर गैसकेट के माध्यम से) सील किया जाता है।

इलेक्ट्रिक मोटर का डिज़ाइन रखरखाव और मरम्मत के लिए बहुत सुविधाजनक है - इंजन को आसानी से अलग किया जा सकता है, किसी भी हिस्से तक पहुंच प्रदान की जा सकती है और असेंबल किया जा सकता है।

तीन-चरण मोटर का संचालन सिद्धांत

मुख्य फायदों में से एक तीन चरण प्रणालीबिजली की आपूर्ति यह है कि वर्तमान और नेटवर्क वोल्टेज के साइनसोइड्स के 120 डिग्री तक चरण बदलाव के कारण, ऐसी प्रणाली एक "घूर्णन" विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र बनाने में सक्षम है। यदि हम एक स्थिर स्टेटर पर एक नरम चुंबकीय (यह एक ऐसी सामग्री है जो आसानी से, यानी न्यूनतम नुकसान के साथ, उलटा) कोर के साथ तीन वाइंडिंग रखते हैं और श्रृंखला में वाइंडिंग पर वोल्टेज लागू करते हैं तीन चरण, फिर घुमावदार धारा कोर को चुम्बकित करना शुरू कर देगी, एक चुंबकीय क्षेत्र बनाएगी, जैसे वह एक वृत्त में चल रहा हो। यह क्षेत्र प्रत्येक कोर में साइनसॉइडल रूप से स्पंदित होता है, और तीनों में यह एक घूर्णन प्रभाव पैदा करता है।

आप 120 डिग्री पर एक वृत्त में स्थित तीन वाइंडिंग्स के साथ चुंबकीय क्षेत्र के घूर्णन के कोणीय वेग की गणना भी कर सकते हैं; यह प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति के बराबर है - 50 हर्ट्ज़, या प्रति सेकंड 50 क्रांतियाँ। हमें प्रति मिनट सामान्य क्रांतियों तक लाने के लिए, जो एक इलेक्ट्रिक मोटर शाफ्ट की घूर्णन गति को मापते हैं, हमें प्रति सेकंड 50 क्रांतियों को 60 (एक मिनट में सेकंड की संख्या) से गुणा करना होगा, हमें प्रति मिनट 3,000 क्रांतियां (आरपीएम) मिलती हैं। .

ध्यान दें कि स्टेटर में चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णन गति को पूरी तरह से रचनात्मक तरीकों से आसानी से कम किया जा सकता है, उदाहरण के लिए, एक सर्कल के चारों ओर तीन नहीं, बल्कि छह वाइंडिंग रखकर (छह चुंबकीय ध्रुव बनाकर), उन्हें सर्कल के साथ 60 डिग्री पर रखकर , वाइंडिंग्स 1 और 4 एक चरण से जुड़े हैं, 2 और 5 - दूसरे से, और तीसरा और 6 वां - तीसरे से। तब चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णन गति आधी हो जाएगी और 1500 आरपीएम हो जाएगी। इसी प्रकार, चुंबकीय ध्रुवों की संख्या 12 तक बढ़ाकर और उन्हें 30 डिग्री अलग रखकर, हम चुंबकीय क्षेत्र की घूर्णन गति को फिर से आधा - 750 आरपीएम तक कम कर देंगे।

याद रखें कि एसी मोटरें मुख्य आवृत्ति से संबंधित गति पर काम करती हैं। और प्रत्येक आवृत्ति के लिए गति की अपनी श्रृंखला होती है, और श्रृंखला के पदों के मान एक संख्या के गुणज होते हैं, उदाहरण के लिए, दो। (आइए हम निर्धारित करें कि अन्य बहुलता संख्याएँ भी हो सकती हैं, उदाहरण के लिए - 3)

