Trójfazowy silnik asynchroniczny: zasada działania

Silniki asynchroniczne znalazły duże zastosowanie w gospodarce. Zamieniają do siedemdziesięciu procent energii elektrycznej na mechaniczne. Spośród wszystkich silników elektrycznych ten typ jest najprostszy, niezawodny i tani w produkcji. Najczęściej spotykane są trzy fazy silnik asynchroniczny Zasada działania została krótko omówiona w tym artykule.

Ogólne dotyczące silników asynchronicznych

Silniki nie mają kolektorów szczotkowych ani przesuwnych kolektorów, przez co osiągają minimalne koszty podczas ich eksploatacji. Niski koszt i wysoki stopień niezawodności sprawiły, że silniki te są rozpowszechnione w różnych dziedzinach.

Silniki to:

• jednofazowy;
• trzy fazy.

Mechanizmy jednofazowe działają w wentylatorach, obrabiarkach, pralkach, różnych narzędziach elektrycznych i pompach doprowadzających wodę. Typy trójfazowe znalazły swoje zastosowanie w różnych mechanizmach działających w przemyśle, rolnictwie i budownictwie. Są również szeroko wykorzystywane do potrzeb domowych.

Urządzenie

Trójfazowy silnik asynchroniczny, którego zasada działania jest wykonywana w standardowy sposób, jest jednostką elektryczną składającą się z:

• nieruchomy stojan;
• wirnik.

Stojan zawiera ramę, w której wtłaczany jest rdzeń elektromagnetyczny składający się z drutu magnetycznego i uzwojenia trójfazowego. Jądro służy do namagnesowania agregatu lub pojawienia się wirującego pola magnetycznego. Obwód magnetyczny składa się z cienkich, wytłoczonych, oddzielonych od siebie arkuszy, po związaniu, które tworzą zęby i wyżłobienia. Jest to mały opór magnetyczny dla przepływu, który tworzy uzwojenie stojana. W rezultacie następuje namagnesowanie, które zwiększa przepływ.

Trójfazowe uzwojenie stojana wpasowuje się w rowki, które w najprostszej wersji składają się z trzech cewek z osiami przesuniętymi do siebie o 120 stopni. Cewki fazowe są połączone w postaci gwiazdy lub trójkąta.

Bardziej szczegółowo zasada pracy asynchroniczny silnik elektryczny częściowo, związki są jasno opisane poniżej za pomocą prostego eksperymentu.

Wirnik składa się z rdzenia magnetycznego, który również posiada wytłoczone arkusze stalowe z rowkami, w których znajduje się uzwojenie. To drugie dzieje się:

• fazę podobną do tej w stojanie, która jest połączona w gwiazdę;
• zwarte, najczęściej używane, co jest formą "klatki wiewiórki".

Zasada działania silnika asynchronicznego

Już powiedziano, że trójfazowe uzwojenie stojana jest niezbędne do namagnesowania lub utworzenia wirującego pola magnetycznego. Nie jest trudno odgadnąć, co jest prawem indukcja elektromagnetyczna napędzany przez silnik asynchroniczny. Zasada działania jest następująca: wirujące pole magnetyczne stojana przecina zwarte uzwojenie wirnika, które powoduje siłę i przepływ elektromotoryczny prąd przemienny. Prąd ten formuje swoje własne pole magnetyczne i oddziałując z polem wirującym stojana, rozpoczyna rotację wirnika. Już w XVIII wieku zasada ta została przedstawiona za pomocą prostego eksperymentu: magnes podkowy obracał się ze stałą prędkością obok metalowego dysku, który był luźno przymocowany do osi. Dysk zaczął się obracać dla magnesu, ale z mniejszą prędkością.

Jeśli znasz prawo indukcji elektromagnetycznej, wtedy zjawisko staje się jasne. Gdy bieguny magnetyczne poruszają się, siła elektromotoryczna jest indukowana w pobliżu powierzchni dysku pod nimi. Z tego powodu tworzone są prądy, które tworzą pole magnetyczne.

Wizualna prezentacja

Dla uproszczenia to samo zjawisko można uważać za koło (zamiast dysku) zawierające dużą liczbę szprych połączonych za pomocą rękawa i obręczy. Prowadzą prąd. Elementarny kontur to dwa szprychy łączące ich obręcz i tuleje. Pole dysku jest sprzężone z biegunowym polem magnetycznym, a dysk jest z nim uzależniony. Jest oczywiste, że największa siła elektromotoryczna działa w stanie stacjonarnym, a najmniejsza, wręcz przeciwnie, gdy zbliża się do prędkości obrotu dysku.

Jeśli weźmiesz silnik asynchroniczny, zasada działania zwartego uzwojenia wirnika jest podobna do dysku, a stojan - do obracającego się magnesu. Jednak w nieruchomym stojanie, obrót pola magnetycznego jest realizowany przez trójfazowy układ prądowy, przechodzący przez uzwojenie z przesunięciem fazowym.