Galbūt nėra nė vieno rimto mechanizmo ar mašinos, kurioje nebūtų naudojami elektros varikliai. automobilyje, su Skalbimo mašina, žemės ūkio technika ir smulkūs Buitinė technika- visur naudojamas Elektros variklis. Plačiausiai naudojamas asinchroninis elektros variklis ir apie jį šiandien kalbėsime.
Sinchroniniai ir asinchroniniai varikliai mechanikos inžinerijoje ir kasdieniame gyvenime
Dėl savo paprastumo ir ekonomiškumo asinchroninis elektros variklis gali būti naudingas ne tik mechanikos inžinerijoje ir kasdieniame gyvenime, bet mes apsvarstysime būtent tokius variklius, kurie yra labiausiai paplitę. Indukcinio variklio populiarumo priežastis kintamoji srovė tapo jo prieinamumu, galimybe jungtis prie bet kurio elektros lizdo be jokių lygintuvų ir derinimo įtaisų, taip pat tokiu atveju lengva priežiūra ir remontas.
Yra dviejų tipų asinchroniniai elektros varikliai – su voverės narvelio rotorius ir su faziniu rotoriumi. Tačiau pirmiausia verta suprasti asinchroninio variklio su voverės narvelio rotoriumi konstrukciją ir išmokti veikimo principą, po kurio paaiškės jo populiarumo priežastis. Nepaisant to, kad asinchroninis variklis buvo sukurtas XIX amžiaus pabaigoje, iki šiol jo konstrukcija nepatyrė jokių ypatingų pakeitimų.
Kintamosios srovės variklio pranašumai
Pagrindinis šio variklio charakteristikų bruožas ir vertingiausias jų pasireiškimas yra tai, kad variklio apkrova praktiškai nepriklauso nuo veleno greičio. Magnetiniai laukai ir elektrovaros jėga buvo tiriami du šimtus metų, o mūsų asinchroninis variklis tapo geriausiu to patvirtinimu, tai vienas iš labiausiai veiksmingi metodai energijos transformacija.
Šio variklio veikimo principas pagrįstas tik judančiojo sąveika magnetinis laukas ir laidus elementas, esantis šio lauko viduje. Variklis, kaip žinoma iš mokyklos, susideda iš dviejų pagrindinių mazgų - rotoriaus ir statoriaus. Statorius tiesiog sukuria besisukantį magnetinį lauką. Struktūriškai statorius yra metalinė šerdis, aplink ją suvyniota varinės vielos apvija su termolako izoliacija.
Statoriaus viduje, jo magnetiniame lauke, jie įdėjo rotorių, kuris yra velenas su šerdimi ir apvija. Žemiau esančiame paveikslėlyje parodyta asinchroninio variklio įrenginio schema.
Pagal diagramą aišku, kad statorius susideda iš sukrautų plokščių ir kelių apvijų, kurios suvyniotos ant lamelinės šerdies. Šios apvijos gali būti jungiamos įvairiais būdais, priklausomai nuo įtampos tipo. Kiekviena jų apvija pasislenka viena kitos atžvilgiu 120 laipsnių. Ir tokio variklio rotorius iš esmės gali būti dviejų tipų.
Fazinio tipo rotorius apvija iš esmės nesiskiria nuo statoriaus. Tai trifazė apvija, kurios galai sujungti pagal „žvaigždės“ schemą. Laisvieji apvijų galai yra sujungti su srovę renkančiais žiedais. Žiedai su laidininku liečiasi per šepečius, todėl jungimo grandinėje galima sumontuoti papildomą ribojantį rezistorių.
Rezistorius kaip įrenginys minkštas startas, leidžia sumažinti paleidimo srovės reikšmes, kurios gali pasiekti gana dideles reikšmes.
Voverės narvelio rotorius ir jo savybės
Voverės narvelio rotorius yra tipo nustatymo šerdis, pagaminta iš specialaus lakštinio plieno. Šerdyje yra kanalai, kurie neišskiria apvijų viena nuo kitos, o atvirkščiai – jie užpildyti išlydytu žemo lydymosi lengvuoju metalu, iš jo susidaro strypai, kurie galuose tvirtinami ant žiedų.
