Скорость асинхронного двигателя: Асинхронные электродвигатели (страница 2)

Асинхронные электродвигатели (страница 2)

1. Определить угловую скорость вращении ротора асинхронного электродвигателя, если обмотка статора четырехполюсная, частота напряжения сети, к которой присоединен электродвигатель, 50 Гц и скольжение ротора равно 3,5%.

Решение:
Частота токов, проходящих в обмотках статора, равна частоте напряжения сети:

Кроме того, известно, что обмотка статора четырехполюсная, т. е. число пар полюсов р = 2.
Скорость вращения магнитного потока, вызываемого трехфазной системой токов, проходящих в обмотках статора, зависит от частоты этих токов и числа пар полюсов обмотки р, так как , откуда число оборотов в минуту вращающегося синхронно магнитного потока

Угловая скорость вращения

Вращение ротора асинхронного электродвигателя возможно лишь при наличии отставания ротора от вращающегося магнитного потока. Величина, характеризующая это отставание, называется скольжением:

где — скорость вращения магнитного потока;
— скорость вращения ротора.
Подставив числовые значения, получим

откуда

Угловая скорость вращения ротора

2. На щитке асинхронного электродвигателя значится: 730 об/мин, 50 Гц.
Определить скольжение ротора, вращающегося с указанной скоростью, и число пар полюсов обмотки статора. Каким было скольжение ротора в первые мгновения пуска?

Решение:
В табл. 13 синхронных скоростей вращения при частоте 50 Гц ближайшей скоростью вращения (по отношению к скорости ) является скорость .
Следовательно, скольжение ротора

Число пар полюсов обмотки статора

Число полюсов

В момент пуска ротор неподвижен . Поэтому скольжение при пуске

Такое значение имеет скольжение ротора в момент пуска любого асинхронного электродвигателя.

Таблица 13

3. В разрыв провода линии, соединяющей контактные кольца ротора асинхронного электродвигателя с трехфазным реостатом, введен магнитоэлектрический амперметр, шкала которого имеет нулевое значение посередине (рис. 80). Разомкнув рубильник, шунтировавший амперметр во время разбега ротора, не поднимая щеток, наблюдали за отклонениями амперметра: оказалось, что за полминуты указательная стрелка прибора совершила 60 полных колебаний.
Определить скорость вращения ротора в течение указанного промежутка времени, если обмотка статора шестиполюсная и частота напряжения сети 50 Гц.

Решение:
Полное колебание указательной стрелки соответствует полному периоду тока в обмотке ротора. Если 60 полных колебаний (периодов) произошло за полминуты, то число полных колебаний (периодов) в секунду равно двум. Следовательно,

Магнитный поток в асинхронном электродвигателе вращается относительно ротора со скоростью, равной разности скоростей:

причем частота тока в роторе

Подставив числовые значения, получим

При шестиполюсной обмотке статора и частоте токов в цепи статора скорость вращения магнитного потока

Подставим в выражение для величины

откуда скорость вращения ротора

Скольжение ротора

4. Когда трехфазный асинхронный двигатель с фазным ротором присоединили к сети с линейным напряжением 220 В, напряжение между контактными кольцами при разомкнутой обмотке ротора составило 90 В.
Определить коэффициент трансформации, рассматривая этот электродвигатель как трансформатор в режиме холостого хода, если обмотки статора и ротора соединены звездой.

Решение:
Фазное напряжение на обмотке статора при схеме соединения звездой в раз меньше линейного напряжения. Следовательно,

Фазное напряжение на обмотке ротора

Коэффициент трансформации фазных напряжений

5. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором характеризуется отношением вращающих моментов соответственно при пуске и при номинальном режиме .
Можно ли осуществить пуск двигателя в случае полной его нагрузки на валу и понижения напряжения в сети на 5 и 10%? К сети присоединен статор.

Решение:
Вращающий момент асинхронного двигателя прямо пропорционален квадрату напряжения в сети:

Следовательно, если напряжение в сети понизится на 5% и составит , то вращающий момент

Отношение
Так как пусковой момент при номинальном напряжении , то при понижении напряжения в сети на 5% пусковой момент

Таким образом, пуск при этих условиях позволит электродвигателю развить вращающий момент больше номинального.
Если напряжение в сети понизится на 10% и составит , то вращающий момент

Пусковой момент при указанном понижении напряжения

Обозначим через долю, которую составляет пусковой вращающий момент от вращающего момента при номинальном напряжении. Тогда для возможности пуска электродвигателя при номинальной нагрузке должно быть выполнено равенство

Поэтому при пуске электродвигателя напряжение сети может составлять от номинального напряжения долю

Таким образом, при заданной кратности пускового момента от номинального понижение напряжения в сети может происходить на и пуск может быть осуществлен при номинальной нагрузке на валу электродвигателя.

6. Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа А51-4 имеет следующие номинальные данные: ; кратность вращающих моментов .

Определить вращающие моменты: номинальный , максимальный и пусковой .

Решение:
Номинальный вращающий момент можно определить из основного соотношения

Вращающий момент измерен в и мощность Р — в Вт. При этом

Если подставить сюда в качестве Р мощность, измеренную в киловаттах, то число будет в 1000 раз меньше.
Таким образом, при тех же единицах измерения вращающего момента получим

Подставим величины номинального режима:

Используя известные кратности моментов, максимальный вращающий момент

пусковой вращающий момент

7. Асинхронный электродвигатель развивает номинальную мощность при номинальной скорости вращения ротора , имея перегрузочную способность 2,1.
Выразить зависимость между вращающим, моментом и скольжением ротора S электродвигателя.

Решение:
Номинальный вращающий момент

Перегрузочная способность l = 2,1 представляет собой отношение максимального вращающего момента к номинальному вращающему моменту . Следовательно,

Номинальному вращающему моменту соответствует и номинальное скольжение

где в качестве подставлена ближайшая большая (по отношению к ) синхронная скорость вращения магнитного потока статора.
Зависимость между вращающим моментом и скольжением ротора s в асинхронном двигателе выражается формулой

где означает критическое скольжение, а и s соответствуют одному и тому же режиму работы. Если в левую часть подставить , то в качестве s следует подставить . Тогда можно определить критическое скольжение , при котором имеет место момент . В этом случае получается квадратное уравнение, из которого берут большее значение корня.
Так как

Разделив на 0,238 левую и правую части равенства и сосредоточив все члены в одной стороне, получим

Корни полученного квадратного уравнения

Далее берется только больший из корней (при положительном знаке перед корнем):

Подставив в формулу, выражающую зависимость между вращающим моментом и скольжением ротора s, численные значения , получим требуемую зависимость

Способы регулирования асинхронного двигателя.

Асинхронный двигатель является наиболее массовым электрическим двигателем. Эти двигатели выпускаются мощностью от 0,1 кВт до нескольких тысяч киловатт и находят применение во всех отраслях хозяйства. Основным достоинством асинхронного двигателя является простота его конструкции и невысокая стоимость. Однако по принципу своего действия асинхронный двигатель в обычной схеме включения не допускает регулирования скорости его вращения. Особое внимание следует обратить на то, что во избежание значительных потерь энергии, а, следовательно, для короткозамкнутых асинхронных двигателей во избежание перегрева его ротора, двигатель должен работать в длительном режиме с минимальными значениями скольжения.

Асинхронный двигатель является наиболее массовым электрическим двигателем. Эти двигатели выпускаются мощностью от 0,1 кВт до нескольких тысяч киловатт и находят применение во всех отраслях хозяйства. Основным достоинством асинхронного двигателя является простота его конструкции и невысокая стоимость.

Рассмотрим возможные способы регулирования скорости асинхронных двигателей (см. рис.1). Скорость двигателя определяется двумя параметрами: скоростью вращения электромагнитного поля статора ω0 и скольжением s:

Рис.1. Классификация способов регулирования асинхронных двигателей Исходя из (1) принципиально возможны два способа регулирования скорости: регулирование скорости вращения поля статора и регулирование скольжения при постоянной величине ω0:

Скорость вращения поля статора определяется двумя параметрами (см.

В настоящее время благодаря развитию силовой преобразовательной техники созданы и серийно выпускаются различные виды полупроводниковых преобразователей частоты, что определило опережающее развитие и широкое применение частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Основными достоинствами этой системы регулируемого электропривода являются:

плавность регулирования и высокая жесткость механических характеристик, что позволяет регулировать скорость в широком диапазоне;

— экономичность регулирования, определяемая тем, что двигатель работает с малыми величинами абсолютного скольжения, и потери в двигателе не превышают номинальных;

Недостатками частотного регулирования являются сложность и высокая стоимость (особенно для приводов большой мощности) преобразователей частоты и сложность реализации в большинстве схем режима рекуперативного торможения.

Подробно принципы и схемы частотного регулирования скорости асинхронного двигателя рассмотрены ниже.

Изменение скорости переключением числа пар полюсов асинхронного двигателя позволяет получать несколько (от 2 до 4) значений рабочих скоростей, т.е. плавное регулирование скорости и формирование переходных процессов при этом способе невозможно.

Поэтому данный способ имеет определенные области применения, но не может рассматриваться, как основа для построения систем регулируемого электропривода.

Принципиальная возможность регулирования угловой скорости асинхронного двигателя изменением частоты питающего напряжения вытекает из формулы ω = 2π f1 (1 — s)/p. При регулировании частоты также возникает необходимость регулирования амплитуды напряжения источника, что следует из выражения U1 ≈ Е1 = kФf1. Если при неизменном напряжении изменять частоту, то поток будет изменяться обратно пропорционально частоте. Так, при уменьшении частоты поток возрастет, и это приведет к насыщению стали машины и как следствие к резкому увеличению тока и превышению температуры двигателя; при увеличении частоты поток будет уменьшаться и как следствие будет уменьшаться допустимый момент.

Для наилучшего использования асинхронного двигателя при регулировании угловой скорости изменением частоты необходимо регулировать напряжение одновременно в функции частоты и нагрузки, что реализуемо только в замкнутых системах электропривода. В разомкнутых системах напряжение регулируется лишь в функции частоты по некоторому закону, зависящему от вида нагрузки. Частотное регулирование угловой скорости электроприводов переменного тока с двигателями с короткозамкнутым ротором находит все большее применение в различных отраслях техники. Например, в установках текстильной промышленности, где с помощью одного преобразователя частоты, питающего группу асинхронных двигателей, находящихся в одинаковых условиях, плавно и одновременно регулируются их угловые скорости.

