Anong de-koryenteng makina ang tinatawag na asynchronous. asynchronous na makina. Mga mode ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na makina

Paggamit: sa sambahayan at pang-industriya na electric drive at power supply. Kakanyahan: asynchronous machine na may rotor ng squirrel-cage naglalaman ng isang stator na may multi-phase helical winding na ibinahagi sa direksyon ng ehe at isang rotor na may mga axial electrically conductive rod at ang kanilang mga elemento ng pagsasara. Ang pagsasara ng mga elemento ay maaaring nasa anyo ng mga singsing o helical rod. Ang stator na may paikot-ikot ay maaaring hatiin ng mga longitudinal-radial gaps sa dalawa o higit pang mga bahagi, na sa ilang mga kaso ay maaaring maging mas advanced sa teknolohiya. 7 w.p. f-ly, 8 may sakit.

Sa kabilang banda, ang ganitong uri ng paglulunsad ay lubhang nababaluktot dahil madaling ayusin ang numero at hitsura curves na kumakatawan sa sunud-sunod na mga oras, mekanikal o elektrikal na kinakailangan. Sa pangkalahatan, ang direksyon ng pag-ikot ay baligtad sa pamamagitan ng pagbabago ng kasalukuyang daloy, na nagiging sanhi ng pagkakabaligtad ng armature field.

Sa tatlong-phase na squirrel-cage na motor, ang direksyon ng pag-ikot ng motor ay nababaligtad kung alinman sa dalawang phase ng tatlong supply circuit ay inililipat. Karaniwan, ang mga pamumuhunan na ito ay ginawa gamit ang mga contactor, na nagiging sanhi ng isang kumplikadong circuit na nangangailangan ng mas malalim na kaalaman at pag-aaral ng mga de-koryenteng motor na hindi nahuhulog sa ilalim ng antas na ito.

Ang imbensyon ay nauugnay sa asynchronous mga de-kuryenteng makina at maaaring gamitin sa high-speed domestic at industrial electric drive, pati na rin sa mga power plant na may high-speed drive.

Mga kilalang collector machine ng iba't ibang disenyo (1). Nagbibigay ng sapat na mataas na bilis ng pag-ikot bilang mga motor, mayroon silang mga makabuluhang disadvantages tulad ng mababang pagiging maaasahan, mababang teknolohiya, pagiging kumplikado ng pagpapanatili, maikling buhay ng serbisyo dahil sa pagkakaroon ng isang brush-collector assembly.

Ang magnetic field ng stator. Ang kasabay na bilis ay pare-pareho at depende sa dalas ng boltahe network ng kuryente kung saan nakakonekta ang motor at ang bilang ng mga pares ng poste ng motor. Tulad ng sa kaso tatlong-phase na motor, ang kasabay na bilis ng lahat ng single-phase induction motors ay tinutukoy ng equation.

Ang mga kasabay na makina ay maaaring gumana bilang mga generator o bilang mga motor. Ang motor na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang bilis ng pag-ikot nito ay direktang proporsyonal sa dalas ng mains. alternating current kung sino ang nagsumite nito. Ang kasabay na motor ay gumagamit ng parehong konsepto ng umiikot na magnetic field na nabuo ng stator, ngunit ngayon ang rotor ay binubuo ng mga electromagnet o permanenteng magnet na umiikot kasabay ng field ng stator.

Ang pinakamalapit sa iminungkahing ay isang asynchronous machine na may isang squirrel-cage rotor na naglalaman ng isang ferromagnetic stator na may mga puwang at inilagay sa mga ito ang isang multi-phase armature winding, isang rotor na may electrically conductive axial rods at mga elemento ng locking sa anyo ng mga singsing (2). Ang ganitong makina bilang isang makina ay libre mula sa kakulangan ng mga kolektor dahil sa kawalan ng isang kolektor at mga brush, ito ay simple at maaasahan. Gayunpaman, ang makabuluhang disbentaha nito ay ang katotohanan na kapag pinalakas mula sa network ng frequency f, hindi ito maaaring magbigay sa panimula ng mga bilis ng pag-ikot n> 60f rpm, at bilang isang generator - mga frequency ng boltahe f< n/60 Гц, и как следствие этого, имеет ограниченную область применения.

Naglalaman ito ng three-phase AC winding na tinatawag na induced winding at magnetic circuit na nabuo sa pamamagitan ng stacking magnetic sheets. umiikot na bahagi. Ang natitirang mga katangian ng rotor ay nauugnay sa layunin ng pagkuha ng isang patlang sa pagitan ng rotor at ng stator ng isang sinusoidal na kalikasan at nakasalalay sa uri ng kasabay na makina: makina na may nakausli na mga pole: ang rotor ay isang polar expansion na nagreresulta sa isang variable air gap, Naglalaman ito ng magnetic circuit na nabuo sa pamamagitan ng pag-stack ng mga magnetic sheet na mas manipis kaysa sa stator. na pumipigil sa makina na tumakbo sa ibang bilis kaysa sa synchronism.

Ang layunin ng imbensyon ay palawakin ang saklaw habang pinapanatili ang pagiging simple at pagiging maaasahan.

