Асинхронный двигатель
Характеристика синхронного двигателя, его устройство и элементы, принцип действия и функциональные особенности. Факторы, влияющие на скорость вращения магнитного поля внутри двигателя. Изменение пускового момента и тока двигателя при подключении к сети.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 06.06.2013 |
| Размер файла | 691,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Асинхронный двигатель
Асинхронный двигатель имеет наибольшее распространение в мире. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором почти не требует обслуживания.
Устройство асинхронного двигателя показано на рис.
Основные его части статор и ротор. Статор - это неподвижная часть мотора (1), в котором закреплены между собой все части электродвигателя и с помощью которого двигатель крепится на основании.
Подшипники качения (2) размещаются в подшипниковых щитах (3), которые обеспечивают соосность между статором и ротором. В корпусе (1) размещён магнитный сердечник (7), собранный из статорных пластин толщиной 0,3 - 0,5 мм. Эти пластины изолированы друг от друга. В желобах статора расположена трёхфазная обмотка (8), с помощью которой получаем вращающееся магнитное поле. Ротор (9), закреплённый на валу (10), вращается на подшипниках. На свободном конце вала находится вентилятор (4), который при вращении мотора подаёт воздух для охлаждения. Вентилятор закрыт крышкой для защиты от касания. Для электрического подсоединения мотора на корпусе находится клеммная коробка (6).
От обмотки статора, точнее говоря от количества пар полюсов, зависит скорость двигателя. Скорость вращения магнитного поля (её также называют синхронной скоростью) що зависит от частоты f и от количества пар полюсов p.
що = 2•р?f / p (рад/сек),
где що фактическая частота вращения. Чаще скорость измеряется в об/мин и обозначается n.
no = (60 / 2?р)?що = 60f / p
У мотора с одной парой полюсов скорость вращения магнитного поля:
що = 2•р?f / p = 2?р?50 = 100?р = 314 рад/сек или
no = 60f / p = 60•50 = 3000 об/мин.
У мотора с двумя парами полюсов - 1500 об/мин, а с тремя парами - 1000 об/мин. Ток, вызываемый в короткозамкнутой обмотке ротора, получается индукционным путём. Поэтому ротор должен вращаться медленнее, чем магнитное поле. Если ротор вращается со скоростью магнитного поля, то ток в роторе не будет индуцироваться и не возникнет движущей силы. Для связи между вращающимся полем статора no и скоростью вращения ротора n используют такое понятие, как проскальзывание:
S = (no - n) / no = (що - щ) / що.
Проскальзывание можно рассматривать, как относительное отставание ротора от вращающегося синхронного магнитного поля статора. Ротор же вращается не синхронно, а асинхронно. Отсюда и название двигателя. Стандартное проскальзывание у асинхронного двигателя несколько процентов, большее проскальзывание у маленьких двигателей. Если нагрузка на валу увеличивается, то увеличивается и проскальзывание. По этой причине в роторе возрастает индуцируемая ЭДС, а значит и ток. Развиваемый мотором вращающий момент пропорционален току и магнитному потоку:
T = k?Ц?I, где
Т - вращающий момент в ньютонометрах (Нм);
Ц - магнитный поток в веберах (Вб);
I - ток в амперах (А).
Коэффициент k зависит от устройства двигателя. Как ток в роторе, так и магнитный поток в воздушных зазорах мотора трудно определить. Коэффициент k тоже обычно не известен. Поэтому вращающий момент выражают по такой формуле:
Т = P / щ = 9,55Р / n, где
Т - вращающий момент в ньютонометрах (Нм);
P - механическая мощность в ваттах (Вт);
щ - угловая частота в радианах в секунду (рад / сек);
n - скорость вращения (об / мин).
Мощность, потребляемая мотором:
P1 = ?3?U?I?cosц
P1 - электрическая мощность (Вт);
U - линейное напряжение (В);
I - линейный ток (А);
cosц - коэффициент мощности.
Мощность на валу:
P = ?3?U?I?з?cosц,
где з = P/ P1 - коэффициент полезного действия мотора.
В дополнение к скорости вращения и току от нагрузки зависят также КПД и cosц Это характеризуется типовой характеристикой.
Типовая характеристика асинхронного двигателя
При подключении электродвигателя к сети (скорость в этот момент равна нулю) возникает большой пусковой ток, который превышает номинальный ток в 5 - 7 раз. Этот ток при возрастании скорости сначала уменьшается медленно. В то же время начальный пусковой момент TA в большинстве случаев немного больше номинального момента TN, а затем падает до значения TS, потом возрастает до максимального момента и, наконец, принимает значение, которое зависит от нагрузки на валу.
Изменение пускового момента и тока двигателя при подключении к сети
магнитный двигатель асинхронный пусковой
TK - критический момент - максимальный момент, который может развивать мотор.
На следующем рисунке видно, что при подключении к сети в начальный момент коэффициент мощности cosц маленький. Видно также, как момент двигателя Т, ток I и cosц изменяются в зависимости от скорости.
Следует знать, что вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален напряжению в квадрате. Это значит, что если, например, напряжение уменьшается до 70%, то мотор будет развивать только (0,7)І = 0,49 номинального момента. Тогда с большой вероятностью можно утверждать, что момент нагрузки окажется больше, чем действительная величина момента двигателя. Мотор может остановиться, что приведёт фактически к короткому замыканию. В асинхронном моторе для уменьшения пускового тока и управления временем пускового тока используют так называемый мягкий пуск (soft starter). Если надо регулировать скорость, то используют преобразователь частоты. Для изменения направления вращения перебрасывают две фазы. Все данные об электродвигателе находятся на шильдике.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Принцип работы и устройство асинхронного двигателя. Способ измерения электромагнитного момента асинхронного двигателя. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей. Изменение скольжения, числа пар полюсов, частоты источника питания двигателя.
