Keritud rootoriga asünkroonsed elektrimootorid

Praegu moodustavad asünkroonsed mootorid vähemalt 80% kõigist tööstuses toodetud elektrimootoritest. Nende hulka kuuluvad kolmefaasilised asünkroonsed mootorid.

Kolmefaasilisi asünkroonseid elektrimootoreid kasutatakse laialdaselt automaatika- ja telemehaanikaseadmetes, majapidamis- ja meditsiiniseadmetes, helisalvestusseadmetes jne.

Asünkroonsete elektrimootorite eelised

Kolmefaasiliste asünkroonmootorite laialdane kasutamine on tingitud nende konstruktsiooni lihtsusest, töökindlusest, headest tööomadustest, odavusest ja hoolduse lihtsusest.

Keritud rootoriga asünkroonsete elektrimootorite seade

Mis tahes asünkroonmootori põhiosad on statsionaarne osa, staator ja pöörlev osa, mida nimetatakse rootoriks.

Kolmefaasilise asünkroonmootori staator koosneb lamineeritud magnetahelast, mis on pressitud valatud raami sisse. Magnetahela sisepinnal on kanalid mähiste juhtmete paigaldamiseks. Need juhtmed on mitme pöördega pehmete mähiste küljed, mis moodustavad staatori mähise kolm faasi.Poolide geomeetrilised teljed on ruumis nihutatud üksteise suhtes 120 kraadi võrra.

Mähise faase saab ühendada vastavalt skeemile täht või kolmnurk sõltuvalt võrgu pingest. Näiteks kui mootori passis on kirjas pinged 220/380 V, siis 380 V võrgupinge korral on faasid ühendatud "tähe" kaudu. Kui võrgupinge on 220 V, siis on mähised ühendatud «delta». Mõlemal juhul on mootori faasipinge 220 V.

Kolmefaasilise asünkroonmootori rootor on silinder, mis on valmistatud stantsitud elektriterase lehtedest ja mis on paigaldatud võllile. Sõltuvalt mähise tüübist jagatakse kolmefaasiliste asünkroonmootorite rootorid orava- ja faasirootoriteks.

Suurema võimsusega asünkroonsetes elektrimootorites ja väikese võimsusega spetsiaalsetes masinates kasutatakse käivitus- ja reguleerimisomaduste parandamiseks faasirootoreid. Nendel juhtudel asetatakse rootorile kolmefaasiline mähis, mille faasipoolide (1) geomeetrilised teljed on ruumis üksteise suhtes 120 kraadi võrra nihutatud.

Mähise faasid on tähega ühendatud ja nende otsad on ühendatud kolme võllile (2) paigaldatud liugrõngaga (3), mis on elektriliselt isoleeritud nii võllist kui ka üksteisest. Rõngadega (3) libisevas kontaktis olevate harjade (4) abil on võimalik faasimähise ahelatesse lisada reguleerivaid reostaate (5).

Rootoriga asünkroonmootoril on paremad käivitus- ja reguleerimisomadused, kuid seda iseloomustab suurem mass, mõõtmed ja maksumus kui oravapuuriga rootoriga asünkroonmootoril.

Asünkroonsete elektrimootorite tööpõhimõte

Asünkroonse masina tööpõhimõte põhineb pöörleva magnetvälja kasutamisel.Kui kolmefaasiline staatori mähis on võrku ühendatud, pöörleb see magnetvälimille nurkkiirus on määratud võrgu sagedusega f ja mähise pooluste paaride arvuga p, s.o. ω1 = 2πf / p

Ristades staatori ja rootori mähiste juhtmeid, indutseerib see väli mähistes EMF-i (vastavalt elektromagnetilise induktsiooni seadusele). Kui rootori mähis on suletud, indutseerib selle EMF rootori vooluringis voolu. Voolu koosmõjul tekkiva väikese väljaga tekib elektromagnetiline moment, kui see moment ületab mootori võlli takistusmomendi, hakkab võll pöörlema ​​ja paneb töömehhanismi liikuma. Tavaliselt ei ole rootori nurkkiirus ω2 võrdne magnetvälja nurkkiirusega ω1, mida nimetatakse sünkroonseks. Sellest ka mootori nimi asünkroonne ehk asünkroonne.

Asünkroonse masina tööd iseloomustab libisemine s, mis on välja ω1 ja rootori ω2 nurkkiiruste suhteline erinevus: s = (ω1-ω2) / ω1

Libisemise väärtus ja märk, sõltuvalt rootori nurkkiirusest magnetvälja suhtes, määravad induktsioonmasina töörežiimi. Nii et ideaalses tühikäigurežiimis pöörlevad rootor ja magnetväli samal sagedusel samas suunas, libisemine s = 0, rootor on pöörleva magnetvälja suhtes paigal, selle mähises olev EMF ei indutseerita, rootor vool ja masina elektromagnetmoment on null. Käivitamisel on rootor esimesel ajahetkel paigal: ω2 = 0, s = 1. Põhimõtteliselt muutub mootorirežiimi libisemine s = 1-st käivitamisel väärtuseks s = 0 ideaalses tühikäigurežiimis .

Kui rootor pöörleb magnetvälja pöörlemissuunas kiirusega ω2> ω1, muutub libisemine negatiivseks. Masin läheb generaatori režiimi ja arendab pidurdusmomenti. Kui rootor pöörleb magnetpooluse pöörlemissuunale vastupidises suunas (s> 1), lülitub induktsioonmasin vastupidisele režiimile ja arendab ka pidurdusmomenti. Seega tehakse olenevalt libisemisest vahet mootori (s = 1 ÷ 0), generaatori (s = 0 ÷ -∞) ja vastupidise režiimi (s = 1 ÷ + ∞) vahel. Asünkroonmootorite peatamiseks kasutatakse generaatori ja loenduri kommutatsioonirežiime.

Vaata ka: Haava rootori mootori käivitamine