Desain dan prinsip pengoperasian motor asinkron tiga fase. Motor asinkron - prinsip operasi dan perangkat

Pada tanggal 8 Maret 1889, ilmuwan dan insinyur terhebat Rusia Mikhail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky menemukanmotor asinkron tiga fasadengan rotor sangkar tupai.

Tiga fase modern motor asinkron merupakan pengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Karena kesederhanaannya, biaya rendah dan keandalan yang tinggi, motor asinkron banyak digunakan. Mereka ada dimana-mana, ini adalah jenis mesin yang paling umum, diproduksi di 90% dari total jumlah mesin di dunia. Motor listrik asinkron benar-benar membuat revolusi teknis di seluruh industri dunia.

Popularitas motor asinkron yang luar biasa dikaitkan dengan kemudahan pengoperasian, biaya rendah, dan keandalan.

adalah mesin asinkron yang dirancang untuk mengubah energi listrik arus bolak-balik V energi mekanik. Kata “asynchronous” sendiri berarti tidak serentak. Artinya motor asinkron mempunyai kecepatan putaran Medan gaya Stator selalu lebih besar dari kecepatan rotor. Motor asinkron, seperti yang jelas dari definisinya, beroperasi dari jaringan arus bolak-balik.

Perangkat

Pada gambar: 1 - poros, 2,6 - bantalan, 3,8 - pelindung bantalan, 4 - kaki, 5 - selubung kipas, 7 - impeler kipas, 9 - rotor sangkar tupai, 10 - stator, 11 - kotak terminal.

Bagian utama motor asinkron adalah stator (10) dan rotor (9).

stator Ini memiliki bentuk silinder dan dirakit dari lembaran baja. Gulungan stator yang terbuat dari kawat berliku. Sumbu belitan digeser dalam ruang relatif satu sama lain dengan sudut 120°. Tergantung pada tegangan yang diberikan, ujung belitan dihubungkan dalam bentuk segitiga atau bintang.

Rotor Ada dua jenis motor asinkron: sangkar tupai dan rotor belitan.

Rotor sangkar tupai adalah inti yang terbuat dari lembaran baja. Aluminium cair dituangkan ke dalam alur inti ini, menghasilkan pembentukan batang yang dihubung pendek oleh cincin ujung. Desain ini disebut "kandang tupai". Pada mesin berdaya tinggi, tembaga dapat digunakan sebagai pengganti aluminium. Sangkar tupai adalah belitan rotor yang dihubung pendek, oleh karena itu dinamakan demikian.

Selipkan rotor memiliki belitan tiga fasa, yang praktis tidak berbeda dengan belitan stator. Dalam kebanyakan kasus, ujung belitan rotor belitan dihubungkan dalam bentuk bintang, dan ujung bebas dihubungkan ke cincin slip. Dengan menggunakan sikat yang dihubungkan ke cincin, resistor tambahan dapat dimasukkan ke dalam rangkaian belitan rotor. Hal ini diperlukan agar resistansi aktif pada rangkaian rotor dapat diubah, karena hal ini membantu mengurangi arus awal yang besar. Anda dapat membaca lebih lanjut tentang rotor belitan di artikel - motor asinkron dengan rotor belitan.

Prinsip operasi

Ketika tegangan diterapkan pada belitan stator, fluks magnet tercipta di setiap fasa, yang berubah seiring dengan frekuensi tegangan yang diberikan. Fluks magnet ini bergeser relatif satu sama lain sebesar 120° , baik dalam ruang maupun waktu. Fluks magnet yang dihasilkan ternyata berputar.

Fluks magnet yang dihasilkan dari stator berputar dan dengan demikian menciptakan EMF pada konduktor rotor. Karena belitan rotornya tertutup rangkaian listrik, timbul arus di dalamnya, yang pada gilirannya berinteraksi dengan fluks magnet stator, menciptakan torsi awal mesin, yang cenderung memutar rotor searah putaran medan magnet stator. Ketika mencapai nilai torsi pengereman rotor dan kemudian melebihinya, rotor mulai berputar. Dalam hal ini, terjadi apa yang disebut slip.

Tergelincir S - ini adalah nilai yang menunjukkan seberapa sinkronnya frekuensi tersebut n 1 medan magnet stator lebih besar dari kecepatan rotor n 2, sebagai persentase.

Slip adalah kuantitas yang sangat penting. Pada saat awal sama dengan satu, tapiseiring bertambahnya kecepatan putarann 2perbedaan frekuensi relatif rotorn 1 -n 2menjadi lebih kecil, akibatnya EMF dan arus pada konduktor rotor berkurang, yang menyebabkan penurunan torsi. Dalam mode idle, ketika mesin berjalan tanpa beban pada poros, slipnya minimal, tetapi dengan peningkatan torsi statis, slipnya meningkat ke nilai tertentu. s cr - slip kritis. Jika mesin melebihi nilai ini, apa yang disebut mesin mati dapat terjadi dan selanjutnya menyebabkan kerusakan mesin pekerjaan yang tidak stabil. Nilai slip berkisar dari 0 hingga 1, untuk motor asinkron tujuan umum dalam mode nominal adalah 1 - 8%.

