Двухфазный асинхронный двигатель: Асинхронный двигатель — технические характеристики и принцип работы

Содержание

Асинхронный двигатель — технические характеристики и принцип работы

Среди разнообразия выпускаемых на сегодняшний день типов электрических моторов большое распространение получили асинхронные двигатели. Их мощность и эффективность обеспечивает использование в деревообрабатывающей и металлообрабатывающей промышленности, в насосных агрегатах, на фабриках, в станках и ручном электрическом инструменте.

асинхронный трехфазный двигатель

Содержание:

  1. Асинхронный двигатель: что это такое
  2. Трехфазный асинхронный двигатель. Принцип работы
  3. Однофазный асинхронный двигатель
  4. Двухфазный асинхронный двигатель
  5. Схемы подключения
  6. Функциональные и эксплуатационные особенности
  7. Как производятся расчеты

Асинхронный двигатель: что это

Асинхронный двигатель – это асинхронная электрическая машина, применяемая для преобразования электрической энергии в механическую. Асинхронный дословно означает неодновременный – здесь имеется в виду, что у асинхронного двигателя магнитное поле всегда имеет большую частоту вращения, чем ротор, который словно пытается его догнать. Работают эти машины от сетей с переменным током.

Любой асинхронный двигатель состоит из двух ключевых составляющих: ротора и статора. Эти части не контактируют между собой и отделены друг от друга воздушным зазором, в котором формируется подвижное магнитное поле.

Статор асинхронной машины состоит из следующих частей:

  1. Корпус. Служит для скрепления всех деталей мотора. Для двигателей небольшого размера, как правило, используют цельные литые корпусы из чугуна, стальных и алюминиевых сплавов.
  2. Сердечник или магнитопроводник. Собирается из пластин, для изготовления которых применяют специальную электрическую сталь. Запрессовывается в корпус и улучшает магнитно-индукционные качества машины. Каждая пластина сердечника покрывается особым лаком, позволяющим уменьшить потери при возникновении вихревых токов. В некоторых случаях устройство асинхронного двигателя предусматривает установку корпуса-сердечника, совмещающего в себе обе функции.
  3. Обмотки. Устанавливаются в пазы сердечника. Представляет собой три катушки из меднопроволочных секций, расположенные под углом в 120˚ относительно друг друга. Называется первичной, потому что подключается к сети напрямую.

Конструкция ротора состоит из основного блока с вентиляционной крыльчаткой, опирающегося на подшипники. Связь ротора с приводимым в движение механизмом обеспечивается с помощью прямого подключения, редукторов или других способов передачи механической энергии. В асинхронных двигателях используются два вида роторов:

  1. Массивный ротор – единая схема из прочного ферромагнитного соединения. Внутри неё индуцируются токи, и она же выполняет в конструкции роль магнитопровода.
  2. Короткозамкнутый ротор (изобретён великим русским инженером Михаилом Осиповичем Доливо-Добровольским, как и весь трёхфазный ток) – система соединенных с помощью колец проводников, похожая по внешнему виду на беличье колесо. Внутри него индуцируются токи, чье электромагнитное поле вступает во взаимодействие с магнитным полем статора, в результате чего ротор приводится в движение.

беличье колесо

Рекомендуем посмотреть это видео. Оно хоть и старое, но интересное и познавательное. Позволит закрыть непонятные моменты.

Трехфазный асинхронный двигатель. Принцип работы

Принцип действия асинхронного двигателя заключается во взаимном расположении обмоток и трехфазном напряжении, что приводит к возникновению вращающегося магнитного поля, которое и выступает движущей силой.

Подробнее говоря, при подаче питания на первичную обмотку, на фазах образуются три магнитных потока, изменяющихся в зависимости от частоты входного напряжения. Они смещены между собой не только в пространстве, но и во времени, благодаря чему и появляется вращающийся магнитный поток.

Во время вращения результирующий поток создает ЭДС в роторных проводниках. По причине того, что обмотка ротора представляет собой замкнутую цепь, в ней создается ток, создающий пусковой момент в направлении вращения магнитного поля статора. Это приводит к вращению ротора после превышения пусковым моментом его тормозного момента. Наблюдаемое в этот момент явление называется скольжением — величиной, показывающей в виде процентов соотношение частоты вращения магнитного поля к частоте вращения ротора.

(n1 – частота магнитного поля статора; n2 – частота вращения ротора)

Скольжение является очень важным параметром. На старте его величина всегда равна 1 и, естественно, становится меньше по мере увеличения разности между n1 и n2, что сопровождается также уменьшением электродвижущей силы и вращающего момента. Во время работы на холостом ходу скольжение минимально и растет по мере увеличения статического момента. Достигнув критического скольжения (обозначается как sкр), может спровоцировать опрокидывание двигателя. После уравновешивания тормозного и электромагнитного момента изменения величин прекращаются.

Таким образом, принцип действия асинхронного двигателя основывается на взаимодействии магнитного поля ротора, находящегося во вращении, и токов, наведенных в роторе этим же полем. При этом обязательным условием возникновения вращающего момента является разница частот вращения полей.