सिंक्रोनस इलेक्ट्रिक मोटरें

अब, यदि हम इसे मोटर शाफ्ट पर रोटर के रूप में स्थापित करते हैं स्थायी चुंबकदो ध्रुवों के साथ, फिर एक यात्राशील चुंबकीय क्षेत्र में शाफ्ट क्षेत्र की गति से घूमना शुरू कर देगा। ऐसी मोटरों को सिंक्रोनस कहा जाता है।

कभी-कभी रोटर के रूप में स्थायी चुंबक कार्य वाली मोटरों का उपयोग किया जाता है; एक नियम के रूप में, ये कम-शक्ति वाली मोटरें होती हैं, उदाहरण के लिए, एक केन्द्रापसारक नाली पंप की मोटर को इस तरह से डिज़ाइन किया गया है। वॉशिंग मशीन. लेकिन शक्तिशाली मोटरों के लिए एक शक्तिशाली स्थायी चुंबक बनाना कठिन है; विद्युत चुंबक का उपयोग करना बहुत आसान है। इस मामले में, रोटर नरम चुंबकीय स्टील प्लेटों से बना एक विशेष आकार का कोर होता है, जिस पर एक वाइंडिंग लगी होती है।

कलेक्टर नामक उपकरण के माध्यम से नेटवर्क से रोटर वाइंडिंग को करंट की आपूर्ति की जाती है। कलेक्टर तांबा है, एक दूसरे से अलग, दो या तीन (के लिए)। तीन-चरण घुमावदार) शाफ्ट पर छल्ले, जिन्हें स्प्रिंग-लोडेड कार्बन ब्रश द्वारा छुआ जाता है। छल्ले वाइंडिंग की शुरुआत और अंत से जुड़े होते हैं। नेटवर्क से वोल्टेज ब्रश को आपूर्ति की जाती है, और स्लिप रिंग के माध्यम से यह रोटर वाइंडिंग में प्रवेश करती है। ऐसी विद्युत मोटर को सिंक्रोनस कहा जाता है क्योंकि इसमें गति होती है संख्या के बराबरस्टेटर के घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की क्रांतियाँ।

(दो-चरण और पॉलीफ़ेज़ नेटवर्क के लिए एक सिंक्रोनस एसी इलेक्ट्रिक मोटर का पेटेंट अमेरिकी वैज्ञानिक और आविष्कारक एन. टेस्ला द्वारा किया गया था।)

हालाँकि, इलेक्ट्रिक मोटर कम्यूटेटर के कई नुकसान हैं: ऑपरेशन के दौरान कार्बन ब्रश चिंगारी (जो विस्फोटक वातावरण में विशेष रूप से अप्रिय है), जल जाते हैं, जिसके कारण संपर्क टूट जाता है (छल्लों को समय-समय पर कार्बन जमा से साफ करना पड़ता है)। ब्रश खराब हो जाते हैं और उन्हें बदलने की आवश्यकता होती है। कभी-कभी ब्रश स्प्रिंग्स पर फंस जाते हैं और संपर्क टूट जाता है।

अतुल्यकालिक विद्युत मोटरें

आविष्कारशील विचार काम करता रहा, और हमारे हमवतन एम. ओ. डोलिवो-डोब्रोवल्स्की कलेक्टर से छुटकारा पाने का एक तरीका लेकर आए; उन्होंने शॉर्ट-सर्किट मोड़ के रूप में रोटर वाइंडिंग बनाने का प्रस्ताव रखा, जिसमें करंट उत्तेजित होगा स्टेटर का वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र। संरचनात्मक रूप से, रोटर वाइंडिंग समाधान में अनुप्रस्थ कंडक्टरों द्वारा एक दूसरे से जुड़े दो छल्ले होते हैं, जैसे "गिलहरी का पहिया" - एक जानवर के लिए एक प्रसिद्ध "खिलौना" जिसमें एक गिलहरी अंतहीन रूप से दौड़ सकती है। ऐसे इंजन को स्क्विरल-केज इंजन कहा जाता था।

