Асинхрони микромотори

Обично се електрични мотори дијеле у три групе: велике, средње и мале снаге. За моторе мале снаге (назваћемо их микромоторима) горња граница снаге није постављена, обично неколико стотина вата. Микромотори се широко користе у кућним апаратима и уређајима (сада свака породица има неколико микромотора - у фрижидерима, усисивачима, магнетофонима, плејерима итд.), Мерној опреми, системима аутоматског управљања, ваздухопловству и свемирској технологији и другим областима људске активности.

Први ДЦ мотори појавили су се тридесетих година КСИКС века. Велики корак у развоју електромотора учинио је као резултат проналаска 1856. године немачки инжењер Сиеменс двоструког претварача и открићем динамоелектричног принципа 1866. године. 1883. Тесла, а 1885. Феррари је самостално изумио асинхрони мотор наизменичне струје. 1884. године, Сиеменс је створио комутаторски мотор са наизменичном струјом са серијским навијањем узбуде. Хазелвандер и Доливо-Доброволски су 1887. предложили дизајн ротора са кавезом за веверице, што је увелико поједноставило дизајн мотора. Године 1890. Цхитин и Лебланц су први користили кондензатор за промену фаза.

У кућним електричним апаратима електрични мотори су почели да се користе 1887. - у вентилаторима, 1889 - у шиваћим машинама, 1895 - у бушилицама, од 1901 - у усисивачима. Међутим, до данас, потреба за микромоторима била је толико велика (до шест микромотора се користи у модерној видео камери) да су се појавиле специјализоване фирме и предузећа за њихов развој и производњу.

Једнофазни асинхрони микромотори су најчешћи тип, они задовољавају захтеве већине електричних погона уређаја и уређаја, одликује их ниским трошковима и нивоом буке, високом поузданошћу, не захтевају одржавање и не садрже покретне контакте.

Укљученост. Асинкрони микромотор може бити са једним, два или три намотаја. Мотор са једним навијањем нема почетни покретачки обртни момент, а да бисте га покренули, потребно је да користите, на пример, мотор за покретање. У мотору с два намотаја један од намотаја, назван главни, директно је повезан са мрежним напајањем (Сл. 1). Да би се створио почетни тренутак у другом помоћном намотају, струја мора бити померена у фази у односу на струју у главном намоту. За то је у серију укључен додатни отпорник са помоћним намотом, који може бити активне, индуктивне или капацитивне природе.

Најчешће се кондензатор укључује у помоћни круг напајања намотајем, при чему се добија оптимални фазни угао струја у намотима једнак 90 ° (сл. 1.6). Кондензатор који је стално укључен у круг напајања помоћног намотаја назива се радним. Ако је при покретању мотора потребно осигурати повећан стартни обртни момент, тада се паралелно с радним кондензатором С почетни кондензатор Ца укључује у почетно вријеме (Сл. 1, ц). Након што се мотор убрза до ротације, почетни кондензатор се искључује помоћу релеја или центрифугалног прекидача. У пракси се често користе верзије са слике 1.6.

Ефекат фазног помака може се постићи вештачким повећањем активног отпора помоћног намотаја. То се постиже или укључивањем додатног отпорника или производњом помоћног намотаја из жице високог отпора. Због повећаног загревања помоћног намотаја, последњи се искључује након покретања мотора.Такви мотори су јефтинији и поузданији од кондензаторских, иако не омогућавају фазни помак струја наматања од 90 °.

Да би се обрнуо смјер вртње вратила мотора, помоћни намот треба укључити у круг напајања индуктор или индуктор, услед чега ће струја у главном намоту надмашити струју у помоћном намоту. У пракси се ова метода ретко користи, јер је фазни помак незнатан због индуктивне природе отпора помоћног намотаја.

Најчешће се између главног и помоћног намота употребљава метода фазног помака, која се састоји у затварању помоћног намотаја. Главни намот има магнетну везу са помоћним, тако да када се главни намот споји на мрежну мрежу, ЕМФ се индукује у помоћном и настаје струја која заостаје у фази са струјом главног намота. Ротор мотора почиње да се окреће у правцу од главног до помоћног намотаја.

