3 fázový indukčný motor
Trojfázový indukčný motor sa tiež nazýva asynchrónny motor a je to najbežnejšie používaný typ motora v priemyselných aplikáciách. Konkrétne je konštrukcia veveričej klietky najrozšírenejším elektromotorom v priemyselných aplikáciách.
Trojfázové indukčné motory pracujú pri konštantnej rýchlosti od voľnobežného stavu do plného zaťaženia. Na druhej strane sú otáčky závislé od frekvencie, a preto tieto motory nie sú efektívne prispôsobené na reguláciu otáčok. Sú jednoduché, robustné, lacné, ľahko sa udržiavajú a dajú sa vyrobiť s vlastnosťami, ktoré vyhovujú väčšine priemyselných požiadaviek.
Konštrukcia trojfázového indukčného motora
Skladá sa zo statora s vinutím statora a rotora. Stator nesie 3-fázové vinutie alebo vinutie statora, zatiaľ čo rotor nesie skratované vinutie alebo vinutie rotora. A rotor je od statora odlíšený malou vzduchovou medzerou v rozmedzí od 0,4 mm do 4 mm, ktorá sa spolieha na výkon motora. Keď sa na statorové vinutia privedú trojfázové napätia, vytvorí sa rotujúce magnetické pole. Pri otáčaní magnetického poľa sú vo vodičoch rotora klietky vo veveričke indukované prúdy. Interakcia indukovaných prúdov a magnetického poľa vytvára sily, ktoré spôsobujú aj rotáciu rotora.
Trojfázový indukčný motor
Princíp činnosti
Trojfázový indukčný motor funguje na základe Faradayovho zákona, že v obvode je indukovaný EMF z dôvodu rýchlosti zmeny magnetického toku obvodom. Statorové vinutia vo fáze 120 stupňov od seba sú napájané striedavým prúdom, a preto sa v cievkach vytvára rotujúce magnetické pole. Keď rotor pretína rotujúce magnetické pole (s relatívnou rýchlosťou), indukuje sa v rotore EMF, ktorý spôsobuje prúdenie elektrického prúdu vo vodičoch rotora. Podľa Lenzovho zákona bude oponovaná príčina výroby elektrického prúdu, ktorou je relatívna rýchlosť magnetického poľa statora, a preto sa rotor začne otáčať rýchlosťou odlišnou od synchrónnej rýchlosti magnetického poľa statora.
Výhody:
- Má jednoduchú a robustnú konštrukciu
- Je to relatívne lacné
- Vyžaduje si malú údržbu
- Má vysokú účinnosť a primerane dobrý účinník
- Má samočinný krútiaci moment
Štartovanie motora
Ako vieme, k zdroju je pripojené trojfázový indukčný motor v statore bude vytvorené rotujúce magnetické pole, ktoré spojí a rozreže tyče rotora, čo následne vyvolá prúdy rotora a vytvorí pole rotora, ktoré bude interagovať s poľom statora a produkovať rotáciu. To samozrejme znamená, že trojfázový indukčný motor je úplne schopný samočinného spustenia.
Trojfázový indukčný motorový obvod
Potreba štartéra preto nestačí na zabezpečenie rozbehu, ale na zníženie ťažkých rozbehových prúdov a preťaženie a ochrana bez napätia . Existuje niekoľko rôznych typov štartérov vrátane priameho on-line štartéra, štartéra hviezda-trojuholník, autotransformátora a odporu rotora. Každá z nich sa bude posudzovať postupne. Tu sa uvidíme štartér hviezda delta .
Toto je najbežnejšia forma štartéra používaného pre trojfázové indukčné motory. Dosahuje efektívne zníženie počiatočného prúdu počiatočným pripojením vinutia statora do hviezdicovej konfigurácie, ktorá efektívne umiestňuje ľubovoľné dve fázy do série cez napájanie.
Základný diagram hviezdy Delta
Štartovanie v hviezde má za následok nielen zníženie štartovacieho prúdu motora, ale aj štartovací krútiaci moment. Až do dosiahnutia konkrétnej rýchlosti chodu prepínač dvojitého hodu zmení usporiadanie navíjania z hviezdy na deltu, čím sa dosiahne plný krútiaci moment. Takéto usporiadanie znamená, že konce všetkých vinutí statora musia byť privádzané k zakončeniam mimo krytu motora.
Motor s rozdelenou fázou
Za normálnych okolností je napájanie domov jednofázové, zatiaľ čo indukčné motory potrebné na prevádzku rôznych elektrických spotrebičov vyžadujú viacfázový motor. Z tohto dôvodu sa indukčné motory skladajú z dvoch vinutí na získanie dvoch fáz z jednofázového napájania.
