Ev · Ölçümler · Üç fazlı asenkron motorların tasarımı ve çalışma prensibi. Asenkron elektrik motorlarının tasarımı ve çalışma prensibi

Üç fazlı asenkron motorların tasarımı ve çalışma prensibi. Asenkron elektrik motorlarının tasarımı ve çalışma prensibi

Elektrik yalnızca en popüler enerji türü haline geldi elektrik motoru. Motor bir yandan üretiyor elektrik enerjisiŞaftı dönmeye zorlanırsa, diğer taraftan elektrik enerjisini dönme enerjisine çevirebilme özelliğine sahiptir. Büyük Tesla'dan önce tüm ağlar doğru akım ve buna göre motorlar yalnızca sabittir. Tesla alternatif akımı kullandı ve bir motor yaptı alternatif akım. Git değişken motor fırçalardan - hareketli temastan - kurtulmak gerekliydi. Elektroniğin gelişmesiyle birlikte, üç fazlı motorlara yeni bir kalite verildi - tristör sürücüleri ile hız kontrolü. Hız regülasyonu açısından değişkenlerin sabitlerden daha düşük olması söz konusudur. Elbette öğütücülerde fırçalar ve bir komütatör var, ancak burada daha basitti, ancak buzdolaplarında motor fırçasız. Fırçalar oldukça zahmetli bir şeydir ve tüm pahalı ekipman üreticileri bu sorunu çözmeye çalışmaktadır.

Stator dişleri ile rotor yuvası arasındaki elektromanyetik girişimden kaynaklanan çatlakları ve gürültüyü önlemek için kafesin tel çubukları genellikle yandaki resimde gösterildiği gibi belirli bir açıyla yerleştirilir. Kısa sincap kafesli motorun ana dezavantajı, Başlangıç ​​torku stator tarafından emilen akıma göre azalır.

Çerçeve, bir setin yapısal desteğidir; Sağlam dökme demir, çelik veya enjeksiyonlu alüminyum yapı, korozyona dayanıklı ve nervürlü. Lamel Çekirdek - Laminasyonlar, demir kayıplarını en aza indirmek için ısıl işlem görmüş manyetik çelikten yapılmıştır.

Üç fazlı motorlar endüstride en yaygın olanlardır. Motor sabitlerine benzetilerek, bir alternatörün de kutupları olduğu genel olarak kabul edilir. Bir çift kutup, bir makineye oval şeklinde sarılmış ve statorun yuvalarına yerleştirilmiş bir sarım bobinidir. Kutup çifti sayısı arttıkça motor devri düşer ve rotor milindeki tork artar. Her fazın birkaç çift kutbu vardır. Örneğin, statorun sarım için 18 yuvası varsa, o zaman her faz için 6 yuva vardır, bu da her fazın 3 çift kutba sahip olduğu anlamına gelir. Sargıların uçları, fazların yıldız veya üçgen şeklinde bağlanabileceği bir terminal bloğuna çıkarılır. Motorun üzerinde genellikle "yıldız/üçgen 380/220V" şeklinde perçinlenmiş bir veri etiketi bulunur. Bu, 380 V'luk doğrusal bir ağ voltajıyla, motoru yıldız devresinde ve doğrusal 220 V - delta ile açmanız gerektiği anlamına gelir. En yaygın olanı "yıldız" devresidir ve bu kablo grubu motorun içinde gizlenir ve fazların yalnızca üç ucunu sargılara getirir.

Üç fazlı sargı - üç fazlı bir güç kaynağına bağlı üç fazlı bir sistem oluşturan üç eşit bobin seti. Deformasyon ve yorulma gibi sorunları önlemek için ısıl işlem görmüştür. Lamel çekirdek - laminasyonlar, stator laminasyonlarıyla aynı özelliklere sahiptir. Kısa devre çubukları ve halkaları - tek parça halinde döküm alüminyumdan yapılmıştır.

Üç fazlı asenkron motorun diğer parçaları: kapak; Koşullandırma; Deflektör kapağı; Bağlantı kutusu; terminaller; Rulmanlar. Stator oluklarında bulunan sargılar üç fazlı alternatif akımla beslendiğinden statorda bir manyetik alan oluşur ve dolayısıyla indüklenen elektrik hareket gücü Rotordan geçen alternatif manyetik akı nedeniyle rotorda meydana gelir.

Tüm motorlar makine ve cihazlara ayak veya flanş kullanılarak bağlanır. Flanş - motoru rotor mili tarafına asılı durumda monte etmek için. Motoru düz bir yüzeye sabitlemek için pençelere ihtiyaç vardır. Motoru sabitlemek için bir kağıt almanız, patilerinizi bu kağıdın üzerine yerleştirmeniz ve delikleri doğru bir şekilde işaretlemeniz gerekir. Bundan sonra, tabakayı bağlantı elemanının yüzeyine yapıştırın ve boyutları aktarın. Motor başka bir parçaya sıkı bir şekilde bağlıysa, onu bağlantı elemanına ve mile göre hizalamanız ve ancak o zaman sabitlemeyi işaretlemeniz gerekir.

Böylece transformatör etkisi sayesinde stator sargılarının oluşturduğu manyetik alan rotorda akımlar indükler, böylece her iki manyetik alan etkileşime girdiğinde makinenin dönmesine neden olacak bir konjugat oluşacaktır yani mekanik güç temel olarak motorun rotor şaftında ürettiği torka dönüştürülür. Konjugat etkinin doğrudan bir sonucudur.

