Устройство трехфазного асинхронного двигателя

Трехфазные асинхронные двигатели могут быть подключены к однофазным системам с помощью фазосдвигающих элементов. Двигатель может работать как однофазный двигатель с пусковой обмоткой (рис. a, b и d) или как конденсаторный двигатель с постоянно работающим конденсатором (рис. c, e и f).

Асинхронный электродвигатель: устройство, принцип работы, виды

Одним из наиболее распространенных в мире электродвигателей является асинхронный двигатель. Благодаря высокой надежности и неприхотливости в эксплуатации, эти агрегаты широко применяются в различных областях промышленности и сельского хозяйства и помогают решать бытовые и общепромышленные задачи любой сложности. Поэтому в данной статье мы подробно рассмотрим характеристики асинхронных двигателей.

Конструктивно простейший асинхронный двигатель представляет собой рамку, вращающуюся в переменном магнитном поле. Однако на практике эта модель является достаточно информативной и не имеет практического применения в промышленности. Поэтому построение функциональной модели асинхронного двигателя показано на рис. 1 ниже.

Рис. 1.Конструкция асинхронного электродвигателя

Весь двигатель помещен в корпус7 , основной задачей которого является обеспечение достаточной механической прочности, чтобы выдерживать достаточные усилия. Поэтому чем выше мощность машины, тем прочнее шасси и корпус.

Сердечник статора 3 расположен внутри корпуса и действует как магнитный проводник для динамических линий магнитного поля. Для снижения потерь в стали магнитопровод изготавливается из формованного листа, хотя в некоторых моделях используются и монолитные варианты.

Паз сердечника статора содержит 2 обмотки, предназначенные для производства АДР посредством электричества. Количество обмоток зависит от количества пар полюсов на фазу. По количеству обмоток электродвигатели также можно разделить следующим образом

Внутри статора находится подвижный элемент (ротор 6). Бегунки могут быть короткозамкнутыми бегунками клетки или бегунками фазы. На диаграмме показан первый вариант. Ротор состоит из сердечника 5 и сепаратора 4, также изготовленного из стали. Вся конструкция установлена на металлическом валу 1, который передает вращательное и механическое усилие.

Принцип работы

Он заключается в формировании электромагнитного поля вокруг проводника, по которому течет ток. Для асинхронных двигателей этот процесс начинается, как только обмотки статора становятся активными. Это вызывает в роторе возвратно-поступательное АДР, и через металлическую раму протекает ток. Наличие вихрей создает АДР, которые формируют электромагнитное поле в роторе. Наиболее эффективная работа асинхронных двигателей достигается при работе в трехфазной сети.

Как показано на рисунке 2 ниже, обмотки статора вращаются на 120° по отношению друг к другу.

Рис. 2. Геометрический сдвиг фазы статора

Таким образом, магнитное поле рабочих обмоток может быть отрегулировано в соответствии с напряжением трехфазной сети с одинаковой разницей в электрических кривых.

Рис. 3.Принцип создания магнитного потока в асинхронных двигателях

На рисунке 3 выше все три фазы изображены разными цветами, чтобы облегчить понимание процесса, а также изображены кривые токов, протекающих через фазы асинхронного двигателя. Далее рассмотрим физический процесс заворачивания двигателя в трех положениях, показанных на схеме.

• I — В этом положении в красной обмотке двигателя протекает максимальный ток, а силовые скорости желтой и синей обмоток равны. Основной ток в динамических линиях формируется красной фазой, две другие являются дополнительными.
• II — В этот момент желтая синусоида равна нулю, поэтому ток не создается, а ток и синяя фаза равны. Ток образует две фазы одновременно, смещаясь по часовой стрелке вправо и поворачиваясь.
• III- Третья точка характеризуется провалом мощности синей кривой, в то время как красная и желтая кривые имеют одинаковую ширину, но противоположные направления. Следовательно, максимальные линии магнитных линий Южного и Северного полюсов смещены на дополнительные 30°.

Согласно этому принципу, магнитное поле статора вращается в асинхронной электрической машине в течение периода. Благодаря магнитному взаимодействию с полем статора асинхронного электродвигателя, бегунок постепенно перемещается вокруг своей оси. Можно сказать, что бегунок пытается препятствовать полю статора. Из-за разного вращения поля этот тип электродвигателя называется асинхронной машиной.

