Κατηγορίες: Προτεινόμενα άρθρα » Αρχάριοι ηλεκτρολόγοι
Αριθμός προβολών: 46734
Σχόλια σχετικά με το άρθρο: 2

Ασύγχρονοι μικροκινητήρες

 

Ασύγχρονοι μικροκινητήρεςΣυνήθως, οι ηλεκτροκινητήρες χωρίζονται σε τρεις ομάδες: μεγάλη, μεσαία και χαμηλή ισχύς. Για κινητήρες χαμηλής ισχύος (εμείς θα τις ονομάσουμε μικροκινητήρες), το ανώτατο όριο της ισχύος δεν έχει ρυθμιστεί, συνήθως μερικές εκατοντάδες βατ. Οι μικροκινητήρες χρησιμοποιούνται ευρέως σε οικιακές συσκευές και συσκευές (τώρα κάθε οικογένεια διαθέτει πολλούς μικροκινητήρες - ψυγεία, ηλεκτρικές σκούπες, μαγνητοσκόπια, παίκτες κλπ.), Εξοπλισμό μέτρησης, συστήματα αυτόματου ελέγχου, αεροδιαστημική και διαστημική τεχνολογία και άλλους τομείς ανθρώπινης δραστηριότητας.

Οι πρώτοι κινητήρες DC εμφανίστηκαν στη δεκαετία του '30 του 19ου αιώνα. Ένα μεγάλο βήμα στην ανάπτυξη των ηλεκτρικών κινητήρων έγινε ως αποτέλεσμα της εφεύρεσης το 1856 από τον Γερμανό μηχανικό Siemens ενός μετατροπέα δύο βραχιόνων και την ανακάλυψη της δυναμοηλεκτρικής αρχής το 1866. Το 1883, Tesla, και το 1885, η Ferrari εφευρέθηκε ανεξάρτητα έναν ασύγχρονο κινητήρα AC. Το 1884, η Siemens δημιούργησε έναν κινητήρα μεταλλάκτη με εναλλασσόμενο ρεύμα, με μια σειρά τύλιξης διέγερσης. Το 1887, οι Hazelwander και Dolivo-Dobrovolsky πρότειναν ένα σχεδιασμό ρότορα τύπου κλουβί, που απλοποίησε σε μεγάλο βαθμό το σχεδιασμό του κινητήρα. Το 1890, η Chitin και η Leblanc χρησιμοποίησαν για πρώτη φορά έναν πυκνωτή μετατόπισης φάσης.

Στις οικιακές ηλεκτρικές συσκευές, οι ηλεκτροκινητήρες άρχισαν να χρησιμοποιούνται το 1887 - σε ανεμιστήρες, το 1889 - σε ραπτομηχανές, το 1895 - σε ασκήσεις, από το 1901 - σε ηλεκτρικές σκούπες. Ωστόσο, μέχρι σήμερα, η ανάγκη για μικροκινητήρες έχει αποδειχθεί τόσο μεγάλη (έως και έξι μικροκινητήρες που χρησιμοποιούνται σε μια σύγχρονη βιντεοκάμερα) που έχουν εξειδικευμένες επιχειρήσεις και επιχειρήσεις για την ανάπτυξη και την παραγωγή τους.


Οι μονοφασικοί ασύγχρονοι μικροκινητήρες είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος, πληρούν τις απαιτήσεις των περισσότερων ηλεκτρικών μηχανισμών κίνησης συσκευών και συσκευών, που χαρακτηρίζονται από χαμηλό κόστος και επίπεδο θορύβου, υψηλή αξιοπιστία, δεν απαιτούν συντήρηση και δεν περιέχουν κινούμενες επαφές.


Συμπερίληψη. Ένας ασύγχρονος μικροκινητήρας μπορεί να είναι με ένα, δύο ή τρία περιελίξεις. Ένας μοτέρ μονής περιέλιξης δεν έχει αρχική ροπή εκκίνησης και για να το ξεκινήσετε πρέπει να χρησιμοποιήσετε, για παράδειγμα, ένα κινητήρα εκκίνησης. Σε έναν κινητήρα δύο περιελίξεων, μία από τις περιελίξεις, που ονομάζεται κύριος, συνδέεται απευθείας με την παροχή ρεύματος (εικόνα 1). Για να δημιουργηθεί μια στιγμή εκκίνησης σε άλλο βοηθητικό τύλιγμα, ένα ρεύμα πρέπει να μετατοπιστεί σε φάση σε σχέση με το ρεύμα στο κύριο τύλιγμα. Γι 'αυτό, ένας πρόσθετος αντιστάτης συμπεριλαμβάνεται σε σειρά με την βοηθητική περιέλιξη, η οποία μπορεί να είναι ενεργή, επαγωγική ή χωρητική.