Однофазный асинхронный двигатель

Фактически, любой асинхронный электродвигатель является трехфазным и предусматривает подключение к трехфазной сети с напряжением 380 В. Однофазным или двухфазным его называют при подключении к однофазной электросети с напряжением 200 В, когда питание подается лишь на две обмотки. В такой схеме на основную рабочую обмотку подается чистая фаза от сети, а на другую питание идет через фазосдвигающий элемент, как правило, конденсатор. Такая схема позволяет создать необходимую индукцию для смещения ротора и запустить асинхронный двигатель от однофазной сети. Для дальнейшей его работы даже необязательно, чтобы пусковая обмотка (которую подключают через конденсатор) оставалась под напряжением.

Дело в том, что трехфазный асинхронный двигатель продолжает функционировать (под малой нагрузкой) даже если во время работы от него отключить подачу энергии по одному из питающих проводов, сымитировав таким образом работу от однофазной сети. Это обусловлено тем, что результирующее магнитное поле сохраняет вращение.

Двухфазный асинхронный двигатель

Создать вращающееся магнитное поле можно и при использовании двухфазных обмоток. Для обеспечения работоспособности схемы фазы обмоток необходимо расположить с 90˚ смещением друг от друга. При их питании токами, которые смещены по фазе на 90˚, возникает вращающееся магнитное поле, как и в трехфазной машине.

Асинхронный двухфазный электродвигатель приводится в движение за счет токов, образуемых при взаимодействии результирующего поля с роторными стержнями. Он ускоряется до того момента, пока не будет достигнута предельная скорость его вращения. Для питания такого двигателя от электросети однофазного тока необходимо создать сдвиг по фазе на одной из обмоток. Для этого применяются конденсаторы необходимой ёмкости.

На сегодняшний день все большее применение находят двухфазные асинхронных двигатели с полым алюминиевым ротором. Вращение ему придают вихревые токи, образованные внутри цилиндра, при взаимодействии с вращающимся магнитным полем.

Инерционный момент ротора наделяет двигатель хорошими характеристиками для использования в некоторых специализированных отраслях, как, например, системы, регулирующие работу мостовых и компенсационных схем. Одна из обмоток в них подключается к питающей сети через конденсатор, а через вторую проходит управляющее напряжение.

Схемы подключения

Для того чтобы подключить трехфазный асинхронный двигатель используют несколько различных схем, но чаще всего применяются «треугольник» и «звезда».

Треугольник

Преимущество данной схемы заключается в том, что при подключении согласно ей трехфазный двигатель может развивать наибольшую номинальную мощность. Для этого обмотки соединяются по принципу конец-начало, что на схематичном изображении похоже на треугольник, однако в виде треугольника понять что к чему, не всегда удобно. По этому предлагаем для анализа схему снизу, а затем фотографию уже в сборе (еще ниже).

схема подключения «треугольник»

В трехфазных электрических сетях величина линейного напряжения между выводами обмоток составляет 380 В. При этом нет необходимости создания рабочего нуля. Важно отметить, что в такой схеме может возникнуть большой пусковой ток, значительно перегружающий проводку.

Звезда

Этот способ подключения является наиболее используемым в сетях с трехфазным током 380 В. Название схемы связано с тем, что концы обмоток соединяются в одной точке, словно звездные лучи. Начала обмоток подключаются посредством аппаратуры коммутации к фазным проводникам. В такой конструкции линейной напряжение между начал составляет 380 В, а между местом соединения и подключения проводника – 200 В. Ниже представлена схема, а еще ниже уже фотография в собранном виде.

схема подключения «звезда»

Трехфазный двигатель для 380 В сетей, подключенный таким образом, не способен развить максимальную силу из-за того, что напряжение на каждой обмотке составляет 220 В. В свою очередь, такая схема предотвращает возникновение перегрузок по току, чем обеспечивается плавный пуск.

Возможность подключения двигателя тем или иным способом, как правило, указывается на его табличке. Значок Y означает «звезду», а ∆ — «треугольник». Определить схему на уже подключенной машине можно по виду обмоток – одна двойная перемычка между ними говорит, что использована «звезда» (первое фото снизу), а если между клеммами обмоток видно три перемычки – «треугольник» (первое фото сверху).

Асинхронный двигатель, треугольник в сборе.

Асинхронный двигатель, звезда в сборе

В случае, когда необходимо запустить трехфазный асинхронный электродвигатель в обратном направлении вращения, следует поменять два питающих провода от трехфазного источника местами.

Функциональные и эксплуатационные особенности

Характерные преимущества асинхронных двигателей:

  • В их конструкции нет коллекторных групп, которые увеличивают износ других видов двигателей за счет дополнительного трения.
  • Питание асинхронных электрических машин не требует использования преобразователей и может осуществляться промышленной трехфазной сети.
  • Из-за меньшего количества деталей и конструктивных элементов они относительно легко обслуживаются и имеют большой срок службы.

Среди недостатков можно отметить:

  • Сфера применения асинхронных двигателей несколько ограничена из-за малого пускового момента.
  • Высокая реактивная мощность, которую они потребляют во время работы, не оказывает влияние на механическую мощность.
  • Большие пусковые токи, потребляемые на пуске этих двигателей, могут превышать допустимые значения некоторых систем.

Как производятся расчеты

Для того чтобы вычислить частоту вращения двигателя следует воспользоваться определенной нам ранее формулой скольжения:

И выразить из нее скорость вращения ротора:

В качестве примера возьмем двигатель модели АИР71А4У2 мощностью в 550 Вт с 4 парами полюсов и частотой вращения ротора 1360 об/мин.

