Asenkron yürütme motorları

Asenkron aktüatör motorlar, otomatik kontrol sistemlerinde çeşitli cihazları kontrol etmek ve regüle etmek için kullanılmaktadır.

Asenkron aktüatör motorları, kendilerine bir elektrik sinyali verildiğinde çalışmaya başlar ve bunu milin belirli bir dönüş açısına veya dönüşüne dönüştürürler. Sinyalin kaldırılması, çalışan motorun rotorunun frenleme cihazları kullanılmadan derhal sabit bir duruma geçmesine neden olur. Bu tür motorların çalışması, geçici koşullar altında her zaman devam eder, bunun sonucunda rotorun dönme frekansı genellikle kısa bir sinyalle sabit bir değere ulaşmaz. Sık kalkışlar, yön değişiklikleri ve duruşlar da buna katkıda bulunur.

Tasarım gereği, yürütme motorları, iki fazının manyetik eksenleri uzayda 90 derecelik bir açıyla değil, birbirine göre yer değiştirecek şekilde yapılmış, iki fazlı bir stator sargısına sahip asenkron makinelerdir.

Stator sargısının fazlarından biri alan sargısıdır ve C1 ve C2 etiketli terminallere giden uçlara sahiptir.Bir kontrol bobini görevi gören diğerinde ise U1 ve U2 etiketli terminallere bağlı kablolar bulunur.

Stator sargısının her iki fazı da aynı frekansta karşılık gelen alternatif gerilimlerle beslenir. Böylece uyarma bobini devresi, besleme şebekesine sabit bir U gerilimi ile bağlanır ve kontrol bobini devresine bir Uy kontrol gerilimi şeklinde bir sinyal verilir (Şekil 1, a, b, c).

Pirinç. 1. Kontrol sırasında asenkron yürütme motorlarını çalıştırma şemaları: a - genlik, b - faz, c - genlik fazı.

Sonuç olarak, stator sargısının her iki fazında da karşılık gelen akımlar ortaya çıkar; bunlar, kapasitörler veya bir faz regülatörü biçimindeki dahil edilen faz kaydırma elemanları nedeniyle, zaman içinde birbirine göre kaydırılır, bu da uyarılmaya yol açar. sincap kafesli rotoru içeren eliptik dönen bir manyetik alan.

Motorun çalışma modlarını değiştirirken, sınırlayıcı durumlarda eliptik dönen manyetik alan, motorun özelliklerini etkileyen sabit bir simetri ekseni veya dairesel dönüş ile dönüşümlü hale gelir.

Yürütme motorlarının çalıştırılması, hız regülasyonu ve durdurulması, genlik, faz ve genlik-faz kontrolü vasıtasıyla manyetik alanın oluşum koşullarına göre belirlenir.

Genlik kontrolünde, uyarma bobininin terminallerindeki U voltajı değişmeden tutulur ve sadece Uy voltajının genliği değişir. Bağlantısız kapasitör sayesinde bu gerilimler arasındaki faz kayması 90 ° 'dir (Şekil 1, a).

Faz kontrolü, U ve Uy voltajlarının değişmeden kalması ve aralarındaki faz kaymasının, faz regülatörünün rotoru döndürülerek ayarlanmasıyla karakterize edilir (Şekil 1, b).

Genlik-faz kontrolü ile, yalnızca Uy voltajının genliği düzenlense de, aynı zamanda, uyarma devresinde bir kapasitörün varlığı ve stator sargısının fazlarının elektromanyetik etkileşimi nedeniyle, eşzamanlı uyarma için sargı terminallerindeki voltajın fazındaki değişiklik ve bu voltaj ile kontrol bobininin terminallerinden gelen voltaj arasındaki faz kayması (Şekil 1, c).

Bazen, alan sargı devresindeki kondansatöre ek olarak, kontrol sargı devresinde reaktif mıknatıslanma kuvvetini dengeleyen, enerji kayıplarını azaltan ve asenkron motorun mekanik özelliklerini iyileştiren bir kondansatör sağlanır.

Genlik kontrolünde, rotor hızından bağımsız olarak nominal bir sinyalde dairesel dönen bir manyetik alan gözlenir ve azaldığında eliptik hale gelir.Faz kontrolünde dairesel bir dönen manyetik alan sadece nominal bir sinyalle uyarılır ve rotor hızından bağımsız olarak 90 ° 'ye eşit ve farklı bir faz kaymasıyla U ve Uy gerilimleri arasında bir faz kayması eliptik hale gelir. Genlik-faz kontrolünde, dairesel dönen bir manyetik alan yalnızca bir modda mevcuttur - motorun çalıştırılması sırasında nominal bir sinyalde ve ardından rotor hızlandığında eliptik hale gelir.

Tüm kontrol yöntemlerinde rotorun hızı, dönen manyetik alanın doğası değiştirilerek kontrol edilir ve rotorun dönüş yönü, kontrol bobininin terminallerine uygulanan voltajın fazını 180 ° değiştirerek değiştirilir. .