Ang layuning ito ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na ang mga puwang ng stator ng makina ay ginawang beveled kasama ang isang helical path sa kahabaan ng axis ng makina, at ang armature winding at closing rod ng mga elemento ng rotor ay ipinamamahagi sa direksyon ng ehe, at ang Ang pagsasara ng mga elemento ng rotor ay inilalagay sa aktibong layer ng ibabaw nito. Sa kasong ito, ang pagsasara ng mga rod ng mga elemento ng rotor ay maaaring gawin sa anyo ng mga singsing na matatagpuan sa mga annular grooves na patayo sa axis ng makina. Bilang karagdagan, ang mga elemento na nagsasara ng mga rotor rod ay maaari ding gawin sa anyo ng mga helical rod, na inilagay sa mga grooves na espesyal na ginawa para sa kanila na beveled kasama ang isang helical trajectory kasama ang machine axis at galvanically konektado sa axial rods sa kanilang mga intersection. Ang armature winding ng makina ay binubuo ng mga seksyon, ang bawat isa ay binubuo ng isang helical na aktibong bahagi at isang tuwid na frontal na bahagi, at ang mga frontal na bahagi ng mga seksyon ay inilalagay sa isang axial groove na espesyal na ginawa para sa kanila sa stator. Ang agwat ng hangin sa kahabaan ng circumference ng stator bore sa rehiyon ng mga dulong bahagi ng armature winding (ang axial groove ng stator) ay dapat gawing hindi pantay sa pamamagitan ng pagbabawas ng radial size ng stator. Ito ay kapaki-pakinabang na gawin ang axial groove ng stator na may lalim na malapit sa halaga sa radial size ng stator o sa pamamagitan ng radial na direksyon sa pagbuo ng isang slot. Ang stator at ang armature winding ay maaaring hatiin ng mga longitudinal gaps sa dalawa o higit pang mga bahagi, at ang mga seksyon ng bawat bahagi ng armature winding ay binubuo ng dalawang aktibong bahagi at dalawang frontal na bahagi na matatagpuan sa ipinahiwatig na mga puwang. Kung ang pagsasara ng mga elemento ng rotor ay helical, ang mga hakbang at direksyon ng "screws" ng stator at rotor grooves na may helical trajectory ay dapat na pareho.

At mga sistema ng paglipad at pag-navigate

Smooth rotary machine: Ang excitation winding ay ibinahagi sa ilang mga coils na nakaayos sa iba't ibang anggulo. Ang kasabay na makina ay ibang-iba sa pagpapatakbo ng isang asynchronous na makina. Permanent magnets Ang isang kasabay na motor ay ginagamit kapag kailangan ng pare-pareho ang bilis.

Bilang isang motor: sa kasong ito, ang kasabay na makina ay hinihimok sa bilis ng pag-synchronize. asynchronous na makina, na kilala rin bilang isang induction machine, ay isang AC electrical machine na walang koneksyon sa pagitan ng stator at rotor. Ang mga white cage rotor machine ay kilala rin bilang separator machine o running machine. Ang terminong asynchronous ay nagmula sa katotohanan na ang rotor speed ng mga makinang ito ay hindi eksaktong tinutukoy ng dalas ng mga alon na dumadaan sa kanilang stator.

Ang Figure 1 ay nagpapakita ng isang halimbawa ng disenyo ng makina; figure 2 - isang halimbawa ng isang rotor machine na may annular closing elements (schematically); figure 3 - isang halimbawa ng isang rotor ng makina na may helical closing elements (schematically); sa fig. 4 - isang halimbawa ng scheme ng armature winding ng makina na may ratio n c / f = 120 rpm Hz; Ang figure 5 ay isang larawan ng polarity ng magnetic field ng winding ayon sa figure 4 sa air gap (sweep kasama ang circumference); Ang figure 6 ay isang view ng makina na may stator na nahahati sa dalawang bahagi mula sa dulo kapag tinanggal ang kalasag; Ang figure 7 ay isang halimbawa ng isang armature winding circuit para sa isang makina na may stator na nahahati sa dalawang bahagi at ang ratio n c / f = 120 rpm Hz (circular scan); Ang figure 8 ay isang halimbawa ng isang armature winding circuit na may ratio na n c / f = 240 rpm Hz.

Ang isang kasabay na makina ay binubuo ng isang umiikot na bahagi, isang rotor at isang nakapirming bahagi ng stator. Ang rotor ay maaaring binubuo ng mga permanenteng magnet o maaaring binubuo ng isang paikot-ikot na may direktang kasalukuyang at magnetic circuit. Upang lumikha ng kasalukuyang, isang panlabas na puwersa ang ginagamit upang iikot ang rotor: ang umiikot na magnetic field nito ay nag-uudyok ng alternating electric current sa mga stator coils. Ang bilis ng umiikot na field na ito ay tinatawag na "synchronism speed".

Electric speed controller

Ang variable speed drive ay isang elektronikong aparato para sa pagkontrol sa bilis at metalikang kuwintas ng isang AC motor sa pamamagitan ng pagtukoy sa kinakailangang dalas at boltahe o kasalukuyang input. Ang kanilang mga aplikasyon ay mula sa pinakamaliit hanggang sa pinakamalaking makina tulad ng mga compressor. Gayunpaman, dapat tandaan na halos isang-kapat ng konsumo ng kuryente sa mundo ay binibilang ng mga de-koryenteng motor na ginagamit sa industriya. Nananatiling unsprung ang mga variable na bilis ng drive habang binabawasan nila ang pagkonsumo ng enerhiya.