Metalas, iš kurio gaminami šie strypai ir kuriuo liejami tarpai tarp gyslų, priklauso nuo reikiamų variklio charakteristikų ir gali būti varis arba aliuminis.
Kaip veikia magnetinis laukas
Variklis veikia pagal gavimo procesą mechaninis darbas kaip judančio magnetinio lauko laidininko veikimo rezultatas. Statoriaus apvijai tiekiama įtampa, o kiekviena fazė sudaro savo magnetinį srautą. Magnetinio srauto dažnis tiesiogiai priklauso nuo srovės, tiekiamos į apvijos galus, dažnio.
Elektros variklis skirtas mažais nuostoliais elektros energiją paversti mechanine energija.
Siūlome apsvarstyti veikimo principą asinchroninis variklis su voverės narvelio rotoriumi, trifazis ir vienfazis tipas, taip pat jo konstrukcija ir prijungimo schemos.
Pagrindiniai elektros variklio elementai yra statorius, rotorius, jų apvijos ir magnetinė grandinė.
transformacija elektros energijaį mechaninę atsiranda besisukančioje variklio dalyje - rotoriuje.
Kintamosios srovės variklyje rotorius energiją gauna ne tik dėl magnetinio lauko, bet ir per indukciją. Taigi jie vadinami indukciniais varikliais. Tai galima palyginti su antrinė apvija transformatorius. Šie indukciniai varikliai taip pat vadinami sukamaisiais transformatoriais. Dažniausiai naudojami modeliai yra skirti trifaziam perjungimui.
Indukcinio variklio konstrukcija
Elektros variklio sukimosi kryptis nurodoma kairiosios smeigtuko rankos taisyklė: ji parodo magnetinio lauko ir laidininko ryšį.
Antras labai svarbus dėsnis yra Faradėjaus dėsnis:
- EML sukeliama apvijoje, tačiau elektromagnetinis srautas laikui bėgant kinta.
- Sukeltos EML dydis yra tiesiogiai proporcingas elektros srauto kitimo greičiui.
- EML kryptis prieštarauja srovei.
Veikimo principas
Kai įtampa tiekiama į fiksuotas statoriaus apvijas, statoriuje sukuriamas magnetinis laukas. Jei taikoma kintamoji įtampa, jos sukuriamas magnetinis srautas pasikeičia. Taigi statorius keičia magnetinį lauką, o rotorius gauna magnetinius srautus.
Taigi elektros variklio rotorius gauna šį statoriaus srautą ir todėl sukasi. Tai yra pagrindinis asinchroninių mašinų veikimo ir slydimo principas. Iš to, kas išdėstyta pirmiau, reikia pažymėti, kad statoriaus srautas (ir jo įtampa) turi būti lygus kintamajai srovei, kad rotorius suktųsi, kad indukcinę mašiną būtų galima valdyti tik iš kintamosios srovės tinklo.
Kai tokie varikliai veikia kaip generatorius, jie tiesiogiai generuos kintamąją srovę. Atliekant tokį darbą, rotorius sukasi išorinėmis priemonėmis, tarkime, turbina. Jei rotorius turi tam tikrą liekamąjį magnetizmą, ty kai kurias magnetines savybes, kurias jis išlaiko kaip magnetas medžiagos viduje, tada rotorius sukuria kintamą srautą nejudančioje statoriaus apvijoje. Taigi būtent statoriaus apvijos gaus indukuotą įtampą indukcijos principu.
Indukciniai generatoriai naudojami mažose parduotuvėse ir namų ūkiuose papildoma parama maitinimo šaltinio ir yra pigiausi dėl lengvo montavimo. Pastaruoju metu juos plačiai naudoja žmonės tose šalyse, kur elektros mašinos praranda galią dėl nuolatinio įtampos kritimo maitinimo tinkle. Dauguma laiko, rotorius sukasi su mažu dyzelinis variklis prisijungęs prie asinchroninis generatorius kintamoji įtampa.
Kaip sukasi rotorius
Besisukantis magnetinis srautas praeina per oro tarpą tarp statoriaus, rotoriaus ir fiksuotų laidininkų apvijos rotoriuje. Šis besisukantis srautas sukuria įtampą rotoriaus laiduose ir taip juose sukelia EML. Pagal Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnį, būtent šis santykinis judėjimas tarp besisukančio magnetinio srauto ir fiksuotų rotoriaus apvijų sužadina EML, kuris yra sukimosi pagrindas.