Üç fazlı stator güç kaynağı. Stator çevresi etrafındaki sargıların uzaysal dağılımı. Stator: Bobinler 120° gecikmeli olup bir üçgen şeklinde bağlanmıştır. Stator tarafından oluşturulan alan döner, yani sonucu dönme hareketidir. Rotorda indüklenen akımların oluşturduğu alan aynı özelliğe sahip olacak ve daima statorun dönme alanını takip edecektir.


En çok motorlar geliyor farklı boyutlar. Nasıl daha büyük boyutlar ve kütle, yani daha güçlü motor. Boyutları ne olursa olsun, içleri aynıdır. Ön taraftan anahtarlı bir şaft dışarı çıkar; diğer taraftan arka kısım bir kaplama plakası mahfazası ile kaplanmıştır.


Buna karşılık, hava boşluğuna neden olan kutup sayısı, statordaki faz başına sargı sayısına bağlıdır. Böylece senkron hız adı verilen dönen alanın açısal hızı, güç frekansına ek olarak makinenin kutup sayısına da bağlıdır. Kutup sayısı, statorda uzaysal olarak kaç tane sargının aynı faz voltajıyla beslendiğini gösterir.

Örneğin, 3 sargı 180°'lik bir yay şeklinde düzenlenmişse ve geri kalan 3 sargı kalan 180°'yi kaplıyorsa buna 4 kutuplu makine denir. Dört kutuplu bir makinede dönen alanın oluşumu. Dönen alanın simetrik ve dönüşümlü olarak dağıtılmış 2 kuzey kutbu ve 2 güney kutbu vardır.

Genellikle terminal blokları motordaki kutulara yerleştirilir. Bu, uygun kuruluma olanak tanır, ancak birçok faktörden dolayı bu tür pedler mevcut değildir. Bu nedenle her şey güvenilir büküm ile yapılır.


Derecelendirme plakasında motor gücü (0,75 kW), hız (1350 rpm), şebeke frekansı (50 Hz), delta-yıldız voltajı (220/380), katsayı hakkında bilgiler yer alır. yararlı eylem(%72), güç faktörü (0,75).

Önceki şekil bu durumu göstermektedir. Makinenin dairesel simetrisi göz önüne alındığında, makinenin hava boşluğunda görülebilen ortaya çıkan alanın, ortaya çıkan kutupların birbirinden 90 derece kaydırılmış olduğunu gösterdiği bulunmuştur. Ancak cihazın merkezinde sonuç her zaman sıfırdır ancak önemli olan hava boşluğundaki akıdır.

Eğer rotor, dönen alanla aynı hızda dönebiliyorsa, besleme gerilimlerinin tam bir dönüşü, şaft üzerinde 180 derecelik bir dönüşe karşılık gelecektir. Aşağıdaki şekilde statorun çevresi boyunca bobinlerin üst üste nasıl monte edildiğine dikkat edin.

Sargı direnci ve motor akımı burada gösterilmemiştir. Bir ohmmetre ile ölçüldüğünde direnç oldukça düşüktür. Bir ohmmetre aktif bileşeni ölçer ancak reaktif bileşene, yani endüktansa dokunmaz. Motor açıldığında rotor hareketsiz durur ve sargıların tüm enerjisi onun üzerine kapatılır. Bu durumda akım, nominal akımı 3 - 7 kat aşar. Daha sonra rotor, dönen hareketin etkisi altında hızlanmaya başlar. manyetik alan, endüktans büyüyor, büyüyor reaktans ve akım düşer. Motor ne kadar küçük olursa, aktif direnci de o kadar yüksek olur (200 - 300 Ohm) ve faz arızasından o kadar fazla korkmaz. Büyük motorlar küçük aktif direnç(2 - 10 Ohm) ve faz kaybı onlar için ölümcüldür.

