非同期モーター。スキーム、説明

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非同期モーター。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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非同期電気モーター、電気エネルギーを機械エネルギーに変換するための電気非同期機。 A.eの動作原理。三相交流が固定子巻線を通過するときに発生する回転磁界と、固定子磁界によって回転子巻線に誘導される電流との相互作用に基づいており、その結果、回転子をその方向に回転させる機械力が発生します。ロータ速度 n が磁場の回転周波数 n よりも小さい場合の、磁場の回転数₁. したがって、ローターは磁場に対して非同期に回転します。

回転磁気と呼ばれる現象は、フランスの物理学者 D. F. アラゴ (1824) によって初めて実証されました。彼は、永久磁石がその上で回転すると、垂直軸に固定された銅ディスクが回転し始めることを示しました。 55 年後の 28 年 1879 月 4 日、英国の科学者 W. ベイリーは、1880 つのロッド電磁石の巻線を直流電源に交互に接続することにより、磁場の回転を得ました。 M. Depres (France, 1883-1887) や I. Thomson (USA, 1888) などの著作では、回転磁場の特性にも基づいた装置が説明されています。しかし、この現象の本質の厳密な科学的説明は、XNUMX 年にイタリアの物理学者 G. フェラーリスとクロアチアのエンジニアで科学者の N. テスラによって、ほぼ同時に、互いに独立して最初に行われました。

二相性A.e。 1887年にN.テスラによって発明され（英国特許第6481号）、彼は1888年に本発明を公表しました。このタイプのA.e。主に始動性能が悪いために受け取られませんでした。 1889年、M。O. Dolivo-Dobrovolskyは、彼が設計した世界初の三相AEをテストしました。この三相AEでは、「リスホイール」タイプの回転子（ドイツ特許第51083号）を使用し、固定子巻線を全周の溝に配置しました。固定子の。 1890年、Dolivo-Dobrovolskyは、リングと始動装置を備えたフェーズローターを発明しました（英国特許第20425号およびドイツ第75361号）。 2年後、彼は「ダブルリスケージ」と呼ばれるローターデザインも提案しましたが、A。e。を紹介したフランスのエンジニアP. Bouchereauの仕事のおかげで、1898年から広く使用されるようになりました。特殊な始動特性を備えたモーターなどのローターを備えています。

Aの設計、つまり、その出力と寸法は、目的と作業条件によって異なります。

たとえば、空冷エンジンと水冷エンジン (一般用途)。密封、油充填（電気ドリル用）、防爆（鉱山、爆発性区域などでの作業用）。防塵、防滴（海洋条件および熱帯気候での使用向け）など。A. e. (たとえば、ステップ速度制御を備えたサーボシステム、オートメーションおよびテレメカニクス回路用のステップなど) は、ギアボックスを内蔵した制御ユニットと起動装置を備えた完全なものとして開発および生産されます。三相A. e. 単相のものと比較して、始動特性と動作特性が優れています。 A. e. の主な構造要素: ステーターは固定部分 (図 1 a)、ローターは回転部分 (図 1 b、c) です。回転巻きの方法はＡ．ｅ．スリップリング付きモーターとかご型モーターに分けられます。 A.eのステータとロータの間のエアギャップ。を可能な限り小さく（最大0,25mm）します。ローターの回転周波数 A. e．は固定子の磁界の回転周波数に依存し、供給電流の周波数とモーターの極対の数によって決まります。

非同期モーター
図。 1

A.e.起動時リスケージローターでは、始動電流が発生し、その強度は定格電流の強度を4〜7倍超えます。したがって、ネットワークへの直接接続は、最大 200 kW のモーターにのみ使用されます。より強力な A. e. かご型ローターでは、最初に低い電圧でオンにされ、始動電流が 3 ～ 4 倍減少します。同じ目的で、A を開始します。開始時に固定子巻線と直列に接続された単巻変圧器を介して。フェーズローターを備えたモーターの始動電流の強さは、ローター回路の始動抵抗によって制限され、ローターの起動中に徐々に減少します。 A. eを開始した後。回転子巻線が短絡しています。ブラシの摩擦損失と摩耗を減らすために、ブラシは通常、ブラシ持ち上げ装置によって持ち上げられます。この装置は、最初にリングを介してローター巻線を短絡します。

A. eの回転の頻度。それらは主に、極対の数、回転子回路に含まれる抵抗、供給電流の周波数の変更、および複数のマシンのカスケード接続によって調整されます。回転方向 A. e. 固定子巻線の任意の XNUMX 相を切り替えることによって変化します。

製造の簡素さと動作の信頼性により、電気駆動に広く使用されています。 A.e.の主な欠点- 速度制御範囲が制限され、低負荷モードでは無効電力が大幅に消費されます。調整可能な静的半導体周波数変換器の作成により、A.e.の範囲が大幅に拡大します。自動制御電気ドライブで。

コンデンサ誘導電動機

1) 単相ネットワークによって駆動され、固定子に 90 つの巻線を備えた非同期電動機。そのうちの 1 つはネットワークに直接接続され、もう XNUMX つは回転磁界を形成するために電気コンデンサと直列に接続されます。コンデンサは巻線電流間に位相シフトを生成し、その軸が空間内でシフトします。最大のトルクは、電流の位相シフトが XNUMX°の場合に発生し、回転磁界が円形になるように電流の振幅が選択されます。 K.a.を開始するときe. 両方のコンデンサがオンで、加速後にコンデンサの XNUMX つがオフになります。これは、定格速度では起動時よりもはるかに少ない静電容量が必要であるという事実によるものです。 K.a. 始動特性と動作特性の点では、三相非同期モーターに近いです。低電力の電気駆動装置に適用されます。 XNUMX kWを超える電力では、コンデンサのコストとサイズが大幅に高くなるため、ほとんど使用されません。

2) コンデンサを介して単相ネットワークに接続された三相非同期電動機。三相モーターのコンデンサの動作静電容量は、式 C で決定されます。_р = 2800 （µF）巻線がスターパターンで接続されている場合、またはC_р = 4800 (μF) 巻線がデルタパターンで接続されている場合。始動コンデンサC_п=(2,5 - 3)×С_р. コンデンサの動作電圧は、電源電圧の 1,5 倍でなければなりません。コンデンサは必ず紙に取り付けられています。

非同期モーター

コンデンサ誘導電動機のスキーム（a）とベクトル図（b）：U、U_Б、または_C - 電圧; 私_A、私_Б - 流れ; AおよびB - 固定子巻線; B - C を切断するための遠心スイッチ₁ エンジン加速後; C₁ およびC₂ - コンデンサ。

非同期モーター

「スター」（a）または「トライアングル」（b）方式に従って接続された固定子巻線を備えた三相非同期モーターの単相ネットワークへの組み込み方式：B₁ 回転方向スイッチ（逆）、V₂ - 起動容量スイッチ; から_р -動作コンデンサ; C_п - 始動コンデンサ; HELL - 非同期電気モーター。

出版物: library.espec.ru

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