Segera setelah terjadi keseimbangan antara torsi elektromagnetik yang menyebabkan putaran rotor dan torsi pengereman yang ditimbulkan oleh beban pada poros motor, maka proses perubahan nilai akan terhenti.

Ternyata prinsip pengoperasian motor asinkron adalah dalam interaksi medan magnet putar stator dan arus yang diinduksi oleh medan magnet ini pada rotor. Apalagi torsi hanya dapat terjadi jika terdapat perbedaan frekuensi putaran medan magnet.

Listrik telah menjadi bentuk energi paling populer hanya karena motor listrik. Mesinnya, di satu sisi, menghasilkan energi listrik, jika porosnya dipaksa berputar, dan sebaliknya mampu mengubah energi listrik menjadi energi rotasi. Sebelum Tesla yang hebat, semua jaringan ada arus searah, dan mesinnya, karenanya, hanya konstan. Tesla menggunakan arus bolak-balik dan membangun motor arus bolak-balik. Transisi ke motor variabel diperlukan untuk menghilangkan sikat - kontak yang bergerak. Dengan perkembangan elektronik, motor tiga fase diberi kualitas baru - kontrol kecepatan melalui penggerak thyristor. Dalam hal pengaturan kecepatan variabel lebih rendah daripada konstanta. Tentu saja, penggiling memiliki sikat dan komutator, tetapi di sini lebih sederhana, tetapi di lemari es mesinnya tanpa sikat. Kuas adalah hal yang merepotkan dan semua produsen peralatan mahal berusaha mengatasi masalah ini.

Motor tiga fase adalah yang paling umum di industri. Secara umum diterima, dengan analogi konstanta motor, bahwa alternator juga memiliki kutub. Sepasang kutub merupakan satu kumparan belitan, dililitkan pada mesin berbentuk lonjong dan dimasukkan ke dalam slot-slot stator. Semakin banyak pasangan kutub maka semakin rendah putaran mesin dan semakin tinggi pula torsi pada poros rotor. Setiap fasa mempunyai beberapa pasang kutub. Misal stator mempunyai 18 slot untuk belitan, maka setiap fasanya terdapat 6 slot, artinya setiap fasa mempunyai 3 pasang kutub. Ujung-ujung belitan dibawa ke blok terminal di mana fase-fasenya dapat dihubungkan dalam bentuk bintang atau segitiga. Motor memiliki tag data yang terpaku di atasnya, biasanya "star/delta 380/220V." Artinya dengan tegangan jaringan linier 380 V, Anda perlu menyalakan motor pada rangkaian bintang, dan dengan tegangan jaringan linier 220 V - delta. Yang paling umum adalah rangkaian “bintang” dan kumpulan kabel ini tersembunyi di dalam motor, hanya membawa tiga ujung fase ke belitan.

Semua motor dipasang ke mesin dan perangkat menggunakan kaki atau flensa. Flange - untuk memasang mesin pada sisi poros rotor dalam keadaan ditangguhkan. Cakar diperlukan untuk memasang mesin pada permukaan yang rata. Untuk mengamankan mesin, Anda perlu mengambil selembar kertas, letakkan kaki Anda di atas lembaran ini dan tandai lubangnya dengan akurat. Setelah itu, tempelkan lembaran ke permukaan pengikat dan pindahkan dimensinya. Jika mesin terhubung erat ke bagian lain, maka Anda perlu menyelaraskannya dengan pengikat dan poros, dan baru kemudian menandai pengikatnya.

Mesin paling banyak masuk ukuran yang berbeda. Bagaimana ukuran lebih besar dan massa, jadi mesin yang lebih bertenaga. Berapa pun ukurannya, bagian dalamnya sama saja. Sebuah poros dengan kunci mengintip dari sisi depan, di sisi lain, bagian belakang ditutupi dengan selubung pelat pelapis.

Biasanya blok terminal dimasukkan ke dalam kotak di mesin. Hal ini memungkinkan pemasangan yang mudah, namun karena banyak faktor, bantalan tersebut tidak tersedia. Oleh karena itu, semuanya dilakukan dengan puntiran yang andal.

Pelat peringkat menyatakan tentang tenaga mesin (0,75 kW), kecepatan (1350 rpm), frekuensi listrik (50 Hz), tegangan bintang delta (220/380), koefisien tindakan yang berguna(72%), faktor daya (0,75).

Resistansi belitan dan arus motor tidak ditunjukkan di sini. Resistansinya cukup rendah bila diukur dengan ohmmeter. Ohmmeter mengukur komponen aktif, tetapi tidak menyentuh komponen reaktif, yaitu induktansi. Ketika motor dihidupkan, rotor berhenti dan semua energi belitan tertutup padanya. Arus dalam hal ini melebihi arus pengenal sebanyak 3 - 7 kali. Kemudian rotor mulai berakselerasi di bawah pengaruh medan magnet yang berputar, induktansi meningkat dan meningkat reaktansi dan arusnya turun. Semakin kecil motor, semakin tinggi resistansi aktifnya (200 - 300 Ohm) dan semakin tidak takut akan kegagalan fasa. Mesin besar punya mesin kecil resistensi aktif(2 - 10 Ohm) dan kehilangan fasa berakibat fatal bagi mereka.