реферат [397,1 K], добавлен 16.05.2016Угловая скорость вращения магнитного поля. Математическая модель асинхронного двигателя в форме Коши, а также блок-схема его прямого пуска с использованием Power System Blockset. Зависимость угловой скорости ротора от величины электромагнитного момента.
реферат [672,5 K], добавлен 03.01.2010Асинхронный двигатель: строение и разновидности. Вращающееся магнитное поле. Принцип действия асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Регулирование частоты вращения путем вращения и скольжения. Тормозные режимы работы асинхронного двигателя.
презентация [352,5 K], добавлен 19.10.2014Образование вращающегося магнитного поля. Подключение обмотки статора к цепи переменного трехфазного тока. Принцип действия асинхронного двигателя. Приведение параметров вторичной обмотки к первичной. Индукция магнитного поля. Частота вращения ротора.
презентация [455,0 K], добавлен 21.10.2013Устройство и принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Рабочие характеристики и свойства двигателя, его применение для преобразования электрической энергии трехфазного переменного тока в механическую энергию.
лабораторная работа [117,9 K], добавлен 22.02.2013Выбор схемы включения двигателя. Определение емкости рабочего и пускового конденсатора и их типа. Особенности подключения трехфазного двигателя в однофазную сеть. Расчет емкости рабочего и пускового конденсатора. Пример расчета для двигателя АИР-56А4.
курсовая работа [25,2 K], добавлен 19.07.2014Устройство асинхронной машины: статор и вращающийся ротор. Механическая характеристика асинхронного двигателя, его постоянные и переменные потери. Методы регулирования частоты вращения двигателя. Работа синхронного генератора в автономном режиме.
презентация [9,7 M], добавлен 06.03.2015Асинхронный двигатель: сущность и принцип действия. Электромагнитный, тепловой, вентиляционный и механический расчет двигателя. Увеличение срока службы токопроводящих щеток фазного ротора. Технология изготовления статорной обмотки асинхронного двигателя.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 20.08.2012Получение вращающего магнитного поля, работа статора. Пуск в ход однофазного асинхронного двигателя, его механическая характеристика и применение. Способ подключения трёхфазного двигателя в однофазную сеть, подбор и определение ёмкости конденсатора.
реферат [35,7 K], добавлен 20.05.2011Расчет исходных данных двигателя. Расчет и построение естественных механических характеристик асинхронного двигателя по формулам Клосса и Клосса-Чекунова. Искусственные характеристики двигателя при понижении напряжения и частоты тока питающей сети.
курсовая работа [264,0 K], добавлен 30.04.2014Выбор контакторов и магнитного пускателя для управления и защиты асинхронного двигателя. Схема прямого и обратного пуска. Реализация реверсирования двигателя. Пускатели электромагнитные, тепловые реле. Принцип действия и конструкция, условия эксплуатации.
контрольная работа [876,6 K], добавлен 25.03.2011Номинальные скорость и мощность, индуктивность обмотки якоря, номинальный момент. Электромагнитная постоянная времени. Сборка модели двигателя постоянного тока. Задание параметров электрической части двигателя, механической части момента инерции.
лабораторная работа [282,5 K], добавлен 18.06.2015Выбор рода тока и напряжения двигателя, его номинальной скорости и конструктивного исполнения. Расчёт мощности и выбор электродвигателя для длительного режима работы. Устройство и принцип действия двигателя постоянного тока. Выбор двигателя по мощности.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 01.03.2009Статические преобразователи частоты. Управляемые реверсивные выпрямители. Схемы замещения асинхронного двигателя при питании от источников напряжения и тока. Характеристики двигателя в разомкнутой системе. Электромагнитная мощность и момент двигателя.
презентация [134,3 K], добавлен 02.07.2014Рабочие характеристики асинхронного двигателя. Механическая характеристика асинхронного двигателя. определение способа соединения фаз электродвигателя. Выбор пускового аппарата, защитного аппарата, аппарата управления. Повышение коэффициента мощности.
контрольная работа [88,7 K], добавлен 28.07.2008Предварительный выбор мощности асинхронного двигателя. Приведение статических моментов и моментов инерции к валу двигателя. Построение механических характеристик электродвигателя. Расчет сопротивлений и переходных процессов двигателя постоянного тока.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 14.12.2011Паспортные данные асинхронного двигателя. Моделирование схемы в пакете SkyLab. Переходные процессы фазного тока и угловой скорости при пуске двигателя. Переходные процессы электромагнитного момента и угловой скорости. Динамическая пусковая характеристика.
лабораторная работа [270,3 K], добавлен 18.06.2015Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Конструкция асинхронного двигателя с фазным ротором. Снижение тока холостого хода. Магнитопровод и обмотки. Направление электромагнитных сил. Генераторный режим работы.
презентация [1,5 M], добавлен 09.11.2013Определение трехфазного асинхронного двигателя и обмоточных данных, на которые выполнены схемы обмоток. Перерасчет обмоток на другие данные (фазное напряжение и частоту вращения магнитного поля статора). Установление номинальных данных электродвигателя.
курсовая работа [1006,7 K], добавлен 18.11.2014Отображение двигателя в режиме динамического торможения. Расчет пускового реостата и построение пусковых характеристик для двигателя постоянного тока с параллельным возбуждением. Запись уравнения скоростной характеристики с учетом требуемых параметров.
контрольная работа [1002,6 K], добавлен 31.01.2011