Motor s rozdelenou fázou je bežný jednofázový motor. Motor s rozdelenou fázou, ktorý sa tiež nazýva motor s indukčným štartom / indukčným chodom, je s najväčšou pravdepodobnosťou najzákladnejším jednofázovým motorom vyrobeným na priemyselné použitie, aj keď je trochu obmedzený. Na začiatku má dve vinutia z jednej fázy. Jedným z nich je hlavné vinutie a druhým je štartovacie alebo pomocné vinutie. Štartovacie vinutie je vyrobené z drôtu s menším rozchodom a menšieho počtu závitov týkajúcich sa hlavného vinutia, aby sa vytvoril väčší odpor, čím sa pole štartovacieho vinutia nastavuje na iný elektrický uhol ako u hlavného vinutia a motor sa tak otáča. Hlavné vinutie z ťažšieho drôtu udržuje motor v chode po zvyšok času. Hlavné vinutie má nízky odpor, ale veľkú reaktanciu a štartovacie vinutie má vysoký odpor, ale nízku reaktanciu.
Motor s rozdelenou fázou
Motor s rozdelenou fázou využíva spínací mechanizmus, ktorý oddeľuje štartovacie vinutie od hlavného vinutia, keď motor dosiahne asi 75% hodnotenej rýchlosti. Vo väčšine prípadov ide o odstredivý spínač na hriadeli motora. Fázový rozdiel medzi štartovacím prúdom a prúdom hlavného vinutia nedosahuje ani 90 stupňov.
Motor štartu kondenzátora:
Štartovací motor kondenzátora sa používa na vytvorenie rotujúceho statorového poľa. Tento motor je modifikáciou motora s delenou fázou, využíva kondenzátor s nízkou reaktanciou zapojený do série so štartovacím vinutím statora na zabezpečenie fázového posunu pre štartovací prúd približne o 90 stupňov.
Štartovací motor kondenzátora
Motor s permanentným rozdelením kondenzátora:
Má kondenzátor run-type permanentne zapojený do série so štartovacím vinutím. Toto robí štartovacie vinutie pomocným vinutím, akonáhle motor dosiahne rýchlosť chodu. Pretože bežecký kondenzátor musí byť navrhnutý na nepretržité používanie, nemôže poskytnúť počiatočný impulz štartovacieho kondenzátora. Kondenzátor slúži na posunutie fázy na jednom z vinutí tak, aby napätie cez vinutie bolo 90 ° od druhého vinutia. Motory s permanentným rozdeleným kondenzátorom majú širokú škálu aplikácií v závislosti od konštrukcie.
Permanentný rozdelený kondenzátorový motor
Motor s delenou fázou sa používa na všeobecné použitie. Bremená sú obvykle poháňané remeňom alebo malé bremená s priamym pohonom. Medzi aplikácie pre motory s delenou fázou patria malé brúsky, malé ventilátory a dúchadlá a ďalšie aplikácie s nízkym počiatočným krútiacim momentom, ktoré potrebujú výkon od 1/20 do 1/3 hp. A tieto motory sú zvyčajne navrhnuté na jedno napätie, čo obmedzuje flexibilitu aplikácie.
Permanentný rozdelený kondenzátorový motor
Hlavnou črtou motora s delenou fázou je, že sa dá použiť v priestoroch závodu, kde nie sú vhodné trojfázové motory, alebo pri malom zaťažení na podlahe závodu, kde môžu zaťaženie zvládnuť motory s frakčným krútiacim momentom. Motor neposkytuje značnú mieru počiatočného krútiaceho momentu, takže zaťaženie musí byť skôr malé alebo poháňané remeňom, kde je možné využiť mechanické výhody na uľahčenie rozbehu motora.
Pracovný príklad riadenia indukčného motora s rozdelenou fázou
Bloková schéma systému
Dvojfázový indukčný motor používaný vo výfukových ventilátoroch pozostáva z dvoch vinutí, z ktorých jedno vinutie napája priamo sieťové napájanie, zatiaľ čo druhé vinutie napája kondenzátor, čo spôsobuje oneskorenie napätia. Pripojenie cez tieto vinutia sa vykonáva cez relé. Keď je jedno z relé napájané, jedno z vinutí dostane priamo sieťové napájanie a druhé napája kondenzátor. Tieto relé sú zase ovládané budičom relé, ktorý je riadený mikrokontrolérom podľa vstupu používateľa cez diaľkové ovládanie televízora.
