Индукционный двигатель: Устройство и ключевые компоненты
Асинхронный двигатель (индукционный двигатель) — это важнейший элемент любого электропривода, который получил широчайшее применение в промышленности.
Конструкция: статор и его обмотка; ротор (короткозамкнутый ротор, фазный ротор), вал, подшипники и клеммная коробка.
Конструктивно асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор — это полый цилиндр из листов электротехнической стали, в пазах которого размещена трехфазная обмотка. Её выводы для подключения к сети находятся в специальной клеммной коробке.
Ротор — это вращающийся узел, насаженный на вал, который установлен в торцевых щитах на подшипниках. Существует два главных типа роторов, определяющих конструкцию машины:
- Короткозамкнутый ротор. Самый распространенный тип. Его обмотка похожа на "беличью клетку" и состоит из проводящих стержней, замкнутых с торцов кольцами.
- Фазный ротор. Имеет полноценную трехфазную обмотку, концы которой выведены на контактные кольца. Это усложняет конструкцию, но улучшает пусковые свойства.
Принцип действия: электромагнитная индукция, вращающееся магнитное поле, крутящий момент и скольжение.
В основе работы лежит фундаментальный принцип электромагнитной индукции. Когда на трехфазную обмотку статора подается напряжение, в нем создается вращающееся магнитное поле. Это поле вращается с постоянной, так называемой синхронной частотой. Пересекая проводники обмотки ротора, оно индуцирует в них электродвижущую силу и ток.
Взаимодействие этого тока ротора с магнитным полем статора порождает силу, создающую крутящий момент, который и заставляет ротор вращаться в том же направлении. Важнейшей характеристикой является скольжение — относительное отставание фактической частоты вращения вала от скорости поля. Именно наличие скольжения обеспечивает непрерывную индукцию тока в роторе и, следовательно, существование крутящего момента.
Основные технические характеристики и схемы подключения: мощность, КПД, частота вращения, синхронная частота, пусковой ток, подключение звезда и подключение треугольник.
Эффективность работы индукционного двигателя определяют его технические характеристики. Ключевыми являются номинальная мощность на валу, КПД (коэффициент полезного действия) и фактическая частота вращения ротора, которая всегда меньше, чем синхронная частота магнитного поля. Очень важный параметр — высокий пусковой ток при прямом включении. Для управления этими параметрами и подключения к сети применяются две схемы соединения обмоток статора. Схема подключение звезда (Y) используется для более высокого напряжения из двух указанных на двигателе и характеризуется меньшим пусковым током. В свою очередь, подключение треугольник (Δ) применяется для более низкого напряжения и позволяет получить полную мощность и крутящий момент.
Асинхронный двигатель как основа электропривода: регулирование скорости и реверс двигателя через частотный преобразователь; применение в промышленности (насос, вентилятор, компрессор, конвейер, станок).
Асинхронный двигатель — это ключевой элемент электропривода во всей промышленности. Для плавного регулирования скорости, используется частотный преобразователь. Это устройство меняет частоту и амплитуду напряжения, а значит, и скорость вращения вала. Кроме того, частотный преобразователь обеспечивает очень простой реверс двигателя. Благодаря универсальности, индукционный двигатель приводит в движение:
- Насос для систем водоснабжения.
- Вентилятор для систем климат-контроля.
- Компрессор для технологических установок.
- Конвейер на производственных линиях.
- Металлообрабатывающий станок.
FAQ: Вопрос ответ
Почему индукционный двигатель называют асинхронным?
Его ротор вращается асинхронно, то есть его частота вращения всегда меньше, чем синхронная частота поля статора. Эта разница скоростей, именуемая скольжение, является обязательным условием работы. Именно скольжение обеспечивает явление электромагнитной индукции в обмотке ротора, что порождает крутящий момент, приводящий в движение вал. Без скольжения двигатель не работает, ток не индуцируется.
Какое подключение лучше: подключение звезда или подключение треугольник?
Выбор схемы зависит от напряжения сети и технических характеристик машины. Схема подключение треугольник используется для меньшего из указанных на двигателе напряжений, позволяя получить полную мощность. Схема подключение звезда применяется для большего напряжения. Она обеспечивает более мягкий пуск и сниженный пусковой ток, но с меньшим моментом. Часто для мощных двигателей применяют комбинированный пуск "звезда-треугольник" для уменьшения нагрузки на сеть при запуске оборудования.
Зачем нужен частотный преобразователь для электропривода?
Частотный преобразователь – это ключевой элемент современного электропривода. Он выполняет важнейшие функции: плавное регулирование скорости вращения вала, осуществление быстрого реверса двигателя и значительное снижение пиковых значений пускового тока. Это защищает механику (включая подшипники) и питающую сеть от перегрузок. Благодаря ему асинхронный двигатель эффективно управляет работой таких агрегатов, как конвейер, компрессор, насос или станок, повышая их общий КПД и ресурс.
Источник: https://tovaropediya.ru/articles?id=22557
Хотите рассказать всем о своем товаре или об опыте его использования?
На Товаропедии® доступно размещение полезных публикации/статей о товарах.
А в карточке товара Вы можете оставить свой отзыв о нем. Все это абсолютно бесплатно.
Присоединяйтесь, ведь Товаропедия® – народный ресурс!