ЛБ / Защита ЛБ6

Асинхронная машина - это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которой не равна (в двигательном режиме меньше) частоте вращения магнитного поля, создаваемого током обмотки статора.

Конструкция

Асинхронная машина имеет статор и ротор, разделённые воздушным зазором. Её активными частями являются обмотки и магнитопровод (сердечник); все остальные части — конструктивные, обеспечивающие необходимую прочность, жёсткость, охлаждение, возможность вращения и т. п.

Обмотка статора представляет собой трёхфазную (в общем случае — многофазную) обмотку, проводники которой равномерно распределены по окружности статора и пофазно уложены в пазах с угловым расстоянием 120 °. Фазы обмотки статора соединяют по стандартным схемам «треугольник» или «звезда» и подключают к сети трёхфазного тока. Магнитопровод статора перемагничивается в процессе изменения тока в обмотке статора, поэтому его набирают из пластин электротехнической стали для обеспечения минимальных магнитных потерь. 

Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая «беличье колесо» («беличья клетка») из-за внешней схожести конструкции, состоит из алюминиевых (реже медных, латунных) стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора.

Принцип действия

Трехфазный переменный ток (фазовый сдвиг которых составляет 120 градусов), проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле. Вращающееся магнитное поле, пересекая проводники обмотки ротора, индуцирует в них электродвижущую силу, под действием которой в обмотке ротора протекает ток, который распределяется по стержням (проводникам) ротора. Вокруг каждого из стержней появляется своё магнитное поле, которое взаимодействует с полем статора, что приводит к появлению механической силы, действующей на каждый проводник ротора. Эти силы стремятся повернуть ротор вокруг своей оси вращения.

Пуск асинхронного двигателя

Для пуска асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором применяют три схемы

1. Первая схема с реактивной катушкой, то есть ключевой момент это рубильник, который последовательно соединяют на реактивную катушку и статор двигателя, то есть когда скорость ротора приблизится к номинальной, замыкается рубильник, он будет закорачивать катушку, и статор переключится на полное напряжение сети.

2. Второй при автотрансформаторном пуске , при данном пуске по мере разгона двигателя, автотрансформатор переводится в положение так скажем «работа» рабочее, в котором на статор будет подаваться полное напряжение сети

3. Третий пуск асинхронного двигателя со схемой подключения обмоток статора “звезда” (схема подключения электродвигателя «звезда»)  с дальнейшим переходом на схему “треугольник” (схема подключения электродвигателя «треугольник»), позволяет уменьшить пусковой ток в 3 раза по сравнению с пусковым током при прямом пуске.

Отличие короткозамкнутого ротора от фазного

В короткозамкнутом роторе электродвигателя, в отличие от фазного варианта, нет обмоток. Их заменяют замкнутые с торцов между собой кольцами стержни, изготовленные из алюминия или меди.

Скольжение

Т.к. двигатель асинхронный частота вращения магнитного поля и самого ротора отличается, и в связи с этим было введено такое понятие. То есть скольжение это Относительная разность скорости вращения ротора от скорости вращения поля статора, то есть для того чтобы посчитать мы отнимаем из частоты вращения потока частоту вращения ротора и делим на частоту вращения магнитного потока, можем выразить либо в процентах либо в относительных единицах.

В зависимости в каком режиме работает асинхронная машина скольжение мб меньше 0 (режим генератора), от 0 до 1 (режим двигателя). Номинальное скольжение обычно составляет 2-8%.

+ Ротор является симметричным в электрическом магнитном отношении поэтому создается реактивный момент, и из-за этого происходит отставание магнитного поля (херня)

По правилу правой руки определяется направление наведенной эдс в стержнях ротора

Нужно поставить руку так чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а 4 пальцы расположены по направлению тока, тогда большой палец будет сонаправлен с направлением эдс.

По правилу левой руки определяем силу ампера

4 пальца по направлению тока, линии вектора магнитной индукции входят в ладонь, большой палец покажет направление силы ампера

Правило буравчика

Если вращать по часовой то направление тока от нас, если против часовой то к нам ток направлен.

+/-

Асинхронные двигатели обладают стабильностью работы, надежные сами по себе, обладают высоким показателем кпд

- высокие пусковые токи, они чувствительны к изменению напряжения

Большой пусковой ток – проблема асинхронных двигателей мощностью более 10 кВт. При пуске ток может превышать номинальный в 5-8 раз и длиться несколько секунд. Из-за этого негативного эффекта мощные двигатели нежелательно подключать напрямую.

Чувствительность к напряжению питания. При отклонении напряжения питания более чем на 5% параметры двигателя могут отличаться от номинальных, а сам агрегат может перегреваться. Кроме того, при понижении напряжения падает момент электродвигателя, который квадратически зависит от напряжения