Отличие от синхронного двигателя

Помимо простых асинхронных электрических двигателей, в промышленности используются и современные двигатели. Основное отличие современных двигателей заключается во вспомогательной обмотке курсора, используемой для создания фиксированного магнитного потока, как показано на рисунке 4 ниже.

Рисунок 4.Различия между асинхронными и современными двигателями

Эта обмотка создает магнитный поток, который не зависит от старой движущей силы электродвигателя. Таким образом, когда современный двигатель стимулируется, его ось начинает вращаться одновременно с полем статора. В отличие от асинхронного типа, существует разница в движении. Это естественным образом выражается как скольжение и рассчитывается по типу

где S — величина скольжения, измеряемая в процентах, n₁ — частота, с которой вращается старое поле, n₂ — частота, с которой вращается ротор.

Современные двигатели используются в тех областях, где важно поддерживать высокую степень синхронизации между подачей энергии и началом движения. Они также обеспечивают поддержание рабочей функции в начале работы.

На практике существует ряд асинхронных электродвигателей, которые различаются как по дальности действия, так и по мощности в соответствии с ГОСТ 12139-84. Поскольку перечислить все варианты невозможно, мы рассмотрим наиболее важные критерии, по которым асинхронные машины делятся на типы.

В зависимости от количества фаз поставки мы находим.

• Три фазы — используются в сетях, где все фазы могут быть подключены одновременно, но в определенных случаях могут работать и в однофазных сетях.
• Используется во многих бытовых приборах, состоящих из двух рабочих обмоток, одна из которых питает напряжение сети, а другая соединена фазосдвигающим конденсатором.
• Одна фаза — ранняя модель содержит две обмотки, поэтому одна работает, а другая является стартером.

Различают в зависимости от типа ротора.

• Runner Short — Circuit cage — более высокая пусковая мощность, но и более низкая стоимость.
• Роторы с обмоткой fic — двигатель работает более плавно, поскольку ротор оснащен вспомогательной обмоткой.

В зависимости от способа кормления:

• статор — классические модели, в которых рабочие обмотки установлены на статоре,
• Ротор — рабочие обмотки располагаются на вращающемся элементе; на практике широко используются асинхронные двигатели Шраге-Рихтера.

Сегодня все чаще используются двухфазные асинхронные двигатели с алюминиевым полым ротором. Вращение вызывается бифуркациями, возникающими внутри цилиндра и взаимодействующими с вращающимся магнитным полем.

Принцип работы двигателя

Чтобы понять, как работают трехфазные асинхронные двигатели, необходимо провести простой эксперимент. Вам понадобится обычный подковообразный магнит и медный стержень. Магнит должен быть надежно закреплен на ручке, с помощью которой его можно повернуть в точку относительно своей оси. Медный стержень закрепляется на подшипнике и вставляется в пространство между концами (полюсами) подковообразного магнита. Это означает, что стержень находится внутри магнита, точнее, внутри плоскости вращения магнита.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Теперь вам нужно просто повернуть магнитное устройство за ручку. Предпочтительно по часовой стрелке. Поскольку между полюсами существует магнитное поле, оно также будет вращаться. Таким образом, поле будет пересекать или разрезать цилиндр своими силовыми линиями. Именно здесь вступает в силу закон электромагнитной индукции. То есть, внутри медного стержня начнут накапливаться токи. В свою очередь, они начнут формировать собственное магнитное поле, которое будет взаимодействовать с основным магнитным полем.

Это заставит стержень вращаться в том же направлении, что и магнит. И здесь возникает момент, который также заключается в принципе работы электродвигателя. Об этом уже говорилось. Если скорость вращения стержня такая же, как у магнита, то их силовые линии не пересекаются. То есть, вращения не будет из-за отсутствия двух токов.

• Магнитное поле вращается с той же скоростью, что и сам магнит, поэтому такая скорость называется синхронной.
• Стержень, с другой стороны, вращается с меньшей скоростью, поэтому его называют асинхронным. Отсюда, в принципе, и название самого электродвигателя.

警告。 Разница в скоростях магнитных полей не очень велика. Это значение называется дрейфом.

Кстати, определить величину скольжения по формуле несложно:

• S — величина скольжения,
• n — скорость вращения магнита,
• n1 — скорость движения курсора.