Stator sargılarının 4 kutuplu bir makineye montajı. Giriş Emaye iletkenlerin, kağıdın, sentetik yalıtım filmlerinin, manyetik plakaların, alüminyum alaşımları ve plastik malzemeler elektrik motorlarının ağırlık/güç oranının azaltılmasına katkıda bulundu. Aynı güçteki bir motorun zaman içindeki ağırlığını göz önüne aldığımızda, mevcut motorun 5 Giriş'teki selefinin ağırlığının yalnızca %8'ine sahip olduğunu doğrulayabiliriz. Bu teknolojik evrim esas olarak yeni teknolojilerin geliştirilmesiyle karakterize edilir. yalıtım malzemeleri hangisi daha çok destekliyor Yüksek sıcaklık. Günümüzde neredeyse tüm endüstriyel, ticari ve konut binalarında elektrik motorları bulunmaktadır. Örnekler arasında bilgisayar sabit disklerini çalıştıran küçük motorlar, teknolojimize güç veren çok sayıda motor ve pompaları, kompresörleri, fanları, değirmenleri, ekstrüderleri ve sayısız diğer uygulamayı kontrol eden dev motorlar yer alır. 6 Giriş Elektrik Motorlarının Teknolojik Evreni 7 Tasarım özellikleri Tüm elektrik motorlarının birkaç ortak unsuru vardır. Ek olarak, her motor tipinin onu karakterize eden belirli belirli unsurları vardır. Bu sargı, motorun gücüne bağlı olarak yüksek veya alçak gerilim için tasarlanabilmektedir. 14 Tasarım özellikleri Stator sargısı 15 Tasarım özellikleri Rotor, bir çekirdek, sargı ve şafttan oluşan, makinenin dönen bir parçasıdır. Rotor çekirdeği, stator çekirdeğiyle aynı manyetik işlevleri yerine getirir ve aynı zamanda dış çevresinde oluklar bulunan bir silindir oluşturan demir kanatlardan oluşur. 16 Tasarım özellikleri Stator ve rotor oluklarının sayısı farklıdır ve rotor oyukları eksene göre eğimlidir. Bu iki cihazın kullanılmasıyla stator ve rotor dişlerinin çarpışması önlenir, minimum akı akışı şansı yaratılır, bu konumda çalıştırmayı zorlaştırır ve motor çalışırken manyetik gürültüyle birlikte düzensiz halka gürültüsü oluşur. 17 Tasarım özellikleri Stator çekirdeği ile rotor arasında, rotorun serbestçe dönmesini sağlayan küçük bir hava alanı, bir hava boşluğu vardır. Bu çubukların her iki ucundaki halkalar kalıcı olarak kısa devre yapar. Çubuklar ve halkalar seti beyaz kareli bir deseni andırıyor. 19 Tasarım özellikleri Sincap halkalı rotor 20 Tasarım özellikleri Enjeksiyonlu alüminyum pervane 21 Tasarım özellikleri Çubuk rotor 22 Tasarım özellikleri Radyal çubuk rotor havalandırma kanalları 23 Tasarım özellikleri Spiral rotorun emaye sargısı vardır bakır kablo statora benzer şekilde, rotor çekirdeğinin oluklarına dağıtılmıştır. Terminaller birbirinden ve şafttan yalıtılmış üç iletken halkaya bağlanır. Bu halkalar, harici bir üç fazlı reosta ile eller yoluyla temas halindedir. Rotor sargılarına bağlanan başlatma reostatının işlevi, yüksek güçlü motorlar durumunda yüksek başlatma akımlarını azaltmaktır. 24 Tasarım özellikleri Sargı rotorları 25 Tasarım özellikleri Sargı rotorları 26 Çalışma prensibi Üç fazlı asenkron motorun ideal çalışması için, motora ek olarak üç fazlı bir AC sistemine ihtiyacımız var. Ayrıca orantılı oldukları için akımları da 120° faz dışı olacaktır. 31 Çalışma prensibi Üç fazlı alan 32 Çalışma prensibi Bileşke manyetik alan 33 Çalışma prensibi Üç fazlı bir sargıya enerji verildiğinde üç fazlı akımlar sanki sabit yoğunlukta bir çift dönen kutup varmış gibi bir "dönen alan". Üç fazlı stator sargısı tarafından oluşturulan bu dönme alanı, rotor çubuklarında akım üreten gerilimleri indükler ve dolayısıyla rotorda, dönme alanında zıt kutuplu bir alan oluşur. Karşıt alanlar birbirini çekerken ve stator alanı döndükçe, rotor da bu alanın dönüşünü takip etme eğiliminde olur. Stator daha sonra dönmesine neden olan ve yükü etkinleştiren bir konjugat geliştirir. 34 Çalışma prensibi Senkron hız Bir motorun senkron hızı, motor kutup sayısına ve şebeke frekansına bağlı olarak saniye başına devir cinsinden dönen alanın dönüş hızıyla belirlenir. Dönen alan her çevrimde bir çift kutuptan geçer. Bu nedenle, alan hızı şu şekilde olacaktır: 35 Çalışma prensibi Senkron dönüş hesaplama formülü 36 Senkron hız hesaplama 60 Hz ağ için 6 kutuplu bir motorun senkron dönüşünü hesapla 37 Senkron dönüş Motorun kutup sayısı her zaman eşit olmalıdır kutup çiftleri oluşturur. Aşağıdaki tablo ortak senkron hızlardan bazılarını göstermektedir: 38 Senkron Dönüş İki kutuplu motorlar için, alan her çevrimde bir devir hareket eder. Dolayısıyla elektriksel dereceler mekanik derecelere karşılık gelir. İkiden fazla kutbu olan motorlar için kutup sayısı açısından daha küçük bir "geometrik" dönüşe sahip olacağız. Bu faktör sürekli bir aşırı yüktür, yani motora dayanma yeteneği veren bir güç rezervidir. Daha iyi iş olumsuz koşullarda. 40 Servis faktörü Servis faktörü, motorlar genellikle 15 saniye boyunca %60'a kadar aşırı yükü desteklediğinden, birkaç dakika süren anlık aşırı yük ile karıştırılmamalıdır. Kayma Motor dönüş hızından farklı bir hızda, yani dönen alanın hızından farklı bir hızda dönüyorsa, rotor sargısı alanın manyetik alan çizgilerini "keser" ve elektromanyetizma yasalarına göre indüklenen akımlar onun içinde dolaşacak. Yük ne kadar yüksek olursa, onu sürmek için gereken tork da o kadar yüksek olur. Konjugeyi elde etmek için, indüklenen akımların ve ortaya çıkan alanların daha büyük olması için hız farkının daha büyük olması gerekir. Bu nedenle yük arttıkça motor döner. 42 Kayma Yük sıfır olduğunda rotor senkron dönüşle dönecektir. Motor hızı ile senkron hız arasındaki farka kayma adı verilir ve bu fark, senkron hızın kesri veya yüzdesi olarak "RPM" olarak ifade edilebilir. Üretilen motorların %90'ının asenkron motor olduğu tahmin edilmektedir. . Makineler genellikle üç fazlı, tek fazlı, iki fazlı alternatif akımla beslenen asenkron motorlarla çalıştırılır.


Motor akımını hesaplama formülü aşağıdaki gibidir.