Ang asynchronous machine na may squirrel-cage rotor ay naglalaman ng ferromagnetic stator 1 (tingnan ang Fig. 1) na may multi-phase armature winding 2 (sa halimbawa ng Fig.1 - three-phase) at isang rotor 3. Ang stator 1 ay naayos na sa pabahay 4 at ginawa gamit ang mga puwang 5, 6 at 7 kasama ang bilang ng mga phase A, B at C ng winding 2. Ang mga grooves ay beveled kasama ang isang helical path sa kahabaan ng axis ng makina. Mahalaga, ang tooth-groove layer ng stator ay isang multi-start (m ay ang lead-in, kung saan ang m ay ang bilang ng mga phase ng armature winding) helical na istraktura, at ang mga phase A, B at C ng winding 2 , na matatagpuan ayon sa pagkakabanggit sa helical grooves 5, 6 at 7, ay ipinamamahagi sa direksyon ng axial. Ang rotor 3 sa aktibong layer ng ibabaw ay may short-circuited winding, na binubuo ng electrically conductive axial rods 8, na ipinamamahagi sa paligid ng circumference, at pagsasara ng rods 8 elemento 9, na ipinamamahagi sa direksyon ng axial. Kapag ang pagsasara ng mga elemento 9 na ito ay maaaring gawin sa anyo ng mga singsing (tingnan ang Fig. 2), na medyo advanced sa teknolohiya. Posible rin na gawin ang pagsasara ng mga elemento 9 sa anyo ng mga helical rod (tingnan ang figure 3), na kung saan ay mas kumplikado sa istruktura at hindi gaanong advanced sa teknolohiya, ngunit nagbibigay ng pinahusay na pagganap ng makina sa pamamagitan ng pagtaas ng mutual inductance ng stator at rotor windings. Sa katunayan, ang mga helical grooves para sa naturang mga elemento ng pagsasara ay bumubuo ng isang multi-start na helical na istraktura ng ibabaw na layer ng rotor (sa halimbawa ng Fig. 3 - anim na simula). Ang mga anchor winding 2 machine ay ipinamamahagi sa direksyon ng axial ng seksyon 10 (tingnan ang figure 4), na konektado sa bawat isa sa karaniwang paraan. Ang mga seksyon 10 mismo ay aktwal na mga semi-coils na may isang helical-shaped na aktibong bahagi 11 na beveled kasama ng isang helix at isang tuwid na frontal na bahagi 12. Ang mga frontal na bahagi 12 ay inilalagay sa isang uka 13 na espesyal na ginawa para sa kanila (tingnan ang Fig.1). Dahil sa ang katunayan na ang axial line ng mga frontal na bahagi ng armature winding (slot axis 13) ay ang hangganan ng biglang pagbabago sa polarity ng stator field (tingnan ang Fig.5), na humahantong sa paglikha ng isang pagpepreno metalikang kuwintas sa makina, pagkatapos ay upang pahinain ang tinukoy na sandali, ang puwang ng hangin sa lugar na ito ay ginawang hindi pantay sa pamamagitan ng pagbawas sa laki ng radial ng stator (tingnan ang figure 1).

Bilis ng pag-ikot ng stator field

Tulad ng maiisip mo, ang kasalukuyang asynchronous na makina ay nagbago nang malaki mula nang gawin ng mga taong tumingin sa kanilang duyan. Sa katunayan, ang kanyang mga magulang ay nahahati sa pagitan ng 3 mahuhusay na inhinyero, na bawat isa, sa kanyang sariling karapatan, ay nagdala ng makabuluhang halaga upang gawin ang kanyang aparato, na ngayon ay napakapopular para sa iba't ibang layunin.

Utang namin ito, sa partikular, sa prinsipyo ng tatlong-phase sa 120 °. Sa wakas, pagsasamahin ni Mikhail Dolivo-Dobrovolsky ang parehong mga ideya at bubuo ng unang tatlong yugto a kasabay na motor na may rotor ng squirrel-cage, na tatalakayin natin nang mas detalyado sa ibaba. Ito ay mula sa kumbinasyon ng mga ideya na ang asynchronous engine ay ipinanganak, na lumitaw ngayon sa lahat ng mga industriya at para sa mga aplikasyon ng consumer, ngunit hindi ito napanalunan nang maaga.