Rumus menghitung arus motor adalah sebagai berikut.

Jika Anda mengganti nilai motor yang dibongkar, Anda akan mendapatkan nilai arus berikut. Harus diingat bahwa arus yang dihasilkan adalah sama di ketiga fasa. Di sini daya dinyatakan dalam kW (0,75), tegangan dalam kV (0,38 V), efisiensi dan faktor daya - dalam pecahan kesatuan. Arus yang dihasilkan dalam satuan ampere.

Pembongkaran mesin dimulai dengan membuka tutup casing impeller. Casing diperlukan untuk keselamatan personel - untuk mencegah tangan menempel pada impeler. Ada kasus ketika seorang insinyur keselamatan kerja, saat menunjukkan kepada siswa sebuah toko pembubutan, berkata “tetapi Anda tidak bisa melakukan seperti itu,” memasukkan jarinya ke dalam lubang di casing dan menemukan impeler yang berputar. Jarinya terpotong, siswa tersebut mengingat pelajaran dengan baik. Semua impeller dilengkapi dengan casing. Di perusahaan dengan tingkat profitabilitas rendah, impeller juga dilepas bersama dengan casingnya.

Impeler dipasang pada poros dengan pelat pemasangan. Pada mesin besar impelernya terbuat dari logam, pada mesin kecil terbuat dari plastik. Untuk melepasnya, Anda perlu menekuk sulur pelat dan dengan hati-hati menariknya dari kedua sisi dengan obeng dan menariknya dari porosnya. Jika impelernya rusak maka tentunya perlu dipasang lagi, karena tanpanya maka pendinginan mesin akan terganggu sehingga menyebabkan panas berlebih dan pada akhirnya menyebabkan rusaknya isolasi mesin. Impelernya terbuat dari dua lembar timah. Kaleng dibengkokkan menjadi setengah cincin di sekeliling rotor, dikencangkan dengan dua baut dan mur sehingga menempel erat pada poros, dan ujung bebas kaleng ditekuk. Anda akan mendapatkan impeler dengan empat bilah - murah dan ceria.

Elemen penting adalah kunci pada poros motor. Kuncinya digunakan untuk menggetarkan rotor pada landing sleeve atau gear. Kuncinya mencegah rotor berputar relatif terhadap elemen tempat duduk. Memalu pasak adalah masalah yang rumit. Secara pribadi, pertama-tama saya mendorong sedikit roda gigi ke rotor, menggerakkannya hingga 1/3 penuh, dan baru kemudian memasukkan kunci dan memalunya sedikit. Lalu saya memasangkan seluruh perlengkapan bersama dengan kuncinya. Dengan cara ini, kuncinya tidak akan keluar sebaliknya. Ini semua tentang memotong alur untuk kuncinya. Pada sisi yang paling dekat dengan bodi mesin, alur untuk kunci tampak seperti perosotan dimana kunci dapat meluncur keluar dengan sangat mulus dan mudah. Ada jenis alur lain - ditutup dengan kunci oval, tetapi kunci persegi lebih umum.

Ada baut di kedua sisi penutup. Untuk membongkar mesin lebih lanjut, Anda harus membuka tutupnya dan memasukkannya ke dalam toples agar tidak hilang. Baut ini mengamankan penutup ke stator. Bantalannya terpasang erat pada penutupnya. Setelah membuka semua baut, penutupnya akan terlepas, tetapi penutupnya menempel dan terpasang dengan sangat erat. Jangan gunakan linggis atau obeng untuk memegang telinga guna mengamankan casing dan merobek penutupnya. Meskipun penutupnya terbuat dari duralumin atau besi tuang, namun sangat rapuh. Cara termudah adalah dengan memukul poros melalui sambungan perunggu, atau mengangkat mesin dan membenturkan poros dengan keras pada permukaan yang keras. Penariknya juga dapat merusak tutupnya.

Jika tutupnya terlepas, semuanya baik-baik saja. Yang satu akan bekerja dengan baik, yang lain harus dirobohkan melalui mesin dengan tongkat. Bantalan harus dirobohkan dengan tongkat dari bagian belakang penutup. Jika bantalan tidak menempel pada penutup, tetapi menggantung, maka Anda perlu mengambil inti dan meninju seluruh permukaan dudukan bantalan. Kemudian isi bantalannya. Bantalan tidak boleh menyebabkan benturan atau derit. Saat melakukan perbaikan, ada baiknya membuka bantalan yang tertutup dengan pisau, menghilangkan gemuk lama dan menambahkan gemuk baru hingga 1/3 volumenya.

Stator motor induksi AC ditutupi dari dalam dengan belitan. Dari sisi kunci pada rotor, belitan ini dianggap belitan dan berada di depan mesin. Semua ujung kumparan sampai ke belitan depan dan disini kumparan dikumpulkan secara berkelompok. Untuk merakit belitan, Anda perlu melilitkan kumparan, memasukkan spacer insulasi ke dalam alur stator, yang akan memisahkan stator baja dari stator berinsulasi. kawat tembaga belitan, letakkan belitan dan tutupi bagian atasnya dengan lapisan insulasi kedua dan kencangkan belitan dengan tongkat insulasi, las ujung belitan, regangkan insulasi di atasnya, keluarkan ujungnya untuk menyambung tegangan, rendam seluruh stator dalam rendaman pernis dan keringkan stator di dalam oven.