При питании от сети с частотой 50 Гц статор будет вращаться со скоростью:

Таким образом, величина скольжения электродвигателя составляет:

И, наконец, прекрасное, хотя и устаревшее, видео рекомендуемое всем для одноразового просмотра.

Двухфазный двигатель — Википедия Переиздание // WIKI 2

Двухфа́зный дви́гатель — электрический двигатель переменного тока с двумя обмотками, сдвинутыми в пространстве на 90°. При подаче на двигатель двухфазного тока, сдвинутого по фазе на 90°, образуется вращающееся магнитное поле. Короткозамкнутый ротор двигателя обычно изготавливается в виде «беличьего колеса». Обычно число стержней короткозамкнутого ротора не связано с числом пар полюсов статора, то есть при двух парах полюсов статора число стержней ротора может быть, например, 14 штук. Есть некие соображения, по которым число стержней ротора должно быть связано с числом полюсов ротора.

Асинхронный однофазный электродвигатель

Если прервать один из трех питающих проводов вращающегося асинхронного трехфазного электродвигателя, то при небольшой нагрузке он будет продолжать работу на одной фазе. В двигателе остается вращающееся поле. Однако при однофазном включении в состоянии покоя такой двигатель не будет работать даже без нагрузки. Если третью фазу обмотки подключить через конденсатор к одному из двух питающих проводов, то трёхфазный двигатель, подсоединенный к сети однофазного тока, начнет работать и его рабочие характеристики будут сходны с характеристиками обычного трехфазного асинхронного двигателя.

Асинхронный двухфазный электродвигатель

Двухфазные асинхронные двигатели:
а — с короткозамкнутым ротором;
б — с полым ротором

Схема подключения второй обмотки через резистор

Вращающиеся магнитные поля могут быть созданы и двухфазными обмотками, если эти обмотки пространственно смещены на 90° друг относительно друга. Если эти обмотки питать двумя токами, смещёнными на 90° по фазе, то получается, как и в трехфазном электродвигателе, вращающееся магнитное поле.

В двухфазном электродвигателе создается вращающий момент, обусловленный токами, вызванными вращающимся магнитным полем в стержнях ротора электродвигателя. Ротор получает ускорение до тех пор, пока он — как и в трёхфазном асинхронном двигателе — не достигнет определенной конечной частоты вращения, которая ниже частоты вращения поля.

Если обе обмотки статора питать от одной и той же сети однофазного тока, то сдвиг фазы в одной из обмоток, необходимый для получения вращающегося поля, может быть реализован последовательным включением конденсатора с достаточной емкостью[1]. На рисунке показана схема двухфазного асинхронного двигателя с конденсатором при питании от сети переменного тока.

Сдвиг фазы в одной из обмоток можно получить и последовательным включением резистора, но в этом случае увеличиваются потери активной мощности. Также сдвиг фазы получается, если взамен внешнего резистора на полюсе (или полюсах) одной из обмоток размещается короткозамкнутый виток. В этом случае увеличиваются потери активной мощности в соответствующей обмотке, зато исключается внешний резистор. Такие двигатели обычно имеют небольшую мощность и используются, например, в бытовых вентиляторах[2].

В настоящее время расширилась сфера применения двухфазного асинхронного двигателя в виде электродвигателя с полым ротором. В таком электродвигателе вместо обычного короткозамкнутого ротора применяется алюминиевый цилиндр, который может вращаться в воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами.

Вращающееся поле вызывает в алюминиевом цилиндре вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем в воздушном зазоре, создают вращающий момент. Цилиндр достигает конечной асинхронной частоты вращения, которая соответствует нагрузке на валу.

Небольшой момент инерции ротора электродвигателя обусловливает благоприятные рабочие характеристики. Электродвигатели с полым ротором рассчитаны прежде всего на небольшие мощности и применяются для автоматического регулирования в компенсационных и мостовых схемах. Одна из обмоток вместе с конденсатором подключается к сети с напряжением, а на вторую обмотку подается управляющее напряжение.

Серийные конденсаторные двухфазные двигатели

  • КДП-2
  • КДП-4
  • КД-5
  • КД-6-4 — лицензионный японский двигатель

См. также

Литература

к. т. н., профессор Шишкин В.П. Электрические микромашины (рус.) (недоступная ссылка) (2001). — Электрические микромашины автоматических устройств. Дата обращения 6 февраля 2009. Архивировано 25 февраля 2009 года.

Примечания

Ссылки

Схема подключения второй обмотки через резистор Эта страница в последний раз была отредактирована 21 апреля 2019 в 03:45.

Двухфазный двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Двухфа́зный дви́гатель — электрический двигатель переменного тока с двумя обмотками, сдвинутыми в пространстве на 90°. При подаче на двигатель двухфазного тока, сдвинутого по фазе на 90°, образуется вращающееся магнитное поле. Короткозамкнутый ротор двигателя обычно изготавливается в виде «беличьего колеса». Обычно число стержней короткозамкнутого ротора не связано с числом пар полюсов статора, то есть при двух парах полюсов статора число стержней ротора может быть, например, 14 штук. Есть некие соображения, по которым число стержней ротора должно быть связано с числом полюсов ротора.

