Rodzaje silników asynchronicznych, odmiany, czym są silniki

Silniki prądu przemiennego, które do swojej pracy wykorzystują wirujące pole magnetyczne stojana, są obecnie bardzo powszechnymi maszynami elektrycznymi. Te z nich, w których prędkość wirnika różni się od częstotliwości obrotu pola magnetycznego stojana, nazywane są silnikami asynchronicznymi.

Ze względu na dużą pojemność systemów elektroenergetycznych oraz dużą długość sieci elektrycznych, dostawy energii do odbiorców zawsze realizowane są prądem przemiennym. Dlatego naturalne jest dążenie do maksymalnego wykorzystania silników elektrycznych prądu przemiennego. To, jak się wydaje, uwalnia cię od potrzeby wielu konwersji energii.

Niestety silniki prądu przemiennego znacznie ustępują silnikom prądu stałego pod względem właściwości, a zwłaszcza sterowności, dlatego znajdują zastosowanie głównie w instalacjach, w których nie jest wymagana regulacja prędkości obrotowej.

Stosunkowo niedawno sterowane systemy prądu przemiennego z podłączeniem silników prądu przemiennego przetwornice częstotliwości. 

Silnik indukcyjny klatkowy to obracający się transformator, którego uzwojeniem pierwotnym jest stojan, a uzwojeniem wtórnym wirnik. Pomiędzy stojanem a wirnikiem znajduje się szczelina powietrzna. Jak w każdym prawdziwym transformatorze, każda cewka ma również swoją własną rezystancję.

Gdy silnik jest podłączony do sieci, w stojanie powstaje pole magnetyczne, które obraca się synchronicznie z częstotliwością sieci. Ze względu na zjawisko indukcji elektromagnetycznej pod działaniem pola magnetycznego stojana w zamkniętych elektrycznie uzwojeniach wirnika, Elektryczność.

Indukowany prąd elektryczny w wirniku wytworzy własne pole magnetyczne, które oddziałuje z wirującym polem magnetycznym stojana. W rezultacie wirnik zaczyna się obracać, a na wale silnika pojawia się moment mechaniczny proporcjonalny do prądu stojana.

Model przekrojowy trójfazowego silnika indukcyjnego

Cechą charakterystyczną silnika asynchronicznego jest to, że w wyniku wzajemnego oddziaływania pól stojana i wirnika prędkość obrotowa wału silnika jest nieco mniejsza od częstotliwości sieci zasilającej. Nazywa się różnicę między częstotliwością sieci a prędkością obrotową potknięcie się.

Silniki asynchroniczne są szeroko stosowane w różnych sektorach gospodarki i produkcji ze względu na prostotę wykonania i wysoką niezawodność. Tymczasem istnieją cztery główne typy silników indukcyjnych:

• jednofazowy asynchroniczny silnik klatkowy;

• dwufazowy silnik indukcyjny klatkowy;

• trójfazowy asynchroniczny silnik klatkowy;

• trójfazowy silnik asynchroniczny z wirnikiem uzwojonym.

Jednofazowy silnik indukcyjny zawiera tylko jedno pracujące uzwojenie stojana, do którego podczas pracy silnika doprowadzany jest prąd przemienny.Ale aby uruchomić silnik, na jego stojanie znajduje się dodatkowe uzwojenie, które jest na krótko podłączone do sieci przez kondensator lub indukcyjność lub jest zwarte. Jest to konieczne do wytworzenia początkowego przesunięcia fazowego, aby wirnik zaczął się obracać, w przeciwnym razie pulsujące pole magnetyczne stojana nie popchnie wirnika na miejsce.

Wirnik takiego silnika, jak każdy silnik indukcyjny z wirnikiem wiewiórkowym, jest cylindrycznym rdzeniem z formowanymi aluminiowymi kanałami, z współformowanymi żebrami wentylacyjnymi. Taki wirnik klatkowy nazywany jest wirnikiem klatkowym. Silniki jednofazowe są używane w zastosowaniach o małej mocy, takich jak wentylatory pokojowe lub małe pompy.