Sökülen motorun değerlerini yerine koyarsanız aşağıdaki akım değerini elde edersiniz. Ortaya çıkan akımın her üç fazda da aynı olduğu dikkate alınmalıdır. Burada güç kW (0,75), voltaj kV (0,38 V), verimlilik ve güç faktörü - birliğin kesirleri olarak ifade edilir. Ortaya çıkan akım amper cinsindendir.

Çok az bakım gerektiren, çok dayanıklı ve ucuzdurlar. İki kişiden oluşuyorlar bireysel parçalar. Stator, motorun sabit kısmı olup, çerçeve üzerine kesiklerle donatılmış çelik plakalardan oluşan bir taç sabitlenmiştir. Uygun bir kesite sahip bobinler ikincisinde dağıtılır ve güç kaynağı ağının faz sayısına karşılık gelen bir sayıya sahip bir dizi sargı oluşturur.

Rotor, motorun iletim ileten hareketli kısmıdır. mekanik kuvvet Hareketli bir makinedir ve statorun içine yerleştirilir ve motor miline monte edilmiş bir silindir oluşturan çelik sac yığınından oluşur; en yaygın olanları sincap kafesli rotorlar ve sargılı rotorlardır.

Motorun sökülmesi, pervane muhafazasının sökülmesiyle başlar. Personelin güvenliği, ellerin pervaneye yapışmasını önlemek için muhafaza gereklidir. Öğrencilere torna atölyesini gösteren bir iş güvenliği mühendisinin "ama bunu böyle yapamazsın" dediği, parmağını kasadaki bir deliğe soktuğu ve dönen bir pervaneyle karşılaştığı bir durum vardı. Parmağı kesildi, öğrenci dersi iyi hatırladı. Tüm pervaneler muhafazalarla donatılmıştır. Kârlılık düzeyi düşük olan işletmelerde kasa ile birlikte pervane de çıkarılır.

Pervane, bir montaj plakasıyla mile sabitlenir. Büyük motorlarda pervane metaldir, küçük motorlarda ise plastiktir. Çıkarmak için plakanın filizini bükmeniz ve tornavidayla her iki taraftan dikkatlice çekip şafttan çekmeniz gerekir. Pervane kırılırsa, kesinlikle başka bir tane takmanız gerekir, çünkü onsuz motorun soğuması bozulacak, bu da aşırı ısınmaya neden olacak ve sonuçta motor yalıtımının bozulmasına neden olacaktır. Pervane iki şerit kalaydan yapılmıştır. Kalay, rotorun etrafında yarım halkalar halinde bükülür, iki cıvata ve somunla sıkılarak mile sıkıca oturacak şekilde sıkılır ve kalayın serbest uçları bükülür. Dört kanatlı bir pervane alacaksınız - ucuz ve neşeli.



Önemli bir unsur motor şaftındaki anahtardır. Anahtar, iniş manşonu veya dişlisindeki rotoru titreştirmek için kullanılır. Anahtar, rotorun oturma elemanına göre dönmesini engeller. Dübel çekiçlemek hassas bir konudur. Şahsen ben önce dişliyi rotorun üzerine biraz itiyorum, 1/3 oranında sürüyorum ve ancak daha sonra anahtarı sokup biraz çakıyorum. Daha sonra anahtarla birlikte tüm teçhizatı bir araya getiriyorum. Bu yöntemle anahtar diğer taraftan çıkmayacaktır. Burada her şey anahtarın oluğunu kesmekle ilgili. Motor gövdesine en yakın taraftaki anahtar yuvası, anahtarın çok düzgün ve kolay bir şekilde kaydığı bir kızağa benzer. Başka tür oluklar da vardır - oval bir anahtarla kapatılır, ancak kare anahtarlar daha yaygındır.


Kapakların her iki tarafında da cıvatalar bulunmaktadır. Motoru daha da sökmek için, onları kaybetmemek için söküp bir kavanoza koymanız gerekir. Bu cıvatalar kapakları statora sabitler. Rulmanlar kapaklara sıkı bir şekilde oturur. Tüm cıvataları söktükten sonra kapakların çıkması gerekir, ancak yapışırlar ve çok sıkı otururlar. Muhafazayı sabitlemek ve kapakları sökmek amacıyla kulakları tutmak için levye veya tornavida kullanmayın. Kapaklar duralumin veya dökme demirden yapılmış olmasına rağmen çok kırılgandır. En kolay yol, mile bronz bir uzantı aracılığıyla vurmaktır veya motoru kaldırıp mile sert bir yüzeye sert bir şekilde vurmaktır. Çektirme ayrıca kapakları kırabilir.


Kapaklar çökerse her şey yolunda demektir. Biri iyi çalışacak, diğerinin motora bir sopayla vurulması gerekiyor. Rulmanlar kapağın arkasından bir sopayla vurulmalıdır. Rulman kapağa oturmuyor ancak sallanıyorsa, o zaman bir çekirdek almanız ve yatağın oturma yüzeyinin tamamını delmeniz gerekir. Daha sonra yatağı doldurun. Rulman çarpmaya veya gıcırdamaya neden olmamalıdır. Onarım yaparken kapalı yatakları bıçakla açmak, eski gresi çıkarmak ve hacminin 1/3'ü kadar yeni gres eklemek iyi bir fikirdir.