Асинхронный однофазный электродвигатель

Если прервать один из трех питающих проводов вращающегося асинхронного трехфазного электродвигателя, то при небольшой нагрузке он будет продолжать работу на одной фазе. В двигателе остается вращающееся поле. Однако при однофазном включении в состоянии покоя такой двигатель не будет работать даже без нагрузки. Если третью фазу обмотки подключить через конденсатор к одному из двух питающих проводов, то трёхфазный двигатель, подсоединенный к сети однофазного тока, начнет работать и его рабочие характеристики будут сходны с характеристиками обычного трехфазного асинхронного двигателя.

Асинхронный двухфазный электродвигатель

Двухфазные асинхронные двигатели:
а — с короткозамкнутым ротором;
б — с полым ротором Схема подключения второй обмотки через резистор

Вращающиеся магнитные поля могут быть созданы и двухфазными обмотками, если эти обмотки пространственно смещены на 90° друг относительно друга. Если эти обмотки питать двумя токами, смещёнными на 90° по фазе, то получается, как и в трехфазном электродвигателе, вращающееся магнитное поле.

В двухфазном электродвигателе создается вращающий момент, обусловленный токами, вызванными вращающимся магнитным полем в стержнях ротора электродвигателя. Ротор получает ускорение до тех пор, пока он — как и в трёхфазном асинхронном двигателе — не достигнет определенной конечной частоты вращения, которая ниже частоты вращения поля.

Если обе обмотки статора питать от одной и той же сети однофазного тока, то сдвиг фазы в одной из обмоток, необходимый для получения вращающегося поля, может быть реализован последовательным включением конденсатора с достаточной емкостью[1]. На рисунке показана схема двухфазного асинхронного двигателя с конденсатором при питании от сети переменного тока.

Сдвиг фазы в одной из обмоток можно получить и последовательным включением резистора, но в этом случае увеличиваются потери активной мощности. Также сдвиг фазы получается, если взамен внешнего резистора на полюсе (или полюсах) одной из обмоток размещается короткозамкнутый виток. В этом случае увеличиваются потери активной мощности в соответствующей обмотке, зато исключается внешний резистор. Такие двигатели обычно имеют небольшую мощность и используются, например, в бытовых вентиляторах[2].

В настоящее время расширилась сфера применения двухфазного асинхронного двигателя в виде электродвигателя с полым ротором. В таком электродвигателе вместо обычного короткозамкнутого ротора применяется алюминиевый цилиндр, который может вращаться в воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами.

Вращающееся поле вызывает в алюминиевом цилиндре вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем в воздушном зазоре, создают вращающий момент. Цилиндр достигает конечной асинхронной частоты вращения, которая соответствует нагрузке на валу.

Небольшой момент инерции ротора электродвигателя обусловливает благоприятные рабочие характеристики. Электродвигатели с полым ротором рассчитаны прежде всего на небольшие мощности и применяются для автоматического регулирования в компенсационных и мостовых схемах. Одна из обмоток вместе с конденсатором подключается к сети с напряжением, а на вторую обмотку подается управляющее напряжение.

Серийные конденсаторные двухфазные двигатели

  • КДП-2
  • КДП-4
  • КД-5
  • КД-6-4 — лицензионный японский двигатель

См. также

Литература

к. т. н., профессор Шишкин В.П. Электрические микромашины (рус.)  (недоступная ссылка — история) (2001). — Электрические микромашины автоматических устройств. Проверено 6 февраля 2009. (недоступная ссылка)

Примечания

Ссылки


Двухфазный двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Двухфа́зный дви́гатель — электрический двигатель переменного тока с двумя обмотками, сдвинутыми в пространстве на 90°. При подаче на двигатель двухфазного тока, сдвинутого по фазе на 90°, образуется вращающееся магнитное поле. Короткозамкнутый ротор двигателя обычно изготавливается в виде «беличьего колеса». Обычно число стержней короткозамкнутого ротора не связано с числом пар полюсов статора, то есть при двух парах полюсов статора число стержней ротора может быть, например, 14 штук. Есть некие соображения, по которым число стержней ротора должно быть связано с числом полюсов ротора.

Асинхронный однофазный электродвигатель

Если прервать один из трех питающих проводов вращающегося асинхронного трехфазного электродвигателя, то при небольшой нагрузке он будет продолжать работу на одной фазе. В двигателе остается вращающееся поле. Однако при однофазном включении в состоянии покоя такой двигатель не будет работать даже без нагрузки. Если третью фазу обмотки подключить через конденсатор к одному из двух питающих проводов, то трёхфазный двигатель, подсоединенный к сети однофазного тока, начнет работать и его рабочие характеристики будут сходны с характеристиками обычного трехфазного асинхронного двигателя.

Асинхронный двухфазный электродвигатель

Двухфазные асинхронные двигатели:
а — с короткозамкнутым ротором;
б — с полым ротором Схема подключения второй обмотки через резистор

Вращающиеся магнитные поля могут быть созданы и двухфазными обмотками, если эти обмотки пространственно смещены на 90° друг относительно друга. Если эти обмотки питать двумя токами, смещёнными на 90° по фазе, то получается, как и в трехфазном электродвигателе, вращающееся магнитное поле.

В двухфазном электродвигателе создается вращающий момент, обусловленный токами, вызванными вращающимся магнитным полем в стержнях ротора электродвигателя. Ротор получает ускорение до тех пор, пока он — как и в трёхфазном асинхронном двигателе — не достигнет определенной конечной частоты вращения, которая ниже частоты вращения поля.