यह इस तरह काम करता है - स्टार्ट-अप के समय, स्टेटर का वैकल्पिक चुंबकीय क्षेत्र "गिलहरी पहिया" के कंडक्टरों में एक मजबूत धारा को उत्तेजित करता है, जो रोटर कोर को चुम्बकित करता है और बाद वाला स्टेटर मैग्नेट द्वारा आकर्षित होता है और शुरू होता है घुमाना। चूंकि रोटर के बंद घुमावों में करंट की उपस्थिति के लिए, यह आवश्यक है कि चुंबकीय क्षेत्र बदल जाए (जब रोटर समकालिक रूप से घूमता है, तो रोटर पर कार्य करने वाले स्टेटर का चुंबकीय क्षेत्र रोटर पर नहीं बदलता है), रोटर स्टेटर के घूमने वाले चुंबकीय क्षेत्र की तुलना में थोड़ी कम गति से घूमेगा। इस "अंतराल" के कारण ऐसी मोटर को एसिंक्रोनस कहा जाता था। और स्टेटर के चुंबकीय क्षेत्र के सापेक्ष रोटर के घूर्णन में अंतर को स्लिप कहा जाता है।

एसिंक्रोनस मोटर की स्लिप एक परिवर्तनशील मान होती है; शुरू करने के समय यह अधिकतम होती है, फिर यह घटने लगती है और निष्क्रिय होने पर यह न्यूनतम (लगभग 3%) हो जाती है। यदि शाफ्ट पर भार है, तो रोटर स्लिप बढ़ती है और बढ़ते भार (अधिकतम 7%) के साथ बढ़ती है। अगर हम पासपोर्ट डेटा पर नजर डालें अतुल्यकालिक मोटर्स- फिर हम देखेंगे कि पासपोर्ट और इंजन प्लेट पर इंगित नाममात्र इंजन गति हमेशा हमारे द्वारा पहले निर्धारित मूल्यों से कम होगी - 3,000 आरपीएम के बजाय लगभग 2850 होगी, 1500 के बजाय होगी 750 - 725 के बजाय 1470। यह अंतर ही पर्ची निर्धारित करता है।

स्क्विरेल-केज रोटर के साथ तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर

इस मोटर का डिज़ाइन इतना सफल साबित हुआ कि आज दुनिया में अधिकांश इलेक्ट्रिक ड्राइव एक गिलहरी-पिंजरे रोटर के साथ अतुल्यकालिक तीन-चरण मोटर्स के आधार पर बनाई जाती हैं। यही कारण है कि सम्पदा के मालिक जिनके पास इलेक्ट्रिक ड्राइव वाले उपकरण हैं - पंप, इलेक्ट्रिक आरी, विभिन्न मशीनें, आदि, अपने लिए "तीन चरणों" को पूरा करने का प्रयास करते हैं।

इन इंजनों के लाभ:

1. असाधारण सादगी, विश्वसनीयता और स्थायित्व।
2. इंजनों के रखरखाव और मरम्मत में आसानी।
3. केवल किन्हीं दो चरण तारों को स्विच करके रोटर के घूर्णन की दिशा बदलने की क्षमता।
4. जनरेटर मोड में काम करने की क्षमता, जो विद्युत चुम्बकीय ब्रेकिंग के उपयोग की अनुमति देती है, जिसमें मोटर नेटवर्क को ऊर्जा जारी करना शुरू कर देगी।