Bir AC endüksiyon motorunun statoru içeriden sargılarla kaplanmıştır. Rotor üzerindeki anahtarın yanından bu sargılar sargı olarak kabul edilir ve bu da motorun önündedir. Bobinlerin tüm uçları ön sarımlara gelir ve burada bobinler gruplar halinde toplanır. Sargıları monte etmek için, bobinleri sarmanız, çelik statoru sarımın yalıtılmış bakır telinden ayıracak olan statorun oluklarına yalıtım ara parçaları yerleştirmeniz, sarımları döşemeniz ve bunları ikinci bir yalıtım katmanıyla kaplamanız gerekir. sargıları yalıtım çubuklarıyla sabitleyin, sargıların uçlarını kaynaklayın, yalıtımı üzerlerine çekin, uçları çıkarın Gerilimi bağlamak için, statorun tamamını bir vernik banyosuna batırın ve statoru bir fırında kurutun.


Asenkron bir AC motorun rotoru kısa devrelidir - sargı yoktur. Bunun yerine bir dizi transformatör çeliği yuvarlak bölüm asimetrik bir şekle sahip. Olukların spiral şeklinde ilerlediği görülebilir.


Üç fazlı bir doğrusal voltaj motorunu iki telli fazlı bir voltaj ağından başlatmanın yöntemlerinden biri, iki faz arasına bir çalışma kapasitörünün bağlanmasıdır. Maalesef çalışma kondansatörü motoru çalıştıramıyor, motoru şafttan çevirmeniz gerekiyor ancak bu tehlikelidir ancak çalışma kondansatörüne paralel olarak ilave bir tane açabilirsiniz. başlangıç ​​kondansatörü. Bu yaklaşımla motor çalışacaktır. Bununla birlikte, nominal hıza ulaşıldığında, başlatma kapasitörünün bağlantısı kesilmelidir ve yalnızca çalışan kondansatör bırakılmalıdır.


Çalışma kapasitörü, 1 kW motor başına 22 μF oranında seçilir. Başlangıç ​​kondansatörü, çalışma kondansatöründen 3 kat daha büyük bir oranda seçilir. 1,5 kW'lık bir motor varsa, Cp = 1,5 * 22 = 33 µF; Sp = 3*33 = 99 uF. Sargılar yıldıza bağlandığında yalnızca en az 160 V ve sarımlar üçgen olarak bağlandığında 250 V gerilime sahip bir kağıt kapasitöre ihtiyacınız vardır. Sargıların bağlantısını bir yıldızda kullanmanın daha iyi olduğunu belirtmekte fayda var - daha fazla güç.

Çinliler sertifika veya tescil sorunuyla karşı karşıya kalmıyor, bu nedenle “Radio” ve “Modelist Kstruktor” dergilerindeki tüm yenilikler anında yapılıyor. Örneğin, burada 220 V'ta ve otomatik modda açılabilen üç fazlı bir motor var. Bu amaçla ön sargıların yanına normalde kapalı kontağı olan at nalı şeklinde bir plaka yerleştirilir.


İÇİNDE dağıtım kutusu Terminal bloğu yerine kapasitörler takılıdır. Biri 16 uF 450 V'de çalışıyor, ikincisi 50 uF 250 V'de başlıyor. Gerilimde neden böyle bir fark olduğu belli değil, görünüşe göre orada olanı itmişler.


Motor rotorunda, merkezkaç kuvvetinin etkisi altında at nalı şeklindeki kontağa baskı yapan ve çalıştırma kapasitör devresini açan yaylı bir plastik parçası vardır.

Motor açıldığında her iki kapasitörün de bağlı olduğu ortaya çıktı. Rotor, Çinlilerin başlatmanın tamamlandığını düşündüğü belirli hızlara kadar döner, rotor üzerindeki plaka hareket eder, kontağa basar ve başlatma kapasitörünü kapatır. Başlatma kondansatörünü bağlı bırakırsanız motor aşırı ısınır.


Motoru 380 V'luk bir sistemden çalıştırmak için kapasitörlerin bağlantısını kesmeniz, sargıları çalmanız ve üç fazlı ağ voltajını bunlara bağlamanız gerekir.


Herkese iyi şanslar.

Elektrik motoru, dağıtım şebekesinden alınan elektrik enerjisini enerjiye dönüştüren bir cihazdır. mekanik enerji rotasyon. Herhangi bir elektrik motoru, cihazı tozdan ve nemden koruyan bir mahfaza, mahfazaya sıkı bir şekilde tutturulmuş, sabit sargıları ve manyetik devreleri olan sabit bir parça (stator) ve rotor adı verilen dönen bir parçadan oluşur. Rotor, iki yatak ünitesinde (ön ve arka) dönen bir şaft üzerine sağlam bir şekilde monte edilmiştir, şaftın ucu dışarı çıkarılmıştır ve kasnakları veya tahrik dişlilerini sabitlemek için bir kama yuvasına sahiptir.

Rulman üniteleri, yuvayı uçlarından kapatan ve uzun pimlerle (genellikle üç veya dört) birbirine çekilen iki çıkarılabilir kapakta bulunur. Şaftın arka ucuna, sargıları üflemeye ve soğutmaya yarayan bir fan pervanesi takılmıştır. Fan, hava çıkışı için delikli bir kapakla kapatılmıştır. Muhafazanın dışına, içinde bağlantı terminallerinin bulunduğu bir bağlantı kutusu takılmıştır. Kutu, bağlantı terminallerini nem ve tozdan korumak için bir kapakla hava geçirmez şekilde (kauçuk bir conta aracılığıyla) kapatılmıştır.

Elektrik motorunun tasarımı bakım ve onarım için çok uygundur - motor kolayca sökülebilir, herhangi bir parçaya erişim sağlanır ve monte edilir.