Если обе обмотки статора питать от одной и той же сети однофазного тока, то сдвиг фазы в одной из обмоток, необходимый для получения вращающегося поля, может быть реализован последовательным включением конденсатора с достаточной емкостью[1]. На рисунке показана схема двухфазного асинхронного двигателя с конденсатором при питании от сети переменного тока.

Сдвиг фазы в одной из обмоток можно получить и последовательным включением резистора, но в этом случае увеличиваются потери активной мощности. Также сдвиг фазы получается, если взамен внешнего резистора на полюсе (или полюсах) одной из обмоток размещается короткозамкнутый виток. В этом случае увеличиваются потери активной мощности в соответствующей обмотке, зато исключается внешний резистор. Такие двигатели обычно имеют небольшую мощность и используются, например, в бытовых вентиляторах[2].

В настоящее время расширилась сфера применения двухфазного асинхронного двигателя в виде электродвигателя с полым ротором. В таком электродвигателе вместо обычного короткозамкнутого ротора применяется алюминиевый цилиндр, который может вращаться в воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами.

Вращающееся поле вызывает в алюминиевом цилиндре вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем в воздушном зазоре, создают вращающий момент. Цилиндр достигает конечной асинхронной частоты вращения, которая соответствует нагрузке на валу.

Небольшой момент инерции ротора электродвигателя обусловливает благоприятные рабочие характеристики. Электродвигатели с полым ротором рассчитаны прежде всего на небольшие мощности и применяются для автоматического регулирования в компенсационных и мостовых схемах. Одна из обмоток вместе с конденсатором подключается к сети с напряжением, а на вторую обмотку подается управляющее напряжение.

Серийные конденсаторные двухфазные двигатели

  • КДП-2
  • КДП-4
  • КД-5
  • КД-6-4 — лицензионный японский двигатель

См. также

Литература

к. т. н., профессор Шишкин В.П. Электрические микромашины (рус.)  (недоступная ссылка — история) (2001). — Электрические микромашины автоматических устройств. Проверено 6 февраля 2009. (недоступная ссылка)

Примечания

Ссылки


Двухфазный двигатель — это… Что такое Двухфазный двигатель?

Двухфазный двигатель — электрический двигатель с двумя обмотками, сдвинутыми в пространстве на 90°. При подаче на двигатель двухфазного напряжения, сдвинутого по фазе на 90°, образуется вращающееся магнитное поле. Короткозамкнутый ротор двигателя обычно изготавливается в виде «беличьего колеса». Обычно число стержней короткозамкнутого ротора не связано с числом пар полюсов статора, то есть при двух парах полюсов статора число стержней ротора может быть например 14 штук. Есть некие соображения, по которым число стержней ротора должно быть связано с числом полюсов ротора.

Асинхронный однофазный электродвигатель.

Если прервать один из трех питающих проводов вращающегося асинхронного трехфазного электродвигателя, то при небольшой нагрузке он будет продолжать работу на одной фазе. В двигателе остается вращающееся поле. Однако при однофазном включении в состоянии покоя такой двигатель не будет работать даже без нагрузки. Если третью фазу обмотки подключить через конденсатор к одному из двух питающих проводов, то трехфазный двигатель, подсоединенный к сети однофазного тока, начнет работать и его рабочие характеристики будут сходны с характеристиками обычного трехфазного асинхронного двигателя.


Асинхронный двухфазный электродвигатель.

  • Рис. 1. Двухфазные асинхронные двигатели:

  • А — с короткозамкнутым ротором; б — с полым ротором

Вращающиеся магнитные поля могут быть созданы и двухфазными обмотками, если обе фазы этих обмоток пространственно смещены на 90° друг относительно друга. Если фазы обмотки питать двумя токами, смещенными на 90° по фазе, то получается, как и в трехфазном электродвигателе, вращающееся магнитное поле.

В двухфазном электродвигателе создается вращающий момент, обусловленный токами, вызванными вращающимся магнитным полем в стержнях ротора электродвигателя. Ротор получает ускорение до тех пор, пока он — как и в трехфазном асинхронном двигателе — не достигнет определенной конечной частоты вращения, которая ниже частоты вращения поля.

Если обе фазы обмотки ротора питать от одной и той же сети однофазного тока, то сдвиг фаз в одной из обмоток, необходимый для получения вращающегося поля, может быть реализован путем подключения конденсатора с достаточной емкостью. На рис.1, а показана схема двухфазного асинхронного двигателя с конденсатором при питании от сети переменного тока.

В настоящее время расширилась сфера применения двухфазного асинхронного двигателя в виде электродвигателя с полым ротором. В таком электродвигателе вместо обычного короткозамкнутого ротора применяется алюминиевый цилиндр, который может вращаться в воздушном зазоре между внешним и внутренним статорами.

Вращающееся поле вызывает в алюминиевом цилиндре вихревые токи, которые, взаимодействуя с магнитным полем в воздушном зазоре, создают вращающий момент. Цилиндр достигает конечной асинхронной частоты вращения, которая соответствует нагрузке на валу.

Небольшой момент инерции ротора электродвигателя обусловливает благоприятные рабочие характеристики. Электродвигатели с полым ротором рассчитаны прежде всего на небольшие мощности и применяются для автоматического регулирования в компенсационных и мостовых схемах. Одна из обмоток вместе с конденсатором подключается к сети с напряжением, а на вторую обмотку подается управляющее напряжение.

