Straipsnyje sužinosite, kas yra kintamosios srovės varikliai, apsvarstykite jų įrenginį, veikimo principą, taikymo sritį. Verta paminėti, kad šiandien pramonėje daugiau nei 95 procentai visų naudojamų variklių yra asinchroninės mašinos. Jie tapo plačiai paplitę dėl to, kad turi didelį patikimumą, gali tarnauti labai ilgai dėl savo priežiūros.
Asinchroninių variklių veikimo principas
Norėdami suprasti, kaip veikia elektros variklis, galite atlikti nedidelį eksperimentą. Žinoma, tam reikia specialaus įrankio. Sumontuokite pasagos magnetą taip, kad jį varytų rankena. Kaip žinote, magnetas turi du polius. Tarp jų būtina įdėti cilindrą, pagamintą iš vario. Tikimasi, kad jis gali laisvai suktis aplink savo ašį. Dabar pats eksperimentas. Pradedate sukti magnetą, tai sukuria lauką, kurisjuda. Vario cilindro viduje pradeda atsirasti sūkurinės srovės, kurios neutralizuoja magnetinį lauką.
Dėl to varinis cilindras pradeda suktis ta kryptimi, kuria juda nuolatinis magnetas. Be to, jo greitis yra šiek tiek mažesnis. Taip yra dėl to, kad vienodu greičiu jėgos linijos nustoja susikirsti su magneto lauku. Magnetinis laukas sukasi sinchroniškai. Tačiau paties magneto greitis nėra sinchroninis. Ir jei šiek tiek sutrumpinate apibrėžimą, jis yra asinchroninis. Iš čia ir kilo elektros mašinos pavadinimas – asinchroninis elektros variklis. Grubiai tariant, kintamosios srovės variklio grandinė yra maždaug tokia pati, kaip ir aukščiau pateiktame eksperimente. Statoriaus apvija sukuria tik magnetinį lauką.
DC Motors
Jie šiek tiek skiriasi nuo kintamosios srovės indukcinių variklių. Pirma, jis turi vieną ar dvi statoriaus apvijas. Antra, rotoriaus greičio keitimo būdas yra šiek tiek kitoks. Bet rotoriaus sukimosi kryptis keičiama keičiant poliškumą (asinchroninėse mašinose tinklo fazės yra apverstos). Nuolatinės srovės variklio rotoriaus greitį galite pakeisti padidindami arba sumažindami statoriaus apvijai taikomą įtampą.
Nuolatinės srovės variklis negali veikti be sužadinimo apvijos, esančios ant rotoriaus. Įtampa perduodama naudojant šepetį. Tai pats nepatikimiausias dizaino elementas. Iš grafito pagaminti šepečiai laikui bėgant susidėvi, todėl sugenda.varikliui reikia remonto. Atminkite, kad kintamosios srovės ir nuolatinės srovės varikliai turi tuos pačius komponentus, tačiau jų konstrukcija labai skiriasi.
Elektro variklio konstrukcija
Kaip ir bet kuri kita nestatinė elektrinė mašina, asinchroninis variklis susideda iš dviejų pagrindinių dalių – statoriaus ir rotoriaus. Pirmasis elementas yra fiksuotas, ant jo dedamos trys apvijos, kurios sujungiamos pagal tam tikrą schemą. Rotorius yra kilnojamas, jo konstrukcija vadinama "voverės narvu". Šio pavadinimo priežastis yra ta, kad vidinė struktūra labai panaši į voverės ratą.
Pastarojo, žinoma, nėra elektros variklyje. Rotorius centruojamas naudojant du dangčius, sumontuotus ant statoriaus. Jie turi guolius, kurie palengvina sukimąsi. Variklio gale sumontuotas sparnuotė. Su jo pagalba atliekamas elektrinės mašinos aušinimas. Statoriuje yra briaunų, kurios pagerina šilumos išsklaidymą. Taigi kintamosios srovės varikliai veikia normaliomis šiluminėmis sąlygomis.