Устройство двигателя

Конечно, показанное выше устройство никак нельзя назвать электродвигателем, потому что для примера мы использовали магнит, которого в двигателе просто не существует. Поэтому необходимо создать структуру, в которой электрический ток создавал бы это магнитное поле. Кроме того, он должен вращаться. Российскому ученому удалось сделать это с помощью трехфазного переменного тока.

Следовательно, трехфазный асинхронный двигатель имеет три обмотки, расположенные под углом 120º друг к другу. Каждая обмотка подключается к фазной цепи трехфазной сети переменного тока. Обмотки крепятся к статору, который представляет собой металлический сердечник в виде полого корпуса. Они также крепятся к полюсам сердечника.

警告。 Каждый виток имеет два свободных конца. Один из них подключен к фазе сети, а другой — к двум другим концам двух других обмоток, т.е. к одной цепи.

Внутри полого сердечника ротор крепится к подшипнику. По сути, это один и тот же цилиндр с сердечником. Схема соединений обмоток и расположения курсоров показана ниже.

Когда ток проходит через обмотки, создается вращающееся магнитное поле, которое воздействует на ротор и заставляет его также вращаться. Как это работает.

Чтобы понять, как работает трехфазный асинхронный двигатель, необходимо рассмотреть его рабочую схему. Для облегчения этой задачи рекомендуется обратиться к приведенной ниже схеме.

• Таким образом, место ‘А’. В нем первый полюс имеет нулевую фазу, второй полюс — северный, то есть отрицательный, а третий имеет положительный заряд. Поэтому ток движется вдоль стрелок, показанных на диаграмме. Для тех, кто забыл школьную программу по физике, напомним, что движение магнитного поля происходит по правилу правой руки. Таким образом, его вращение направлено с севера на юг, т.е. от второго витка (обмотки) к третьему витку.
• Позиция «B». Ноль находится во второй катушке, к югу от первой катушки (положительный) и к северу от третьей катушки (отрицательный). Это означает, что магнитный поток направлен от катушки № 3 к катушке № 1. Это означает, что полюса сдвинуты на 120°.
• Позиции «B» и «D» имели точно такой же сдвиг полюсов всего на 120º.

При смене полярности возникает вращающийся магнитный поток, который притягивает ротор. Последний начинает вращаться. Как и выше, вращательная (механическая) энергия поступает от электричества.

ПРИМЕЧАНИЯ. Если заменить вторую и третью обмотки, двигатель будет вращаться в противоположном направлении. Конечно, сами обмотки не меняются, меняются только соединения с различными фазами сети.

Рассмотрена конструкция трехфазного асинхронного двигателя с использованием двухполюсной схемы магнитного поля с тремя обмотками в статоре. Число оборотов равно текущему числу колебаний в минуту. Если в цепи переменного тока частота колебаний составляет 50 Гц в секунду, то это 3000 (оборотов в минуту) в минуту.

Технические характеристики

На что обычно следует обращать внимание при выборе электродвигателя? Как правило, технических характеристик не так много. Это мощность, измеряемая в кВт, и скорость вращения ротора, выраженная в оборотах в минуту. Все остальные технические характеристики менее важны для выбора. Однако вес изделия, например, помогает рассчитать нагрузку на основание или опорную раму.

Поэтому мы сосредоточились на асинхронных двигателях. Это электрический прибор, часто используемый в домах для бытовых целей. Теперь, когда мы понимаем конструкцию и работу двигателя, мы обсудим, как правильно подключить двигатель к однофазной сети в отдельной статье.

Схема реверса (см. рис. 10) аналогична, но в ней используются два пускателя КМ1 и КМ2. Асинхронный двигатель питается непосредственно от SB2 и наоборот.

Устройство и принцип действия асинхронного двигателя

Основными компонентами асинхронного двигателя являются статор и ротор, разделенные воздушным зазором. Обмотки и сердечник ротора выполняют активную работу в двигателе.

Асинхронные двигатели относятся к разнице между скоростью вращения ротора и скоростью электромагнитного поля.

Статор — это неподвижная часть двигателя, его сердечник изготовлен из электромагнитной стали и установлен на раме. Рама отлита из немагнитных материалов (чугун, алюминий). Обмотка статора представляет собой трехфазную систему, в которой провода расположены в пазах с углом отклонения 120°. Фазы обмотки стандартно подключаются к сети по схеме «звезда» или «треугольник».