Серийные конденсаторные двухфазные двигатели

  • КДП-2
  • КДП-4
  • КД-5
  • КД-6-4 лицензионный японский двигатель

См. также

Литература

к.т.н., профессор Шишкин В.П. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МИКРОМАШИНЫ  (рус.) (2001). — ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МИКРОМАШИНЫ АВТОМАТИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВ.(недоступная ссылка — история) Проверено 6 февраля 2009. Однофазный и двухфазный асинхронный двигатель http://techno.x51.ru/index.php?mod=text&uitxt=948

ДВУХФАЗНЫЕ И ОДНОФАЗНЫЕ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ — Студопедия

Если снабдить статор двигателя только одной однофазной обмоткой (рис. .14.33), то переменный ток в ней будет возбуждать в машине, пока ее ротор неподвижен, переменное магнитное поле, ось которого тоже неподвижна. Это поле будет индук­тировать в обмотке ротора ЭДС, под действием которой в ней возникнут токи. Взаимо­действие токов ротора с магнитным полем статора соз­даст электромагнитные силы f, противоположно направленные в правой и левой половинах ротора. Вследствие этого результирующий момент, действующий на ротор, окажется равен нулю. Следовательно, при на­личии одной обмотки начальный пусковой момент од­нофазного двигателя равен нулю, т. е. такой двига­тель сам с места тронуться не может.

Применяются два способа создания в двигателях, подключаемых к одной фазе сети, начального пуско­вого момента, в соответствии с чем эти двигатели де­лятся на двухфазные и однофазные.

Двухфазные асинхронные двигатели. Двухфазные двигатели помимо обмотки, включаемой непосредст­венно на напряжение сети, снабжаются второй об­моткой, соединяемой последовательно с тем или дру­гим фазосмещающим устройством (конденсатором, ка­тушкой индуктивности). Наиболее выгодным из них яв­ляется конденсатор (рис. 14.34), а соответствующие двигатели именуются конденсаторными. В пазах стато­ра подобных двигателей размещаются две фазные обмотки, каждая из которых за­нимает половину всех пазов. Таким путем осуществляется условие получения вра­щающего момента посредством индукционного механизма (см. § 12.9): наличие двух переменных магнитных потоков, смещенных в пространстве и сдвинутых по фазе относительно друг друга.


Наиболее выгодным является круговое вращающееся магнитное поле. Оно может быть осуществлено в двухфазном двигателе. При этом, однако, приходится выбирать условия, при которых предпочтительнее получить круговое поле, а сле­довательно, и наибольший вращающий момент — при спуске двигателя или при но­минальной нагрузке.

Действительно, если токи в обмотках статора 1 и 2 имеют равные действующие значения и сдвинуты относительно друг друга по фазе на угол /2, то возбуждаемое ими магнитное поле имеет составляющие Вх и Ву, определяемые выражениями (14.2) и (14.3). Результирующее магнитное поле в этом случае представляет собой круговое вращающееся поле.

Если емкость конденсатора подобрана так, что круговое магнитно.: поле созда­ется при пуске двигателя, то при номинальной нагрузке изменение тока второй обмотки вызовет изменение падения напряжения на конденсаторе, а следовательно, и напря­жения на второй обмотке по значению и фазе. В результате вращающееся магнит­ное поле станет эллиптическим (при вращении поток будет пульсировать), что обусло­вит уменьшение вращающего момента.


Ценой усложнения установки — посредством отключения части конденсаторов при переходе от пусковых условий к рабочим (штрихпунктирные соединения на рис. 14.34) можно этот недостаток устранить. Это уменьшение емкости конденсаторов может выполняться автоматически центробежным выключателем,- срабатывающим, когда частота вращения двигателя достигает 75—80 % номинальной, или воздействием реле времени.

Двухфазные двигатели применяются в автоматиче­ских устройствах также в качестве управляемых двигате­лей: их частота вращения или вращающий момент регули­руется изменением действующего значения или фазы на­пряжения на одной из обмоток. Такие двигатели вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой снабжают­ся ротором в виде полого тонкостенного алюминиевого ци­линдра («стаканчика»), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сер­дечником из листовой стали (внутренним статором). Это двигатели с полым ротором обладают ничтожной инер­цией, что практически очень важно при регулировании некоторых производственных процессов. На рис. 14.35 показан график зависимости частоты вращения такого двигателя от напряжения на управляющей обмотке.

Однофазные асинхронные двигатели не развивают начального пускового момента. Но если ротор однофазного двигателя раскрутить в любую сторону при помощи внеш­ней силы, то в дальнейшем этот ротор будет вращаться самостоятельно и может развивать значительный вращающий момент.

Сходные условия создаются у трехфазно­го двигателя при перегорании предохраните­ля в одной из фаз. В таких условиях од­нофазного питания трехфазный двигатель будет продолжать работать. Только во из­бежание перегрева двух обмоток, остающих­ся включенными, необходимо, чтобы на­грузка двигателя не превышала 50—60 % номинальной.

Работу однофазного двигателя можно объяснить на основании того, что перемен­ное магнитное поле можно рассматривать как результат наложения двух магнитных по­лей, вращающихся в противоположные стороны с постоянной угловой ско­ростью /р. Амплитудные значения магнитных потоков этих полей Ф и ФIIm оди­наковы и равны половине амплитуды магнитного потока переменного поля машины:

Ф= ФIIm = Фm /2

Простое графическое построение (рис. 14.36) показывает, как в результате сло­жения двух одинаковых магнитных потоков Ф1m и ФIIт, вращающихся в противо­положные стороны, получается магнитный поток, изменяющийся по синусоидаль­ному закону: Ф = Фт sin t.