Dahil ang mga frontal na bahagi 12 ng armature winding sa rotor ay lumikha ng isang bipolar field, na nagdudulot din ng braking torque sa makina, pagkatapos ay upang pahinain o alisin ang hindi kanais-nais na hindi pangkaraniwang bagay na ito, ang axial groove 13 ng stator ay ginawa na may lalim na malapit sa halaga sa laki ng radial ng stator o sa pamamagitan ng pagbuo ng isang puwang (tingnan ang tuldok na linya sa lugar ng uka 13 sa Fig. 1). Mula sa punto ng view ng manufacturability at maintainability ay maaaring naaangkop na dibisyon ng stator 1 at armature winding 2 longitudinal-radial gaps 14 sa dalawa (Fig.6) o higit pang mga bahagi. Sa kasong ito, ang mga seksyon ng bawat bahagi ng anchor winding 2 ay binubuo ng dalawang aktibong bahagi 15 at dalawang frontal na bahagi 16 na inilagay sa mga pagitan 14 (tingnan ang Fig.6 at 7). Sa kaso ng pagpapatupad ng mga pagsasara ng elemento 9 ng rotor 3 helical (tingnan ang figure 3) upang matiyak ang maximum electromagnetic torque machine, ipinapayong gawin ang mga hakbang ng "screws" ng helical grooves ng stator at rotor nang pareho. Ang paghahalo ng makina ay kapaki-pakinabang sa isang longitudinal-radial na pag-aayos ng mga sheet. Ang disenyo ng makina na may panlabas na stator at panloob na rotor ay inilarawan sa itaas. Gayunpaman, posible ring magdisenyo na may panloob na stator at isang panlabas na rotor, na, para sa teknolohikal o iba pang mga kadahilanan, ay maaaring mas kanais-nais.

Sa kabila ng mahusay na kadalian at gastos ng paggawa at mababang paggamit, ang induction motor ay naghihirap mula sa ilang mga disadvantages na nagpapabagal sa pag-unlad nito, kung minsan ay nagbibigay ng kalamangan sa mainstream na kasabay na teknolohiya ng mga katunggali nito. Pinapatakbo ng direktang kasalukuyang, mayroon itong maliit na metalikang kuwintas kapag nagsisimula. Sa ilalim ng parehong mga kondisyon, alam niya kung paano magpadala lamang ng isang nakapirming rate, nang walang posibleng mga pagbabago. Sa kabutihang palad, ang teknikal na pag-unlad sa paligid ng power electronics ay humantong sa ito gamit ang prinsipyo ng variable frequency, ngunit din ang kontrol ng daloy, upang pilitin ang isang mataas na metalikang kuwintas kahit na sa startup, upang ang induction motor ay nagawang kunin muli nang maaga.

Ang imbensyon ay batay sa ideya ng pagkuha ng mataas na bilis ng pag-ikot sa isang asynchronous na makina sa mababang frequency ah ng supply boltahe (motor) at, kabaligtaran, mababang boltahe frequency sa mataas na frequency pag-ikot (generator) sa pamamagitan ng pagbuo ng isang axial helical magnetic field na naglalakbay sa direksyon ng axial. Ang axial movement ng naturang field na may kaugnayan sa elementary rotor circuits ay katumbas ng pag-ikot nito (tingnan ang Fig.5). Sa kasong ito, depende sa pitch ng "screw" ng field, ang axial displacement nito sa pamamagitan ng isang poste division ay katumbas ng pag-ikot nito ng isang tiyak na bilang ng mga rebolusyon. Halimbawa, ang paglipat ng field sa pamamagitan ng isang pole division na may field na "screw" pitch na katumbas ng pole division ay katumbas ng pag-ikot nito sa isang pagliko, na may hakbang na 0.5 - ng dalawang pagliko, atbp. Dahil ang pitch ng "screw" ng field ay tinutukoy lamang ng pitch ng "screw" ng armature winding (stator slots), - ang mga halagang ito ay katumbas ng bawat isa - pagkatapos ay ang relasyon sa pagitan ng frequency frequency f at ang dalas ng pag-ikot ng patlang ng stator (kasabay na dalas ng pag-ikot) n c ay tinutukoy mula sa sumusunod na pangangatwiran.

Dahil sa ilang maliliit na pagbabago, dahil sa teknikal, ang rotor lamang ang naiiba. Susuportahan ng makina ang parehong bilang ng mga makina. Sa huli, ang high-speed na tren ay makikinabang mula sa isang malinaw na pagtaas sa kahusayan at isang bahagyang pagtaas sa kapangyarihan mula 800kW hanggang 280kW.

Katulad ng kasabay nitong pinsan ng motor, ang stator ay binubuo ng mga coils, karaniwang 3, na, halili-halili na criss-crossed ng kasalukuyang, ay mag-uudyok ng umiikot na magnetic field. Ang rotor ay nabuo mula sa matibay na aluminyo o tanso na mga conductor na naka-mount sa isang maikli at checkered pattern, kaya ang palayaw na "squirrel cage rotor".

Ang paggalaw ng field ng stator na may pitch ng "screw" t B1 = bawat poste division ay tumutugma (katumbas) sa pag-ikot ng field sa pamamagitan ng isang rebolusyon at ang oras na 1/2f c = 1/20 f min. Isinasaalang-alang ang inversely proportional dependence ng field rotation sa relative pitch ng "screw" ng field (slot) ng stator t B1 / ipinapakita sa itaas, ang field rotation frequency (synchronous rotation frequency) ay tinutukoy bilang mga sumusunod: n c =120f/t B1 =120fn B1 rpm, kung saan ang n B1 =/t B1 ay ang bilang ng mga pagliko ng stator slot bawat poste.