Rotor motor AC asinkron dihubung pendek - tidak ada belitan. Sebagai gantinya, satu set baja transformator bagian bulat dengan bentuk yang asimetris. Terlihat alur-alurnya berbentuk spiral.

Salah satu metode untuk meluncurkan tiga motor fase tegangan saluran dari jaringan tegangan fasa dua kawat adalah penyertaan kapasitor yang berfungsi di antara dua fasa. Sayangnya, kapasitor yang sedang berjalan tidak dapat menghidupkan mesin, Anda perlu memutar poros motor, tetapi ini berbahaya, tetapi Anda dapat menghubungkan kapasitor awal tambahan secara paralel dengan kapasitor yang sedang berjalan. Dengan pendekatan ini, mesin akan hidup. Namun, ketika kecepatan pengenal tercapai, kapasitor awal harus diputuskan, hanya menyisakan kapasitor yang berfungsi.

Kapasitor yang berfungsi dipilih dengan kecepatan 22 μF per 1 kW motor. Kapasitor awal dipilih dengan laju 3 kali lebih besar dari kapasitor kerja. Jika ada motor 1,5 kW, maka Cp = 1,5 * 22 = 33 µF; Sp = 3*33 = 99 uF. Anda hanya memerlukan kapasitor kertas dengan tegangan minimal 160 V bila belitannya disambung bintang dan 250 V bila belitannya disambung delta. Perlu dicatat bahwa lebih baik menggunakan sambungan belitan dalam bentuk bintang - lebih banyak daya.

Orang Tionghoa tidak menghadapi masalah sertifikasi atau registrasi, sehingga semua inovasi dari majalah “Radio” dan “Modelist Kstruktor” dilakukan secara instan. Misalnya motor tiga fasa yang dapat dihidupkan pada tegangan 220 V dan mode otomatis. Untuk tujuan ini, pelat berbentuk tapal kuda dengan kontak yang biasanya tertutup terletak di sebelah belitan depan.

DI DALAM kotak distribusi Alih-alih blok terminal, kapasitor dimasukkan. Satu pada 16 uF 450 V berfungsi, yang kedua pada 50 uF 250 V mulai. Mengapa ada perbedaan tegangan seperti itu tidak jelas, ternyata mereka mendorong apa yang ada di sana.

Pada rotor mesin terdapat sepotong plastik bermuatan pegas, yang, di bawah pengaruh gaya sentrifugal, menekan kontak berbentuk tapal kuda dan membuka rangkaian kapasitor awal.

Ternyata saat mesin dihidupkan, kedua kapasitor terhubung. Rotor berputar hingga kecepatan tertentu, di mana orang Cina menganggap permulaan telah selesai, pelat pada rotor bergerak, menekan kontak dan mematikan kapasitor awal. Jika Anda membiarkan kapasitor start tetap terhubung, motor akan menjadi terlalu panas.

Untuk menghidupkan mesin dari sistem 380 V, Anda perlu melepaskan kapasitor, membunyikan belitan dan menghubungkan tegangan jaringan tiga fase ke mereka.

Semoga beruntung semuanya.

Desain motor asinkron tiga fasa (stator dan rotor motor asinkron)

Motor asinkron tiga fasa terdiri dari stator dan rotor stasioner. Tiga belitan ditempatkan di slot di dalam inti stator motor asinkron. Motor asinkron tidak memiliki belitan rotor sambungan listrik dengan jaringan dan belitan stator. Awal dan akhir fase belitan stator dihubungkan ke terminal di kotak terminal menurut rangkaian bintang atau delta.

Motor asinkron terutama berbeda dalam desain rotornya, yang terdiri dari dua jenis: fase atau sangkar-tupai. Gulungan rotor sangkar tupai dari motor asinkron dibuat pada silinder batang tembaga dan disebut “sangkar tupai”. Ujung ujung batang ditutup cincin logam. Paket rotor terbuat dari baja listrik. Pada mesin berdaya rendah, batang diisi dengan aluminium. Rotor dan stator luka memiliki belitan tiga fasa. Fase belitan dihubungkan dalam bentuk bintang atau segitiga dan ujung bebasnya disalurkan ke cincin slip berinsulasi.

Belitan stator motor asinkron berbentuk tiga kumparan diletakkan pada alur-alur yang terletak pada sudut 120 derajat. Awal dan akhir kumparan masing-masing ditandai dengan huruf A, B, C dan X,Y,Z. Saat diumpankan ke gulungan tegangan tiga fasa arus Ia, Ib, Ic akan terbentuk di dalamnya dan kumparan akan menciptakan medan magnet bolak-baliknya sendiri. Arus dalam kumparan mana pun adalah positif jika diarahkan dari awal ke akhir dan negatif jika diarahkan ke arah yang berlawanan. Vektor gaya magnetisasi bertepatan dengan sumbu kumparan, dan besarnya ditentukan oleh nilai arus; arah vektor yang dihasilkan bertepatan dengan sumbu kumparan. Vektor gaya magnetisasi yang dihasilkan berputar 120 derajat dengan tetap menjaga nilainya bertepatan dengan sumbu kumparan yang bersangkutan. Jadi, selama suatu periode, medan magnet yang dihasilkan stator berputar dengan kecepatan konstan. Pengoperasian motor asinkron tiga fase didasarkan pada interaksi medan magnet yang berputar dengan arus yang diinduksi pada konduktor rotor.