Трофазни асинхрони мотор са три намотаја може се користити у режиму једнофазног напајања. Слика 2 приказује укључење мотора са три намотаја према схеми „звезда“ и „троугао“ у једнофазни режим рада (Штајнметсова шема). Два од три намотаја су директно повезана на мрежу напајања, а трећа је спојена на напајање путем почетног кондензатора. Да би се створио потребан покретачки обртни момент, потребно је серијски повезати отпорник са кондензатором, чији отпор зависи од параметара намотаја мотора.

Слика 2

Намотаји. За разлику од асинхроних мотора са три намотаја, које карактерише симетрични просторни распоред и исти параметри намотаја на статору, код мотора са једнофазним напајањем главни и помоћни намоти имају различите параметре. За симетрична намотаја, број жљебова по полу и фази може се одредити из израза: к = Н / 2пм, где је Н број жљебова статора; м је број намотаја (фаза); п је број полова. У асиметричним намотима значајно се мења број жлебова које заузме свако навијање. Због тога главни и помоћни намоти имају различит број обртаја. Типичан пример је 2 / 3-1 / 3 навијање (Сл. 3), у коме је 2/3 утора статора заузет главним, а 1/3 помоћно навијање.

Слика 3

Изградња. Сл. 4 приказује пресјек мотора са два концентрована или намотана намота која се налазе на половима статора. Свако навијање (главно 1 и помоћно 2) формирано је од два намотаја смјештена на супротним половима. Завојнице се постављају на ступове и убацују у јарбол машине, који у овом случају има квадратни облик. Са стране радног ваздушног завоја, завојнице се држе помоћу посебних избочења које делују као полусне ципеле 3. Захваљујући њима, кривуља расподјеле индукције магнетског поља у радном ваздушном отвору приближава се синусоиду. Без ових избочења облик наведене кривуље је готово правоугаони. Као елемент за промену фаза за такав мотор можете користити и кондензатор и отпорник. Такође можете кратко спојити помоћно навијање. У овом случају мотор се претвара у асинхрону машину са раздвојеним половима.

Слике 4, 5

Сплит мотори се најчешће користе због своје конструктивне једноставности, високе поузданости и ниске цијене. Такав мотор такође има два намотаја на статору (Сл. 5). Главни намот 3 је направљен у облику завојнице и повезан је директно на мрежу напајања. Помоћни намот 1 је кратког споја и садржи од једног до три окрета по полу. Покрива део пола, што објашњава и име мотора. Помоћно навијање је направљено од бакрене жице округлог или равног облика, пресјека неколико квадратних милиметара, која се савија у окрете одговарајућег облика. Затим се крајеви намотаја спајају заваривањем.Ротор мотора је направљен у кратком споју, а на његовим крајевима су монтиране пераје за хлађење, што побољшава уклањање топлоте из намотаја статора.

Опције дизајна за моторе са раздвојеним половима приказане су на сликама 6 и 7. У принципу, главни намот може бити смештен симетрично или асиметрично у односу на ротор. Сл. 6 приказује дизајн мотора са асиметричним главним намотом 5 (1 - рупа за причвршћивање; 2 - магнетни скретница; 3 - кратки спој намота; 4 - рупе за монтирање и поравнање; 6 - оквир за наматање; 7 - јарбол). Такав мотор има значајно расипање магнетног тока у спољном магнетном кругу, па његова ефикасност не прелази 10-15%, а производи се снагом не већом од 5-10 вата.

Са становишта обрадивости, мотор са симетрично смјештеним главним намотом је сложенији. У моторима снаге 10-50 В користи се композитни статор (Сл. 7, где: 1 - прстен јарма; 2 - прстена кратког споја; 3 - пол; 4 - кавез ротора веверице; 5 - магнетни схунт). Због чињенице да су мотори мотки прекривени јармом, а намотаји су смештени унутар магнетног система, магнетни токови распршења су много мањи него у дизајну на слици 6. Снага мотора 15-25%.

Слике 6, 7

Слика 8

Да бисте променили број обртаја мотора са раздвојеним половима, користите крос попречног пола (Сл. 8). У њему је прилично једноставно променити број парова полова намотаја статора, за промену којих је довољно укључити укључене намотаје у складу са укљученим намотима. У моторима са раздвојеним половима користи се и принцип контроле брзине, који се састоји у пребацивању намотаја намотаја из серије у паралелну.

Приадко А. Д.

Прочитајте и:Минатоов магнетни мотор: да ли постоји корнукопија магнетне енергије?