Kung ang isang aluminum rotor ay hinulma sa isang pandayan, ang tansong haluang metal ay hanggang kamakailan ay na-offset para sa mga teknikal na kadahilanan. Ngayon, upang madagdagan ang pagiging produktibo, ginawa din ang mga ito sa industriya. Ang umiikot na magnetic field ng stator ay magdudulot ng induced field sa rotor. Bilang karagdagan, ang mga terminong "motor armature" at "motor rotor" ay ginagamit sa isang katumbas na paraan, kung saan ang huli na magnetic field ay may posibilidad na tumugma sa stator indicator ngunit hindi mahuli ito: ito ay slippage.

Ang madiskarteng pagpili ng mga tagagawa

Kaya, ang bilis ng rotor ay palaging bahagyang mas mababa kaysa sa tiyempo kapag tumatakbo sa stator. Ang sitwasyong ito ang nagbigay ng pangalan sa asynchronous na motor. Ang induction motor ay marahil ang pinaka-ekonomiko sa paggawa. Ito rin ang may pinakamatatag na halaga sa industriya. Dahil walang mga magnet sa rotor, na gawa sa magnetic iron sheet at aluminyo, at mas madalas na tanso.

Sa isinasaalang-alang na halimbawa, kung saan n B1 =/t B1 =1, sa frequency f = 50 Hz n c = = 6000 rpm, na imposibleng ibigay sa isang asynchronous na makina. Sa pamamagitan ng pagpapalit ng n B1 posible na makamit ang anumang mga ratios n c /f.

Dapat pansinin na sa mga tuntunin ng mga pisikal na proseso, ang pagpapatakbo ng makina sa lahat ng mga mode (engine, generator, preno) ay hindi naiiba sa pagpapatakbo ng isang maginoo na asynchronous na makina, kung saan ang rotor ay umiikot na may ilang slip na nauugnay sa umiikot na stator. patlang.

Mga mode ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na makina

Sa malakas na pagtaas ng demand para sa ilan hilaw na materyales, na bumubuo sa pinakamakapangyarihang mga magnet, ay isang tiyak na kalamangan sa katatagan ng presyo - ang mga "rare earth" na ito ay talagang hindi maganda ang pangalan. Ang "lupa" ay makasaysayan, ito mismo ay hindi gaanong inangkop. Ang mga ito ay talagang mga mineral na medyo laganap sa Earth.

Ang talagang problema at nagpapaliwanag sa presyo ng mga elementong ito ay napakababa ng kanilang dami dahil sa deposito. Sa madaling salita, marami sa ating asul na planeta, ngunit nasa lahat ng dako sa maliliit na ugat, na ginagawa itong napakamahal upang pagsamantalahan.

Dahil sa pagiging simple at pagiging maaasahan nito, pati na rin ang posibilidad ng teoretikal na pagkuha ng anumang mataas na bilis sa mababang frequency ng mains at boltahe ng anumang mababang frequency sa mataas na bilis, ang iminungkahing makina bilang isang makina ay makakahanap ng malawak na aplikasyon sa isang electric drive ng sambahayan (mga mixer, coffee grinder, hair dryer, atbp.) sa halip na hindi mapagkakatiwalaan na mga kolektor ng motor, pati na rin sa mga daluyan at malalaking pang-industriya na high-speed electric drive (threshers, centrifuges, atbp.), kung saan ang mga frequency converter ay maaaring hindi kasama, at bilang isang generator - sa mga power plant na may high-speed (turbine) drive, kung saan ang mga reducer ay maaaring ibukod.

Fig.2. rotor ng squirrel-cage

Bukod dito, ang kanilang paggamit ay ginawa silang geostrategic resources na sinusubukan ng lahat na makuha sa mga bansa, na ang ilan ay walang matatag na demokratikong rehimen. Ito ang dahilan kung bakit ang mga tagagawa ng makina ay lalong naghahanap upang limitahan o kahit na ibigay ang mga tinatawag na mga bihirang lupa.

Ang induction motor ay hindi gumagamit ng mga magnet, kaya ito ay immune sa mga problema sa bihirang lupa at maaaring mag-claim na ang pinakamurang gumawa ng buong pamilya ng electrical unit. Ngunit mayroon ding mga analogue. Dahil kung ang motor mismo ay hindi mahal, kung gayon ang parehong ay hindi masasabi para sa mga elektronikong kinakailangan upang pamahalaan ang mga pagbabago sa bilis. Ang mahalagang materyal na ito, maliban sa paggamit sa tatlong-phase na nakapirming bilis, sa buong mundo ay nawawala ang pinansiyal na bentahe ng isang asynchronous na solusyon.

1. ASYNCHRONOUS MACHINE NA MAY SHORT-CLOSED ROTOR, na naglalaman ng stator na may ferromagnetic core na may cylindrical active surface layer na may mga grooves at isang multi-phase winding na nakalagay sa mga ito, at isang rotor concentric na may stator na may ferromagnetic core at electrically conductive axial rods sa aktibong layer ng ibabaw nito at mga elemento ng pagsasara ng mga rod, na nailalarawan sa na, upang mapalawak ang saklaw sa pamamagitan ng pagbibigay ng isang ibinigay na ratio ng bilis ng pag-ikot sa dalas ng boltahe habang pinapanatili ang pagiging simple at pagiging maaasahan, ang mga puwang ng stator ay ginawang beveled kasama ng isang helical path sa kahabaan ng axis ng makina, at ang stator winding at closing rods ng mga elemento ng rotor ay ipinamamahagi sa direksyon ng axial, at ang mga closing elements rotor ay inilalagay sa aktibong layer ng ibabaw nito.