Dwufazowe silniki indukcyjne są najbardziej wydajne podczas pracy w jednofazowej sieci prądu przemiennego. Zawierają dwa pracujące uzwojenia stojana umieszczone prostopadle, a jedno z uzwojeń jest podłączone bezpośrednio do sieci prądu przemiennego, a drugie przez kondensator przesuwający fazę, dzięki czemu uzyskuje się wirujące pole magnetyczne, a bez kondensatora sam wirnik będzie nie ruszać się.

Silniki te posiadają również wirnik klatkowy, a ich zastosowanie jest znacznie szersze niż silników jednofazowych. Są teraz pralki i różne maszyny. Silniki dwufazowe do zasilania z sieci jednofazowej nazywane są silnikami kondensatorowymi, ponieważ kondensator przesuwający fazę jest często ich integralną częścią.

Trójfazowy silnik indukcyjny zawiera trzy przesunięte względem siebie uzwojenia stojana, dzięki czemu po podłączeniu do sieci trójfazowej ich pola magnetyczne są przesunięte w przestrzeni względem siebie o 120 stopni.Gdy silnik trójfazowy jest podłączony do trójfazowej sieci prądu przemiennego, wytwarzane jest wirujące pole magnetyczne, które napędza wirnik klatkowy.

Uzwojenia stojana silnika trójfazowego można połączyć w gwiazdę lub trójkąt, a do zasilania silnika w połączeniu w gwiazdę wymagane jest wyższe napięcie niż w połączeniu w trójkąt, dlatego na silniku podane są dwa napięcia, na przykład: 127 / 220 lub 220/380. Silniki trójfazowe są niezbędne do napędzania różnych maszyn do obróbki metalu, wciągarek, pił tarczowych, dźwigów itp.

Trójfazowy silnik asynchroniczny z wirnikiem fazowym ma stojan podobny do typów silników opisanych powyżej, laminowany obwód magnetyczny z trzema uzwojeniami umieszczonymi w jego kanałach, ale pręty aluminiowe nie są zalane w wirniku fazowym, a kompletny - faza uzwojenie trójfazowe jest już ułożone połączenie w gwiazdę… Końcówki gwiazdowe uzwojenia wirnika fazowego są doprowadzone do trzech pierścieni ślizgowych osadzonych na wale wirnika i odizolowanych od niego elektrycznie.

1 — obudowa z kratkami, 2 — szczotki, 3 — suwnica szczotkowa z uchwytami, 4 — trzpień mocujący szczotkę, 5 — szczotki kablowe, 6 — klocek, 7 — tuleja izolująca, 8 — pierścienie ślizgowe, 9 — zewnętrzna osłona łożyska, 10 — kołek mocujący obudowę i pokrywy łożysk, 11 — osłona tylna, 12 — cewka wirnika, 13 — uchwyt cewki, 14 — rdzeń wirnika, 15 — cewka wirnika, 16 — osłona na czole, 7 — zewnętrzna pokrywa łożyska, 18 — otwory wentylacyjne, 19 — rama, 20 — rdzeń stojana, 21 — kołki osłony wewnętrznej łożyska, 22 — bandaż, 23 — osłona łożyska wewnętrznego, 21 — łożysko, 25 — wał, 26 — pierścienie ślizgowe, 27 — uzwojenia wirnika

Trójfazowe napięcie przemienne jest dostarczane do pierścieni przez szczotki, a połączenie można wykonać zarówno bezpośrednio, jak i przez reostaty. Oczywiście silniki z silnikami rotacyjnymi są droższe, ale ich Moment rozruchowy pod obciążeniem jest znacznie wyższy niż w silnikach klatkowych. Ze względu na zwiększoną moc i wysoki moment rozruchowy ten typ silnika znalazł zastosowanie w napędach wind i suwnic, czyli tam, gdzie urządzenie uruchamiane jest pod obciążeniem, a nie na biegu jałowym.

Przeczytaj więcej o tym typie silnika tutaj: Asynchroniczne silniki elektryczne z uzwojonym wirnikiem

Zobacz też: Czym różnią się silniki indukcyjne od silników synchronicznych