Variklis su voverės narvelio rotoriumi, kuriame rotoriaus laidininkai sudaro uždarą grandinę, dėl kurios EML indukuoja jame srovę, kryptis nustatoma pagal lęšio dėsnį ir yra tokia, kad prieštarautų jo atsiradimo priežastis. Santykinis rotoriaus judėjimas tarp besisukančio magnetinio srauto ir fiksuoto laidininko yra jo sukimasis. Taigi, norint sumažinti santykinį greitį, rotorius pradeda suktis ta pačia kryptimi, kaip ir statoriaus apvijų sukimosi srautas, bandydamas jį sugauti. Jame sukelto EML dažnis yra toks pat kaip galios dažnis.
Šukuoti indukciniai varikliai
Kai maitinimo įtampa žema, voverės narvelio rotoriaus apvijos nėra sužadintos. Taip yra todėl, kad kai statoriaus dantų skaičius ir rotoriaus dantų skaičius yra lygus, taip atsiranda magnetinė fiksacija tarp statoriaus ir rotoriaus. Šis fizinis kontaktas kitaip vadinamas dantų fiksavimu arba magnetiniu užraktu. Šią problemą galima išspręsti padidinus rotoriaus arba statoriaus lizdų skaičių.
Ryšys
Indukcinį variklį galima sustabdyti tiesiog sukeičiant bet kuriuos du statoriaus laidus. Tai naudojama avariniais atvejais. Tada jis pakeičia besisukančio srauto kryptį, o tai sukuria sukimo momentą ir taip nutrūksta rotoriaus maitinimas. Tai vadinama priešfaziniu stabdymu.
Vaizdo įrašas: kaip veikia indukcinis variklis
Kad taip neatsitiktų vienfaziame asinchroniniame variklyje, būtina naudoti kondensatorių.
Jį reikia prijungti paleidimo apvija, bet pirmiausia jį reikia apskaičiuoti. Formulė
QC \u003d U su I 2 \u003d U 2 I 2 / sin 2
Diagrama: asinchroninio variklio prijungimas
Iš to išplaukia, kad dvifazės arba vienfazės kintamosios srovės elektros mašinos turi būti tiekiamos su kondensatoriais, kurių galia lygi paties variklio galiai.
Sankabos analogija
Atsižvelgiant į pramoninėse mašinose naudojamo asinchroninio elektros variklio veikimo principą ir jo technines charakteristikas, reikia pasakyti apie besisukančią mechaninę sankabą. Varančiojo veleno sukimo momentas turi būti lygus varomojo veleno sukimo momentui. Be to, reikia pabrėžti, kad šie du sukimo momentai yra vienodi, nes tiesinio keitiklio sukimo momentą sukelia trintis tarp diskų pačioje sankaboje.
Panašus veikimo principas ir traukos variklis su faziniu rotoriumi. Tokio variklio sistema susideda iš aštuonių polių (iš kurių 4 pagrindiniai ir 4 papildomi) ir karkasų. Vario ritės yra ant pagrindinių polių. Tokio mechanizmo sukimąsi lemia pavarų dėžė, kuri gauna sukimo momentą iš armatūros veleno, dar vadinamo šerdimi. Įtraukimas į tinklą atliekamas keturiais lanksčiais kabeliais. Pagrindinė kelių polių elektros variklio paskirtis – varyti sunkią techniką: dyzelinius lokomotyvus, traktorius, kombainus ir kai kuriais atvejais stakles.
Privalumai ir trūkumai
Asinchroninio variklio įtaisas yra beveik universalus, tačiau šis mechanizmas taip pat turi savo privalumų ir trūkumų.
Kintamosios srovės indukcinių variklių privalumai:
- Paprastos formos dizainas.
- Mažos gamybos sąnaudos.
- Patikimas ir praktiškas dizainas.
- Eksploatacijoje nėra įnoringas.
- Paprasta valdymo schema
Šių variklių efektyvumas yra labai didelis, nes nėra trinties nuostolių ir gana didelis galios koeficientas.
Kintamosios srovės indukcinių variklių trūkumai:
- Neįmanoma valdyti greičio neprarandant galios.