Sa isang de-kuryenteng sasakyan, hindi ito maaaring madulas. Pagkatapos mong magpatakbo ng banayad, ang disenyo ng disenyong ito ay nagpakita ng kamangha-manghang pagganap sa loob ng higit sa isang siglo. Kung ito ay magagawang lumiko sa mataas na bilis, maaari na itong magbigay ng napakahalagang torque mula sa simula, na ginagawa itong perpekto para sa electric propulsion.

Sa kabilang banda, ang heat engine ay hindi kailanman makakapagpapantay sa tumataas na gastos sa produksyon, Pagpapanatili at pagkonsumo, na lalabas nang napakalinaw sa kanyang hindi pagsang-ayon. Katangi-tangi induction motor roadster? Ang buong disenyo nito ay nakatuon sa pagkamit ng pinakamataas na pagganap at kahusayan. Kaya, ang mga connecting rod ng rotor ay gawa sa tanso. Ito ay hindi groundbreaking, maliban na dito ang tanso ay pressure-cast sa isang pandayan direkta papunta sa rotor.

2. Ang makina ayon sa claim 1, na nailalarawan sa na ang pagsasara ng mga rod ng mga elemento ng rotor ay ginawa sa anyo ng mga singsing na matatagpuan sa mga annular grooves na ginawa sa core na patayo sa axis ng makina.

3. Ang makina ayon sa claim 1, na nailalarawan sa na ang pagsasara ng mga rod ng mga elemento ng rotor ay ginawa sa anyo ng mga helical rod na inilagay sa mga grooves na ginawang pahilig sa kahabaan ng helical path sa kahabaan ng axis ng makina, at galvanically konektado sa axial rods sa mga punto ng intersection sa kanila.

Ang disenyo ng mga asynchronous na makina na may rotor ng squirrel-cage

Ito ang kasalukuyang halaga sa mga tuntunin ng kalidad ng produkto. Ang mga sheet na nakatiklop upang mabuo ang stator at ang rotor ay pambihirang manipis at mas marami upang mabawasan ang mga pagkalugi ng eddy current. na sanhi ng magnetic field ay hahantong sa pagkawala ng enerhiya kung ang pagpupulong ay ginawa mula sa isang bloke ng bakal.

Naiintindihan namin ang pinakamahusay na performance at performance mula sa conventional traction chain ng roadster na ito. Sa patuloy na pag-unlad bawat taon, ang kahusayan ng induction motor ay halos 88% na ngayon, kapag ang pinakamahusay na mga sports car na may makabagong internal combustion engine ay halos hindi umabot sa 30%.

4. Ang makina ayon sa mga claim 1 hanggang 3, na nailalarawan sa na ang stator winding ay gawa sa mga seksyon, ang bawat isa ay binubuo ng isang helical na aktibong bahagi at isang tuwid na frontal na bahagi, at ang mga frontal na bahagi ng mga seksyon ay inilalagay sa isang axial groove ginawa sa stator.

5. Ang makina ayon sa mga claim 1 hanggang 4, na nailalarawan sa na ang air gap sa kahabaan ng circumference ng stator bore sa rehiyon ng mga frontal na bahagi ng stator winding ay ginawang hindi pantay sa pamamagitan ng pagbabawas ng radial size ng stator.

6. Ang makina ayon sa mga claim 1 hanggang 5, na nailalarawan sa na ang axial groove ng stator ay ginawa na may lalim na malapit sa halaga sa radial size ng stator, o sa pamamagitan ng radial na direksyon sa pagbuo ng isang slot.

Mga istrukturang anyo ng pagpapatupad ng mga de-koryenteng makina.

Pangunahing impormasyon tungkol sa mga serial asynchronous na motor.

Mga mode ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na makina.

Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang asynchronous na makina.

Ang aparato ng isang asynchronous na makina.

Lektura #2

Mga sistema ng nabigasyon

Irkutsk branch ng MSTU GA

Irkutsk, 2007

Asynchronous na mga de-koryenteng makina

Kotseng dekuryente

LECTURE #9

AT FLIGHT AT NAVIGATION SYSTEMS

DEPARTMENT OF AVIATION ELECTRICAL SYSTEMS

IRKUTSK BRANCH

ABANG SIBIL

MOSCOW STATE TECHNICAL UNIVERSITY

sa pamamagitan ng disiplina

para sa mga mag-aaral ng espesyalidad 160903

departamento Aviation electrical system at flight control

APPROVE

Pinuno ng Kagawaran ng Nuclear Power Plant at PNK

Kandidato ng Technical Sciences, Associate Professor Mishin S.V.

« 14 » Martha 2008 G.