Ασύγχρονοι μικροκινητήρες
Σχήμα 1

Συχνά, ένας πυκνωτής περιλαμβάνεται στο κύκλωμα ισχύος βοηθητικής περιέλιξης, ενώ επιτυγχάνεται η βέλτιστη γωνία φάσης των ρευμάτων στις περιελίξεις ίση με 90 ° (Εικ. 1.6). Ένας πυκνωτής που περιλαμβάνεται συνεχώς στο κύκλωμα τροφοδοσίας της βοηθητικής περιέλιξης καλείται λειτουργικός. Εάν κατά την εκκίνηση του κινητήρα είναι αναγκαία η παροχή αυξημένης ροπής εκκίνησης, τότε παράλληλα με τον πυκνωτή εργασίας S, ο πυκνωτής εκκίνησης Ca ενεργοποιείται για την ώρα έναρξης (εικ. 1, γ). Αφού ο κινητήρας επιταχύνει σε ταχύτητα περιστροφής, ο πυκνωτής εκκίνησης απενεργοποιείται χρησιμοποιώντας ένα ρελέ ή έναν φυγοκεντρικό διακόπτη. Στην πράξη, συχνά χρησιμοποιούν την έκδοση του Σχήματος 1.6.

Το φαινόμενο μετατόπισης φάσης μπορεί να επιτευχθεί με την τεχνητή αύξηση της ενεργού αντίστασης της βοηθητικής περιέλιξης. Αυτό επιτυγχάνεται είτε με την ενεργοποίηση πρόσθετου αντιστάτη, είτε με την κατασκευή βοηθητικής περιέλιξης από σύρμα υψηλής αντοχής. Λόγω της αυξημένης θέρμανσης της βοηθητικής περιέλιξης, η τελευταία σβήνει μετά την εκκίνηση του κινητήρα.Αυτοί οι κινητήρες είναι φθηνότεροι και πιο αξιόπιστοι από τους πυκνωτές, αν και δεν παρέχουν μετατόπιση φάσης των ρευμάτων περιέλιξης των 90 °.

Για να αντιστρέψετε την κατεύθυνση περιστροφής του άξονα του κινητήρα, η βοηθητική περιέλιξη θα πρέπει να περιλαμβάνεται στο κύκλωμα ισχύος επαγωγέα ή επαγωγέα, με αποτέλεσμα το ρεύμα στην κύρια περιέλιξη να ξεπερνά το ρεύμα στο βοηθητικό τύλιγμα. Στην πράξη, αυτή η μέθοδος σπάνια χρησιμοποιείται, αφού η μετατόπιση φάσης είναι ασήμαντη λόγω της επαγωγικής φύσης της αντίστασης του βοηθητικού τυλίγματος.

Τις περισσότερες φορές, χρησιμοποιείται μια μέθοδος μετατόπισης φάσης μεταξύ του κύριου και του βοηθητικού τυλίγματος, το οποίο συνίσταται στο κλείσιμο του βοηθητικού τυλίγματος. Το κύριο τύλιγμα έχει μαγνητική σύνδεση με το βοηθητικό, έτσι ώστε όταν το κύριο τυλιγμένο καλώδιο συνδέεται με την παροχή ρεύματος, το EMF προκαλείται στο βοηθητικό και δημιουργείται ρεύμα που υστερεί στη φάση από το ρεύμα του κύριου τυλίγματος. Ο ρότορας του κινητήρα αρχίζει να περιστρέφεται προς την κατεύθυνση από το κύριο στην βοηθητική περιέλιξη.

Τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε λειτουργία μονοφασικής τροφοδοσίας. Το σχήμα 2 δείχνει την ενσωμάτωση ενός κινητήρα τριών περιελίξεων σύμφωνα με τα σχήματα "αστέρι" και "τρίγωνο" σε λειτουργία μονοφασικής λειτουργίας (σχήμα Steinmets). Δύο από τα τρία τυλίγματα είναι απευθείας συνδεδεμένα στο δίκτυο τροφοδοσίας και το τρίτο είναι συνδεδεμένο στην τάση τροφοδοσίας μέσω του πυκνωτή εκκίνησης. Για να δημιουργηθεί η απαραίτητη ροπή εκκίνησης, πρέπει να συνδεθεί εν σειρά ένας αντιστάτης με τον πυκνωτή, η αντίσταση του οποίου εξαρτάται από τις παραμέτρους των περιελίξεων του κινητήρα.