- Palyginti mažas pradinis sukimo momentas.
(249 ir 250 pav.) susideda iš šių pagrindinių dalių: statoriaus su trifaze apvija, voverės narvelio rotorius ir skeletas. Rotoriaus apvija pagamintas bekontaktis (neprijungtas prie jokios išorinės grandinės), kas lemia didelį tokio variklio patikimumą.
Magnetinė sistema.asinchroninė mašina skirtingai nei automobilis nuolatinė srovė neturi ryškių polių. Tokia magnetinė sistema vadinama numanomas polius. Polių skaičius mašinoje nustatomas pagal ritių skaičių statoriaus apvijoje ir jų prijungimo schemą. Keturių polių mašinoje (251 pav.) magnetinė sistema susideda iš keturių vienodų šakų, kurių kiekviena praeina pusę vieno poliaus magnetinio srauto F p, dviejų polių mašinoje yra dvi tokios šakos, a. šešių polių mašina - šeši ir tt Kadangi per visus elementus magnetinė sistema praeina kintamą magnetinį srautą, tai ne tik rotorius 1, bet
ir statorius 2 yra pagaminti iš elektrotechninio plieno lakštų (252 pav.), izoliuotų vienas nuo kito izoliacine lako plėvele, nuosėdomis ir tt Dėl to žalingas sūkurinių srovių poveikis, atsirandantis statoriaus ir rotoriaus pliene sukimosi metu magnetinis laukas sumažėja. Statoriaus ir rotoriaus lakštai turi atvirus, pusiau uždarus arba uždarus griovelius, kuriuose yra atitinkamų apvijų laidininkai. Statoriuje dažniausiai naudojami pusiau uždari stačiakampio arba ovalo formos lizdai, didelės galios mašinose - atviri stačiakampio formos lizdai.
Statoriaus šerdis 1 (253 pav., a) įspaudžiama į lietinį rėmą 3 ir sutvirtinama fiksavimo varžtais. Rotoriaus šerdis prispaudžiama ant rotoriaus veleno, kuris sukasi rutuliniuose guoliuose, sumontuotuose dviejuose galiniuose skyduose. Oro tarpas tarp statoriaus ir rotoriaus yra minimalus dydis leistinas pagal surinkimo tikslumą ir konstrukcijos mechaninį standumą. Varikliuose mažuose ir vidutinė galia oro tarpas paprastai būna kelios dešimtosios milimetro. Toks tarpas sumažina mašinos magnetinės grandinės magnetinę varžą, taigi ir įmagnetinimo srovę, reikalingą magnetiniam srautui sukurti variklyje. Įmagnetinimo srovės sumažinimas pagerina variklio galios koeficientą.
Statoriaus apvija. Jis pagamintas iš apvalaus arba stačiakampio skerspjūvio vielos ritinių serijos. Grioveliuose esantys laidininkai yra sujungti, suformuojant ritinių 2 seriją (253 pav., b). Ritės skirstomos į identiškas grupes pagal fazių skaičių, kurios išsidėsčiusios simetriškai pagal statoriaus (254 pav., a) arba rotoriaus perimetrą. Kiekvienoje tokioje grupėje visos ritės yra elektra sujungtos, sudarydamos vieną apvijos fazę, t.y. elektros grandinė. Esant didelėms fazinės srovės vertėms arba jei reikia perjungti atskiras rites, fazės gali turėti keletą lygiagrečių šakų. Paprasčiausias apvijos elementas yra ritė (254 pav., b), susidedanti iš dviejų laidininkų 1 ir 2, išdėstytų į griovelius, esančius vienas nuo kito.
tori atstumas y. Šis atstumas yra maždaug lygus vieno poliaus daliai m, kuri suprantama kaip lanko, atitinkančio vieną polių, ilgis.
Dažniausiai tuose pačiuose grioveliuose gulinčių laidininkų suformuoti posūkiai sujungiami į vieną arba dvi rites. Kartais jie vadinami skyriais. Jie klojami taip, kad kiekviename griovelyje būtų viena ritės pusė arba dvi pusės - viena virš kitos. Pagal tai išskiriamos vieno ir dviejų sluoksnių apvijos. Pagrindinis parametras, lemiantis apvijos pasiskirstymą tarp plyšių, yra lizdų q skaičius poliui ir fazei.