Üç fazlı motorun çalışma prensibi

Ana avantajlardan biri üç fazlı sistem güç kaynağı, akım ve ağ voltajının sinüzoidlerinin 120 derecelik faz kayması nedeniyle, böyle bir sistemin "dönen" bir elektromanyetik alan oluşturabilmesidir. Yumuşak manyetik (bu kolay, yani minimum kayıpla ters çevrilebilen bir malzemedir) çekirdekli üç sargıyı sabit bir stator üzerine yerleştirirsek ve sargılara seri olarak voltaj uygularsak üç faz, daha sonra sarma akımı çekirdekleri mıknatıslamaya başlayacak ve sanki bir daire içinde ilerleyen bir manyetik alan yaratacaktır. Bu alan her çekirdekte sinüzoidal olarak titreşir ve üçünde de bir dönme etkisi yaratır.

Ayrıca, 120 derecelik bir daire içinde yer alan üç sargılı manyetik alanın açısal dönme hızını da hesaplayabilirsiniz; alternatif akımın frekansına eşittir - 50 hertz veya saniyede 50 devir. Bizi bir elektrik motoru şaftının dönüş hızını ölçen olağan dakika başına devir sayısına getirmek için, saniyede 50 devri 60 (dakikadaki saniye sayısı) ile çarpmamız gerekir, dakikada 3.000 devir (rpm) elde ederiz. .

Statordaki manyetik alanın dönüş hızının tamamen yapıcı yöntemlerle, örneğin bir dairenin etrafına üç değil altı sargı yerleştirerek (altı manyetik kutup oluşturarak) bunları daire boyunca 60 derecelik bir açıyla yerleştirerek kolayca azaltılabileceğini unutmayın. 1 ve 4 numaralı sargılar bir faza, 2 ve 5 numaralı sargılar diğerine ve 3'üncü ve 6'ncı sargılar üçüncüye bağlanır. Daha sonra manyetik alanın dönüş hızı yarı yarıya azalacak ve 1500 rpm'ye ulaşacaktır. Benzer şekilde, manyetik kutupların sayısını 12'ye çıkararak ve bunları 30 derece aralıklarla yerleştirerek, manyetik alanın dönüş hızını tekrar yarı yarıya - 750 rpm'ye düşüreceğiz.

AC motorların şebeke frekansına bağlı bir hızda çalıştığını unutmayın. Ve her frekans için kendi hız serisi vardır ve serinin terimlerinin değerleri bir sayının katları, örneğin ikidir. (Başka çokluk sayıları da olabileceğini şart koşalım, örneğin – 3)

Senkron elektrik motorları

Şimdi motor miline rotor olarak sabitlersek kalıcı mıknatıs iki kutup varsa, hareketli bir manyetik alanda şaft, alanın hızında dönmeye başlayacaktır. Bu tür motorlara senkron denir.

Bazen rotor görevi gören kalıcı mıknatıslı motorlar kullanılır, kural olarak bunlar düşük güçlü motorlardır, örneğin bir santrifüj drenaj pompasının motoru bu şekilde tasarlanmıştır. çamaşır makinesi. Ancak güçlü motorlar için güçlü bir kalıcı mıknatıs yapmak zordur; bir elektromıknatıs kullanmak çok daha kolaydır. Bu durumda rotor, üzerine bir sargının sarıldığı, yumuşak manyetik çelik plakalardan yapılmış, özel olarak şekillendirilmiş bir çekirdektir.

Akım, toplayıcı adı verilen bir cihaz aracılığıyla ağdan rotor sargısına beslenir. Kollektör bakırdan yapılmış, birbirinden izole edilmiş, iki veya üç (için) üç fazlı sargı) yaylı karbon fırçaların temas ettiği mil üzerindeki halkalar. Halkalar sarımın başına ve sonuna bağlanır. Ağdan gelen voltaj fırçalara verilir ve kayar halkalar aracılığıyla rotor sargısına girer. Böyle bir elektrik motoruna senkron denir çünkü hızı vardır sayıya eşit Statorun dönen manyetik alanının devirleri.

(İki fazlı ve çok fazlı ağlar için senkron bir AC elektrik motorunun patenti Amerikalı bilim adamı ve mucit N. Tesla tarafından alınmıştır.)

Bununla birlikte, elektrik motorlu komütatörlerin bir takım dezavantajları vardır: çalışma sırasında karbon fırçalar kıvılcım çıkarır (bu özellikle patlayıcı bir ortamda rahatsız edicidir), yanar, bu nedenle temas kaybolur (halkaların periyodik olarak karbon birikintilerinden temizlenmesi gerekir). Fırçalar aşınır ve değiştirilmesi gerekir. Bazen fırçalar yaylara sıkışıyor ve temas kayboluyor.

Asenkron elektrik motorları

Yaratıcı düşünce çalışmaya devam etti ve yurttaşımız M. O. Dolivo-Dobrovolsky kolektörden kurtulmanın bir yolunu buldu; rotor sargısını kısa devre dönüşleri şeklinde yapmayı önerdi; Statorun alternatif manyetik alanı. Yapısal olarak, rotor sarma çözümü, bir sincapın sonsuza kadar koşabileceği bir hayvan için iyi bilinen bir "oyuncak" olan "sincap tekerleği" gibi enine iletkenlerle birbirine bağlanan iki halkadan oluşuyordu. Böyle bir motora sincap kafesli motor adı verildi.

