Sargı rotorlu asenkron elektrik motorları

Şu anda, endüstri tarafından üretilen tüm elektrik motorlarının en az %80'ini asenkron motorlar oluşturmaktadır. Bunlar, üç fazlı asenkron motorları içerir.

Üç fazlı asenkron elektrik motorları, otomasyon ve telemekanik cihazlarda, ev ve tıbbi cihazlarda, ses kayıt cihazlarında vb. yaygın olarak kullanılmaktadır.

Asenkron elektrik motorlarının avantajları

Üç fazlı asenkron motorların yaygın kullanımı, tasarımlarının basitliği, çalışmadaki güvenilirliği, iyi çalışma özellikleri, düşük maliyeti ve bakım kolaylığından kaynaklanmaktadır.

Yara rotorlu asenkron elektrik motorlarının cihazı

Herhangi bir endüksiyon motorunun ana parçaları, sabit kısım, stator ve rotor adı verilen dönen kısımdır.

Üç fazlı bir endüksiyon motorunun statoru, döküm bir çerçeveye preslenmiş lamine bir manyetik devreden oluşur. Manyetik devrenin iç yüzeyinde sargı tellerinin döşenmesi için kanallar bulunmaktadır. Bu teller, stator sargısının üç fazını oluşturan çok turlu yumuşak bobinlerin kenarlarıdır.Bobinlerin geometrik eksenleri uzayda birbirine göre 120 derece kaydırılır.

Sargı fazları şemaya göre bağlanabilir yıldız veya üçgen şebeke voltajına bağlıdır. Örneğin, motorun pasaportunda 220/380 V'luk bir voltaj belirtiliyorsa, o zaman 380 V'luk bir şebeke voltajında ​​fazlar bir "yıldız" üzerinden bağlanır. Şebeke gerilimi 220 V ise, sargılar bir «üçgen» şeklinde bağlanır. Her iki durumda da motorun faz gerilimi 220 V'tur.

Üç fazlı bir asenkron motorun rotoru, damgalı elektrikli çelik levhalardan yapılmış ve bir mile monte edilmiş bir silindirdir. Sargı tipine bağlı olarak, üç fazlı asenkron motorların rotorları sincap ve faz rotorlarına ayrılır.

Daha yüksek güçlü asenkron elektrik motorlarında ve düşük güçlü özel makinelerde, başlatma ve düzenleme özelliklerini iyileştirmek için faz rotorları kullanılır. Bu durumlarda, faz bobinlerinin (1) geometrik eksenleri uzayda birbirine göre 120 derece kaydırılmış olarak rotor üzerine üç fazlı bir sargı yerleştirilir.

Sargının fazları yıldız bağlantılı olup, uçları mil (2) üzerine monte edilmiş ve hem milden hem de birbirinden elektriksel olarak izole edilmiş üç adet kayma halkası (3) ile birleştirilmiştir. Halkalar (3) ile kayar temas halinde olan fırçalar (4) sayesinde faz sargısının devrelerine düzenleyici reostalar (5) dahil edilebilmektedir.

Rotorlu bir endüksiyon motoru daha iyi başlatma ve düzenleme özelliklerine sahiptir, ancak sincap kafesli rotorlu bir endüksiyon motorundan daha büyük kütle, boyutlar ve maliyet ile karakterize edilir.

Asenkron elektrik motorlarının çalışma prensibi

Asenkron bir makinenin çalışma prensibi, dönen bir manyetik alanın kullanımına dayanmaktadır.Üç fazlı bir stator sargısı şebekeye bağlandığında döner. manyetik alanaçısal hızı f ağının frekansı ve p sargısının kutup çiftlerinin sayısı ile belirlenir, yani. ω1 = 2πf / p

Stator ve rotor sargılarının tellerini kesen bu alan, sargılarda bir EMF'yi indükler (elektromanyetik indüksiyon yasasına göre). Rotor sargısı kapatıldığında, EMF'si rotor devresinde bir akımı indükler. Oluşan küçük alan ile akımın etkileşimi sonucunda bir elektromanyetik moment oluşur.Bu moment motor milinin direnç momentini aşarsa mil dönmeye başlar ve çalışma mekanizmasını harekete geçirir. Genellikle rotorun açısal hızı ω2, senkron olarak adlandırılan manyetik alanın ω1 açısal hızına eşit değildir. Bu nedenle motorun asenkron, yani asenkron adı verilir.

Asenkron bir makinenin çalışması, ω1 alanının ve ω2 rotorunun açısal hızları arasındaki göreli fark olan kayma s ile karakterize edilir: s = (ω1-ω2) / ω1

Rotorun manyetik alana göre açısal hızına bağlı olarak kaymanın değeri ve işareti, endüksiyon makinesinin çalışma modunu belirler. İdeal boşta modda, rotor ve manyetik alan aynı frekansta aynı yönde döner, kayma s = 0, rotor dönen manyetik alana göre sabittir, sargısındaki EMF indüklenmez, rotor makinenin akımı ve elektromanyetik momenti sıfırdır. Başlangıçta, rotor zamanın ilk anında sabittir: ω2 = 0, s = 1. Temel olarak, motor modundaki kayma başlangıçta s = 1 iken ideal boşta modda s = 0 olarak değişir. .

Rotor, manyetik alanın dönme yönünde ω2> ω1 hızında döndüğünde, kayma negatif olur. Makine jeneratör moduna geçer ve frenleme torkunu geliştirir. Rotor, manyetik kutbun dönme yönünün tersi yönde döndüğünde (s> 1), asenkron makine ters moda geçer ve ayrıca bir frenleme torku geliştirir. Böylece kaymaya bağlı olarak motor (s = 1 ÷ 0), jeneratör (s = 0 ÷ -∞) ve zıt mod (s = 1 ÷ + ∞) arasında bir ayrım yapılır. Asenkron motorları durdurmak için jeneratör ve sayaç komütasyon modları kullanılır.

Ayrıca bakınız: Bir sargı rotorlu motorun çalıştırılması