Ротор — это движущаяся часть двигателя. Существует два типа бегунков асинхронного двигателя: бегунки с короткозамкнутой клеткой и бегунки с фазой. Эти типы отличаются конструкцией обмоток ротора.

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором

Этот тип электродвигателя был впервые запатентован М.-О. Доливо-Добровольского и широко известен как «беличье колесо» из-за своего внешнего вида. Закороченная обмотка ротора состоит из закороченного медного стержня (алюминий, латунь) с кольцом, который вставляется в гнездо обмотки сердечника ротора. Поскольку ротор этого типа не имеет подвижных контактов, эти двигатели очень надежны и долговечны в эксплуатации.

Асинхронные двигатели с фазным ротором

Это устройство позволяет изменять скорость в широком диапазоне. Фазный ротор представляет собой трехфазную обмотку, соединенную в звезду или треугольник. Эти двигатели оснащены специальными щетками, с помощью которых можно регулировать скорость вращения ротора. Добавление специального реостата в механизм этих двигателей снижает пусковое сопротивление двигателя и минимизирует пусковые токи, которые могут негативно повлиять на сеть и само устройство.

Принцип действия.

При подаче тока в обмотку статора возникает магнитный поток. Фаза смещена на 120°, что вызывает вращение обмотки. При коротком замыкании ротора это вращение создает ток в роторе и электромагнитное поле. Магнитные поля ротора и статора взаимодействуют, вращая ротор электродвигателя. Если ротор находится в фазе, напряжение подается на статор и ротор одновременно, и в каждом механизме возникают магнитные поля, которые взаимодействуют друг с другом и вызывают вращение ротора.

Достоинства асинхронных электродвигателей

Наиболее часто используются асинхронные двигатели, поскольку они являются очень эффективными устройствами с отличными механическими свойствами.

Режимы работы

Асинхронные двигатели являются гибкими устройствами и имеют несколько режимов работы по продолжительности

• Непрерывный, для
• Краткосрочный,.
• Прерывистый,.
• Повторяемость и простота в ;
• Специальный.

Непрерывный режим — основной режим работы асинхронных устройств, характеризующийся непрерывной работой электродвигателя без отключения при постоянной нагрузке. Этот режим работы является наиболее распространенным и используется на промышленных предприятиях повсеместно.

Кратковременный режим работы — работает в течение фиксированного периода времени (10-90 мин) до достижения постоянной нагрузки и не успевает нагреться до максимума. После этого он отключается. Этот режим используется при подаче рабочих веществ (вода, масло, газ) и в других ситуациях.

Периодический режим — время работы имеет конкретное значение и отключается в конце рабочего цикла. Запуск рабочего режима — работа — остановка. В то же время, выключатель может быть выключен на некоторое время, не успевая остыть до внешней температуры, а затем снова включен.

Повтор — режим короткого времени — двигатель не нагревается до максимума, но и не успевает остыть до внешней температуры. Используется в лифтах, эскалаторах и другом оборудовании.

Специальный режим — продолжительность и время активации необязательны.

Электротехника основана на принципе обратимости электрических машин. Это означает, что устройство может преобразовывать электрическую энергию в механическую и выполнять обратную операцию.

Асинхронные электродвигатели также соответствуют этому принципу и могут работать в режиме двигателя и в режиме генератора.

Двигательный режим — это основной режим работы асинхронных электродвигателей. При подаче напряжения на обмотки возникает электромагнитный момент, ротор наматывается на вал, и вал начинает вращаться. Двигатель имеет постоянную частоту вращения и выполняет полезные задачи.

Генераторный режим — основан на принципе возбуждения тока в обмотке двигателя при вращении ротора. При механическом вращении ротора двигателя в обмотке статора возникает электродвижущая сила. Если в обмотке присутствует конденсатор, протекает емкостной ток. Если емкость конденсатора имеет постоянное значение, то в зависимости от характеристик двигателя происходит самовозбуждение генератора, в результате чего возникает трехфазная система напряжения. Таким образом, двигатель с сепаратором работает как генератор.

Асинхронные двигатели характеризуются скоростью вращения ротора n₂ меньше синхронной частоты вращения поля статора n₁.