Ασύγχρονοι μικροκινητήρες

Σχήμα 2


Περιελίξεις. Σε αντίθεση με τους ασύγχρονους κινητήρες τριών κυλίνδρων, οι οποίοι χαρακτηρίζονται από συμμετρική χωρική διάταξη και τις ίδιες παραμέτρους των περιελίξεων στον στάτορα, σε μοτέρ με μονοφασική παροχή ρεύματος, τα κύρια και τα βοηθητικά περιελώματα έχουν διαφορετικές παραμέτρους. Για συμμετρικές περιελίξεις, ο αριθμός των αυλακώσεων ανά πόλο και φάση μπορεί να προσδιοριστεί από την έκφραση: q = N / 2pm, όπου N είναι ο αριθμός των αυλακώσεων του στάτη. m είναι ο αριθμός των περιελίξεων (φάσεις). p είναι ο αριθμός των πόλων. Σε ασύμμετρες περιελίξεις, ο αριθμός των αυλακώσεων που καταλαμβάνει κάθε τύλιξη αλλάζει σημαντικά. Επομένως, οι κύριες και βοηθητικές περιελίξεις έχουν διαφορετικό αριθμό στροφών. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι η περιέλιξη 2 / 3-1 / 3 (σχήμα 3), στην οποία τα 2/3 των σχισμών του στάτορα καταλαμβάνονται από το κύριο και το 1/3 είναι το βοηθητικό τύλιγμα.

Ασύγχρονοι μικροκινητήρες

Σχήμα 3


Κατασκευή. Το σχήμα 4 δείχνει μια διατομή ενός κινητήρα με δύο συμπυκνωμένες ή περιελίξεις περιέλιξης που βρίσκονται στους πόλους του στάτορα. Κάθε τύλιξη (κύριο 1 και βοηθητικό 2) σχηματίζεται από δύο πηνία που βρίσκονται σε αντίθετους πόλους. Τα πηνία τοποθετούνται στους στύλους και εισάγονται στο ζυγό της μηχανής, που σε αυτή την περίπτωση έχει τετράγωνη μορφή. Από την πλευρά του διακένου εργασίας, τα πηνία κρατούνται από ειδικές προεξοχές που δρουν ως παπουτσάκια πόλων 3. Χάρη σε αυτές, η καμπύλη κατανομής της επαγωγής μαγνητικού πεδίου στο διάκενο αέρα εργασίας προσεγγίζει ένα ημιτονοειδές. Χωρίς αυτές τις προεξοχές, το σχήμα της καθορισμένης καμπύλης είναι σχεδόν ορθογώνιο. Ως στοιχείο μετατόπισης φάσης για έναν τέτοιο κινητήρα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τόσο πυκνωτή όσο και αντίσταση. Μπορείτε επίσης να βραχυκυκλώσετε την βοηθητική περιέλιξη. Σε αυτή την περίπτωση, ο κινητήρας μετατρέπεται σε ασύγχρονη μηχανή με χωριστούς πόλους.

Ασύγχρονοι μικροκινητήρες

Σχήματα 4, 5

Οι κινητήρες διαχωρισμού πόλων χρησιμοποιούνται συνήθως λόγω της δομικής απλότητας, της υψηλής αξιοπιστίας και του χαμηλού κόστους. Ένας τέτοιος κινητήρας έχει επίσης δύο περιελίξεις στον στάτορα (Εικ. 5). Το κύριο τύλιγμα 3 κατασκευάζεται με τη μορφή ενός πηνίου και συνδέεται απευθείας στο δίκτυο τροφοδοσίας. Το βοηθητικό τύλιγμα 1 βραχυκυκλώνεται και περιέχει από μία έως τρεις στροφές ανά πόλο. Καλύπτει μέρος του πόλου, το οποίο εξηγεί το όνομα του κινητήρα. Το βοηθητικό τύλιγμα είναι κατασκευασμένο από σύρμα χαλκού στρογγυλού ή επίπεδου με διατομή πολλών τετραγωνικών χιλιοστών, το οποίο κάμπτεται σε στροφές του αντίστοιχου σχήματος. Κατόπιν τα άκρα των περιελίξεων συνδέονται με συγκόλληση.Ο ρότορας του κινητήρα βραχυκυκλώνεται και τα πτερύγια ψύξης τοποθετούνται στα άκρα του, τα οποία βελτιώνουν τη διάχυση της θερμότητας από τις περιελίξεις του στάτορα.