В однофазном двигателе это положение справедливо, только пока ротор не­подвижен. Рассматривая в этих условиях переменное поле как складывающееся из двух вращающихся полей, можно заключить, что под действием обоих этих полей в обмотке ротора будут одинаковые токи. Токи ротора, взаимодействуя с вращающи­мися полями, создтют два одинаковых вращающихся момента, направленных в про­тивоположные стороны и уравновешивающих друг друга.

Это равенство двух моментов нарушается, если привести ротор во вращение в любом направлении. В этих условиях вращающий момент, создаваемый прямо вращающимся полем (короче, прямым полем), т. е. полем, вращающимся в ту же сто­рону, что и ротор, становится значительно больше момента, развиваемого обратно вращающимся полем (короче, обратным полем), благодаря чему ротор может не только самостоятельно вращаться, но и приводить во вращение какой-либо механизм.

Ослабление противодействующего момента при вращении ротора вызывается ослаблением обратного поля. Относительно этого поля, вращающегося против направления вращения ротора, скольжение ротора равно:

sII= = = 2-s1

где sI — скольжение ротора по отношению к прямому полю.

Выражение (14.36) показывает, что частота токов, индуктируемых в роторе обратным полем, относительно высока — близка к удвоенной частоте сети. Для токов такой повышенной частоты индуктивное сопротивление ротора во много раз больше его активного сопротивления, вследствие чего токи, индуктируемые обратным полем, становятся почти чисто реактивными. Согласно рис. 14.21 поле этих токов оказы­вает сильное размагничивающее действие на поле, их ин актирующее, следовательно, на обратное поле двигателя. Благодаря этому при малых скольжениях sl результи­рующее магнитное поле машины становится почти круговым вращающимся полем, а противодействующий момент обратного поля в этих условиях мал.

Рис. 14.36.

Для каждого из полей мы можем применить известные нам кривые зависимости момента от скольжения обычного трехфазного асинхронного двигателя и определить результирующий момент М как разность прямого MI и обратного MII моментов (рис. 14.37). Существенной особенностью однофазного двигателя является наличие небольшого отрицательного момента М0 при синхронной частоте вращения ротора по отношению к прямому полю.

Возрастание скольжения sI, при увеличении нагрузки вызывает у однофазного двигателя не только увеличение тока I1 индуктируемого прямым полем, но и уве­личение тормозного момента обратного поля, вследствие чего работа однофазного дви­гателя значительно менее устойчива, чем трех­
фазного, а его максимальный момент сущест­венно меньше. Вследствие ряда дополните­льных потерь КПД однофазного двигателязначительно ниже, чем трехфазного.

Задача пуска в ход однофазного двига­теля решается посредством применения того или другого пускового устройства. Чаще всего это дополнительная обмотка, подоб­ная второй обмотке двухфазного двигателя, но отключаемая по окончании пуска, так как она рассчитывается лишь на кратковре­менную нагрузку током. Последовательно с этой обмоткой включается то или иное фазосмещающее устройство.

Асинхронные двигатели с расщепленны­ми полюсами. Пусковое устройство в одно­фазном асинхронном двигателе может оста­ваться включенным и при нормальной ра­боте двигателя. Это имеет место в асинхронных двигателях с расщепленными по­люсами. Такие двигатели можно рассматривать как промежуточные между однофаз­ными и двухфазными асинхронными двигателями (рис. 14.38). Этот двигатель снабжен короткозамкнутой обмоткой шк, которая охватывает часть явновыраженного полюса, на котором размещена главная (первичная) обмотка 1. Ток I1 в обмотке 1, подключенной к сети, возбуждает магнитный поток Ф1. Часть последнего, пронизы­вая обмотку wK, индуктирует в ней ток I2, значительно отстающий по фазе от I1. Этот ток возбуждает второй магнитный поток двигателя. Таким образом, в двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не совмещенных простран­ственно и сдвинутых по фазе, т. е. создаются условия, подобные условиям в индук­ционных электроизмерительных приборах (см. рис. 12.23), следовательно, возникает вращающееся магнитное поле, которое, воздействуя на короткозамкнутый ротор 2, создает соответствующий вращающий момент. Эти двигатели изготовляются миниа­тюрными (мощностью 0,5—30 Вт) и широко применяются для самых различных целей — главным образом, в качестве привода исполнительных механизмов.

§82. Однофазные и двухфазные асинхронные двигатели

Однофазные и двухфазные асинхронные двигатели.

Принцип действия однофазного двигателя. В однофазном асинхронном двигателе обмотка статора расположена в пазах, занимающих примерно 2/3 окружности, соответствующей паре полюсов (рис. 270, а). По этой причине мощность однофазного двигателя также составляет около 2/3 мощности трехфазного двигателя с теми же габаритными размерами.