Himpunan momen yang diciptakan oleh masing-masing konduktor membentuk torsi yang dihasilkan motor; timbullah sepasang gaya elektromagnetik yang cenderung memutar rotor searah dengan pergerakan medan elektromagnetik stator. Rotor mulai berputar dan memperoleh kecepatan tertentu, medan magnet dan rotor berputar pada kecepatan yang berbeda atau secara asinkron. Sehubungan dengan motor asinkron, kecepatan rotor selalu kecepatan lebih sedikit putaran medan magnet stator.

Pada motor asinkron dengan momen inersia yang besar, torsi perlu ditingkatkan sekaligus membatasi arus start - motor dengan rotor belitan digunakan untuk tujuan ini. Untuk meningkatkan awal torsi awal Rheostat tiga fase disertakan dalam rangkaian rotor. Pada awal permulaan, ia diperkenalkan sepenuhnya, dan arus permulaan berkurang. Selama pengoperasian, rheostat ditarik sepenuhnya. Untuk menghidupkan motor asinkron dengan rotor sangkar tupai, tiga skema digunakan: dengan kumparan keengganan, dengan autotransformator, dan dengan peralihan dari bintang ke delta. Saklar menghubungkan kumparan reluktansi dan stator motor secara seri. Ketika kecepatan rotor mendekati kecepatan nominal, saklar menutup, menyebabkan hubungan arus pendek pada kumparan dan stator beralih ke tegangan listrik penuh. Selama autotransformator dihidupkan, saat mesin berakselerasi, autotransformator dipindahkan ke posisi kerja, di mana stator disuplai dengan tegangan listrik penuh. Memulai motor asinkron dengan sebelum dinyalakan menggulung stator dengan bintang dan kemudian mengalihkannya ke segitiga memberikan pengurangan arus tiga kali lipat.

Belitan paralel dua fasa membentuk sepasang kutub yang bergeser 120 derajat dalam ruang. Koneksi serial Gulungan tersebut membentuk dua pasang kutub, yang memungkinkan pengurangan kecepatan putaran hingga setengahnya. Untuk mengatur kecepatan putaran rotor dengan mengubah frekuensi arus, digunakan sumber arus terpisah atau konverter energi dengan frekuensi yang dapat diatur yang dibuat pada thyristor.

Saat pengereman dengan back-switching, kedua kabel yang menghubungkan jaringan tiga fasa ke belitan stator berubah, sehingga mengubah arah pergerakan medan magnet mesin. Dalam hal ini, rezim dimulai rem elektromagnetik. Untuk pengereman dinamis, belitan stator diputuskan dari jaringan tiga fasa dan dihubungkan ke jaringan DC. Medan stator yang stasioner menyebabkan rotor berhenti dengan cepat. Motor asinkron banyak digunakan di industri. DI DALAM mekanisme konstruksi, pada mesin pengerjaan logam, pada peralatan penempaan dan pengepresan, pada penggerak listrik di pabrik rolling, di stasiun radar dan banyak industri lainnya.

NORD memasok motor listrik dalam versi berikut:

• tahan ledakan dengan proteksi pengapian tipe “e”
• tahan ledakan dengan pelindung pengapian tipe “de”
• tahan ledakan dengan proteksi pengapian tipe “n”
• dengan perlindungan terhadap debu yang mudah meledak
• motor listrik asinkron satu fasa dengan kerja dan kapasitor awal
• motor listrik asinkron satu fasa dengan kapasitor yang berfungsi
• motor listrik asinkron satu fasa dengan kapasitor yang berfungsi dan sambungan sesuai rangkaian Steinmetz
• menurut EPACT
• Sesuai dengan standar AS-Kanada
• sesuai dengan CUS (standar Amerika-Kanada)

Asinkron 3 motor fase lebih unggul dari motor DC dalam banyak hal: desainnya sederhana dan andal, biayanya lebih rendah, mudah diproduksi dan dioperasikan. Kerugian utama motor listrik asinkron adalah sulitnya mengatur kecepatannya. Regulasi frekuensi motor listrik asinkron relatif baru dipertimbangkan masalah besar. Pengembangan penggerak frekuensi variabel terhambat harga tinggi pengatur frekuensi. Namun pengembangan sistem berkinerja tinggi telah membantu mengurangi biaya pengontrol frekuensi modern. Motor NORD 3 fase memungkinkan pengoperasian dalam mode jangka pendek, intermiten, jangka panjang, dan kontinu dengan beban intermiten. Versi dasar diproduksi dalam housing IP55. Mesin leroy somer dan mesin lenze dapat diganti dengan mesin NORD. Saat membuat dan memilih motor listrik nord sangat penting memiliki kondisi operasi dan kondisi iklim. Mesin Nord sering digunakan dengan konverter frekuensi atau merupakan bagian dari . Sekarang Anda dapat membeli motor listrik asinkron di Moskow, silakan hubungi manajer kami.