Частотное регулирование угловой скорости асинхронных двигателей широко применяется в индивидуальных установках, когда требуется получение весьма высоких угловых скоростей (для привода электрошпинделей в металлорежущих станках с частотой вращения до 20 000 об/мин).

Экономические выгоды частотного регулирования особенно существенны для приводов, работающих в повторно-кратковременном режиме, где имеет место частое изменение направления вращения с интенсивным торможением.

Для осуществления частотного регулирования угловой скорости находят применение преобразователи, на выходе которых по требуемому соотношению или независимо меняется как частота, так и амплитуда напряжения.

Частота вращения электродвигателя | Полезные статьи

Частота вращения электродвигателя напрямую влияет на его производительность и уровень энергопотребления. Поэтому регулирование частоты вращения электродвигателя является востребованной в промышленности функцией, которая стала доступной с появлением специальных силовых полупроводниковых приборов — тиристоров, а также транзисторов IGBT.

Рисунок 1. Один из видов преобразователей частоты вращения электродвигателей На сегодняшний день различные способы управления асинхронными электромоторами широко применяются в промышленности, ведь изменяемая частота вращения электродвигателя позволяет не только экономить энергию, но и существенно усовершенствовать управление различными технологическими процессами.

Стоит отметить, что если требуется регулировка скорости, гораздо чаще используются двигатели постоянного тока.

Поэтому использовать преобразователь частоты электродвигателя в данном случае нет необходимости. Управление такого двигателя осуществляется регулированием напряжения, благодаря чему он отличается простотой эксплуатации. При этом двигатели постоянного тока отличаются высокой стоимостью, сложной конструкцией и не всегда подходящими для промышленной эксплуатации характеристиками.

С асинхронными двигателями все наоборот: они надежны, сравнительно недороги и имеют хорошие эксплуатационные характеристики. Но с ними можно использовать только гораздо более дорогостоящие и сложные регуляторы скорости вращения. Впрочем, с появлением биполярных транзисторов с изолированным затвором данная проблема стала гораздо менее острой, поэтому асинхронные двигатели с регулируемой частотой вращения также довольно широко применяются в промышленных масштабах.

Самостоятельное определение частоты вращения электродвигателя

Не зная частоты вращения электродвигателя, во многих случаях нет возможности эксплуатировать его. Если документация к мотору отсутствует, приходится думать, как определить частоту вращения электродвигателя самостоятельно. Сделать это можно, воспользовавшись пошаговой инструкцией:

1. Современные асинхронные электродвигатели делятся на три группы, по количеству оборотов в минуту. Первая группа — двигатели с частотой до 1000 об/мин. Вторая группа — до 1500 оборотов. Третья группа — до 3000 оборотов в минуту.
2. Чтобы определить частоту вращения электродвигателя, нужно выявить, к какой группе он относится. Для этого необходимо открыть его крышку и найти катушку обмотки.
3. Далее нужно примерно определить размеры катушки по отношению к кольцу статора. Точные расчеты и замеры здесь не требуются.
4. Если катушка по размеру способна закрыть собой примерно половину кольца статора, частота вращения электродвигателя составляет 3000 об/мин. Если катушка покрывает около трети самого кольца, то электродвигатель относится ко второй группе. Если размер катушки равен четверти кольца — число оборотов не превышает 1000.

Это только примерный подсчет, но даже такие данные уже помогут определить основные характеристики, возможности, а значит, и сферу применения исследуемого электродвигателя.

Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ^® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту [email protected] с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей

Регулирование частоты вращения асинхронного электродвигателя | Полезные статьи

Рисунок 1. Асинхронный двигатель Асинхронный двигатель (рис. 1) имеет неподвижную часть, которая называется статор, и вращающуюся часть, именуемую ротором. Магнитное поле создается в обмотке, размещенной в статоре. Такая конструкция электродвигателя позволяет регулировать частоту его вращения различными способами.

Основные технические характеристики, учитываемые при изменении частоты вращения

При регулировании частоты вращения асинхронных электродвигателей следует учитывать несколько основных технических показателей, которые в значительной мере влияют на процесс работы двигателей.

1. Диапазон регулирования Д, то есть предел, до которого возможно изменять частоту вращения. Эта характеристика вычисляется по соотношению минимальной и максимальной частоты вращения.
2. Плавность регулирования — определяется по минимальному скачку частоты вращения электродвигателя, когда осуществляется переход одной механической характеристики на другую.
3. Направление изменения частоты вращения двигателя (так называемая зона регулирования). Номинальные условия работы определяют естественную механическую характеристику двигателя. Когда осуществляется процесс регулирования частоты вращения, эти характеристики (напряжение и частота питающей сети) начнут изменяться. В результате получаются искусственные характеристики, которые обычно ниже естественных.

Есть несколько способов регулирования частоты вращения электродвигателя:

Регулирование частоты вращения изменением частоты питающей сети

Регулирование частоты вращения путем изменения частоты в питающей сети считается одним из самых экономичных способов регулирования, который позволяет добиться отличных механических характеристик электропривода. Когда происходит изменение частоты питающей сети, частота вращения магнитного поля также меняется.

Преобразование стандартной частоты сети, которая составляет 50 Гц, происходит за счет источника питания. Одновременно с изменением частоты происходит и изменение напряжения, которое необходимо для обеспечения высокой жесткости механических характеристик.

Регулирование частоты вращения позволяет добиться различных режимов работы электродвигателя:

• с постоянным вращающим моментом;
• с моментом, который пропорционален квадрату частоты;
• с постоянной мощностью на валу.

В качестве источника питания для регулирования могут использоваться электромашинные вращающиеся преобразователи, а также статические преобразователи частоты, которые работают на полупроводниковых приборах, серийно выпускающихся промышленностью.

Несомненным преимуществом частотного регулирования является наличие возможности плавно регулировать частоту вращения в обе стороны от естественной характеристики. При регулировании достигается высокая жесткость характеристик и отличная перегрузочная способность.

Регулирование частоты вращения изменением числа полюсов

Регулирование частоты вращения путем изменения числа полюсов происходит за счет изменения частоты вращения магнитного поля статора. Частота питающей сети остается неизменной, в то время как происходит изменение частоты вращения магнитного поля и частоты вращения ротора. Они меняются обратно пропорционально числу полюсов. Например, число полюсов равно 2, 4, 6, 8, тогда обороты двигателя при изменении их количества будут составлять 3000, 1500, 1000, 750 оборотов в минуту.

Двигатели, которые обеспечивают переключение числа пар полюсов, имеют обычно короткозамкнутый ротор с обмоткой. Благодаря этому ротору обеспечивается возможность работы двигателя без дополнительных пересоединений в цепи.

Изменение частоты вращения включением в цепь ротора с реостатом

Еще одним способом изменения частоты вращения двигателя является включение в цепь ротора с реостатом. Такой метод имеет существенное ограничение, так как может быть применен только для двигателей с фазным ротором. Он обеспечивает плавное изменение частоты вращения в очень широких пределах. Минусом же являются большие потери энергии в регулировочном реостате.

Изменение направления вращения

Изменение направления вращения двигателя может быть осуществлено за счет изменения направления вращения магнитного поля, которое создается обмотками статора. Изменение направления вращения можно достичь, изменив порядок чередования тока в фазах обмотки статора.

Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ^® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту [email protected] с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.  

Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей

    Регулирование воздуходувок с приводом от электродвигателя намного сложнее. Жесткая механическая характеристика синхронных и короткозамкнутых асинхронных двигателей позволяет изменять скорость вращения ротора воздуходувки лишь с помощью гидравлических или электромагнитных муфт. Однако первые сложны в изготовлении и эксплуатации и потому не находят практического применения, вторые экономически целесообразны лишь для мощностей до [c.149]

    При переработке порошкообразных композиций бункер оснащается устройствами принудительной подачи материала в экструдер. Электромеханический привод загрузочного шнека в данном случае должен быть выполнен на основе асинхронного двигателя в сочетании с вариатором для бесступенчатого регулирования скорости вращения шнека. [c.245]

    Существует несколько разновидностей асинхронных муфт, позволяющих осуществлять гибкую связь между приводным двигателем и валом машины или аппарата, с регулированием скорости вращения ведомого вала [120]. [c.25]

    В стайках токарной группы характерной особенностью является осуществление главного движения за счет вращения обрабатываемого изделия, поступательное перемещение суппортов обеспечивает подачу резцов. В главных приводах токарных станков малых и средних размеров основным типом привода является привод от асинхронного короткозамкнутого двигателя в сочетании с коробкой скоростей. Регулирование скорости вращения шпинделя осуществляется переключением шестерен коробки скоростей. Диапазон регулирования скорости привода может быть увеличен при применении двух- и трехскоростных двигателей. [c.13]

    Электропривод аппарата АНП-5,5М состоит из асинхронных короткозамкнутых электродвигателей и вариаторов с дистанционным регулированием скорости вращения механизмов с помощью исполнительных двигателей. [c.95]

    Применяют также способ уменьшения числа оборотов путем введения регулируемого сопротивления в фазовую обмотку ротора асинхронных двигателей. Этот способ энергетически невыгоден регулирование скорости вращения производится в сравнительно узких пределах. [c.523]

    Однако приводом большинства компрессоров, используемых на нефтехимических предприятиях, служат асинхронные двигатели с нерегулируемой частотой вращения вала. В этом случае внедрение регулирования частоты вращения вала потребовало бы сооружения мощных редукторов и вариаторов скоростей, что не всегда способствовало бы повышению экономичности установки по сравнению с более простыми, но менее экономичными способами регулирования. В связи с этим рассмотрим наиболее распространенные способы регулирования поршневых компрессоров. [c.238]

    Основным показателем глубины регулирования является диапазон регулирования, представляющий собой отношение максимальной скорости вращения к минимальной. Обычно этот показатель невелик (не превышает 3 у асинхронных двигателей и 4 у двигателей постоянного тока). В то же время в системе Г—Д диапазон регулирования достигает 20—30, а при использовании вместо возбудителя специальных электромашинных усилителей (см. стр, 75) диапазон регулирования возрастает до 100 и выше. [c.52]

    Регулирование угловой скорости (частоты вращения) асинхронных электродвигателей осуществляют введением сопротивлений в цепь ротора двигателей с фазным ротором. Этим способом можно изменять угловую скорость двигателя только в сторону уменьщения номинальной угловой скорости за счет увеличения скольжения. [c.36]