Indukcinio variklio statorius
Verta pažymėti, kad šiuolaikinių asinchroninių elektros variklių statorius turi neišreikštus polius. Paprasčiau tariant, viso paviršiaus vidus yra visiškai lygus. Siekiant sumažinti sūkurinių srovių nuostolius, šerdis gaminama iš labai plonų plieno lakštų. Šie lakštai yra labai arti vienas kito ir vėliau tvirtinami korpuse, pagamintame ištapti. Statoriuje yra angų apvijų klojimui.
Apvijos pagamintos iš varinės vielos. Jų sujungimas atliekamas „žvaigžde“arba „trikampyje“. Viršutinėje korpuso dalyje yra mažas skydas, visiškai izoliuotas. Jame yra kontaktai, skirti prijungti ir sujungti apvijas. Be to, galite sujungti apvijas naudodami šiame skyde sumontuotus džemperius. Kintamosios srovės variklio įtaisas leidžia greitai prijungti apvijas prie norimos grandinės.
Indukcinio variklio rotorius
Šiek tiek apie jį jau buvo pasakyta. Tai atrodo kaip voverės narvas. Rotoriaus konstrukcija surenkama iš plonų plieno lakštų, kaip ir statorius. Rotoriaus grioveliuose yra apvija, tačiau ji gali būti kelių tipų. Viskas priklauso nuo to, ar fazinis ar voverės narvelio rotorius. Labiausiai paplitę naujausi dizainai. Stori variniai strypai į griovelius telpa be izoliacinės medžiagos. Abu šių strypų galai sujungti variniais žiedais. Kartais vietoj voverės narvelio naudojami liejiniai rotoriai.
Tačiau yra ir kintamosios srovės variklių su faziniu rotoriumi. Jie naudojami daug rečiau, daugiausia elektros varikliams, kurie turi labai didelę galią. Antrasis atvejis, kai elektros varikliuose būtina naudoti fazinius rotorius, yra didelės jėgos sukūrimas paleidimo metu. Tiesa, tam reikia naudoti specialų reostatą.
Asinchroninio variklio užvedimo būdai
Kintamosios srovės indukcinį variklį paleisti paprasta, tereikia statoriaus apvijas prijungti prie trifazio tinklo. Sujungimas atliekamas naudojant magnetinius starterius. Jų dėka galite beveik automatizuoti paleidimą. Net ir atvirkščiai galima padaryti be didelių sunkumų. Tačiau kai kuriais atvejais reikia sumažinti įtampą, kuri tiekiama į statoriaus apvijas.
Tai atliekama naudojant „trikampio“ryšio schemą. Šiuo atveju paleidimas atliekamas sujungus apvijas pagal "žvaigždės" schemą. Padidėjus apsisukimų skaičiui, pasiekus maksimalią apvijos vertę, reikia pereiti prie „trikampio“schemos. Šiuo atveju srovės suvartojimas sumažėja maždaug tris kartus. Tačiau reikia atsižvelgti į tai, kad ne kiekvienas statorius gali normaliai veikti, kai yra prijungtas pagal "delta" schemą.
Greičio valdymas
Pramonėje ir kasdieniame gyvenime dažnio keitikliai tampa vis populiaresni. Jų pagalba galite pakeisti rotoriaus sukimosi greitį nežymiu rankos judesiu. Verta paminėti, kad daugelyje mechanizmų kintamosios srovės varikliai naudojami kartu su dažnio keitikliais. Tai leidžia tiksliai sureguliuoti pavarą, o nereikia naudoti magnetinių starterių. Visi valdikliai yra prijungti prie dažnio keitiklio kontaktų. Nustatymai leidžia keisti elektros variklio rotoriaus pagreičio laiką, jo sustojimą, minimalaus ir didžiausio greičio laiką bei daugelį kitų apsauginiųfunkcijos.
Išvada
Dabar žinote, kaip veikia kintamosios srovės variklis. Mes netgi ištyrėme populiariausio asinchroninio variklio konstrukciją. Tai pigiausias iš visų rinkoje esančių. Be to, norint normaliai veikti, nereikia naudoti įvairių pagalbinių prietaisų. Visų pirma, reostatai. Ir tik toks priedas kaip dažnio keitiklis gali palengvinti asinchroninio elektros variklio darbą, žymiai išplėsti jo galimybes.