Yang mengubah energi listrik arus bolak-balik menjadi energi mekanik disebut Motor listrik AC.

Di industri, yang paling banyak digunakan motor asinkron arus tiga fasa. Mari kita perhatikan desain dan prinsip pengoperasian mesin ini.

Prinsip pengoperasian motor asinkron didasarkan pada penggunaan medan magnet yang berputar.

Untuk memahami pengoperasian mesin tersebut, mari kita lakukan percobaan berikut.

Mari kita pasang pada porosnya sehingga dapat diputar dengan pegangannya. Di antara kutub magnet kita akan menempatkan silinder tembaga pada sumbu yang dapat berputar bebas.

Gambar 1. Model paling sederhana untuk mendapatkan medan magnet berputar

Mari kita mulai memutar magnet dengan pegangannya searah jarum jam. Medan magnet juga akan mulai berputar dan ketika berputar, akan memotong silinder tembaga dengan garis-garis gayanya. Di dalam silinder, akan muncul, yang akan membuatnya sendiri - bidang silinder. Medan ini akan berinteraksi dengan medan magnet magnet permanen, akibatnya silinder akan mulai berputar searah dengan magnet.

Telah ditetapkan bahwa kecepatan putaran silinder agak lebih kecil dari kecepatan putaran medan magnet.

Memang jika silinder berputar dengan kecepatan yang sama dengan medan magnet, maka garis-garis gaya magnet tidak melintasinya, sehingga tidak timbul arus eddy di dalamnya yang menyebabkan putaran silinder.

Kecepatan putaran medan magnet biasa disebut sinkron, karena sama dengan kecepatan putaran magnet, dan kecepatan putaran silinder bersifat asinkron (tidak sinkron). Itu sebabnya mesinnya sendiri mendapat nama itu motor asinkron. Kecepatan putaran silinder (rotor) berbeda dengan kecepatan putaran sinkron medan magnet dengan jumlah kecil yang disebut slip.

Dengan menyatakan kecepatan putaran rotor sebagai n1 dan kecepatan putaran medan sebagai n, kita dapat menghitungnya jumlah slip sebagai persentase sesuai dengan rumus:

s = (n - n1) / n.

Pada percobaan di atas diperoleh medan magnet yang berputar dan putaran silinder yang disebabkan oleh putaran magnet permanen, oleh karena itu alat tersebut belum motor listrik. Hal ini diperlukan untuk memaksa penciptaan medan magnet yang berputar dan menggunakannya untuk memutar rotor. Masalah ini diselesaikan dengan cemerlang pada masanya oleh M. O. Dolivo-Dobrovolsky. Dia mengusulkan penggunaan arus tiga fasa untuk tujuan ini.

Desain motor listrik asinkron oleh M. O. Dolivo-Dobrovolsky

Gambar 2. Diagram motor listrik asinkron Dolivo-Dobrovolsky

Pada kutub-kutubnya terdapat inti besi berbentuk cincin yang disebut stator motor listrik, tiga belitan ditempatkan, jaringan arus tiga fasa 0 terletak satu relatif terhadap yang lain pada sudut 120°.

Di dalam inti terdapat silinder logam yang disebut rotor motor listrik.

Jika belitan-belitan tersebut dihubungkan satu sama lain seperti terlihat pada gambar dan dihubungkan pada jaringan arus tiga fasa, maka fluks magnet total yang ditimbulkan oleh ketiga kutub tersebut akan berubah menjadi berputar.

Gambar 3 menunjukkan grafik perubahan arus pada belitan motor dan proses terjadinya medan magnet putar.

Mari kita lihat lebih dekat proses ini.

Gambar 3. Memperoleh medan magnet berputar

Pada posisi “A” pada grafik, arus pada fasa pertama adalah nol, arus pada fasa kedua negatif, dan arus positif pada fasa ketiga. Arus yang melalui kumparan kutub akan mengalir searah dengan tanda panah pada gambar.

Ditentukan oleh aturan tangan kanan arah fluks magnet yang ditimbulkan oleh arus, kita akan pastikan bahwa kutub selatan (S) akan tercipta di ujung dalam kutub (menghadap rotor) kumparan ketiga, dan kutub utara (C) akan tercipta. dibuat di kutub kumparan kedua. Fluks magnet total akan diarahkan dari kutub kumparan kedua melalui rotor ke kutub kumparan ketiga.

Pada posisi “B” pada grafik, arus fasa kedua adalah nol, arus fasa pertama positif, dan arus fasa ketiga negatif. Arus yang mengalir melalui kumparan kutub menimbulkan kutub selatan (S) pada ujung kumparan pertama, dan kutub utara (C) pada ujung kumparan ketiga. Fluks magnet total sekarang akan diarahkan dari kutub ketiga melalui rotor ke kutub pertama, yaitu kutub akan bergerak 120°.