हालाँकि, यह फायदा नुकसान भी हो सकता है। बिजली के तारों और सॉकेट को बदलते समय, आपको यह अवश्य करना चाहिए विशेष ध्यानउपकरण पर ध्यान दें क्योंकि यह जुड़ा हुआ था। ऐसे मामलों में घटित होना कोई असामान्य बात नहीं है KINDERGARTENजब इसे बदलने की आवश्यकता थी बिजली का केबलएक और अधिक शक्तिशाली के लिए. काम ख़त्म करने के बाद, रसोई में मांस की चक्की और सब्जी काटने वाली मशीनों ने काम करना बंद कर दिया, क्योंकि उनके काम करने वाले शाफ्ट विपरीत दिशा में घूमने लगे। वहीं लांड्री में इस्त्री करने वाले ड्रम के मैकेनिक पूरी तरह से जाम हो गए। और सब इसलिए क्योंकि केबल स्थापित करते समय, कुछ दो चरण के तार आपस में मिल गए थे।

संचालन करते समय अधिष्ठापन कामइसे ध्यान में रखा जाना चाहिए और तारों के सही चरण के लिए किसी भी गैर-महत्वपूर्ण इंजन पर हमेशा जांच की जानी चाहिए। क्योंकि ऐसे उपकरण हैं जो फ़ेज़िंग गलत होने पर विफल हो सकते हैं।

अतुल्यकालिक इलेक्ट्रिक मोटर के नुकसान

लेकिन फायदे के साथ-साथ इन इंजनों के नुकसान भी हैं। यह, सबसे पहले, एक बड़ा शुरुआती करंट है, जो रेटेड करंट से 4-5 गुना अधिक है। इंजन के लिए सर्किट ब्रेकर स्थापित करते समय उत्तरार्द्ध को ध्यान में रखा जाना चाहिए - श्रेणी "डी" सर्किट ब्रेकर स्थापित करें। और, दूसरी बात, स्टार्टअप के दौरान शाफ्ट पर कम टॉर्क। उच्च जड़ता वाले कुछ तंत्रों के लिए, आवश्यकता से अधिक शक्तिशाली मोटर स्थापित करना आवश्यक है।

तीन-चरण इलेक्ट्रिक मोटर का कनेक्शन और संचालन

अब तीन-चरण मोटरों को नेटवर्क से जोड़ने के बारे में। इंजन के स्विचिंग बॉक्स में, तीन वाइंडिंग के सिरे छह टर्मिनलों से जुड़े होते हैं। तटस्थ तार के लिए एक अतिरिक्त टर्मिनल भी है। ग्राउंड टर्मिनल माउंटिंग टैब या फ्लैंज के पास मोटर हाउसिंग पर स्थित हो सकता है।

वाइंडिंग्स को दो तरीकों से जोड़ा जा सकता है, तथाकथित "स्टार" या "डेल्टा"।
टर्मिनल बॉक्स में मोटर में वाइंडिंग की शुरुआत को आमतौर पर C1, C2 और C3 के रूप में चिह्नित किया जाता है। वाइंडिंग्स के सिरे क्रमशः C4, C5 और C6 हैं। तदनुसार, स्टार कनेक्शन इस प्रकार किया जाता है: वाइंडिंग के सिरे एक जम्पर द्वारा एक दूसरे से जुड़े होते हैं, टर्मिनल C1, C2 और C3 क्रमशः जुड़े होते हैं चरण तारएल1,एल2 और एल3.

कभी-कभी वाइंडिंग के सिरे न्यूट्रल तार से जुड़े होते हैं, लेकिन यह आवश्यक नहीं है, क्योंकि मोटर के चरणों में लोड एक समान होता है और न्यूट्रल तार के माध्यम से कोई करंट नहीं होगा।

डेल्टा कनेक्शन तब होता है जब वाइंडिंग्स के सिरे और शुरुआत श्रृंखला में जुड़े होते हैं और कनेक्शन बिंदुओं पर चरण आपूर्ति की जाती है। अर्थात्, C1, C5 और L1 जुड़े हुए हैं; सी2, सी6 और एल2; सी3, सी4 और एल3। तटस्थ तार का उपयोग नहीं किया जाता है.

यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि जब एक स्टार से जुड़ा होता है, तो स्टेटर वाइंडिंग प्राप्त होगी चरण वोल्टेज, और जब एक त्रिकोण से जुड़ा होता है - रैखिक, जो चरण से 1.7 गुना अधिक है। इंजन पर चिह्नों की जांच करते समय इसे ध्यान में रखा जाना चाहिए, जहां यह इंगित किया गया है - इंजन 220/380 या 127/220। अंतिम इंजनवी तीन चरण नेटवर्क 220/380 के जलने की अत्यधिक संभावना है।

उच्च लाइन वोल्टेज पर संचालन के कारण, डेल्टा द्वारा कनेक्ट होने पर बढ़ती शक्ति के अपवाद के साथ, एक या किसी अन्य कनेक्शन योजना का कोई विशेष लाभ नहीं है। हालाँकि, इसके परिणामस्वरूप, डेल्टा कनेक्शन के साथ इनरश करंट स्टार कनेक्शन की तुलना में काफी अधिक होता है। इसे कम करने के लिए, कभी-कभी एक रिले मशीन का उपयोग किया जाता है, जो स्टार्ट-अप के समय वाइंडिंग को एक स्टार से जोड़ता है, और फिर कनेक्शन को एक त्रिकोण में बदल देता है।

एक चरण के टूटने पर शॉर्ट-सर्किट रोटर के साथ तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर का संचालन

विशुद्ध रूप से व्यावहारिक रुचि का प्रश्न यह है कि यदि एक चरण टूट जाता है तो तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर का क्या होता है?
यदि इंजन के चलने के दौरान ऐसा होता है, तो यह किसी भी प्रकार के वाइंडिंग कनेक्शन के साथ काम करना जारी रखेगा। हालाँकि, इसकी शक्ति लगभग आधी हो जाएगी। और यदि लोड अधिकतम रहता है, तो ऑपरेटिंग वाइंडिंग का अधिक गर्म होना अपरिहार्य है।

इलेक्ट्रिक मोटर से जुड़े सभी लोगों के लिए यह दृढ़ता से समझना आवश्यक है कि किसी भी इलेक्ट्रिक मोटर का यांत्रिक अधिभार ओवरहीटिंग और वाइंडिंग के जलने का कारण बनता है। और यदि आप रोटर को सख्ती से लॉक करते हैं, जो तब होता है जब इंजन को चलाने वाले तंत्र टूट जाते हैं, तो ऐसी इलेक्ट्रिक मोटर को चालू करने का प्रयास होगा शार्ट सर्किटसभी आगामी परिणामों के साथ ऑनलाइन।

लेकिन यदि कोई एक चरण टूटा हुआ है तो आप इंजन तभी शुरू कर सकते हैं जब वाइंडिंग को एक स्टार के साथ चालू किया जाए और न्यूट्रल तार जोड़ा जाए। फिर, सभी आगामी परिणामों के साथ इंजन की शक्ति आधी हो जाती है।

एकल-चरण नेटवर्क में तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर के संचालन की संभावना

यह प्रश्न व्यवहार में अक्सर सामने आता है, उदाहरण के लिए, आपके पास तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर वाला एक पंप है, और आपको इसे अस्थायी रूप से चालू करने की आवश्यकता है; आप इस बात से भी सहमत हैं कि पंप की शक्ति कम हो जाएगी, लेकिन आपके घर का विद्युत नेटवर्क एकल है -चरण।
यह प्रश्न एक और प्रश्न पर आधारित है: क्या यह संभव है एकल-चरण नेटवर्कएक घूर्णनशील चुंबकीय क्षेत्र प्राप्त करें?
इसका उत्तर हां भी है और नहीं भी, एक ही समय में।
हां, क्योंकि इंजन का घूमने वाला रोटर (यदि आप इसे हाथ से घुमाएंगे) घूमता रहेगा और काम करता रहेगा।
नहीं, क्योंकि इंजन को अपने आप चालू करना संभव नहीं होगा।