    Регулирование воздуходувок с приводом от электродвигателя намного сложнее. Жесткая механическая характеристика синхронных и короткозамкнутых асинхронных двигателей позволяет изменять скорость вращения ротора лишь с помощью гидравлических или электромагнитных муфт. Однако первые сложны в изготовлении и эксплуатации и потому не находят практического применения, вторые экономически целесообразны лишь для мощностей 200—250 кВт. Асинхронный двигатель с фазным ротором, регулируемый по схеме вентильного и машинно-вентильного каскадов, имеет более высокий к. п. д. Однако, применение его для серийных воздуходувок, работающих на станциях аэрации, ограничено снижением напора воздуходувки из-за неизбежного уменьшения номинальной скорости ротора на 5%. [c.172]

    Изменение скорости вращения возможно, если приводом служат паровые или газовые турбины, регулируемые электродвигатели и т. п. Если необходимо ступенчатое регулирование, то приводом служат трехфазные асинхронные электродвигатели, в которых изменяется число пар включенных полюсов кроме того применяют также коробки передач или гидромуфты (например, для нагнетателей авиационных и судовых двигателей).  [c.251]

    Регулирование скорости изменением скольжения осуществляется введением сопротивления в роторную цепь двигателя с контактными кольцами. При этом увеличиваются критическое скольжение и наклон механической характеристики. Следовательно, при том же моменте нагрузки возрастает скольжение и уменьшается скорость вращения. Этот способ регулирования скорости двигателя неэкономичен из-за больших потерь в добавочных сопротивлениях, а также резкого изменения скорости при колебаниях нагрузки. Вследствие этого асинхронный двигатель можно пускать без применения ограничивающих пусковой ток сопротивлений лишь в том случае, когда его мощность не превышает 25% мощности трансформаторов, питающих сеть цеха. [c.15]

    Автоматическое управление в функции скорости применяется в машинах для контроля за процессом торможения противовключением асинхронных двигателей, для дистанционного управления скоростью отдельных валов, а также в замкнутых системах автоматического регулирования электроприводов. Часто в схемах управления торможением электродвигателей используется реле контроля скорости типа РКС, которое соединяется с валом двигателя посредством поводка с эластичной шайбой. Реле рассчитано для работы при скоростях врашения от 200 до 3000 об/мин и допускает до 30 срабатываний в 1 мин. Оно действует при вращении в любую сторону. [c.23]

    Частотное регулирование установочной скорости вращения напорных насосов в диапазоне 2 1 производится вариатором Вар, связывающим синхронный генератор ЗСГ с приводным асинхронным двигателем 10Д. К стабильности частоты напряжения генера- [c.109]

    Исполнительный двигатель ДР (двухпозиционное регулирование) состоит из однофазного асинхронного электродвигателя 1 и редуктора 5 в общем литом кожухе (рис. 8,а). Синхронная скорость вращения двигателя 1500 об/мин. Редуктор, состоящий из шести пар шестерен, можно настроить на 10 значений скорости выходного вала, близких к указанным  [c.284]

    В состав установки входит манипулятор с вращающимся столом 2, сварочная головка 3 и аппаратура управления 4. Стол может наклоняться под углом до 90° и вращаться. Вращение стола осуществляется трехфазным асинхронным двигателем через редуктор и коробку скоростей с несколькими ступенями регулирования. Установка АДК-500-3 укомплектована сменными головками для сварки под флюсом и в защитных газах. Сменная головка имеет водяное охлаждение. [c.191]

    Изменение частоты тока требует дополнительного преобразователя, поэтому первым методом как неэкономичным пользуются редко. Чаще всего применяется второй метод. Изготавливаются асинхронные двигатели с переключаемым числом полюсов в статоре, что позволяет получить несколько скоростей вращения двигателя, меняющихся, однако, скачкообразно. Плавное регулирование числа оборотов может быть достигнуто изменением сопротивления в цепи ротора. Поскольку крутящий момент асинхронного двигателя зависит от величины напряжения в квадрате, а момент сопротивления мешалки пропорционален квадрату числа ее оборотов, существует прямая завнснмость между числом оборотов мешалки и сопротивлением в цепи ротора. Этот способ, однако, неэкономичен, так как он ведет к резкому снижению к. н. д. двигателя. Кроме того, такой метод регулирования не может применяться при небольших нагрузках, так как в асинхронных двигателях трудно в этом случае добиться значительного снижения числа оборотов. [c.87]

    Для возможности регулирования числа оборотов асинхронных двигателей посредством переключения обмоток на различное число пар полюсов электродвигатели должны иметь специально выполненную обмотку на статоре, переключаемую во время работы двигателя а различные схемы. Благодаря этому скорость вращения изменяется ступенями соответственно числу пар полюсов. Двигатели этого типа строятся двух-, трех- и четырехскоростными. [c.114]

    Для получения требуемой плавности регулирования и необходимого диапазона регулирования скорости вращения существуют системы электромеханического и бесступенчатого регулирования. Электромеханическое ступенчатое регулирование скорости главных приводов с асинхронными короткозамкнутыми двигателями осуществляется путем переключения шестерен коробки передач и применением многоскоростпых асинхронных двигателей. [c.7]

    Производство синтетического капронового волокна включает следующие основные процессы приготовление расплава капролактама, получение полимера— поликапроамида, формование, вытягивание, кручение и отделка волокна. Основным технологическим оборудованием являются аппараты непрерывной полимеризации и плавильно-прядильные агрегаты. Электрооборудование этих аппаратов и агрегатов включает электронагреватели с контрольной, регистрирующей и пускорегулирующей аппаратурой, предназначенные для электрообогрева труб непрерывной полимеризации и электроприводов мешалок, насосов, тянущих вальцов резальных машин. Эти электроприводы осуществляются от асинхронных короткозамкнутых двигателей и вариаторов с дистанционным регулированием скорости вращения механизмов с помощью серводвигателей. Электронагревание прядильных головок осуществляется трубчатыми электронагревательными элементами ТЭНами. Для электронагрева применяют систему автоматического двухпозиционного регулирования температуры с датчиками температуры, расположенными в головке, дросселями насыщения и электронными потенциометрами. [c.224]

    Из приведенной схемы видно, что электропривод дозирующих насосов целлофановой машины выполнен на переменном токе с использованием частотного регулирования скорости вращения синхронно-реактивных двигателей. Электропривод намоточной части машины выполнен на постоянном токе по схеме Г—Д с приводом генератора от асинхронного трехфазного двигателя с контактными кольцами АД, который является также гонным двигателем для генератора 1ГПТ преобразователя частоты (ПЧ). [c.84]

    Плавильно-формовочное устройство оснащено плоской алюминиевой решеткой с электрическим обогревом посредством электро-лагревательных трубок. Машина имеет 18 плавильно-формовочных мест. Наличие системы электрического обогрева плавильно-формовочных устройств позволяет осуществлять автоматическое регулирование температуры плавильного и формовочного блоков на каждом рабочем месте. Все основные элементы машины, определяющие толщину волокна, — дозирующие насосы, прядильные диски, фрикционные цилиндры и нитераскладчики — имеют индивидуальные электроприводы от асинхронных короткозамкнутых двигателей с частотным регулированием скорости вращения при помощи поставляемых вместе с машиной преобразовательных агрегатов АГ-31 и АГ-12. В преобразовательном агрегате АГ-31 все три синхронных генератора (для питания электродвигателей привода дозирующих [c.124]

    В этих условиях обслулдиапазона регулирования работы вентиляторной установки одним асинхронным двигателем (как это проектировалось) нецелесообразно, так как его os ф значительно падает. Возникает необходимость в замене электродвигателя большей мощности, при этом рационально изменить и скорость вращения вентилятора, что дает возможность повысить к. п. д. вентиляторной установки. [c.309]

    Регулируемые двигатели могут быть постоянного тока (ш5 НТ0-вые) или асинхронные многоскоростные. Первые обеспечивают плавное регулирование чисел оборотов в диапазоне до 100—200 и больше (системы Леонарда с электромашипными усилителями), вторые обеспечивают лишь две, три или четыре различные скорости вращения. [c.297]

    Для регулирования частоты вращения двигателей может быть предложено несколько решений использование асинхронных каскадов, двигателей постоянного тока, питаемых от регулируемых выпрямителей, мггогоскоростных асинхронных или синхронных двигателей с коробками передач и др. Возможно применение синхронных двигателей с плавным регулированием их скорости за счет изменения частоты, достигаемого применением полупроводникового преобразователя частоты. [c.305]

    Если кинематическая цепь привода состоит из нескольких редукторов, то обычно их соединяют один с другим и с валом машины зубчатыми муфтами прн песбходнмостн передачи движения от редуктора к валу, ось которого меняет свое положение при работе машины, используют шарнирные муфты (наиример, в приводах смесителей). В машинах, где одновременно приводится во вращение ряд рабочих органов (многовальные машины), предпочтительно использование блок-редукторов или индивидуальных электродвигателей. Двигатели постоянного тока, асинхронные с фазным ротором или тиристорным преобразователем, рационально использовать во всех случаях, когда необходимо регулирование рабочих скоростей машины в широком диапазоне. [c.138]

Как измерить частоту вращения асинхронного двигателя. Как определить скорость вращения электродвигателя Проверить обороты мультиметром

Под скоростью вращения асинхронного электродвигателя обычно понимают угловую частоту вращения его ротора, которая приведена на шильдике (на паспортной табличке двигателя) в виде количества оборотов в минуту. Трехфазный двигатель можно питать и от однофазной сети, для этого параллельно одной или двум его обмоткам, в зависимости от напряжения сети, но конструкция двигателя от этого не изменится.

Так, если ротор под нагрузкой совершает 2760 оборотов в минуту, то будет равна 2760*2пи/60 радиан в секунду, то есть 289 рад/с, что не удобно для восприятия, поэтому на табличке пишут просто «2760 об/мин». Применительно к асинхронному электродвигателю, это обороты с учетом скольжения s.

Синхронная же скорость данного двигателя (без учета скольжения) будет равна 3000 оборотов в минуту, поскольку при питании обмоток статора сетевым током с частотой 50 Гц, каждую секунду магнитный поток будет совершать по 50 полных циклических изменений, а 50*60 = 3000, вот и получается 3000 оборотов в минуту — синхронная скорость асинхронного электродвигателя.