Pada posisi “B” pada grafik, arus fasa ketiga adalah nol, arus fasa kedua positif, dan arus fasa pertama negatif. Sekarang arus yang mengalir melalui kumparan pertama dan kedua akan menimbulkan kutub utara (C) di ujung kutub kumparan pertama, dan kutub selatan (S) di ujung kutub kumparan kedua, yaitu polaritas dari total medan magnet akan bergerak 120° lagi. Pada posisi “G” pada grafik, medan magnet akan bergerak lagi sebesar 120°.

Dengan demikian, fluks magnet total akan berubah arahnya seiring dengan perubahan arah arus pada belitan (kutub) stator.

Dalam hal ini, selama satu periode perubahan arus pada belitan, fluks magnet akan melakukan satu putaran penuh. Fluks magnet yang berputar akan membawa silinder bersamanya, sehingga kita akan mendapatkan motor listrik asinkron.

Mari kita ingat bahwa pada Gambar 3 belitan stator dihubungkan oleh sebuah "bintang", namun medan magnet yang berputar juga terbentuk ketika dihubungkan oleh "segitiga".

Jika kita menukar belitan fasa kedua dan ketiga, maka fluks magnet akan mengubah arah putarannya menjadi sebaliknya.

Hasil yang sama dapat dicapai tanpa menukar belitan stator, tetapi dengan mengarahkan arus jaringan fasa kedua ke stator fasa ketiga, dan jaringan fasa ketiga ke stator fasa kedua.

Dengan demikian, Anda dapat mengubah arah putaran medan magnet dengan mengganti dua fase mana pun.

Kami telah meninjau perangkat motor asinkron dengan tiga belitan pada stator. Dalam hal ini, medan magnet yang berputar adalah bipolar dan jumlah putarannya per detik sama dengan jumlah periode perubahan arus per detik.

Jika enam belitan ditempatkan mengelilingi lingkaran pada stator, maka akan tercipta medan magnet berputar empat kutub. Dengan sembilan belitan, medannya akan menjadi enam kutub.

Dengan frekuensi arus tiga fasa f sama dengan 50 siklus per detik, atau 3000 per menit, jumlah putaran n medan putar per menit adalah:

dengan stator dua kutub n = (50 x 60) / 1 = 3000 rpm,

dengan stator empat kutub n = (50 x 60) / 2 = 1500 rpm,

dengan stator enam kutub n = (50 x 60) / 3 = 1000 rpm,

dengan jumlah pasangan kutub stator sama dengan p : n = (f x 60) / p,

Jadi, kita telah menetapkan kecepatan putaran medan magnet dan ketergantungannya pada jumlah belitan pada stator motor.

Rotor mesin, seperti kita ketahui, akan agak tertinggal dalam putarannya.

Namun, lag rotornya sangat kecil. Jadi, misalnya saat mesin dalam keadaan idle, perbedaan kecepatannya hanya 3%, dan saat beban 5 - 7%. Akibatnya, kecepatan motor asinkron berubah dalam batas yang sangat kecil ketika beban berubah, yang merupakan salah satu kelebihannya.

Sekarang mari kita perhatikan desain motor listrik asinkron

Motor listrik asinkron dibongkar: a) stator; b) rotor dalam desain sangkar-tupai; c) rotor dalam desain fase (1 - rangka; 2 - inti terbuat dari lembaran baja yang dicap; 3 - belitan; 4 - poros; 5 - cincin selip)

Stator motor listrik asinkron modern memiliki kutub yang tidak terekspresikan, mis. Permukaan dalam Stator dibuat benar-benar halus.

Untuk mengurangi rugi-rugi arus eddy, inti stator dibuat dari lembaran baja tipis yang dicap. Inti stator yang dirakit diamankan dalam rumah baja.

Gulungan kawat tembaga ditempatkan di slot stator. Gulungan fase stator motor listrik dihubungkan oleh "bintang" atau "delta", di mana semua awal dan akhir belitan dibawa ke rumahan - ke pelindung isolasi khusus. Perangkat stator ini sangat nyaman karena memungkinkan Anda mengalihkan belitannya ke tegangan standar yang berbeda.

Rotor motor asinkron, seperti stator, dirakit dari lembaran baja yang dicap. Belitan ditempatkan pada slot rotor.

Tergantung pada desain rotornya, motor listrik asinkron dibagi menjadi motor dengan rotor sangkar-tupai dan rotor belitan.

Gulungan rotor sangkar tupai terbuat dari batang tembaga yang ditempatkan pada alur rotor. Ujung-ujung batang dihubungkan menggunakan cincin tembaga. Belitan jenis ini disebut belitan sangkar tupai. Perhatikan bahwa batang tembaga di alur tidak diisolasi.

Pada beberapa mesin, sangkar tupai diganti dengan rotor cor.

(dengan slip ring) biasanya digunakan pada motor listrik berdaya tinggi dan dalam kasus tersebut; ketika motor listrik perlu menghasilkan tenaga yang besar saat start. Hal ini dicapai dengan menyalakan belitan motor fase.

Motor asinkron sangkar tupai digerakkan dengan dua cara:

1) Sambungan langsung tegangan listrik tiga fasa ke stator motor. Cara ini adalah yang paling sederhana dan populer.

