3-vaiheinen induktiomoottori
Kolmivaiheista induktiomoottoria kutsutaan myös asynkroniseksi moottoriksi ja se on teollisuudessa yleisimmin käytetty moottorityyppi. Oravan häkkirakenne on teollisuudessa eniten käytetty sähkömoottori.
Kolmivaiheisia induktiomoottoreita käytetään tasaisella nopeudella kuormittamattomasta täyskuormaan. Toisaalta nopeus on taajuudesta riippuvainen, joten näitä moottoreita ei ole tehokkaasti mukautettu nopeuden säätöön. Ne ovat yksinkertaisia, kestäviä, edullisia, helppohoitoisia ja ne voidaan valmistaa ominaisuuksilla, jotka sopivat useimpiin teollisiin vaatimuksiin.
Kolmivaiheisen induktiomoottorin rakentaminen
Se koostuu staattorista, jossa on staattorin käämit, ja roottorista. Staattorissa on 3-vaiheinen tai staattorikäämitys, kun taas roottorissa on oikosulku- tai roottorikäämitys. Ja roottori eroaa staattorista pienellä ilmarakolla, joka vaihtelee välillä 0,4 mm - 4 mm moottorin tehoon perustuen. Kun kolmivaihejännitteitä käytetään staattorin käämeihin, muodostuu pyörivä magneettikenttä. Kun magneettikenttä pyörii, virrat indusoidaan oravan häkkiroottorin johtimissa. Indusoitujen virtojen ja magneettikentän vuorovaikutus tuottaa voimia, jotka aiheuttavat myös roottorin pyörimisen.
Kolmivaiheinen induktiomoottori
Toimintaperiaate
Kolmivaiheinen induktiomoottori toimii Faradayn lain mukaan, että piirissä indusoituu EMF johtuen piirin läpi kulkevan magneettivuon muutosnopeudesta. Staattorikäämityksissä 120 asteen vaiheessa toisistaan annetaan vaihtovirtalähde ja siten keloihin muodostuu pyörivä magneettikenttä. Kun roottori leikkaa pyörivän magneettikentän (suhteellisella nopeudella), roottoriin indusoituu EMF, mikä saa sähkövirran virtaamaan roottorin johtimissa. Lenz-lain mukaan sähkövirran tuotannon syy on vastakkainen, mikä on staattorin magneettikentän suhteellinen nopeus, ja siten roottori alkaa pyöriä eri nopeudella kuin staattorin magneettikentän synkroninen nopeus.
Edut:
- Sillä on yksinkertainen ja kestävä rakenne
- Se on suhteellisen halpaa
- Se vaatii vähän huoltoa
- Sillä on korkea hyötysuhde ja kohtuullisen hyvä tehokerroin
- Sillä on itsestään käynnistyvä vääntömomentti
Moottori käynnistyy
Kuten tiedämme, kun syöttö on kytketty kolmivaiheinen induktiomoottori staattoriin muodostetaan pyörivä magneettikenttä, joka yhdistää ja leikkaa roottoripalkit, jotka puolestaan indusoivat roottorin virtoja ja luovat roottorikentän, joka on vuorovaikutuksessa staattorikentän kanssa ja tuottaa pyörimisen. Tietysti tämä tarkoittaa, että kolmivaiheinen induktiomoottori pystyy täysin itsestään käynnistymään.
Kolmivaiheinen induktiomoottoripiiri
Käynnistimen tarve ei siis päinvastoin riitä tarjoamaan käynnistystä, vaan vähentämään raskasta käynnistysvirtaa ja tarjoamaan ylikuormitusta ja jännitesuojaus . Käynnistimiä on useita erityyppisiä, mukaan lukien suora online-käynnistin, tähtikolmiokäynnistin, automaattinen muuntaja ja roottorin vastus. Kukin otetaan huomioon vuorotellen. Täällä aiomme nähdä tähden delta-käynnistin .
Tämä on yleisin käynnistin, jota käytetään kolmivaiheisissa induktiomoottoreissa. Se saavuttaa tehokkaan aloitusvirran vähentämisen kytkemällä staattorikäämitykset aluksi tähtikokoonpanoon, joka sijoittaa tehokkaasti kaikki kaksi vaihetta sarjaan syötteen yli.
Star Delta -peruskuva
Tähdellä käynnistyminen vähentää paitsi moottorin käynnistysvirtaa myös käynnistysmomenttia. Kerran tiettyyn juoksunopeuteen asti kaksoisheittokytkin muuttaa käämitysjärjestelyt tähdestä kolmiota varten, jolloin saavutetaan täysi ajonmomentti. Tällainen järjestely tarkoittaa, että kaikkien staattorikäämien päät on saatettava päätteisiin moottorin kotelon ulkopuolelle.
Jaettu vaihe moottori
Normaalisti kotitalouksien syöttö tapahtuu yksivaiheisesti, kun taas eri sähkölaitteiden käyttämiseen tarvittavat induktiomoottorit vaativat monivaiheisen moottorin. Tästä syystä induktiomoottorit koostuvat kahdesta käämisestä saadakseen kaksi vaihetta yksivaiheisesta syötöstä.