Οι επιλογές σχεδίασης για μοτέρ διαχωρισμένου πόλου φαίνονται στα σχήματα 6 και 7. Κατ 'αρχήν, το κύριο τύλιγμα μπορεί να τοποθετηθεί συμμετρικά ή ασύμμετρα σε σχέση με τον δρομέα. Το σχήμα 6 δείχνει τον σχεδιασμό του κινητήρα με ασύμμετρη κύρια περιέλιξη 5 (1 - οπή στερέωσης, 2 - μαγνητική διακλάδωση, 3 - βραχυκυκλωμένη περιέλιξη, 4 - οπές τοποθέτησης και ευθυγράμμισης, 6 - πλαίσιο περιελίξεως, 7 - ζυγό). Ένας τέτοιος κινητήρας έχει μια σημαντική διασπορά της μαγνητικής ροής στο εξωτερικό μαγνητικό κύκλωμα, επομένως η απόδοσή του δεν υπερβαίνει το 10-15% και παράγεται για ισχύ που δεν υπερβαίνει τα 5-10 watt.

Από την άποψη της κατασκευής, ένας κινητήρας με συμμετρική κύρια περιέλιξη είναι πιο περίπλοκος. Σε κινητήρες ισχύος 10-50 W, χρησιμοποιείται ένας σύνθετος στάτορας (Σχήμα 7, όπου: 1 - δακτύλιος ζυγού, 2 - βραχυκυκλωμένος δακτύλιος, 3 - πόλος, 4 - ρότορας κλουβί σκίουρου, 5 - μαγνητικό διακλάδωση). Λόγω του γεγονότος ότι οι στύλοι κινητήρα καλύπτονται από τον ζυγό και οι περιελίξεις βρίσκονται μέσα στο μαγνητικό σύστημα, οι μαγνητικές ροές της σκέδασης είναι πολύ μικρότερες από ό, τι στο σχέδιο του Σχήματος 6. Απόδοση κινητήρα 15-25%.

Ασύγχρονοι μικροκινητήρες

Σχήματα 6, 7

Ασύγχρονοι μικροκινητήρες

 

Σχήμα 8

Για να αλλάξετε τις στροφές του κινητήρα με στύλους διαίρεσης, χρησιμοποιήστε κύκλωμα διασταυρούμενων πόλων (εικόνα 8). Σε αυτό, η αλλαγή του αριθμού των ζευγών πόλων των περιελίξεων του στάτορα είναι αρκετά απλή, για αλλαγή που αρκεί για να ενεργοποιήσετε τις περιελίξεις που περιλαμβάνονται σύμφωνα με τις περιελίξεις που περιλαμβάνονται. Στους κινητήρες με σπασμένους πόλους, χρησιμοποιείται επίσης η αρχή του ελέγχου της ταχύτητας, η οποία συνίσταται στην εναλλαγή των πηνίων περιέλιξης από σειρά σε παράλληλη.

Πρυάκκο Α. Δ.

Διαβάστε επίσης:Ο μαγνητικός κινητήρας του Μινατό: υπάρχει μια αγκυροβόλα μαγνητικής ενέργειας;

Δείτε επίσης στο i.electricianexp.com:

  • Πώς να καθορίσετε τις περιελίξεις εργασίας και εκκίνησης ενός μονοφασικού μοτέρ
  • Πώς να καθορίσετε την ταχύτητα περιστροφής ενός ηλεκτροκινητήρα
  • Πώς να διακρίνετε έναν κινητήρα επαγωγής από έναν κινητήρα DC
  • Σύγχρονοι σύγχρονοι αεριωθούμενοι κινητήρες
  • Μονοφασικός ασύγχρονος κινητήρας: πώς λειτουργεί

  •  
     
    Σχόλια:

    # 1 έγραψε: | [παραθέτω]

     
     

    Το άρθρο είναι καλό. Μπορείτε να προσθέσετε λεπτομέρειες.

     
    Σχόλια:

    # 2 έγραψε: Gene | [παραθέτω]

     
     

    Ο συγγραφέας σας έχει ένα λάθος. Ferari αντί Faraday. Ή είμαι λάθος και ήταν στην πραγματικότητα Ferari