В рамках данной статьи мы поговорим о том, как определить синхронную скорость вращения неизвестного асинхронного трехфазного двигателя, просто взглянув на его статор. По внешнему виду статора, по расположению обмоток, по количеству пазов, — можно легко определить синхронные обороты электродвигателя если у вас нет под рукой тахометра. Итак, начнем по порядку и разберем данный вопрос с примерами.

3000 оборотов в минуту

Про асинхронные электродвигатели (смотрите — ) принято говорить, что тот или иной двигатель имеет одну, две, три или четыре пары полюсов. Минимум — одна пара полюсов, то есть минимум — два полюса. Взгляните на рисунок. Здесь вы видите, что в статор уложено по две последовательно соединенные катушки на каждую фазу — в каждой паре катушек одна расположена напротив другой. Эти катушки и образуют по паре полюсов на статоре.

Одна из фаз показана для ясности красным цветом, вторая — зеленым, третья — черным. Обмотки всех трех фаз устроены одинаково. Поскольку три эти обмотки питаются по очереди (ток трехфазный), то за 1 колебание из 50 в каждой из фаз — магнитный поток статора один раз обернется на полные 360 градусов, то есть совершит один оборот за 1/50 секунды, значит 50 оборотов получится за секунду. Так и выходит 3000 оборотов в минуту.

Таким образом становится ясно, что для определения синхронных оборотов асинхронного электродвигателя достаточно определить количество пар его полюсов, что легко сделать, сняв крышку и взглянув на статор.

Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов. Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения. В простейшем случае 12 пазов, по 6 пазов на катушку, и таких катушек 6 — по две на каждую из трех фаз.

Обратите внимание, количество катушек в одной группе для одной пары полюсов может быть не обязательно 1, но и 2 и 3, однако для примера мы рассмотрели вариант с одиночными группами на пару катушек (не будем в рамках данной статьи заострять внимание на способах намотки).

1500 оборотов в минуту

Для получения синхронной скорости в 1500 оборотов в минуту, количество полюсов статора увеличивают вдвое, чтобы за 1 колебание из 50 магнитный поток совершил бы только пол оборота — 180 градусов.

Для этого на каждую фазу делают по 4 секции обмотки. Таким образом, если одна катушка занимает четверть всех пазов, то перед вами двигатель с двумя парами полюсов, образованными четырьмя катушками на фазу.

Например, 6 пазов из 24 занимает одна катушка или 12 из 48, значит перед вами двигатель с синхронной частотой 1500 оборотов в минуту, или с учетом скольжения примерно 1350 оборотов в минуту. На приведенном фото каждая секция обмотки выполнена в виде двойной катушечной группы.

1000 оборотов в минуту

Как вы уже поняли, для получения синхронной частоты в 1000 оборотов в минуту, каждая фаза образует уже три пары полюсов, чтобы за одно колебание из 50 (герц) магнитный поток обернулся бы всего на 120 градусов, и соответствующим образом повернул бы за собой ротор.

Таким образом, минимум 18 катушек установлены на статор, причем каждая катушка занимает шестую часть всех пазов (по шесть катушек на фазу — по три пары). Например, если пазов 24, то одна катушка займет 4 из них. Получится частота с учетом скольжения около 935 оборотов в минуту.

750 оборотов в минуту

Для получения синхронной скорости в 750 оборотов в минуту, необходимо, чтобы три фазы формировали на статоре четыре пары движущихся полюсов, это по 8 катушек на фазу — одна напротив другой — 8 полюсов. Если например на 48 пазов приходится по катушке на каждые 6 пазов — перед вами асинхронный двигатель с синхронными оборотами 750 (или около 730 с учетом скольжения).

500 оборотов в минуту

Наконец, для получения асинхронного двигателя с синхронной скоростью в 500 оборотов в минуту необходимо 6 пар полюсов — по 12 катушек (полюсов) на фазу, чтобы на каждое колебание сети магнитный поток поворачивался бы на 60 градусов. То есть, если например статор имеет 36 пазов, при этом на катушку приходится по 4 паза — перед вами трехфазный двигатель на 500 оборотов в минуту (480 с учетом скольжения).

При эксплуатации любой машины не обойтись без электродвигателя. Многие покупают электродвигатель с рук без какой-либо документации. В такой ситуации возникает проблема с определением оборотов электродвигателя. Чтобы решить данную проблему, можно использовать несколько способов.

Все основные характеристики электродвигателя должны быть указаны на металлической бирке, располагающейся на его корпусе. Но на практике бирка или отсутствует, или информация стерлась в течение эксплуатации.

Электродвигатель – обмотка статора

Время от времени в процессе работы, нужно найти количество оборотов асинхронного электродвигателя, на котором отсутствует бирка. И далековато не каждый электрик с этой задачей может совладать. Но мое мировоззрение, что каждый электрослесарь в этом должен разбираться. На собственном рабочем месте, как говорится – по долгу службы, вы понимаете все свойства собственных движков. А перебежали на новое рабочее место, а там ни на одном движке нет бирок. Найти количество оборотов электродвигателя, даже очень просто и просто. Определяем по обмоттке. Для этого нужно снять крышку мотора. Лучше это проделывать с задней крышкой, т. к. шкив либо полумуфту снимать не нужно. Довольно снять кожух

остывания и крыльчатку и крышка мотора доступна. После снятия крышки обмотку видно довольно отлично. Найдите одну секцию и смотрите сколько

Движок – 3000 об/мин

места она занимает по окружности круга (статора). А сейчас запоминайте, если катушка занимает половину круга (180 град.) – это движок на 3000 об/мин.

Движок – 1500 об/мин

Если в окружности вместится три секции (120 град.) – это движок 1500 об/мин. Ну и если в статоре вмещается четыре секции (90 град.) – этот движок на 1000 об/мин. Вот так совершенно просто можно найти количество оборотов “неизвесного” электродвигателя. На представленных рисунках это видно отлично.

Движок – 1000 об/мин

Это способ определения, когда катушки обмоток намотаны секциями. А бывают обмотки “всыпные”, таким способом уже не найти. Таковой способ намотки встречается изредка.

Еще есть один способ определения количество оборотов. В роторе электродвигателя, есть остаточное магнитное поле, которое может наводить небольшую ЭДС в обмотке статора, если мы будем крутить ротор. Эту ЭДС можно “изловить” – миллиамперметром. Наша задачка заключается в следующем: необходимо отыскать обмотку одной фазы, независимо как соединены обмотки, треугольником либо звездой. И к кончикам обмотки подключаем миллиамперметр, вращая вал мотора, смотрим сколько раз отклонится стрелка миллиамперметра за один оборот ротора и вот по этой таблице поглядеть, что за движок вы определяете.

(2p) 2 3000 r/min
(2p) 4 1500 r/min
(2p) 6 1000 r/min
(2p) 8 750 r/min

Вот такие обыкновенные и думаю понятные два способа определения колличества оборотов на котором отсутствует бирка (табличка).

В СССР выпускался прибор ТЧ10-Р, может у кого и сохранился. Кто не лицезрел и не знал о таком измерителе, предлагаю поглядеть фото собственного. В комплекте имеется две насадки, – для измерения оборотов по оси вала и 2-ая для измерения по окружности вала.

Измерить колличество оборотов можно и при помощи “Цифрового лазерного тахометра”

“Цифровой лазерный тахометр”

Технические свойства:

Спектр: 2,5 об / мин ~ 99999 об / ми
Разрешение / шаг: 0,1 об / мин для спектра 2,5 ~ 999,9 об / мин, 1 об / мин 1000 об / мин и поболее
Точность: + / – 0,05%
Рабочее расстояние: 50mm ~ 500mm
Также указывается малое и наибольшее значение
Для тех кому реально необходимо – просто супер вещь!
Л. Рыженков

Старые и бывшие в использовании асинхронные машины советского производства считаются наиболее качественными и долговечными. Однако, как известно многим электромеханикам, шильдики на них могут быть абсолютно нечитабельными, да и в самом двигателе мог быть перемотан. Определить номинальную частоту вращения можно по количеству полюсов в обмотке, но если речь идет о машинах с фазным ротором или разбирать корпус нет желания, можно прибегнуть к одному из проверенных методов.

Определение скорости при помощи графического рисунка

Типовые характеристики по монтажным размерам

При помощи механического тахометра

В электромеханических лабораториях и на производстве используются специальные приборы — тахометры. Если получить доступ к такому оборудованию, измерить частоту вращения асинхронного двигателя можно за несколько секунд. Тахометр имеет стрелочный или цифровой циферблат и измерительную штангу, на конце которой имеется отверстие с шариком. Если смазать центровочное отверстие на валу вязким воском и плотно приставить измерительную штангу к нему, на циферблате отобразится точное количество оборотов в минуту.

При помощи детектора стробоскопического эффекта

При включении двигателя в работу прибор определит точное количество оборотов в минуту по частоте появления белого пятна. Этот метод применяется, как правило, при диагностическом обследовании мощных электрических машин и зависимости частоты вращения от приложенной нагрузки.

Использование кулера от персонального компьютера

Способы регулирования асинхронного двигателя. — РОСЭЛЕКТРО

Рассмотрим возможные способы регулирования скорости асинхронных двигателей (см. рис.1). Скорость двигателя определяется двумя параметрами: скоростью вращения электромагнитного поля статора ω0 и скольжением s:

Исходя из (1) принципиально возможны два способа регулирования скорости: регулирование скорости вращения поля статора и регулирование скольжения при постоянной величине ω0.

Скорость вращения поля статора определяется двумя параметрами (см.3.3): частотой напряжения, подводимого к обмоткам статора f1, и числом пар полюсов двигателя рп. В соответствии с этим возможны два способа регулирования скорости: изменение частоты питающего напряжения посредством преобразователей частоты, включаемых в цепь статора двигателя (частотное регулирование), и путем изменения числа пар полюсов двигателя.

Регулирование скольжения двигателя при постоянной скорости вращения поля статора для короткозамкнутых асинхронных двигателей возможно путем изменения величины напряжения статора при постоянной частоте этого напряжения. Для асинхронных двигателей с фазным ротором, кроме того, возможны еще два способа: введение в цепь ротора добавочных сопротивлений (реостатное регулирование) и введение в цепь ротора добавочной регулируемой э.д.с. посредством преобразователей частоты, включаемых в цепь ротора (асинхронный вентильный каскад и двигатель двойного питания).