Dvipolio variklio statoriaus apvijoje (žr. 254 pav., a) kiekviena fazė (A-X; B-Y; C-Z) susideda iš trijų ritių, kurių šonai yra trijuose gretimuose grioveliuose, t.y. q \u003d 3. Paprastai q \u003e 1 , tokia apvija vadinama platinami.
Labiausiai paplitusios yra dviejų sluoksnių paskirstytos apvijos. Jų sekcijos 1 (255 pav., a) dedamos į statoriaus griovelius 2 dviem sluoksniais. Statoriaus apvijos laidininkai grioveliuose sutvirtinti tekstolitiniais pleištais 5 (255 pav., b), kurie klojami ties dantukų galvutėmis.
Griovelio sienelės padengtos lakštine izoliacine medžiaga 4 (elektrokartonu, lakuotu audiniu ir kt.). Grioveliuose esantys laidininkai yra tinkamai sujungti vienas su kitu iš galinių mašinos pusių. Juos jungiantys laidai vadinami priekinės dalys. Kadangi priekinės dalys nedalyvauja e. ir pan., jie atliekami kuo trumpiau.
Atskiros statoriaus apvijos ritės gali būti sujungtos žvaigždute arba trikampiu. Kiekvienos fazės apvijų pradžia ir pabaiga veda į šešis variklio gnybtus.
Rotoriaus apvija. Rotoriaus apvija pagaminta voverės narvelio pavidalu (256 pav., a). Jis pagamintas iš varinių arba aliuminio strypų, galuose trumpai sujungtas dviem žiedais (256 pav., b). Šios apvijos strypai įkišti į rotoriaus griovelius be jokios izoliacijos, nes trumpojo jungimo įtampa
kad rotoriaus apvija lygi nuliui. Voverės narvelio rotoriaus grioveliai dažniausiai būna pusiau uždari, o mažos galios mašinose – uždari (griovelis turi plieninį apvadą, skiriantį jį nuo oro tarpo). Ši griovelio forma leidžia gerai sustiprinti rotoriaus apvijos laidininkus, nors tai šiek tiek padidina jo indukcinį pasipriešinimą.
Varikliuose, kurių galia iki 100 kW, voverės narvelio strypai dažniausiai gaunami į rotoriaus šerdies griovelius pilant išlydytą aliuminį (256 pav., c). Kartu su voverės narvelio strypais išlieti ir juos jungiantys trumpojo jungimo galiniai žiedai.
Šiam tikslui tinka aliuminis, nes jis turi mažą tankį, pakankamai aukštą elektros laidumą ir lengvai tirpsta.
Paprastai varikliuose yra ventiliatoriai, sumontuoti ant rotoriaus veleno. Jie atlieka priverstinį šildomų mašinos dalių (statoriaus ir rotoriaus apvijų ir plieno) vėdinimą, leidžiantį išeiti iš variklio daugiau galios. Varikliuose su voverės narvelio rotoriumi ventiliatoriaus mentės dažnai liejamos kartu su voverės narvelio šoniniais žiedais (žr. 256 pav., c).
Asinchroniniai varikliai su voverės narvelio rotoriumi yra paprastos konstrukcijos ir patikimi. Jie plačiai naudojami varyti metalo apdirbimo stakles ir kitus įrenginius, kurie pradeda dirbti be apkrovos. Tačiau palyginti mažas šių variklių užvedimo momentas ir didelis paleidimo srovė neleiskite jais vairuoti tokių mašinų ir mechanizmų, kuriuos reikia nedelsiant paleisti esant didelei apkrovai (su dideliu paleidimo momentu). Šios mašinos apima kėlimo įrenginius, kompresorius ir kt.
Atliekant voverės narvelį su padidinta aktyvia varža, galima padidinti paleidimo momentą ir sumažinti paleidimo srovę. Tokiu atveju variklis padidins slydimą ir didelius galios nuostolius rotoriaus apvijoje. Tokie varikliai vadinami didelio slydimo varikliais (žymimi kaip AC). Jais galima vairuoti mechanizmus, kurie veikia palyginti trumpai. Ant e. p.s. Kintamosios srovės varikliai (su slydimu iki 10%) naudojami kompresoriams, kurie veikia su pertraukomis trumpą laiką, kai slėgis oro talpyklose nukrenta žemiau tam tikros ribos.