Bu şekilde çalışır - başlatma anında, statorun alternatif manyetik alanı, rotor çekirdeğini mıknatıslayan ve ikincisi stator mıknatısları tarafından çekilip başlayan "sincap çarkının" iletkenlerinde güçlü bir akımı tetikler. döndürmek için. Rotorun kapalı dönüşlerinde akımın ortaya çıkması için manyetik alanın değişmesi gerektiğinden (rotor eşzamanlı olarak döndüğünde, rotora etki eden statorun çalışan manyetik alanı rotor üzerinde değişmez), rotor statorun manyetik alanının dönmesinden biraz daha düşük bir hızda dönecektir. Bu "gecikme" nedeniyle böyle bir motora asenkron adı verildi. Ve statorun manyetik alanına göre rotorun dönüşündeki farka kayma denir.

Asenkron motorun kayması değişken bir değerdir; çalıştırma anında maksimumdur, sonra azalmaya başlar ve rölantide minimum olur (yaklaşık %3). Şaft üzerinde bir yük varsa rotor kayması artar ve yükün artmasıyla birlikte artar (maksimum %7). Pasaport verilerine bakarsak asenkron motorlar– o zaman pasaportta ve motor plakasında belirtilen nominal motor devrinin her zaman daha önce belirlediğimiz değerlerden daha az olacağını göreceğiz - 3.000 rpm yerine yaklaşık 2850, 1500 yerine 2850 olacak 750 - 725 yerine 1470. Kaymayı belirleyen de bu farktır.

Sincap kafesli rotorlu üç fazlı asenkron motor

Bu motorun tasarımı o kadar başarılı oldu ki, bugün dünyadaki elektrikli sürücülerin büyük çoğunluğu sincap kafesli rotorlu asenkron üç fazlı motorlar temelinde yapılıyor. Bu nedenle elektrikli tahrikli ekipmanlara (pompalar, elektrikli testereler, çeşitli makineler vb.) sahip mülk sahipleri kendileri için "üç aşamayı" gerçekleştirmeye çalışıyorlar.


Bu motorların avantajları:

  1. Olağanüstü basitlik, güvenilirlik ve dayanıklılık.
  2. Motorların bakım ve onarım kolaylığı.
  3. Herhangi iki fazlı kabloyu değiştirerek rotorun dönüş yönünü değiştirme yeteneği.
  4. Motorun ağa enerji salmaya başlayacağı elektromanyetik frenlemenin kullanılmasına izin veren jeneratör modunda çalışma yeteneği.

Ancak bu avantaj aynı zamanda dezavantaj da olabilmektedir. Güç kablolarını ve prizlerini değiştirirken şunları yapmalısınız: Özel dikkat Ekipmanın bağlı olmasına dikkat edin. Bu tür vakaların meydana gelmesi nadir değildir. çocuk Yuvası değiştirilmesi gerektiğinde güç kablosu daha güçlü birine. İş bittikten sonra mutfaktaki kıyma makineleri ve sebze kesiciler, çalışma milleri ters yönde dönmeye başlayınca çalışmayı bıraktı. Çamaşırhanede ise ütü tamburunun mekaniği tamamen sıkıştı. Ve bunların hepsi kabloyu takarken bazı iki fazlı kabloların karıştırılmasıydı.

Yürürken kurulum işi Bu dikkate alınmalı ve kritik olmayan motorlarda kabloların doğru fazlanması açısından her zaman kontrol edilmelidir. Çünkü fazlamanın yanlış olması durumunda arızalanabilecek ekipmanlar var.

Asenkron elektrik motorlarının dezavantajları

Ancak bu motorların avantajlarının yanı sıra elbette dezavantajları da var. Bu, öncelikle nominal akımı 4-5 kat aşan büyük bir başlangıç ​​​​akımıdır. Motor için devre kesicileri takarken ikincisi dikkate alınmalıdır - "D" sınıfı devre kesicileri monte edin. İkincisi, başlatma sırasında şaftta düşük tork. Ataleti yüksek olan bazı mekanizmalar için gereğinden daha güçlü bir motor takılması gerekmektedir.

Üç fazlı elektrik motorunun bağlanması ve çalışması

Şimdi üç fazlı motorları ağa bağlama hakkında. Motordaki anahtarlama kutusunda üç sargının uçları altı terminale bağlanır. Nötr tel için ek bir terminal de bulunmaktadır. Topraklama terminali, motor muhafazasında montaj tırnaklarının veya flanşın yakınına yerleştirilebilir.

Sargılar "yıldız" veya "delta" adı verilen iki şekilde bağlanabilir.
Terminal kutusundaki motordaki sargıların başlangıçları genellikle C1, C2 ve C3 olarak işaretlenir. Sargıların uçları sırasıyla C4, C5 ve C6'dır. Buna göre yıldız bağlantısı şu şekilde yapılır: sargıların uçları birbirine bir köprü ile bağlanır, C1, C2 ve C3 terminalleri sırasıyla faz telleri L1,L2 ve L3.

Bazen sargıların uçları nötr tele bağlanır, ancak bu gerekli değildir çünkü motordaki fazlar arasındaki yük tekdüzedir ve nötr telden akım geçmeyecektir.

Delta bağlantı, sargıların uçlarının ve başlangıçlarının seri olarak bağlandığı ve bağlantı noktalarına fazlar beslendiği zamandır. Yani C1, C5 ve L1 bağlıdır; C2, C6 ve L2; C3, C4 ve L3. Nötr tel kullanılmaz.

Bir yıldızla bağlandığında stator sargılarının alacağı dikkate alınmalıdır. faz gerilimi ve fazdan 1,7 kat daha yüksek olan bir üçgen - doğrusal ile bağlandığında. Motor 220/380 veya 127/220 olarak belirtildiği yerde motor üzerindeki işaretleri kontrol ederken bu dikkate alınmalıdır. Son motor V üç fazlı ağ 220/380'in yanma ihtimali çok yüksek.