एक सादृश्य का उपयोग करके, हम एक सिलेंडर वाले आंतरिक दहन इंजन के क्रैंक तंत्र की कल्पना कर सकते हैं। तंत्र का पिस्टन शीर्ष मृत केंद्र पर है। क्या ऊपर से पिस्टन को दबाकर तंत्र को काम शुरू करने के लिए मजबूर करना संभव है? नहीं! आपको सबसे पहले शाफ्ट को थोड़ा मोड़कर तंत्र को उसके मृत केंद्र से हटाना होगा। इसके अलावा आप शाफ्ट को जिस दिशा में घुमाएंगे, उसी दिशा में घूमना शुरू हो जाएगा।

बिलकुल वैसा ही एकल-चरण इलेक्ट्रिक मोटरप्रत्यावर्ती धारा - घूर्णन की दिशा शुरू में निर्धारित नहीं होती है - इसे किस दिशा में घूमना शुरू करना चाहिए? इसलिए, आपको मोटर के एक तरफ एक और स्टार्टिंग वाइंडिंग लगाने की जरूरत है। और इस शुरुआती वाइंडिंग में, वर्तमान को चरण में उतने डिग्री तक स्थानांतरित करें, जितनी हद तक यह वाइंडिंग मुख्य के सापेक्ष मोटर में स्थानांतरित होती है। इस तरह इसे बनाया गया है एकल चरण मोटरेंप्रत्यावर्ती धारा को चालू करने के लिए वे एक शुरुआती वाइंडिंग का उपयोग करते हैं, जिसे बाद में बंद किया जा सकता है। कभी-कभी ऐसी मोटरों को दो-चरण कहा जाता है।

तीन-चरण अतुल्यकालिक मोटर में, यह प्रारंभिक वाइंडिंगतीन वाइंडिंग्स में से एक सेवा प्रदान कर सकती है। आपको बस इसे एक चरण-स्थानांतरण उपकरण के माध्यम से चालू करने की आवश्यकता है, जो या तो एक आगमनात्मक प्रतिक्रिया (कोर पर एक कुंडल) या एक कैपेसिटिव - एक संधारित्र हो सकता है। सबसे आम अनुप्रयोग कैपेसिटर शिफ्ट है।

सबसे पहले आपको यह देखना होगा कि यह किस वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किया गया है। तीन चरण मोटर. यदि आपका मुख्य वोल्टेज 220 वोल्ट है, और मोटर 127/220 वोल्ट के लिए डिज़ाइन किया गया है, तो आपको मोटर वाइंडिंग को एक त्रिकोण के साथ कनेक्ट करने की आवश्यकता है। और यदि आपके पास 220/380 वोल्ट की मोटर है, तो आपको वाइंडिंग को एक स्टार से जोड़ना होगा।
आगे तटस्थ तारएकल-चरण नेटवर्क में हम वाइंडिंग्स के एक (तीन में से) टर्मिनल से जुड़ते हैं, दूसरे टर्मिनल से हम चरण तार जोड़ते हैं, और तीसरे टर्मिनल से एक शाखा जोड़ते हैं चरण तारएक संधारित्र के माध्यम से.
इसके बाद हम इंजन चालू करते हैं। यह आधी बिजली हानि के साथ काम करेगा, लगभग उसी तरह जब कोई चरण टूट जाता है।

आवश्यक संधारित्र क्षमता का निर्धारण कैसे करें?

यदि आपकी वाइंडिंग किसी तारे में जुड़ी हुई है, तो संधारित्र की धारिता की गणना करने का सूत्र इस तरह दिखता है:

सी = 2800 आई/यू

मोटर वाइंडिंग को त्रिकोण से जोड़ते समय, सूत्र इस तरह दिखता है:

सी = 4800 आई/यू

जहां C माइक्रोफ़ारड में संधारित्र की धारिता है, I एम्पीयर में मोटर का ऑपरेटिंग करंट है, U वोल्ट में नेटवर्क वोल्टेज है।