Jakovaiheinen moottori on yhteinen yksivaiheinen moottori. Jakovaiheinen moottori, jota kutsutaan myös induktiokäynnistykseksi / induktiokäyttöiseksi moottoriksi, on todennäköisesti kaikkein perustasoisin teollisuuskäyttöön tarkoitettu yksivaiheinen moottori, vaikkakin hieman rajoitettu. Siinä on kaksi käämiä alkuvaiheessa järjestetystä yksivaiheisesta. Yksi on pääkäämi ja toinen on käynnistys- tai apukäämitys. Käynnistyskäämi on tehty pienemmällä ulottuvalla vaijerilla ja vähemmän käännöksiä pääkäämin suhteen suuremman vastuksen aikaansaamiseksi, jolloin käynnistyskäämityksen kenttä on eri sähkökulmassa kuin pääkäämin ja saa moottorin pyörimään. Pääkäämitys, raskaampi lanka, pitää moottorin käydessä loppuaikana. Pääkäämityksellä on alhainen vastus, mutta korkea reaktanssi ja käynnistyskäämillä on suuri vastus, mutta matala reaktanssi.
Jaettu vaihe moottori
Jaettu vaihe-moottori käyttää kytkentämekanismia, joka erottaa käynnistyskäämityksen pääkäämästä, kun moottori saavuttaa noin 75% arvioidusta nopeudesta. Useimmissa tapauksissa se on keskipakokytkin moottorin akselilla. Käynnistys- ja pääkäämivirran vaihe-ero on kaukana 90 astetta.
Kondensaattorin käynnistysmoottori:
Kondensaattorin käynnistysmoottoria käytetään pyörivän staattorikentän luomiseen. Tämä moottori on modifikaatio jaettuun vaihemoottoriin, käyttää matalan reaktanssin kondensaattoria, joka on asetettu sarjaan staattorin käynnistyskäämityksen kanssa noin 90 asteen vaihesiirron aikaansaamiseksi käynnistysvirralle.
Kondensaattorin käynnistysmoottori
Pysyvä-jaettu kondensaattorimoottori:
Siinä on ajotyyppinen kondensaattori, joka on kytketty pysyvästi sarjaan käynnistyskäämityksen kanssa. Tämä tekee alkukäämityksestä apukäämityksen, kun moottori saavuttaa ajonopeuden. Koska käyttökondensaattori on suunniteltava jatkuvaan käyttöön, se ei voi tarjota käynnistyskondensaattorin käynnistysvoimaa. Kondensaattori palvelee vaihetta yhdessä käämeissä siten, että käämityksen poikki oleva jännite on 90 ° toisesta käämästä. Pysyvillä jaetuilla kondensaattorimoottoreilla on laaja valikoima sovelluksia suunnittelusta riippuen.
Pysyvä jaettu kondensaattorimoottori
Jaettua vaihemoottoria käytetään yleiskäyttöön. Kuormat ovat yleensä hihnakäyttöisiä tai pieniä suoravetoisia kuormia. Jakovaiheisten moottoreiden sovelluksiin kuuluvat pienet hiomakoneet, pienet tuulettimet ja puhaltimet sekä muut alhaisen vääntömomentin sovellukset, joiden tehontarve on 1/20 - 1/3 hv. Ja nämä moottorit on yleensä suunniteltu yhtä jännitettä varten, mikä rajoittaa sovelluksen joustavuutta.
Pysyvä jaettu kondensaattorimoottori
Jakovaiheisen moottorin pääominaisuus on, että sitä voidaan käyttää laitoksen alueilla, joissa kolmivaihetta ei ole käytetty, tai pienillä kuormituksilla laitoksen lattialla, jossa murtomomenttimoottorit pystyvät käsittelemään kuorman. Moottori ei tarjoa huomattavaa käynnistysmomentin mittausta, joten kuorman on oltava melko pieni tai hihnakäyttöinen, jolloin mekaanista hyötyä voidaan käyttää moottorin käynnistämiseen.
Toimiva esimerkki jaetun vaiheen induktiomoottorin ohjaamisesta
Järjestelmän lohkokaavio
Poistopuhaltimissa käytetty jaettu vaihe-induktiomoottori koostuu kahdesta käämästä, joista yksi käämi saa verkkovirran suoraan, kun taas toinen käämi saa virran kondensaattorin kautta, mikä aiheuttaa viiveen jännitteessä. Liitäntä näiden käämien yli tapahtuu releiden kautta. Kun toinen releistä on jännitteinen, toinen kääme saa virransyötön suoraan ja toinen saa virran kondensaattorin kautta. Näitä releitä vuorostaan ohjaa releohjain, jota ohjaa mikro-ohjain käyttäjän TV-kaukosäätimen kautta antaman tulon mukaan.