2) Dengan mengurangi tegangan yang disuplai ke belitan stator. Tegangan diturunkan, misalnya dengan mengalihkan belitan stator dari bintang ke delta.

Mesin dihidupkan ketika belitan stator dihubungkan secara bintang, dan ketika rotor mencapai kecepatan normal, belitan stator beralih ke sambungan delta.

Arus pada kabel suplai dengan metode menghidupkan mesin ini berkurang 3 kali lipat dibandingkan dengan arus yang timbul pada saat menghidupkan mesin melalui sambungan langsung ke jaringan dengan belitan stator yang dihubungkan secara delta. Namun, metode ini hanya cocok jika stator dirancang untuk itu operasi normal saat menghubungkan belitannya dengan "segitiga".

Yang paling sederhana, termurah dan paling dapat diandalkan adalah motor listrik asinkron dengan rotor sangkar tupai, tetapi mesin ini memiliki beberapa kelemahan - gaya start yang rendah dan arus start yang tinggi. Kerugian ini sebagian besar dihilangkan dengan penggunaan rotor belitan, namun penggunaan rotor semacam itu secara signifikan meningkatkan biaya mesin dan memerlukan rheostat starter.

Jenis motor listrik asinkron

Tipe dasar mesin asinkron - motor asinkron tiga fasa. Ia memiliki tiga belitan pada stator, yang dipindahkan dalam ruang sebesar 120°. Belitan dihubungkan secara bintang atau delta dan disuplai dengan arus bolak-balik tiga fasa.

Mesin daya rendah dalam banyak kasus mereka dilakukan sebagai dua fase. Berbeda dengan motor tiga fasa mereka memiliki dua belitan pada stator, arus yang harus digeser dengan sudut π /2 untuk menciptakan medan magnet yang berputar.

Jika arus dalam belitan sama besarnya dan bergeser fasa sebesar 90°, maka pengoperasian motor tersebut tidak akan berbeda dengan pengoperasian motor tiga fasa. Namun, motor dengan dua belitan pada stator dalam banyak kasus ditenagai oleh jaringan satu fasa dan pergeseran mendekati 90° dibuat secara artifisial, biasanya oleh kapasitor.

Motor satu fasa, yang hanya memiliki satu belitan pada stator, praktis tidak dapat dioperasikan. Ketika rotor diam, hanya medan magnet berdenyut yang tercipta di motor dan torsinya nol. Benar, jika rotor mesin semacam itu diputar hingga kecepatan tertentu, maka ia dapat menjalankan fungsi mesin.

Dalam hal ini, meskipun hanya akan ada medan berdenyut, ia terdiri dari dua medan simetris - maju dan mundur, yang menciptakan torsi yang tidak sama - motor lebih besar dan pengereman lebih kecil, yang timbul karena arus rotor frekuensi tinggi (slip relatif ke bidang sinkron terbalik lebih besar dari 1).

Sehubungan dengan hal di atas motor satu fasa dilengkapi dengan belitan kedua yang digunakan sebagai belitan awal. Untuk menciptakan pergeseran fasa arus, kapasitor disertakan dalam rangkaian belitan ini, yang kapasitansinya bisa cukup besar (puluhan mikrofarad dengan daya mesin kurang dari 1 kW).

Penggunaan sistem kontrol motor dua fasa yang terkadang disebut eksekutif. Mereka memiliki dua belitan pada statornya, yang digeser dalam ruang sebesar 90°. Salah satu belitan, disebut belitan medan, dihubungkan langsung ke jaringan 50 atau 400 Hz. Yang kedua digunakan sebagai belitan kontrol.

Untuk menciptakan medan magnet berputar dan torsi yang sesuai, arus dalam belitan kontrol harus digeser dengan sudut mendekati 90°. Pengendalian kecepatan motor seperti yang akan ditunjukkan di bawah ini dilakukan dengan mengubah nilai atau fasa arus pada belitan ini. Pembalikan dipastikan dengan mengubah fase arus pada belitan kontrol sebesar 180° (mengganti belitan).

Motor dua fase diproduksi dalam beberapa versi:

dengan rotor sangkar tupai,

dengan rotor non-magnetik berongga,

dengan rotor magnet berongga.

Motor linier

Mengubah gerak rotasi mesin menjadi gerak translasi organ mesin yang bekerja selalu dikaitkan dengan kebutuhan untuk menggunakan komponen mekanis apa pun: rak, baling-baling, dll. Oleh karena itu, terkadang disarankan untuk merancang mesin dengan gerakan linier dari rotor-runner (nama "rotor" hanya dapat diterima secara kondisional - sebagai organ yang bergerak).

Dalam hal ini, mesin dikatakan bisa dikerahkan. Gulungan stator motorik linier dilakukan dengan cara yang sama seperti pada mesin perpindahan, tetapi hanya boleh dimasukkan ke dalam alur sepanjang panjang pergerakan maksimum yang mungkin dari rotor pelari. Rotor pelari biasanya dihubung pendek, badan kerja mekanisme diartikulasikan dengannya. Pada ujung-ujung stator tentunya harus terdapat pembatas yang mencegah rotor meninggalkan batas lintasan kerja.