Принцип работы

Принцип работы двухфазных и полифазных двигателей был разработан и запатентован Николой Тесла. Доливо-Добровольский усовершенствовал конструкцию электродвигателя и предложил использовать три фазы вместо двух фаз, применявшихся Н. Тесла.

Улучшение основано на том, что сумма двух синусоид одинаковой частоты с разными фазами дает синусоиду в сумме, что позволяет использовать три провода (с четвертым «нулевым» проводом ток близок к нулю) в трехфазной системе против четырех проводов, необходимых в двухфазной системе тока.

Сумма моментов, создаваемых отдельными проводами, образует результирующий вращающий момент двигателя. Это пара электромагнитных сил, которые стремятся вращать ротор в направлении электромагнитного поля статора.

При вращении ротора достигается определенная скорость, а магнитное поле и ротор вращаются с разными скоростями или асинхронно. Для асинхронных двигателей скорость вращения ротора всегда меньше скорости вращения магнитного поля статора.

Крутящий момент двигателя создается силой взаимодействия между магнитным полем и токами, создаваемыми им в роторе, а мощность этих токов определяется частотой вращения магнитного поля относительно вращающегося ротора. То же направление. В том же направлении, что и поле.

Поэтому, если ротор вращается с той же частотой, что и поле, относительное движение отсутствует. В этом случае ротор оседает против поля, и электростатическое напряжение не индуцируется. Это означает, что через ротор не протекает ток и не может быть создана сила, способная вращать ротор. Поэтому ясно, что двигатели описанного типа могут работать только при частоте вращения поля, т.е. частоте вращения ротора, которая незначительно отличается от частоты тока.

Поэтому такие двигатели в технике принято называть «асинхронными» (от греческого «synchronous» — согласование или координация времени, числитель «a» означает отрицательный). Если для работы электродвигателя требуется скорость, отличная от скорости самого двигателя, рекомендуется использовать шестерни или ремни разных пропорций.

Само собой разумеется, что при увеличении нагрузки на двигатель, т.е. при увеличении механической мощности, передаваемой двигателем, ток в роторе, а также ток в статоре должны быть увеличены, чтобы двигатель мог поглотить соответствующую мощность. Главное. Поэтому при эксплуатации двигателей необходимо строго соблюдать следующие правила

1. Двигатель всегда должен быть рассчитан в соответствии с мощностью, необходимой для фактически работающего двигателя.
2. Если нагрузка двигателя составляет менее 40% от нормальной нагрузки и обмотки статора соединены в треугольник, рекомендуется перейти на соединение звездой.
3. Чтобы изменить направление вращения вала двигателя, необходимо поменять местами два сетевых кабеля, подключенных к двигателю. Это можно легко сделать с помощью биполярного переключателя.

Это происходит автоматически. Это происходит потому, что ток в роторе также генерирует собственное магнитное поле в окружающем пространстве, которое воздействует на обмотки статора и индуцирует в них электростатическое напряжение. Взаимосвязь между потоками ротора и статора, или реакция якоря, как говорят, управляет изменением токов статора, обеспечивая соответствие мощности, получаемой от сети, механической мощности двигателя.

Изменение частоты вращения ротора

Параллельные обмотки двух фаз образуют пару полюсов, смещенных в пространстве на 120°. Обмотки соединяются последовательно, образуя две пары полюсов, что позволяет снизить скорость вращения в два раза. Отдельный источник питания или тиристорный преобразователь частоты используется для управления скоростью вращения ротора путем изменения частоты тока.

Поскольку при запуске двигатель создает значительный крутящий момент и имеет относительно небольшой холостой ход, скорость ротора быстро возрастает и приблизительно равна скорости возбуждения. В результате относительная частота практически равна нулю, а ток ротора практически равен нулю. Стремительный.

Для двигателей малой и средней мощности кратковременная перегрузка при запуске не опасна, но при запуске очень мощных двигателей (десятки киловатт) используются специальные пусковые муфты, которые гасят ток в обмотке после достижения нормальной скорости. Эти розетки постепенно отключаются.

При увеличении нагрузки двигателя скорость вращения ротора немного уменьшается, а скорость поля на роторе увеличивается, одновременно с этим увеличивается ток ротора и крутящий момент, создаваемый двигателем.