Daha yüksek bir hat voltajında ​​\u200b\u200bçalışma nedeniyle bir delta ile bağlandığında gücün arttırılması dışında, bir veya başka bir bağlantı şemasının özel bir avantajı yoktur. Ancak bunun bir sonucu olarak, üçgen bağlantıda ani akım, yıldız bağlantıya göre önemli ölçüde daha yüksektir. Bunu düşürmek için bazen, başlatma anında sargıları bir yıldıza bağlayan ve ardından bağlantıyı bir üçgene değiştiren bir röle makinesi kullanılır.

Bir faz kesildiğinde kısa devre rotorlu üç fazlı asenkron motorun çalışması

Tamamen pratik ilgi çekici bir soru, fazlardan biri bozulursa üç fazlı asenkron motora ne olacağıdır?
Motor çalışırken bu durum meydana gelirse, her türlü sargı bağlantısıyla çalışmaya devam edecektir. Ancak gücü yaklaşık yarı yarıya azalacaktır. Yük maksimum düzeyde kalırsa, çalışma sargılarının aşırı ısınması kaçınılmazdır.

Elektrik motorlarıyla ilgilenen herkesin, herhangi bir elektrik motorunun mekanik olarak aşırı yüklenmesinin, sargıların aşırı ısınmasına ve yanmasına neden olduğunu kesin olarak anlaması gerekir. Ve motoru çalıştıran mekanizmalar bozulduğunda meydana gelen rotoru sert bir şekilde kilitlerseniz, böyle bir elektrik motorunu açma girişimi, kısa devre tüm sonuçlarıyla birlikte çevrimiçi.

Ancak fazlardan biri kesilirse, yalnızca sargılar yıldızla açıldığında ve nötr tel bağlandığında motoru çalıştırabilirsiniz. Yine, ortaya çıkan tüm sonuçlarla birlikte motor gücü yarı yarıya azalır.

Tek fazlı bir ağda üç fazlı asenkron motoru çalıştırma imkanı

Bu soru pratikte oldukça sık karşımıza çıkıyor, örneğin üç fazlı asenkron motorlu bir pompanız var ve onu geçici olarak açmanız gerekiyor; hatta pompanın gücünün düşeceğini kabul ediyorsunuz ancak evinizin elektrik şebekesi tek. -faz.
Bu soru başka bir soruya dönüşüyor: mümkün mü? tek fazlı ağ dönen bir manyetik alan mı elde ediyorsunuz?
Cevap aynı anda evet ve hayırdır.
Evet, çünkü motorun dönen rotoru (elle döndürürseniz) dönmeye ve çalışmaya devam edecektir.
Hayır, çünkü motoru kendi başına çalıştırmak mümkün olmayacaktır.

Bir benzetme yaparak, tek silindirli içten yanmalı bir motorun krank mekanizmasını hayal edebiliriz. Mekanizmanın pistonu üst ölü noktadadır. Pistona yukarıdan basılarak mekanizmayı çalışmaya başlamaya zorlamak mümkün müdür? HAYIR! Öncelikle mili hafifçe çevirerek mekanizmayı ölü merkezinden çıkarmalısınız. Üstelik mili hangi yöne çevirirseniz dönüş o yönde başlayacaktır.

Tam olarak aynı tek fazlı elektrik motoru alternatif akım - dönme yönü başlangıçta belirlenmedi - hangi yönde dönmeye başlamalı? Bu nedenle motorun bir tarafına başka bir başlangıç ​​​​sargısı yerleştirmeniz gerekir. Ve bu başlangıç ​​​​sargısında, fazdaki akımı, bu sargının motorda ana sargıya göre kaydırıldığı ölçüde derece kadar kaydırın. Bu şekilde inşa edilmiştir tek fazlı motorlar alternatif akım, başlatmak için daha sonra kapatılabilen bir başlangıç ​​​​sargısı kullanırlar. Bazen bu tür motorlara iki fazlı denir.

Üç fazlı asenkron motorda bu sarmaya başlamaüç sargıdan biri hizmet edebilir. Bunu sadece endüktif bir reaktans (çekirdek üzerindeki bir bobin) veya kapasitif bir kapasitör olabilen bir faz değiştirme cihazı aracılığıyla açmanız yeterlidir. En yaygın uygulama kapasitör kaydırmadır.

Öncelikle hangi voltaj için tasarlandığına bakmanız gerekir. üç fazlı motor. Şebeke voltajınız 220 volt ise ve motor 127/220 volt için tasarlanmışsa motor sargılarını bir üçgenle bağlamanız gerekir. Ve 220/380 voltluk bir motorunuz varsa, sargıları bir yıldıza bağlamanız gerekir.
Daha öte nötr Tel tek fazlı ağ, sargıların bir (üç) terminaline, ikinci terminale faz telini ve üçüncü terminale bir dal bağlarız. faz teli bir kapasitör aracılığıyla.
Bundan sonra motoru çalıştırıyoruz. Yaklaşık olarak fazlardan biri bozulduğunda olduğu gibi yarım güç kaybıyla çalışacaktır.


Gerekli kapasitör kapasitesi nasıl belirlenir?

Sargılarınız bir yıldıza bağlıysa, kapasitörün kapasitansını hesaplama formülü şöyle görünür:

C = 2800 I/U

Motor sargılarını bir üçgenle bağlarken formül şöyle görünür:

C = 4800 I/U

burada C, mikrofarad cinsinden kapasitörün kapasitansıdır, I, motorun amper cinsinden çalışma akımıdır, U, volt cinsinden şebeke voltajıdır.