Sa pamamagitan ng disiplina: Kotseng dekuryente

Paksa ng lecture: Asynchronous na mga de-koryenteng makina (2 oras)

PANITIKAN

1. Kopylov B.V. Kotseng dekuryente. M., 1988

VISUAL AIDS, APPLICATIONS, TCO

1. Pag-install ng multimedia

Tinalakay sa pulong ng departamento

« 14 » Martha 2008 lungsod, protocol no. 8/07

Ang isang asynchronous na makina ay binubuo ng dalawang pangunahing bahagi na pinaghihiwalay ng isang air gap: isang nakatigil na stator at isang umiikot na rotor. Ang bawat isa sa mga bahaging ito ay may isang core at isang paikot-ikot. Sa kasong ito, ang stator winding ay konektado sa network at ito ay, bilang ito ay, pangunahin, at ang rotor winding ay pangalawa, dahil ang enerhiya ay pumapasok dito mula sa stator winding dahil sa magnetic na koneksyon sa pagitan ng mga windings na ito.

Ayon sa kanilang disenyo, ang mga asynchronous na motor ay nahahati sa dalawang uri: mga motor na may rotor ng squirrel-cage at mga motor na may isang phase rotor. Isaalang-alang ang aparato ng isang three-phase asynchronous na motor na may rotor na squirrel-cage (Larawan 1). Ang mga makina ng ganitong uri ay ang pinakakaraniwang ginagamit.

Fig.1. Ang aparato ng isang three-phase asynchronous na motor na may rotor ng squirrel-cage:

1, 11 - bearings; 2 - baras; 3, 9 - nagdadala ng mga kalasag; 4 - kahon ng terminal; 5 - rotor core na may short-circuited winding; 6 - stator core na may paikot-ikot; 7 - katawan; 8 - stator winding; 10 - tagahanga; 12 - fan casing; 13 - panlabas na ribed ibabaw ng pabahay; 14 - paws; 15 - ground bolt

Ang nakatigil na bahagi ng makina - ang stator - ay binubuo ng isang pabahay 7 at isang core 6 na may three-phase winding 8. Ang pabahay ng makina ay hinagis mula sa aluminyo haluang metal o cast iron, o ginawa sa pamamagitan ng hinang. Ang isinasaalang-alang na makina ay may saradong blown na disenyo. Samakatuwid, ang ibabaw ng katawan nito ay may isang bilang ng mga longitudinal ribs, ang layunin nito ay upang madagdagan ang paglamig na ibabaw ng makina.

Sa pabahay mayroong isang stator core 6, na may laminated na istraktura: naselyohang mga sheet ng manipis na sheet ng mga de-koryenteng bakal na may kapal na karaniwang 0.5 mm ay natatakpan ng isang layer ng insulating varnish, na binuo sa isang pakete at naka-fasten na may mga espesyal na bracket o longitudinal welds kasama ang panlabas na ibabaw ng pakete. Ang disenyo ng core na ito ay nag-aambag sa isang makabuluhang pagbawas sa eddy currents na nangyayari sa panahon ng remagnetization ng core sa pamamagitan ng isang umiikot na magnetic field. Sa panloob na ibabaw ng stator core mayroong mga longitudinal grooves kung saan matatagpuan ang mga slotted na bahagi ng stator winding, na konektado sa isang tiyak na pagkakasunud-sunod ng mga frontal na bahagi na matatagpuan sa labas ng core sa mga dulo nito.

Sa stator bore mayroong isang umiikot na bahagi ng engine - isang rotor, na binubuo ng isang baras 2 at isang core 5 na may isang short-circuited winding. Ang nasabing paikot-ikot, na tinatawag na "squirrel wheel", ay isang serye ng mga metal (aluminyo o tanso) na mga rod na matatagpuan sa mga grooves ng rotor core, na sarado sa magkabilang panig ng mga short-circuiting rings (Fig. 2, a). Ang rotor core ay mayroon ding laminated na istraktura, ngunit ang mga rotor sheet ay hindi pinahiran ng insulating varnish, ngunit may manipis na oxide film sa kanilang ibabaw. Ito ay sapat na pagkakabukod upang limitahan ang mga eddy currents, dahil ang kanilang magnitude ay maliit dahil sa mababang dalas ng magnetization reversal ng rotor core. Halimbawa, sa isang mains frequency na 50 Hz at isang nominal slip na 6%, ang remagnetization frequency ng rotor core ay 3 Hz.


Fig.2. Rotor ng squirrel-cage:

a - paikot-ikot na "squirrel cage"; b - isang rotor na may paikot-ikot na ginawa ng paghubog ng iniksyon;

Ang squirrel-cage rotor winding sa karamihan ng mga motor ay ginagawa sa pamamagitan ng paghahagis ng assembled rotor core na may molten aluminum alloy. Kasabay nito, ang mga short-circuiting na singsing at mga blades ng bentilasyon ay inihagis nang sabay-sabay sa mga paikot-ikot na rod (Larawan 2, b).

Ang rotor shaft ay umiikot sa rolling bearings 1 at 11 na matatagpuan sa bearing shields 3 at 9.

Ang makina ay pinalamig sa pamamagitan ng pag-ihip sa panlabas na palikpik na ibabaw ng pabahay 13. Ang daloy ng hangin ay nilikha ng isang centrifugal fan 10 na sakop ng isang pambalot 12. Sa dulong ibabaw ng pambalot na ito ay may mga butas para sa air intake. Ang mga motor na may lakas na 15 kW at higit pa, bilang karagdagan sa sarado, ay gumagawa din ng isang protektadong bersyon na may panloob na bentilasyon sa sarili. Sa mga kalasag ng tindig ng mga motor na ito ay may mga butas (mga blind) kung saan ang hangin ay hinihimok sa panloob na lukab ng motor sa pamamagitan ng isang fan. Sa kasong ito, ang hangin ay "naghuhugas" ng mga pinainit na bahagi (mga windings, core) ng makina at ang paglamig ay mas mahusay kaysa sa panlabas na pamumulaklak.