Varikliai su padidintu paleidimo momentu. Voverės narvelio asinchroniniai varikliai su padidintu paleidimo momentu turi specialią rotoriaus konstrukciją (žymima AP). Tai apima dvigubo voverės narvelio variklius ir giliųjų plyšių variklius.
Dvigubo voverės narvelio variklio 3 rotorius (257 pav., a) turi dvi trumpojo jungimo apvijas. Išorinis narvas 1 yra pradinis. Jame yra didelis aktyvus ir mažas reaktyvumo. Vidinis narvas 2 yra pagrindinė rotoriaus apvija; ji, priešingai, turi nereikšmingą aktyvųjį ir didelį reaktyvųjį pasipriešinimą. Pradiniu paleidimo momentu srovė daugiausia teka per išorinį narvą, o tai sukuria didelį sukimo momentą. Didėjant greičiui, srovė patenka į vidinį narvą, o paleidimo proceso pabaigoje mašina veikia kaip įprasta voverės narvelio variklis su viena (vidine) ląstele. Srovės pasislinkimas į išorinį narvą pradiniu paleidimo momentu paaiškinamas veiksmu, pvz. d.s. rotoriaus laiduose sukelta saviindukcija. Kuo žemiau laidininkas yra griovelyje, tuo didesnis magnetinio nuotėkio srautas 6 jis yra padengtas ir tuo didesnis el. d.s. jame indukuojama saviindukcija (257 pav., c), todėl tuo ji bus didesnė indukcinė varža.
Srovės poslinkis į viršutinius rotoriaus laidus stipriai veikia rotoriui stovint, kai abiejose rotoriaus ląstelėse indukuojamos srovės dažnis yra didelis. Tuo pačiu indukcinis
abiejų elementų varžos yra daug didesnės nei aktyviųjų, o srovė tarp jų pasiskirsto atvirkščiai proporcingai jų indukcinėms varžoms, t.y., daugiausiai ji eina per išorinę celę su didele aktyvia varža. Didėjant rotoriaus greičiui, jame esančios srovės dažnis mažės (sukantis magnetinis laukas mažesniu dažniu kirs rotoriaus laidininkus), o srovė pradės tekėti per abu elementus pagal jų aktyviąsias varžas, t.y. daugiausia per vidinę ląstelę .
Taigi variklio su dvigubu voverės narvu užvedimo procesas yra panašus į asinchroninio variklio su faziniu rotoriumi paleidimo procesą, kai paleidimo pradžioje į rotoriaus apvijos grandinę įvedamas papildoma aktyvioji varža (paleidimo reostatas). , o jam įsibėgėjant, šis pasipriešinimas išvedamas. Lygiai taip pat nagrinėjamame variklyje paleidimo pradžioje srovė praeina per išorinį narvą su dideliu aktyviu pasipriešinimu, o tada, kai ji greitėja, palaipsniui pereina į vidinį narvą su mažu aktyvus pasipriešinimas.
Dėl padidinimo aktyvus pasipriešinimas startinis narvas, jo strypai pagaminti iš mangano žalvario arba bronzos. Darbinio narvelio strypai pagaminti iš vario, kurio savitoji varža maža, o jų skerspjūvio plotas didesnis nei pradinio narvelio. Dėl to startinio narvelio aktyvusis pasipriešinimas, lyginant su darbiniu, padidėja 4-5 kartus. Tarp abiejų elementų strypų yra siauras tarpelis 5, kurio matmenys lemia darbinio elemento induktyvumą. Dviejų elementų variklis yra 20–30% brangesnis nei įprastas variklis su voverės narveliu. Siekiant supaprastinti rotoriaus gamybos technologiją, mažos ir vidutinės galios dviejų elementų varikliai gaminami su liejo aliuminio narvu.