Asenkron yürütme motorlarına, çok çeşitli rotor hız kontrolü, hız, büyük hız sağlayan kendinden tahrikli gücün olmaması açısından özel gereksinimler uygulanır. başlangıç ​​torku ve özelliklerinin doğrusallığının göreceli olarak korunması ile düşük kontrol gücü.

Kendinden tahrikli asenkron yürütme motorları, bir kontrol sinyali yokluğunda rotorun kendiliğinden dönmesi şeklinde kendini gösterir. Buna ya rotor sargısının yeterince büyük olmayan aktif direnci (yöntemsel olarak kendinden tahrikli) veya motorun kendisinin (teknolojik olarak kendinden tahrikli) zayıf performansı neden olur.

Birincisi, artan sargı direncine ve kritik kayma scr = 2 - 4'e sahip bir rotorun üretilmesini sağlayan, ayrıca geniş bir sabit rotor hız kontrolü aralığı sağlayan motorların tasarımında elenir ve ikincisi - dikkatli montaj ile manyetik devrelerin ve makine bobinlerinin yüksek kaliteli üretimi.

Arttırılmış aktif dirence sahip kısa devre rotorlu asenkron yürütme motorları, elektromekanik bir zaman sabiti ile karakterize edilen düşük bir hız ile karakterize edildiğinden - rotorun hızı senkron hızın sıfırdan yarısına kadar aldığı süre - Tm = 0,2 - 1,5 s , daha sonra otomatik kurulumlarda kontrol için tercih, elektromekanik zaman sabitinin daha düşük bir değere sahip olduğu manyetik olmayan içi boş rotorlu yürütme motorlarına verilir - Tm = 0,01 - 0,15 s.

Yüksek hızlı içi boş, manyetik olmayan rotorlu asenkron yürütme motorları, hem geleneksel yapıya sahip bir manyetik devreye sahip bir harici statora hem de uyarma ve kontrol sargıları olarak hareket eden fazlara sahip iki fazlı bir sargıya ve lamine ferromanyetik içi boş formda bir dahili statora sahiptir. motor yatağı kalkanına monte edilmiş silindir.

Statorların yüzeyleri, radyal yönde 0,4 - 1,5 mm büyüklüğünde bir hava boşluğu ile ayrılmıştır. Hava boşluğunda, motor miline sabitlenmiş, et kalınlığı 0,2 - 1 mm olan alüminyum alaşımlı cam bulunmaktadır. İçi boş manyetik olmayan rotorlu asenkron motorların rölanti akımı büyüktür ve 0,9 Aznom'a ulaşır ve nominal verim = 0,2 - 0,4'tür.

Otomasyon ve telemekanik kurulumlarda et kalınlığı 0,5 - 3 mm olan içi boş ferromanyetik rotorlu motorlar kullanılmaktadır. Yürütme ve yardımcı motor olarak kullanılan bu makinelerde dahili stator bulunmamakta ve rotor tek presli veya iki uçlu metal tapa üzerine monte edilmektedir.

Stator ve rotor yüzeyleri arasındaki radyal yöndeki hava boşluğu sadece 0,2 - 0,3 mm'dir.

İçi boş ferromanyetik rotorlu motorların mekanik özellikleri, geleneksel sincap sargılı rotorlu motorların yanı sıra manyetik olmayan içi boş silindir şeklinde yapılmış rotorlu motorların karakteristiklerinden doğrusala daha yakındır.

Bazen içi boş bir ferromanyetik rotorun dış yüzeyi, motorun nominal gücünü ve torkunu artırmak için 0,05 - 0,10 mm kalınlığında bir bakır tabakasıyla ve uç yüzeyleri 1 mm'ye kadar bir bakır tabakasıyla kaplanır, ancak verimi biraz düşer.

İçi boş ferromanyetik rotorlu motorların önemli bir dezavantajı, içi boş manyetik olmayan rotorlu makinelerde meydana gelmeyen hava boşluğunun eşitsizliği nedeniyle rotorun statorun manyetik devresine tek taraflı yapışmasıdır. İçi boş ferromanyetik rotorlu motorlar kendinden tahrikli değildir; sıfırdan senkronize rotor hızına kadar olan hız aralığında kararlı bir şekilde çalışırlar.

Sargısız çelik veya dökme demir silindir şeklinde yapılmış, büyük bir ferromanyetik rotorlu asenkron yürütme motorları, tasarım basitliği, yüksek mukavemet, yüksek başlangıç ​​​​torku, belirli bir hızda çalışma stabilitesi ile ayırt edilir ve olabilir rotor üzerinde çok yüksek devirlerde kullanılır.

Dıştan dönen bir parça şeklinde yapılmış, büyük bir ferromanyetik rotora sahip ters çevrilmiş motorlar vardır.

Asenkron yürütme motorları, kesirlerden birkaç yüz watt'a kadar anma gücü için üretilir ve 50 Hz frekanslı değişken voltaj kaynaklarının yanı sıra 1000 Hz ve daha fazla frekanslara sahip güç için tasarlanmıştır.
Ayrıca okuyun: Selsyns: amaç, cihaz, eylem ilkesi