Ang mga dulo ng phase windings ay dinadala sa mga terminal ng terminal box 4. Karaniwan, ang mga asynchronous na motor ay idinisenyo upang maisama sa tatlong-phase na network para sa dalawang magkaibang boltahe, na naiiba sa isang kadahilanan. Halimbawa, ang motor ay idinisenyo upang konektado sa isang network para sa mga boltahe na 380/660 V. Kung ang network boltahe ng linya 660 V, pagkatapos ay ang stator winding ay dapat na konektado sa isang bituin, at kung 380 V, pagkatapos ay may isang tatsulok. Sa parehong mga kaso, ang boltahe sa winding ng bawat phase ay magiging 380 V. Ang mga konklusyon ng phase windings ay inilalagay sa panel sa paraang ito ay maginhawa upang ikonekta ang phase windings sa pamamagitan ng jumpers, nang hindi tumatawid sa huli. (Larawan 3). Sa ilang mga low power na motor, mayroon lamang tatlong clamp sa terminal box. Sa kasong ito, ang motor ay maaaring konektado sa network para sa isang boltahe (ang koneksyon ng stator winding ng naturang motor na may isang bituin o isang delta ay ginawa sa loob ng motor).

Fig.3. Ang lokasyon ng stator winding terminals (a) at ang posisyon ng mga jumper

kapag ikinonekta ang stator winding na may isang bituin at isang tatsulok (b)

Ang makina ay naka-mount sa lugar ng pag-install nito alinman sa pamamagitan ng mga binti 14 (tingnan ang Fig. 1) o sa pamamagitan ng isang flange. Sa huling kaso, ang isang flange ay ginawa sa bearing shield (karaniwan ay nasa gilid ng nakausli na dulo ng baras) na may mga butas para sa pag-mount ng makina sa gumaganang makina. Upang maprotektahan ang mga operating personnel mula sa posibleng pinsala electric shock ang mga motor ay binibigyan ng ground bolts 15 (hindi bababa sa dalawa). circuit diagram pagsasama sa isang three-phase network ng isang asynchronous motor na may squirrel-cage rotor ay ipinapakita sa Fig. 4, a.

Fig.4. Mga diagram ng eskematiko ng pagsasama ng mga three-phase asynchronous na motor na may squirrel-cage (a) at phase (b) rotor

Ang isa pang uri ng three-phase asynchronous na motors - mga motor na may isang phase rotor - structurally naiiba mula sa itinuturing na motor higit sa lahat sa rotor device (Fig. 5). Ang stator ng motor na ito ay binubuo din ng isang pabahay 3 at isang core 4 na may tatlong-phase na paikot-ikot. Mayroon itong mga bearing shield 2 at 6 na may rolling bearings 1 at 7. Ang mga paa 10 at isang terminal box 9 ay nakakabit sa katawan 3. Gayunpaman, ang rotor ay may mas kumplikadong disenyo. Ang isang nakalamina na core 5 na may three-phase winding ay naayos sa shaft 8, katulad ng stator winding. Ang paikot-ikot na ito ay konektado sa pamamagitan ng isang bituin, at ang mga dulo nito ay konektado sa tatlong slip ring 11 na matatagpuan sa baras at nakahiwalay sa isa't isa at mula sa baras. Upang makagawa ng electrical contact sa winding ng umiikot na rotor, ang bawat slip ring 1 (Fig. 6) ay karaniwang may dalawang brush 2 na inilagay sa mga brush holder 3. Ang bawat brush holder ay nilagyan ng mga spring na nagsisiguro na ang mga brush ay nakadikit sa slip ring na may tiyak na puwersa.

Ang mga induction motor na may phase rotor ay mas kumplikado at hindi gaanong maaasahan, ngunit mayroon silang mas mahusay na kontrol at panimulang mga katangian kaysa sa mga motor na may rotor na squirrel-cage. Ang isang schematic diagram ng pagsasama sa isang three-phase network ng isang asynchronous motor na may isang phase rotor ay ipinapakita sa Fig. 4, b. Ang rotor winding ng motor na ito ay konektado sa panimulang rheostat ETC , na lumilikha ng karagdagang pagtutol sa rotor circuit R ext .

Ang isang plato ay nakakabit sa katawan ng asynchronous na motor, na nagpapahiwatig ng uri ng motor, tagagawa, taon ng paggawa at nominal na data (net power, boltahe, kasalukuyang, power factor, bilis at kahusayan).


Fig.5. Ang aparato ng isang three-phase asynchronous na motor na may isang phase rotor:

1, 7 - bearings; 2, 6 - nagdadala ng mga kalasag; 3 - katawan; 4 - stator core na may paikot-ikot; 5 - rotor core; 8 - baras; 9 - kahon ng terminal; 10 - paws; 11 - contact rings