Variklių su giliais grioveliais (257 pav., b) veikimas taip pat pagrįstas srovės poslinkio reiškinio panaudojimu. Šiuose varikliuose voverės narvelio strypai 4 yra pagaminti iš siaurų varinių padangų, įterptų į gilius rotoriaus 3 griovelius (griovelio aukštis yra 10–12 kartų didesnis už jo plotį). Apatinius strypų sluoksnius, esančius toliau nuo rotoriaus paviršiaus, dengia žymiai daugiau nuotėkio srauto 6 magnetinių linijų nei viršutinius (257 pav., d), todėl jie turi daug kartų didesnę induktyvumą. . Paleidimo pradžioje dėl padidėjusios apatinių strypų dalių indukcinės varžos srovė daugiausia teka per jų viršutines dalis. Šiuo atveju naudojama tik nedidelė kiekvieno strypo skerspjūvio dalis, dėl kurios padidėja jo aktyvusis pasipriešinimas, taigi ir visos rotoriaus apvijos aktyvusis pasipriešinimas.
Didėjant rotoriaus greičiui, srovės poslinkis į viršutines strypų dalis mažėja (dėl tos pačios priežasties, kaip ir variklyje su dvigubu voverės narvu), o pasibaigus paleidimui srovė pasiskirsto tolygiai. per jų skerspjūvio plotą.
Asinchroninis variklis yra asinchroninis elektrinė mašina kintamoji srovė variklio režimu, kai statoriaus magnetinio lauko sukimosi dažnis yra didesnis nei rotoriaus sukimosi dažnis.
Veikimo principas pagrįstas besisukančio statoriaus magnetinio lauko sukūrimu, apie kurį daugiau galite paskaityti nurodytoje nuorodoje.
Asinchroniniai varikliai yra viena iš labiausiai paplitusių elektros mašinų ir dažnai yra vienas iš pagrindinių elektros energijos keitiklių mechaninė energija. Didžiausias privalumas – kontakto nebuvimas tarp judančių ir judančių rotoriaus dalių, turiu omenyje elektrinį kontaktą, pavyzdžiui, nuolatinės srovės varikliuose per šepečius ir kolektorių. Tačiau tai galioja tik IM su voverės narvelio rotoriumi, asinchroniniuose varikliuose su faziniu rotoriumi šis kontaktas vyksta, bet apie tai vėliau.
Apsvarstykite konstrukciją, pavyzdys yra asinchroninis variklis su voverės narvelio rotoriumi, tačiau yra ir fazinio tipo rotorius. Asinchroninis variklis susideda iš statoriaus ir rotoriaus, tarp kurių yra oro tarpas. Statorius ir rotorius savo ruožtu vis dar turi vadinamąsias aktyviąsias dalis - žadinimo apviją (atskirai statorių ir atskirai rotorių) ir magnetinę grandinę (šerdį). Visos kitos IM dalys, tokios kaip: velenas, guoliai, ventiliatorius, korpusas ir kt. - grynai konstrukcinės detalės, užtikrinančios apsaugą nuo aplinkos poveikio, tvirtumą, vėsinimą, galimybę suktis.
1 pav. Asinchroninio variklio konstrukcija.
Statorius yra trijų (arba kelių) fazių apvija, kurios laidininkai tolygiai išdėstyti grioveliais per visą perimetrą, kurių kampinis atstumas yra 120 el. laipsnių. Statoriaus apvijos galai dažniausiai jungiami pagal „žvaigždės“ arba „trikampio“ schemas, jungiami į maitinimo įtampos tinklą. Magnetinė šerdis pagaminta iš elektriškai laminuoto (pagaminta iš plonų lakštų) plieno.
Kaip jau sakiau anksčiau, asinchroniniame variklyje yra tik 2 rotorių tipai: tai fazinio rotoriaus ir voverės narvelio. Rotoriaus magnetinė grandinė taip pat pagaminta iš laminuoto elektrinio plieno. Voverės narvelio rotorius turi vadinamojo „voverės narvelio“ išvaizdą dėl savo konstrukcijos panašumo į šį narvą. Šis narvas susideda iš varinių strypų, kurie yra trumpai sujungti žiedais. Strypai įkišti tiesiai į rotoriaus šerdies griovelius. Siekiant pagerinti AM paleidimo charakteristikas su tokio tipo rotoriumi, naudojama speciali griovelio forma, kuri leidžia panaudoti srovės poslinkio efektą, kuris turi įtakos rotoriaus apvijos aktyviosios varžos padidėjimui paleidimo metu (dideli slydimai). ). Patys IM su voverės narvelio rotoriumi turi nedidelį pradinį sukimo momentą, o tai neigiamai veikia jų naudojimo sritį. Jie nustatė didžiausią pasiskirstymą sistemose, kurioms nereikia didelių pradžios akimirkos. Tačiau šio tipo rotoriai skiriasi tuo, kad jo priežiūrai išleidžiama mažiau pinigų nei variklio su suvyniotu rotoriu priežiūrai, nes voverės narvelio rotoriaus tipo nėra fizinio kontakto.