В настоящее время благодаря развитию силовой преобразовательной техники созданы и серийно выпускаются различные виды полупроводниковых преобразователей частоты, что определило опережающее развитие и широкое применение частотно-регулируемого асинхронного электропривода. Основными достоинствами этой системы регулируемого электропривода являются:

• плавность регулирования и высокая жесткость механических характеристик, что позволяет регулировать скорость в широком диапазоне; 
• экономичность регулирования, определяемая тем, что двигатель работает с малыми величинами абсолютного скольжения, и потери в двигателе не превышают номинальных. 

Подробно принципы и схемы частотного регулирования скорости асинхронного двигателя рассмотрены ниже.

Изменение скорости переключением числа пар полюсов асинхронного двигателя позволяет получать несколько (от 2 до 4) значений рабочих скоростей, т.е. плавное регулирование скорости и формирование переходных процессов при этом способе невозможно.

Поэтому данный способ имеет определенные области применения, но не может рассматриваться, как основа для построения систем регулируемого электропривода.

Основное различие между синхронным и асинхронным двигателем

Электродвигатели — это машины, которые преобразуют электрическую энергию в механическую для выполнения механических операций. Эти двигатели могут быть предназначены для работы на переменном (AC) или постоянном (DC) токе. Двигатели переменного тока подразделяются на два типа; Синхронные двигатели и асинхронные двигатели. Оба они имеют некоторые общие черты, например, по конструкции, но совершенно разные по принципу действия и производительности.

Прежде чем перейти к списку различий между синхронным двигателем и асинхронным двигателем, мы собираемся обсудить их основы и то, как они работают. Для ясного объяснения вы можете знать разницу между однофазным и трехфазным источником питания, относящуюся к работе однофазных и трехфазных двигателей переменного тока.

Как мы знаем из нашей предыдущей статьи «Различия между двигателями переменного и постоянного тока», двигатели постоянного тока работают по принципу магнитного поля, действующего на проводник с током, который испытывает механическую силу.Где статор генерирует статическое магнитное поле, а ротор, состоящий из нескольких обмоток, несет входной постоянный ток.

В двигателях переменного тока используется идея вращательного магнитного поля RMF. Статор состоит из нескольких обмоток, которые создают переменное магнитное поле при подаче входного переменного тока. Это магнитное поле вращается вокруг ротора.

Ротор, состоящий из обмоток или проводников с замкнутым контуром, пропускает ток либо посредством индукции, либо через внешний источник тока, создающий собственное магнитное поле.Магнитное поле, создаваемое ротором, взаимодействует с вращающимся магнитным полем и начинает вращаться в его направлении.

Относительная разница между полем вращения статора и скоростью ротора называется скольжением. если скольжение двигателя равно нулю или ротор имеет ту же скорость вращения, что и поле вращения статора, двигатель называется синхронным двигателем переменного тока. если двигатель переменного тока имеет скольжение или существует разница между скоростью возбуждения статора и ротором, двигатель называется асинхронным двигателем.Чтобы узнать больше о различных типах двигателей, обратитесь к предыдущим сообщениям о двигателях BLDC (бесщеточный постоянного тока), шаговых двигателях и серводвигателях.

Связанные сообщения:

Как следует из названия, синхронный двигатель имеет ротор, который предназначен для вращения с той же скоростью, что и его вращающееся магнитное поле статора, называемой синхронной скоростью .

Статор генерирует вращающееся магнитное поле при подаче переменного тока.Ротор может быть спроектирован для создания собственного магнитного поля с использованием внешнего источника постоянного тока через контактные кольца или постоянного магнита .

Ротор предназначен для создания магнитных полюсов, равных полюсам статора или целых кратных полюсов. Когда статор и ротор находятся под напряжением, магнитное поле ротора блокируется с вращающимся магнитным полем статора, и он вращается с точной скоростью поля статора.

Из-за инерции синхронный двигатель не запускается сразу с синхронной скоростью (вращательное магнитное поле).Поэтому для обеспечения пускового момента используется дополнительная обмотка « демпферная обмотка ». Во время запуска он действует как асинхронный двигатель. Таким образом, предполагается, что синхронные двигатели не самозапускающиеся , им нужен дополнительный пусковой механизм.

Это может быть двигатель с отдельным возбуждением или без возбуждения, т.е. первый требует отдельного источника постоянного тока, возбуждает обмотки ротора и генерирует магнитное поле, в то время как последний описывает синхронный двигатель, ротор которого предназначен для намагничивания вращающимся магнитным полем статора. и вращается вместе с ним.

Ротор синхронного двигателя вращается с синхронной скоростью, которая зависит от частоты питания и полюсов обмоток статора. Следовательно, скорость двигателя не зависит от нагрузки. Чтобы изменять скорость синхронного двигателя, необходимо изменять частоту питания. Это достигается за счет использования частотно-регулируемого привода (VFD).

Связанные сообщения:

Название асинхронного двигателя предполагает, что скорость ротора асинхронна со скоростью вращения магнитного поля статора.Точнее, ротор асинхронного двигателя вращается с относительно меньшей скоростью, чем статор RMF. Это связано с наличием проскальзывания между его скоростью статора и ротора.

Ротор асинхронного двигателя представляет собой короткозамкнутый ротор с обмоткой. Ротор с короткозамкнутым ротором построен с использованием тяжелых медных стержней, соединенных на конце с помощью токопроводящего кольца, которое электрически закорачивает их вместе. Ротор с обмоткой состоит из нескольких обмоток поверх многослойного стального сердечника.

Вращающееся магнитное поле статора вызывает индуцированный ток в роторе. Этот индуцированный ток течет внутри ротора, создавая собственное магнитное поле. Согласно закону Ленца, это поле ротора противостоит причине, которая его порождает, и пытается устранить ее, догоняя скорость статора RMF (синхронную скорость). При этом ротор вращается в направлении RMF статора. Асинхронный двигатель также известен как асинхронный двигатель , поскольку он работает по принципу индукции.

Асинхронный двигатель никогда не может работать на синхронной скорости, вместо этого она всегда ниже, чем синхронная скорость, и это зависит от скольжения двигателя. Причина в том, что индуцированный ток в роторе генерируется из-за разницы между полем статора и ротора. если в случае, если он работает с синхронной скоростью, это означает, что ротор магнитно заблокирован и между полем статора и ротора нет разницы. Следовательно, не будет магнитного потока, индуцирующего ток в роторе.Магнитный поток необходим для асинхронного двигателя, поэтому он должен работать с меньшей скоростью, чем его синхронная скорость.

Ротор с короткозамкнутым ротором имеет более простую конструкцию и позволяет наведенному току проходить через медные шины. В то время как заведенный ротор позволяет пользователю изменять ток ротора во время его запуска, как это используется в «Пускателе двигателя». Дело в том, чтобы безопасно запустить двигатель, уменьшив огромный пусковой ток, потребляемый асинхронным двигателем. Обычно это делается путем последовательного подключения переменного резистора к обмоткам ротора с помощью контактных колец.

Скорость асинхронного двигателя зависит от скольжения двигателя, которое изменяется в зависимости от нагрузки и сопротивления ротора. Другими словами, скорость асинхронного двигателя может изменяться в зависимости от нагрузки или за счет изменения сопротивления ротора.

Связанное сообщение:

В следующей таблице показаны основные различия между синхронным двигателем и асинхронным (асинхронным) двигателем.

Вывод этой статьи состоит в том, что синхронные двигатели эффективны, но дороже и используются для приложений со сверхнизкими оборотами, предлагая при этом функцию коррекции коэффициента мощности. С другой стороны, асинхронные двигатели используются для высоких оборотов с регулируемой скоростью, будучи недорогими и простыми в эксплуатации.

Связанный пост об электрических двигателях.

Объяснение скорости двигателя: погружение в двигатели переменного и постоянного тока

Скорость, крутящий момент, мощность и напряжение являются важными факторами при выборе двигателя. В этом блоге, состоящем из двух частей, мы углубимся в особенности скорости двигателя. В части 1 мы обсудим, как скорость различается между типами двигателей, а в части 2 мы рассмотрим, когда следует рассмотреть возможность добавления коробки передач в приложение.

Скорость асинхронного двигателя переменного тока

уникальны, потому что они созданы для работы на определенных скоростях независимо от их конструкции или производителя.Скорость двигателя переменного тока зависит от количества полюсов и частоты сети источника питания, а не от его напряжения. Обычные двигатели переменного тока состоят из двух или четырех полюсов. В полюсах статора создается магнитное поле, которое индуцирует результирующие магнитные поля в роторе, которые соответствуют частоте изменяющегося магнитного поля в статоре. Двухполюсные двигатели переменного тока, работающие с частотой 60 Гц, всегда будут работать со скоростью приблизительно 3600 об / мин, а четырехполюсные двигатели переменного тока будут иметь скорость около 1800 об / мин.

Скорость = 120 x частота (Гц) / число полюсов двигателя

Пример 120 x 60 Гц / 4 полюса = 1800 об / мин.

Имейте в виду, что скорость двигателя переменного тока не будет достигать этих точных значений — и будет немного ниже — потому что существует определенная величина скольжения, которая должна присутствовать для двигателя для создания крутящего момента. Ротор всегда будет вращаться медленнее, чем магнитное поле статора, и постоянно играет в догонялки. Это создает крутящий момент для запуска двигателя переменного тока.Разница между синхронными скоростями статора (3600 и 1800 об / мин) и фактической рабочей скоростью называется скольжением. (Дополнительную информацию о скольжении можно найти в нашем блоге «Синхронные и асинхронные двигатели: обнаружение различий».)

Элемент управления может использоваться для изменения скорости трехфазного двигателя переменного тока путем увеличения или уменьшения частоты, передаваемой на двигатель, в результате чего он ускоряется или замедляется. Кроме того, многие элементы управления переменного тока имеют однофазный вход, поэтому это позволяет запускать трехфазные двигатели на объектах, где отсутствует трехфазное питание.

Однако такая возможность изменять скорость не характерна для однофазных двигателей переменного тока. Эти двигатели подключаются непосредственно к стандартной розетке и работают с установленной доступной частотой. Исключением из этого практического правила может быть потолочный вентилятор, который работает от однофазного двигателя переменного тока, но имеет три различных настройки скорости.