Однако для изменения мощности двигателя от нуля до нормы требуется незначительное изменение скорости вращения ротора (примерно до 6% от максимального значения). Поэтому асинхронные трехфазные двигатели поддерживают почти постоянную скорость вращения ротора при очень больших колебаниях нагрузки.

Хотя изначально существует возможность регулировки этой скорости, соответствующие устройства редко используются на практике, поскольку они сложны и менее выгодны. Если требования к скорости вращения электродвигателя отличаются от требований к скорости вращения самого двигателя, рекомендуется использовать зубчатые колеса или ремни с разными передаточными числами.

Способы торможения двигателей

Торможение обратным током изменяет направление магнитного поля машины за счет изменения двух проводов, соединяющих трехфазную сеть с обмотками статора. Это создает электромагнитный тормоз. При динамическом торможении обмотки статора отключаются от 3-фазной сети и подключаются к сети постоянного тока. Постоянное магнитное поле статора вызывает быструю остановку бегунка.

Чтобы лучше понять торможение двигателем, рекомендуем также прочитать подробнее обо всем, что нужно знать о шаговых двигателях.

После отключения от сети двигатель продолжает работать из-за бездействия. Кинетическая энергия используется для преодоления сопротивления движению. Поэтому после того, как кинетическая энергия будет израсходована, скорость двигателя будет равна нулю.

Такое отключение двигателя на холостом ходу называется свободным ходом. Многие двигатели, работающие в течение длительного времени или при высоких нагрузках, перестают работать плавно.

Для защиты двигателей от обрыва фаз или перекоса фаз используются реле контроля фаз для полного отключения питания (с помощью автоматического или ручного сброса). На каждую группу двигателей можно установить одно реле.

Более простой и универсальной защитой, обязательной в соответствии с правилами эксплуатации и обычно достаточной при соответствующих размерах, является установка трехфазного выключателя (по одному на двигатель), который активирует источник питания при превышении номинального тока любой фазы. Длительный (до нескольких минут) номинальный ток из-за перегрузки двигателя, перекоса фаз или обрыва фазы.

Помимо простых асинхронных электрических двигателей, в промышленности используются и современные двигатели. Основное отличие современных двигателей заключается во вспомогательной обмотке курсора, используемой для создания фиксированного магнитного потока, как показано на рисунке 4 ниже.

Подключение асинхронного двигателя

Трехфазный переменный ток

Трехфазный переменный ток является наиболее широко используемой системой передачи. Основным преимуществом трехфазных систем перед однофазными и двухфазными является их экономичность. В трехфазной цепи мощность проходит по трем проводникам, а токи в различных проводниках смещены друг относительно друга на 120°, поэтому синусоидальные ВЭД различных фаз имеют одинаковую частоту и одинаковую амплитуду.

Звезда и дельта.

Обмотки статора трехфазных двигателей соединяются в звезду или треугольник, в зависимости от напряжения питания. Концы трехфазных обмоток соединяются внутри двигателя (три провода из двигателя), вытягиваются наружу (шесть проводов наружу) и подключаются к распределительной коробке (шесть проводов в коробку и три наружу). ящика).

Фазное напряжение — это разность потенциалов между началом и концом фазы. Другое определение соединения звездой: фазное напряжение — это разность потенциалов между линейным проводом и нейтралью (обратите внимание, что в треугольном соединении нейтраль отсутствует).

Напряжение сети — это разность потенциалов между двумя проводниками линии (между фазами).

ВНИМАНИЕ: Хотя мощность для соединений «звезда» и «треугольник» рассчитывается по одной и той же формуле, подключение одного и того же двигателя к одной и той же установке разными способами приведет к разному потреблению мощности. Неправильное подключение может привести к расплавлению обмоток статора.

Пример: предположим, что электродвигатель подключен к 3-фазной сети переменного тока с помощью узла «звезда»._л= 380 В (или U_ф= 220 В) и потребляет ток I_л= 1А. общая потребляемая мощность:.

Теперь измените схему соединения на треугольник. Напряжение сети остается неизменным u_л= 380 В, но напряжение между фазами увеличивается в три раза (маршрут 3) U_ф= U_л= 380 В. Увеличение фазного напряжения увеличивает фазный ток в три раза. Поэтому линейный ток в треугольной цепи в три раза выше, чем линейный ток в звездообразной цепи. Соответственно, потребление энергии также в три раза выше.