2 pav. Rotoriaus kraujospūdžio „voverės narvas“
Fazinis rotorius susideda iš trifazė apvija, dažnai jungiamas pagal „žvaigždės“ schemą ir rodomas ant slydimo žiedų, kurie sukasi kartu su velenu. Šepečiai pagaminti iš grafito. Fazinis rotorius suteikia daug privalumų, tokių kaip startas žvaigždės trikampis, greičio valdymas keičiant rotoriaus varžą.
Veikimo režimai
Dar reikia apsvarstyti
Statoriaus įtaisas. Indukcinis variklis, kaip ir bet kuri elektros mašina, susideda iš statoriaus ir rotoriaus (3.1 pav., a). Statorius yra cilindro formos. Jį sudaro korpusas / šerdis 2 ir apvijos 3. Korpusas yra liejamas, dažniausiai plieninis arba ketus. Statoriaus šerdis surenkama iš plonų elektrotechninio plieno lakštų (3.1 pav., b).
Mažos galios mašinų lakštai niekuo nedengiami, nes ant lakštų susidaręs oksido sluoksnis yra pakankama izoliacija. Surinkti plieno lakštai sudaro statoriaus paketą, kuris įspaudžiamas į statoriaus korpusą. Vidiniame šerdies paviršiuje išpjaunami grioveliai, į kuriuos klojama statoriaus apvija. Statoriaus apvijos gali būti jungiamos žvaigždute arba trikampiu. Tokiems sujungimams atlikti ant variklio korpuso yra dėžutė, į kurią iškeliamos fazių pradžios. C1, C2, ŠV ir fazė baigiasi C4, C5, C6. Ant pav. 3.2, a-c parodytas šių išvadų išdėstymas ir būdai, kaip jas sujungti tarpusavyje, jungiant fazes su žvaigžde ir trikampiu. Statoriaus apvijų prijungimo schema priklauso nuo vardinės variklio įtampos ir vardinė įtampa tinklai. Pavyzdžiui, variklio pase nurodyta 380/220. Pirmasis skaičius atitinka apvijų prijungimo schemą žvaigždutėje, kai linijos įtampa 380 V tinkle, o antrasis - trikampio jungtyje, kai linijinė tinklo įtampa yra 220 V. Abiem atvejais įtampa apvijos fazėje bus 220 V.
Statoriaus korpusas iš galų uždaromas guolių skydais, į kuriuos įspaudžiami rotoriaus veleno guoliai.
Rotoriaus įtaisas.
Indukcinio variklio rotorius susideda iš plieninio veleno 4
(3.1 pav., a), ant kurios užspaudžiama šerdis 5,
pagaminti, kaip ir statoriaus šerdis, iš atskirų elektrotechninio plieno lakštų su įspaustais uždarais arba pusiau uždarais grioveliais. Rotoriaus apvija yra dviejų tipų: trumpojo jungimo ir fazės - atitinkamai rotoriai vadinami trumpuoju ir faziniu. 
Varikliai su voverės narvelio rotoriumi yra labiau paplitę, nes yra pigesni, lengviau gaminami ir eksploatuojami. Tokio rotoriaus laidžioji dalis, M. O. Dolivo-Dobrovolsky vadinama voverės narvelio rotoriumi, susideda iš varinių arba aliuminio strypų, trumpai sujungtų galuose (3.3 pav.). Paprastai voverės narvas suformuojamas pilant išlydytą aliuminį į rotoriaus griovelius.
Fazinis rotorius (3.4 pav.) turi tris apvijas, sujungtas žvaigždute. Apvijų laidai yra sujungti su žiedais 2, pritvirtintais ant veleno 3. Paleidimo metu fiksuoti šepečiai 4 prispaudžiami prie žiedų, kurie yra prijungti prie reostato 5.