Хотя двигатели постоянного тока с постоянными магнитами также построены с полюсами, эти полюса не влияют на скорость, как двигатели переменного тока, потому что есть несколько других факторов, влияющих на двигатели постоянного тока.Количество витков провода в якоре, рабочее напряжение двигателя и сила магнитов — все это влияет на скорость двигателя. Если двигатель постоянного тока работает от батареи 12 В, это максимальное напряжение, доступное для устройства, и двигатель сможет работать только на скорости, рассчитанной на 12 В. Если батарея разряжена и подает меньшее напряжение, скорость соответственно уменьшится.

Теперь, если вы подключите тот же самый двигатель 12 В постоянного тока к источнику питания 24 В постоянного тока, ваша скорость обычно удваивается. Имейте в виду, что работа двигателя с удвоенной скоростью при одной и той же точке нагрузки / крутящего момента приведет к тому, что двигатель будет работать более интенсивно, создавая дополнительный нагрев, который со временем может вызвать преждевременный отказ двигателя.

Как и в случае трехфазных двигателей переменного тока и бесщеточных двигателей постоянного тока, средства управления могут использоваться с двигателями постоянного тока. Регуляторы постоянного тока регулируют скорость, изменяя напряжение, подаваемое на двигатель (это отличается от средств управления двигателем переменного тока, которые регулируют сетевую частоту двигателя).

Типичные скорости холостого хода или синхронные скорости для двигателя переменного тока с дробной мощностью 1800 или 3600 об / мин и от 1000 до 5000 об / мин для двигателей постоянного тока с дробной мощностью. Если приложение требует более низкой скорости и / или более высокого крутящего момента, следует рассмотреть вариант редукторного двигателя.Чтобы узнать больше о добавлении редуктора, ознакомьтесь с частью 2, «Объяснение скорости двигателя: когда использовать редуктор».

Что определяет скорость вращения двигателя?

Электродвигатели отличаются разнообразием и широким диапазоном типоразмеров. Существуют двигатели с дробной мощностью (л.с.) для небольших бытовых приборов и двигатели мощностью в тысячи л.с. для тяжелого промышленного использования. Другие характеристики, указанные на паспортных табличках двигателей, включают их входное напряжение, номинальный ток, энергоэффективность и скорость в об / мин.

Скорость вращения электродвигателя зависит от двух факторов: его физической конструкции и частоты (Гц) источника питания. Инженеры-электрики выбирают скорость двигателя в зависимости от потребностей каждого приложения, подобно тому, как механическая нагрузка определяет требуемую мощность.

Убедитесь, что в вашем здании есть подходящий электродвигатель для каждого применения.

Как частота напряжения соотносится со скоростью двигателя

В зависимости от страны источник питания будет иметь частоту 60 Гц или 50 Гц.Хотя трехфазный двигатель будет вращаться с обоими входами мощности, возникнут проблемы с производительностью, если двигатель указан для одной частоты и будет использоваться с другой.

Поскольку источник напряжения 60 Гц переключает полярность на 20% быстрее, чем источник питания 50 Гц, двигатель, рассчитанный на 50 Гц, будет вращаться на 20% выше оборотов в минуту. Крутящий момент двигателя остается относительно постоянным, а более высокая скорость приводит к более высокой мощности на валу. Двигатель также выделяет больше тепла, но охлаждающий вентилятор также ускоряется вместе с валом, помогая отводить лишнее тепло.Двигатель также имеет тенденцию потреблять больше реактивного тока, что снижает его коэффициент мощности.

Подключение двигателя 60 Гц к источнику питания 50 Гц — более тонкий вопрос. Снижение скорости при том же напряжении может привести к насыщению магнитопровода двигателя, увеличению тока и перегреву агрегата. Самый простой способ предотвратить насыщение — снизить входное напряжение, и в идеале соотношение В / Гц должно оставаться постоянным:

• Двигатель 60 Гц, работающий при 50 Гц, имеет 83,3% номинальной частоты.
• Чтобы поддерживать постоянное соотношение В / Гц, входное напряжение также следует снизить до 83,3%.
• Если электродвигатель обычно работает при 240 В и 60 Гц, входное напряжение при 50 Гц должно быть 200 В, чтобы соотношение составляло 4 В / Гц.

Электропроводка двигателя и количество полюсов

Постоянный магнит имеет два полюса, но двигатели могут быть подключены так, чтобы их магнитное поле имело большее количество полюсов. Двухполюсный двигатель совершает полный оборот с одним изменением полярности, в то время как четырехполюсный двигатель вращается только на 180 ° с одним переключателем полярности.Чем больше полюсов, тем ниже скорость двигателя: если все остальные факторы равны, 4-полюсный электродвигатель будет вращаться со скоростью, вдвое меньшей, чем 2-полюсный электродвигатель.

• Источник питания 60 Гц меняет полярность 60 раз в секунду, а двухполюсный двигатель будет вращаться со скоростью 3600 об / мин при подключении к этому источнику. Четырехполюсный двигатель будет вращаться только со скоростью 1800 об / мин.
• Для двигателей с частотой 50 Гц скорость составляет 3000 об / мин с 2 полюсами и 1500 об / мин с 4 полюсами.

Эту концепцию можно резюмировать следующим уравнением:

Используя это уравнение, 4-полюсный двигатель с частотой 60 Гц имеет скорость 1800 об / мин, а 6-полюсный двигатель с частотой 50 Гц имеет скорость 1000 об / мин.Однако на самом деле это скорость магнитного поля, называемая синхронной скоростью, которая не всегда равна скорости вала.

• В синхронном двигателе , ротор использует постоянный магнит или электромагнит для вращения с расчетной скоростью.
• С другой стороны, асинхронный двигатель будет работать немного ниже расчетной скорости вращения. Так работает электромагнитная индукция, и ее не следует рассматривать как неисправность.

Если электродвигатель имеет паспортную скорость 1800 об / мин, можно сделать вывод, что это 4-полюсный синхронный двигатель, рассчитанный на 60 Гц.С другой стороны, если скорость на паспортной табличке имеет меньшее значение, например 1760 об / мин, это асинхронный двигатель.

Преобразователь частоты может управлять скоростью двигателя, регулируя входную частоту, как следует из его названия. ЧРП также может модулировать напряжение, чтобы поддерживать соотношение В / Гц ниже точки, в которой магнитный сердечник насыщается. Благодаря этой функции частотно-регулируемый привод не повреждает двигатель, даже если скорость снижается ниже значения, указанного на паспортной табличке. Основным недостатком частотно-регулируемых приводов являются гармонические искажения, поскольку они являются нелинейными нагрузками, но это можно компенсировать с помощью фильтров гармоник.

Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем

Конструктивная разница

• Синхронный двигатель : Статор имеет осевые пазы, которые состоят из обмотки статора, намотанной на определенное количество полюсов.Обычно используется ротор с явнополюсным ротором, на котором установлена ​​обмотка ротора. Обмотка ротора запитана постоянным током с помощью контактных колец. Также можно использовать ротор с постоянными магнитами.
  

  Синхронный двигатель

• Асинхронный двигатель : Обмотка статора аналогична обмотке синхронного двигателя. Он накручивается на определенное количество полюсов. Можно использовать ротор с короткозамкнутым ротором или ротор с обмоткой.В роторе с короткозамкнутым ротором стержни ротора постоянно замкнуты накоротко с концевыми кольцами. В роторе с намоткой обмотки также постоянно закорочены, поэтому контактные кольца не требуются.
  

  Асинхронный двигатель

Разница в рабочих

• Синхронный двигатель : Полюса статора вращаются с синхронной скоростью (Нс) при питании от трехфазного источника питания. Ротор питается от источника постоянного тока.Во время пуска ротор необходимо вращать со скоростью, близкой к синхронной. В этом случае полюса ротора магнитно соединяются с вращающимися полюсами статора, и, таким образом, ротор начинает вращаться с синхронной скоростью.
• Синхронный двигатель всегда работает со скоростью, равной его синхронной скорости.
  т.е. Фактическая скорость = Синхронная скорость
  или N = Ns = 120f / P
• Подробнее о работе синхронного двигателя здесь.
• Асинхронный двигатель : Когда на статор подается двух- или трехфазное питание переменного тока, создается вращающееся магнитное поле (RMF).Относительная скорость между вращающимся магнитным полем статора и ротором вызовет индуцированный ток в проводниках ротора. Ток ротора порождает поток ротора. Согласно закону Ленца, направление этого индуцированного тока таково, что он будет иметь тенденцию противодействовать причине его образования, то есть относительной скорости между RMF статора и ротором. Таким образом, ротор будет пытаться догнать RMF и снизить относительную скорость.

Другие отличия

• Синхронным двигателям требуется дополнительный источник постоянного тока для питания обмотки ротора.Асинхронные двигатели не требуют дополнительного источника питания.
• Контактные кольца и щетки необходимы в синхронных двигателях, но не в асинхронных двигателях (за исключением асинхронного двигателя с обмоткой, в котором двигатели с контактным кольцом используются для добавления внешнего сопротивления обмотке ротора).
• Синхронным двигателям требуется дополнительный пусковой механизм для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. В асинхронных двигателях пусковой механизм не требуется.
• Коэффициент мощности синхронного двигателя может быть отрегулирован на отстающий, единичный или опережающий, изменяя возбуждение, тогда как асинхронный двигатель всегда работает с отстающим коэффициентом мощности.
• Синхронные двигатели обычно более эффективны, чем асинхронные двигатели.
• Синхронные двигатели дороже.

и технические характеристики двигателя переменного тока

Обзор двигателя переменного тока

Если вам нужна исчерпывающая информация о двигателях переменного тока, вы обратились по адресу. Индивидуальные двигатели переменного тока делятся на две основные категории: синхронные и асинхронные. Наиболее распространенным типом асинхронного двигателя является асинхронный двигатель переменного тока, который производители двигателей изготавливают на заказ с использованием трансформатора переменного тока с вращающейся вторичной обмоткой.В этом типе двигателя первичная обмотка или статор подключается к источнику питания, в то время как закороченный вторичный элемент или ротор несет наведенный вторичный ток. Воздействие токов ротора на поток в воздушном зазоре создает крутящий момент. С другой стороны, асинхронный двигатель находится в отдельном классе двигателей переменного тока из-за различий в конструкции и рабочих характеристиках. Sinotech предлагает обширный каталог двигателей, изготовленных нашими производителями двигателей переменного тока, который может быть адаптирован к вашим точным спецификациям.

Узнайте о двигателях переменного тока в нашем блоге.