Если двигатель рассчитан на 3-фазное соединение звездой переменного тока, треугольное соединение может повредить двигатель.

Управление асинхронным двигателем

Способы подключения асинхронного электродвигателя к сети питания:
• Подключение через пускатель плавного пуска

Прямое подключение к сети

Магнитные пускатели можно использовать для управления асинхронными двигателями, подключая двигатель непосредственно к сети переменного тока.

Магнитные пускатели можно использовать для реализации схем.

Тепловые реле могут использоваться для защиты двигателя от токов, значительно превышающих номинальное значение.

Необратимые цепи

Схема подключения 3-фазного асинхронного электродвигателя к 3-фазной сети переменного тока через магнитные пускатели L1, L2 и L3 — контакты для подключения к 3-фазной сети переменного тока, QF1 — выключатель питания, SB1 — кнопка стоп, SB2 — кнопка пуск, кнопка пуск, KK1 — тепловое реле, HL1 — сигнальная лампочка, M — трехфазный Асинхронный двигатель

Реверсивная электрическая схема

Реверсивная электрическая схема подключения 3-фазных асинхронных двигателей к 3-фазной сети переменного тока через магнитные пускатели L1, L2, L3 — контакты для подключения к 3-фазной сети переменного тока, QF1 — автоматический выключатель, KM1, KM2 — магнитные пускатели, K1 M — 3-фазный асинхронный двигатель, SB1 — кнопка остановки, SB2 — пуск вперед кнопка, SB3 — кнопка запуска заднего хода, HL1, HL2 — индикаторные лампы

Недостатком переключения непосредственно на обмотку асинхронного двигателя от сети является высокий пусковой ток при запуске двигателя.

Плавный пуск асинхронного двигателя

В тех случаях, когда скорость двигателя не нужно регулировать во время работы, для снижения пускового тока используются плавные пускатели.

Плавные пускатели защищают асинхронные двигатели от повреждений, вызванных внезапным увеличением потребляемой мощности во время пуска, и ограничивают пусковой ток. Плавные пускатели позволяют асинхронным двигателям плавно ускоряться и замедляться.

Устройства плавного пуска дешевле и компактнее, чем преобразователи частоты. Они используются, когда регулировка скорости и крутящего момента требуется только при запуске.

Частотное управление асинхронными двигателями

Частотные преобразователи используются для управления скоростью и моментом асинхронных двигателей. Принцип работы преобразователей частоты основан на изменении частоты и напряжения переменного тока.

Использование частотного преобразователя позволяет:
• Снижение энергопотребления двигателя,.
• Контроль оборотов двигателя (плавный запуск и остановка, регулировка оборотов во время работы); и
• предотвращение перегрузок двигателя и продление срока службы.

В зависимости от функционала частотные преобразователи реализуют следующие методы регулирования асинхронным электродвигателем: ; .

Трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором

Асинхронные двигатели — это асинхронные двигатели, в которых обмотки ротора соединены с контактным кольцом1.

До широкого применения преобразователей частоты асинхронные двигатели средней и большой мощности изготавливались с использованием фазовращателей. Трехфазные асинхронные двигатели (ADFM) обычно используются для тяжелых условий пуска. В качестве крановых двигателей переменного тока или для привода устройств, требующих нефазного регулирования скорости.

Проектирование АДФР

Фаза ротора

Фазный ротор по сути представляет собой трехфазную обмотку (аналогично обмотке статора), которая вставляется в гнездо в сердечнике ротора. Фазные концы этой обмотки ротора обычно соединены звездой, а пусковые концы соединены контактными кольцами, изолированными друг от друга и от вала. Трехфазный пусковой или регулирующий штекер обычно подключается к контактным щеткам. Асинхронные двигатели с фазным приводом имеют лучшие характеристики запуска и управления, но они сложнее, чем короткозамкнутые двигатели.

Statis ADFR.

Статор короткозамкнутого асинхронного двигателя идентичен статору короткозамкнутого асинхронного двигателя.

Определение выводов вспомогательной обмотки трехфазного АДСР

Наименования выводов обмотки ротора трехфазных машин, ранее разработанных и модернизированных в соответствии с ГОСТ 26772-85