Асинхронный VS синхронный двигатель переменного тока

Асинхронные двигатели переменного тока

Все асинхронные двигатели являются асинхронными двигателями. Асинхронные двигатели переменного тока, как один из самых простых и надежных электродвигателей, имеют две основные электрические сборки: статор с обмоткой и узел ротора. Двигатель получил свое название от токов, протекающих в ротор, которые индуцируют переменные токи, протекающие в первичном элементе или статоре.Комбинированные магнитные эффекты токов статора и ротора создают силу, необходимую для вращения.

, в том числе асинхронные двигатели переменного тока, имеют роторы с пластинчатым цилиндрическим железным сердечником с прорезями для ввода проводов. Наиболее распространенный тип ротора, производимый производителями двигателей переменного тока, иногда называют «беличьей клеткой», который имеет литые алюминиевые проводники и замыкающие концевые кольца. Беличья клетка вращается, когда движущееся магнитное поле создает ток в укороченных проводниках.

В двигателе переменного тока скорость вращения магнитного поля называется синхронной скоростью (n _s ). Эта скорость определяется количеством полюсов статора и частотой источника питания. Формула для расчета синхронной скорости двигателя переменного тока: n _с = 120f / p.

• n _s: синхронная скорость в об / мин
• f: частота сетевого напряжения в Гц
• п: количество полюсов

Синхронная скорость — это абсолютный верхний предел скорости двигателя переменного тока.Если ротор вращается с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле, проводники ротора не перерезают силовые линии и не создают крутящего момента.

При работе двигателя переменного тока ротор всегда вращается медленнее, чем магнитное поле. Скорость ротора достаточно мала, чтобы вызвать надлежащую величину протекания тока ротора, чтобы результирующий крутящий момент был достаточным для управления нагрузкой и преодоления потерь на ветер и трение.

Разница в скорости между ротором двигателя переменного тока и магнитным полем называется «скольжением».«Скольжение — это процент от синхронной скорости. Формула для расчета скольжения: s = 100 (n _s — n _a ) / n _s .

• s = скольжение
• n _s = синхронная скорость
• n _a = фактическая скорость

Синхронные двигатели Обзор

имеют особую конструкцию ротора, которая позволяет им вращаться с той же скоростью, что и поле статора. Другими словами, они работают абсолютно синхронно с частотой сети.К основным типам синхронных двигателей относятся двигатели без возбуждения и с возбуждением от постоянного тока. Как и в случае с асинхронными двигателями переменного тока, скорость синхронных двигателей определяется количеством пар полюсов. Он рассчитывается по соотношению частот линии.

Изготовители двигателей на заказ проектируют синхронные двигатели различных размеров, от субфракционных двигателей с самовозбуждением до двигателей переменного тока большой мощности с возбуждением от постоянного тока для промышленных приводов. В диапазоне дробных лошадиных сил синхронные двигатели служат для обеспечения точной постоянной скорости.

В применении к промышленным нагрузкам синхронные двигатели большой мощности выполняют две важные функции:

• Обеспечивают высокоэффективные средства преобразования энергии переменного тока в механическую энергию
• Работают с опережающим или единичным коэффициентом мощности, обеспечивая коррекцию коэффициента мощности

Синхронные электродвигатели без возбуждения

Производители двигателей переменного тока создают невозбужденные электродвигатели, использующие конструкции с реактивным сопротивлением и гистерезисом.Они используют схему самозапуска и не требуют внешнего источника возбуждения.

Синхронные электродвигатели с постоянным возбуждением

с возбуждением постоянным током доступны мощностью более 1 л.с. Для работы им требуется постоянный ток, подаваемый через контактные кольца для возбуждения. Двигатель получает постоянный ток от отдельного источника или генератора постоянного тока, подключенного к валу двигателя переменного тока.

Однофазные и многофазные синхронные двигатели для запуска должны приводиться в действие или их ротор должен быть подключен по схеме самозапуска.Поскольку поле электродвигателя вращается с синхронной скоростью, электродвигатель должен быть ускорен, прежде чем он сможет синхронизироваться. Ускорение с нулевой скорости требует проскальзывания до достижения синхронизма. Следовательно, для начала важно использовать отдельные средства.

В самозапускающихся электрических двигателях переменного тока, изготовленных по индивидуальному заказу, в размерах л.с. используются методы пуска, общие для асинхронных электродвигателей, такие как расщепленная фаза, конденсаторный пуск, отталкивающий пуск и затененный полюс. Двигатели автоматически переключаются на синхронную работу из-за электрических характеристик.

с возбуждением постоянным током для пуска используется беличья клетка, называемая амортизатором или демпферной обмоткой. Между прочим, присущий двигателю низкий пусковой крутящий момент и потребность в источнике питания постоянного тока требуют системы пуска, которая:

• Обеспечивает полную защиту электродвигателя при запуске
• Применяет возбуждение постоянного поля в нужное время
• Снимает возбуждение поля при извлечении ротора (максимальный крутящий момент)
• Защищает обмотку электродвигателя с короткозамкнутым ротором от теплового повреждения при сбоях в работе

Взгляд на крутящий момент в электродвигателях с постоянным возбуждением

Момент подъема

Крутящий момент электродвигателя определяется как минимальный крутящий момент, создаваемый от состояния покоя до точки втягивания.Этот крутящий момент должен превышать крутящий момент нагрузки в достаточной степени, чтобы поддерживать удовлетворительную скорость ускорения при нормальных условиях напряжения.

Момент сопротивления

Реактивный крутящий момент двигателя является результатом выступа полюсных наконечников ротора, что является предпочтительным направлением намагничивания. Он пульсирует на скоростях ниже синхронной.

Момент сопротивления влияет на моменты втягивания и извлечения двигателя, поскольку невозбужденный явнополюсный ротор стремится выровняться с магнитным полем статора электродвигателя для поддержания минимального магнитного сопротивления.Реактивного сопротивления электродвигателя может быть достаточно, чтобы синхронизировать слегка нагруженную малоинерционную систему и развить крутящий момент отрыва около 30 процентов.

Синхронный момент

Синхронный крутящий момент электродвигателя — это крутящий момент, создаваемый после приложения возбуждения. Он представляет собой общий крутящий момент в установившемся режиме, доступный для привода нагрузки. Крутящий момент достигает максимума примерно при 70 отставании ротора от магнитного поля вращающегося статора. Однако максимальное значение — это момент отрыва.

Момент отрыва

Вытягивающий момент — это максимальный устойчивый крутящий момент, который электродвигатель развивает при синхронной скорости в течение одной минуты с номинальной частотой и нормальным возбуждением. Нормальный крутящий момент отрыва обычно составляет 150 процентов крутящего момента при полной нагрузке для электродвигателей с единичным коэффициентом мощности. Для электродвигателей с опережающим коэффициентом мощности 0,8 он составляет от 175 до 200 процентов.

Момент затяжки

Вращающий момент синхронного двигателя — это крутящий момент, развиваемый при переводе подключенной инерционной нагрузки в синхронизм при приложении возбуждения.Он разработан при переходе от скорости скольжения к синхронной скорости, когда электродвигатели переходят от индукционной к синхронной работе. Это обычно самый критический период при запуске синхронного двигателя. При синхронной скорости крутящий момент, развиваемый амортизатором и обмотками возбуждения, становится нулевым. В результате только реактивное сопротивление и синхронизирующий момент, обеспечиваемые возбуждением обмоток возбуждения, эффективны в точке втягивания.

Дополнительные типы конструкции электродвигателей переменного тока по индивидуальному заказу

Многофазные электродвигатели переменного тока

Многофазные двигатели переменного тока с короткозамкнутым ротором, такие как трехфазные двигатели, представляют собой машины с постоянной скоростью.Они обладают некоторой степенью гибкости в рабочих характеристиках при изменении конструкции паза ротора. Изменения в двигателях переменного тока вызывают изменения тока, крутящего момента и скорости при полной нагрузке. Стандартизация и инновации позволили получить четыре основных типа двигателей переменного тока:

Конструкции A и B Характеристики

• Электродвигатель переменного тока общего назначения с нормальным пусковым моментом и током, а также с малым скольжением
• Фракционные многофазные двигатели переменного тока обычно имеют конструкцию B
• Поскольку конструкция B имеет падающие характеристики, многофазный двигатель переменного тока с таким же пробоем или максимальным крутящим моментом, что и однофазный двигатель переменного тока, не может достичь той же точки скорости-момента для скорости полной нагрузки, что и однофазный нестандартный двигатель переменного тока. моторные конструкции
  • Пробойный момент должен быть выше для сопоставимых скоростей при полной нагрузке (минимум 140 процентов пробивного момента однофазных двигателей переменного тока общего назначения)

Исполнение C Характеристики

• Высокий пусковой момент при нормальном пусковом токе и малом скольжении
• Используется там, где отрывные нагрузки высоки при пуске, но обычно работают при номинальной полной нагрузке
• Не подвержен высоким требованиям к перегрузке после достижения рабочей скорости

Конструкция D Характеристики

• Высокое скольжение, позволяющее снизить скорость при колебаниях нагрузки
• Низкий пусковой ток
• Низкая частота вращения при полной нагрузке
• Эту конструкцию можно разделить на несколько подгрупп, которые различаются скольжением или формой кривой скорость-крутящий момент.

Конструкция F Характеристики

• Низкий пусковой момент
• Низкий пусковой ток
• Низкое скольжение
• Изготовители двигателей на заказ создают двигатели переменного тока для получения низкого тока заторможенного ротора
• Заторможенный ротор и низкий момент пробоя
• Двигатели обычно используются при низком пусковом моменте и не возникает больших перегрузок после достижения рабочей скорости.

Двигатели переменного тока с фазным ротором

с короткозамкнутым ротором относительно негибки в отношении характеристик скорости и крутящего момента.Однако специальный двигатель переменного тока с фазным ротором имеет регулируемые скорость и крутящий момент. Применение двигателей переменного тока с фазным ротором заметно отличается от двигателей переменного тока с короткозамкнутым ротором из-за доступности цепи ротора. Чтобы получить характеристики двигателя переменного тока, нужно ввести различные значения сопротивления в цепь ротора.

Вторичное сопротивление в цепи ротора обычно запускает двигатели переменного тока с фазным ротором. Затем сопротивление двигателя переменного тока последовательно снижается, чтобы двигатель разгонялся.В результате двигатели переменного тока могут развивать значительный крутящий момент при ограничении тока заторможенного ротора. Производители двигателей переменного тока могут спроектировать это вторичное сопротивление двигателя для непрерывной работы, чтобы рассеивать тепло, выделяемое при непрерывной работе на пониженных скоростях, частом ускорении или ускорении с большими инерционными нагрузками.

Внешнее сопротивление придает двигателям переменного тока характеристику, которая приводит к значительному падению оборотов в минуту при небольшом изменении нагрузки. Обеспечивается пониженная скорость двигателя переменного тока примерно до 50% от номинальной скорости, но эффективность остается низкой.

Многоскоростные электродвигатели переменного тока

Изготовители двигателей на заказ проектируют двигатели переменного тока с последовательным переключением полюсов для работы на одной скорости. Путем физического повторного подключения выводов они могут достичь соотношения скоростей 2: 1. Типичные скорости для двигателей переменного тока 60 Гц:

• 3600/1800 об / мин (2/4 полюса)
• 1800/900 об / мин (4/8 полюса)
• 1200/600 об / мин (6/12 полюсов)

Двухобмоточные двигатели переменного тока имеют две отдельные обмотки, которые производители могут наматывать на любое количество полюсов, чтобы облегчить получение других соотношений скоростей.Однако соотношение больше 1: 4 нецелесообразно из-за размера и веса двигателя переменного тока. Однофазные двигатели переменного тока обычно имеют конструкцию с регулируемым крутящим моментом. Однако также доступны двигатели переменного тока с постоянным крутящим моментом и постоянной мощностью.

Выходная мощность двигателей переменного тока может быть пропорциональна каждой скорости. Такие нестандартные конструкции электродвигателей переменного тока имеют выходную мощность в лошадиных силах в соответствии с одной из следующих нагрузочных характеристик:

• Переменный крутящий момент : Эти двигатели переменного тока имеют характеристики скорость-крутящий момент, которые изменяются пропорционально квадрату скорости.Например, электродвигатель со скоростью 1800/900 об / мин, который развивает 10 л.с. при 1800 об / мин, выдает 2,5 л.с. при 900 об / мин. Поскольку двигатели переменного тока сталкиваются с нагрузками, такими как центробежные насосы, вентиляторы и воздуходувки, их требования к крутящему моменту зависят от квадрата или куба скорости. Эта моторная характеристика в целом адекватна.
• Постоянный крутящий момент : Эти двигатели переменного тока могут развивать одинаковый крутящий момент на каждой скорости. В результате выходная мощность напрямую зависит от скорости. Например, двигатель переменного тока мощностью 10 л.с. при 1800 об / мин выдает 5 л.с. при 900 об / мин.Вы найдете эти двигатели в приложениях с требованиями к постоянному крутящему моменту, таких как смесители, конвейеры и компрессоры.
• Постоянная лошадиных сил : Эти двигатели переменного тока развивают одинаковую мощность на каждой скорости. Крутящий момент обратно пропорционален скорости. Такие двигатели переменного тока применяются в станках, включая дрели, фрезерные станки и токарные станки.

Однофазные двигатели переменного тока

Однофазные асинхронные электродвигатели переменного тока обычно имеют дробную мощность.Однако однофазная интегральная мощность доступна в более низком диапазоне лошадиных сил. Наиболее распространенные однофазные двигатели переменного тока с дробной мощностью:

• Двухфазный
• Конденсатор-умный
• Постоянный разделительный конденсатор
• Шторка

Эта индивидуальная конструкция двигателя переменного тока доступна в многоскоростных типах, но есть практические ограничения на количество получаемых скоростей. Доступны модели с двух-, трех- и четырехскоростными двигателями. Выбор скорости может сопровождаться последовательными полюсами или двумя обмотками.

Универсальные моторы

Универсальные моторы

Универсальные двигатели работают с почти эквивалентной производительностью на постоянном или переменном токе до 60 Гц. Двигатели переменного тока отличаются от двигателей постоянного тока соотношением обмоток и более тонкими слоями железа. Двигатели постоянного тока могут работать на переменном токе, но с низким КПД. Универсальные двигатели могут работать от постоянного тока с практически эквивалентными характеристиками двигателя переменного тока. Однако их коммутация и срок службы щеток ниже, чем у аналогичного двигателя постоянного тока.Важной характеристикой универсальных двигателей переменного тока является то, что они имеют самое высокое соотношение мощности на фунт среди всех двигателей переменного тока, поскольку они работают на скоростях, во много раз превышающих скорость любого электродвигателя с частотой 60 Гц.

Универсальные двигатели при работе без нагрузки имеют тенденцию к разбегу. Скорость ограничена только парусностью, трением и коммутацией. Поэтому большие универсальные двигатели почти всегда подключаются напрямую к нагрузке для ограничения скорости. На портативных инструментах, таких как электрические пилы, нагрузки на шестерни, подшипники и охлаждающий вентилятор достаточно, чтобы поддерживать скорость холостого хода на безопасном уровне.

С универсальным двигателем регулирование скорости является простым, поскольку скорость электродвигателя чувствительна к изменениям напряжения и магнитного потока. Реостат или регулируемый автотрансформатор позволяют легко изменять скорость двигателя переменного тока от максимальной до нуля.

Электродвигатели с синхронизацией по времени

Электродвигатели ГРМ мощностью менее 1/10 л.с. используются в качестве первичных двигателей для синхронизирующих устройств. Поскольку двигатель используется в качестве таймера, он должен работать с постоянной скоростью.

переменного и постоянного тока могут использоваться в качестве синхронизирующих двигателей.Электрические синхронизирующие двигатели постоянного тока служат портативным приложениям или когда требуются высокое ускорение и низкие колебания скорости. Хотя требуется механический или электрический регулятор скорости в той или иной форме, такие электродвигатели обладают следующими преимуществами:

• КПД от 50 до 70 процентов
• Пусковой крутящий момент в 10 раз превышает рабочий крутящий момент
• Относительно простой контроль скорости

Серводвигатели переменного тока

используются в сервомеханизмах и компьютерах переменного тока, которые требуют быстрого и точного отклика.Для достижения этих характеристик серводвигатели имеют роторы малого диаметра с высоким сопротивлением. Меньший диаметр обеспечивает низкую инерцию для быстрого пуска, останова и реверсирования. Высокое сопротивление обеспечивает почти линейную зависимость скорости от крутящего момента для точного управления.

Изготовители двигателей на заказ заводят серводвигатели с двумя фазами, физически расположенными под прямым углом или квадратурными в пространстве. Двигатели оснащены фиксированной или опорной обмоткой, которая возбуждается от постоянного источника напряжения. Обмотка управления возбуждается регулируемым или переменным управляющим напряжением, обычно от сервоусилителя.Инженеры проектируют обмотки серводвигателя с одинаковым соотношением напряжения и числа витков, поэтому потребляемая мощность при максимальном фиксированном возбуждении и максимальном сигнале фазы управления сбалансированы.

В идеальном серводвигателе крутящий момент на любой скорости прямо пропорционален напряжению обмотки управления двигателя. Однако эта взаимосвязь существует только при нулевой скорости из-за присущей асинхронному серводвигателю неспособности реагировать на изменения входного напряжения в условиях небольшой нагрузки.

Собственное демпфирование серводвигателей уменьшается по мере увеличения номинальных значений, и двигатели имеют разумный КПД за счет линейности скорости-момента.Многие серводвигатели большего размера имеют встроенные вспомогательные воздуходувки для поддержания температуры в безопасных рабочих диапазонах. Серводвигатели переменного тока доступны с номинальной мощностью от менее 1 до 750 Вт и размерами от 0,5 до 0,7 дюйма. Большинство серводвигателей переменного тока имеют модульные или встроенные редукторы.

Заинтересованы в линейных двигателях переменного тока? Об их истории, характеристиках и применении читайте здесь.

Sinotech разрабатывает индивидуальные двигатели переменного тока в США и производит их в нескольких местах по всему Тихоокеанскому региону, чтобы снизить ваши затраты и риски.Свяжитесь с нами сегодня и дайте нам знать, как наши услуги по изготовлению двигателей переменного тока могут помочь вам запустить и запустить ваше приложение уже сегодня.

2-3-3. Характеристики асинхронных двигателей

Как описано в главе 1, синхронная скорость двигателя с вращающимся магнитным полем определяется по следующей формуле:

N _S : Синхронная скорость вращения (оборотов в минуту) [об / мин] N ₀ : Синхронная скорость вращения (оборотов в секунду) [об / сек]

f: Частота источника питания [Гц] p: Число полюсов двигателя

Наклейка

Когда мы думаем об асинхронных двигателях, это важный момент.То есть катушка должна пересекать магнитное поле, чтобы через катушку протекал ток.

Для этого должна быть относительная разница скоростей между магнитным полем и катушкой.

Из-за этой разницы скоростей двигатель вращается со скоростью немного ниже, чем синхронная скорость.

Это отличие скорости от синхронной скорости называется скольжением и обозначается символом s. Скольжение s выражается следующей формулой:

N: Скорость вращения ротора [об / мин] N _S : Синхронная скорость вращения [об / мин]

Скольжение обычно выражается в процентах.Скольжение силового асинхронного двигателя составляет от 2 до 3%, когда двигатель работает при номинальной нагрузке. Вышеуказанное значение становится несколько больше для небольших однофазных двигателей.

Скорость вращения и крутящий момент

На рис. 2.40 показаны характеристики асинхронных двигателей. Когда двигатель сконструирован таким образом, что сопротивление алюминиевого проводника ротора уменьшается, его эффективность увеличивается в диапазоне высоких скоростей. И с другой стороны, когда двигатель спроектирован так, чтобы иметь высокое сопротивление, он имеет повышенный крутящий момент в диапазоне низких скоростей.

В области справа от максимального крутящего момента на характеристической кривой увеличение нагрузки не так сильно снижает скорость низкоомных двигателей. Крутящий момент увеличивается и становится стабильным.

А именно, скорость этих двигателей остается практически неизменной, несмотря на изменения нагрузки.

На рис. 2.41 показаны характеристики этих двигателей с учетом крутящего момента по горизонтальной оси и скорости вращения по вертикальной оси с добавлением тока и эффективности.

Сравнивая этот график с приведенными выше характеристиками двигателей постоянного тока, вы обнаружите следующие характеристики асинхронных двигателей.

• ● Изменения нагрузки не сильно влияют на их скорость, хотя их крутящий момент изменяется.
• ● Связь между крутящим моментом и током не линейна.

Лаборатория автомобильной электроники Clemson: Асинхронные двигатели переменного тока