Однофазная обмотка статора 2 создает пульсирующее магнитное поле, которое можно представить в виде двух полей, вращающихся в разные стороны с частотой n1 (рис. 270,б). Поле 5, которое вращается в том же направлении, что и ротор 3, называется прямым полем; поле 6, вращающееся в противоположном направлении,— обратным полем. Эти поля, воздействуя на ротор, создают два противоположно направленных электромагнитных момента Мпр и Мобр. Следовательно однофазный асинхронный

Рис. 270. Разрез однофазного асинхронного двигателя (а), прямое и обратное вращающиеся магнитные поля (б)

Рис. 271. Зависимости М(s) однофазного двигателя от прямого и обратного вращающихся полей

двигатель может быть представлен в виде двух совершенно одинаковых трехфазных двигателей, роторы которых тесно связаны друг с другом, а обмотки подключены к трехфазной сети так, что их магнитные поля вращаются в противоположных направлениях.

Однако если ротор раскрутить в каком-либо направлении, то моменты Мпр и Мобр не будут равны. В этом случае на вал двигателя будет действовать некоторый результирующий момент Mрез, который обеспечит его дальнейшее вращение в заданном направлении. Объясняется это тем, что ток в обмотке ротора, созданный обратным полем, оказывает сильное размагничивающее действие и существенно ослабляет обратное поле.

Из анализа кривых М (s), показанных на рис. 271, следует, что:

однофазный двигатель не имеет начального пускового момента так как при s=1, т. е. при неподвижном роторе, результирующий момент Мрeз = 0;

частота вращения однофазного двигателя при холостом ходе меньше, чем у трехфазного двигателя, из-за наличия тормозящего момента Мобр. По этой же причине однофазный двигатель имеет худшие рабочие характеристики: меньший к. п. д., меньшую перегрузочную способность, повышенное скольжение при номинальной нагрузке.

Пусковые устройства. Чтобы получить пусковой момент, однофазные двигатели снабжают пусковой обмоткой Я, расположенной со сдвигом на 90° по отношению к основной рабочей обмотке Р (рис. 272,а и б). На период пуска пусковую обмотку присоединяют к сети через фазосдвигающие элементы — конденсатор или резистор. После окончания разгона двигателя пусковую обмотку отключают, и двигатель продолжает работать как однофазный. Поскольку пусковая обмотка работает лишь короткое время, ее изготовляют из провода меньшего сечения по сравнению с рабочей обмоткой и укладывают в меньшее число пазов.

Если использовать в качестве фазосдвигающего элемента конденсатор С (рис. 273, а), то можно получить режим работы при пуске, близкий к симметричному, т. е. получить круговое вращающееся поле.

При легких условиях пуска (небольшой нагрузочный момент в пусковой период) применяют двигатели с пусковым резистором R (рис. 273,б). Наличие резистора в цепи пусковой обмотки обеспечивает меньший сдвиг фаз ?1 между напряжением и током в этой обмотке, чем сдвиг фаз ?2 в рабочей обмотке. В связи с этим

Рис. 272. Расположение обмоток статора в двухфазной двухполюсной машине

токи в рабочей и пусковой обмотках оказываются сдвинутыми по фазе на угол ?1 – ?2 и образуют несимметричное (эллиптическое) вращающееся поле, благодаря чему и возникает пусковой момент. Однофазные двигатели с конденсаторным пуском и двигатели с пусковым резистором имеют высокую эксплуатационную надежность.

Поскольку включение второй обмотки существенно улучшает характеристики двигателя, в некоторых случаях применяют двухфазные двигатели, в которых обе обмотки включены постоянно. Если сдвиг по фазе 90° между токами в фазах А и В (рис. 274) осуществляется путем включения в одну из них конденсаторов, то такие двигатели называются конденсаторными.

В двухфазных двигателях обе обмотки А и В занимают, как правило, одинаковое число пазов и имеют равную мощность. При пуске конденсаторного двигателя рационально иметь увеличенную емкость Ср + Сп. После разгона двигателя и уменьшения тока часть конденсаторов Сп отключают, чтобы увеличить емкостное сопротивление и при номинальном режиме (когда ток двигателя становится меньшим, чем при пуске) обеспечить режим работы дви-

Рис. 273. Схемы пуска однофазного асинхронного двигателя при использовании конденсатора (а) и резистора (б)

Рис. 274. Схема конденсаторного асинхронного двигателя

Рис. 275. Устройство однофазного асинхронного двигателя с беличьей клеткой на роторе (а) и с полым немагнитным ротором (б): 1-обмотка статора; 2 – корпус; 3 – внешний статор; 4 – ротор; 5 — подшипниковый щит; 6 — вал; 7 — внутренний статор

гателя в условиях, близких условиям работы при круговом вращающемся поле.

Устройство. Однофазные и двухфазные асинхронные двигатели устроены также, как и трехфазные: в них имеются однофазные или двухфазные обмотки статора и короткозамкнутый ротор с беличьей клеткой (рис. 275, а). Широкое распространение получили однофазные двигатели с полым немагнитным ротором (рис. 275, б) и внешним статором, на котором расположены две обмотки, сдвинутые в пространстве на 90°. Ротор выполнен в виде тонкостенного полого цилиндра из алюминия. Для уменьшения магнитного сопротивления магнитопровода двигателя имеется внутренний статор, набираемый из листов электротехнической стали, так же, как и внешний статор.

Полый ротор можно представить в виде совокупности элементарных проводников. Вращающееся магнитное поле, создаваемое обмоткой статора, индуцирует в каждом элементарном проводнике полого ротора э. д. с, под действием которой по ним протекают вихревые токи. В результате взаимодействия этих токов с вращающимся полем возникают электромагнитные силы и вращающий момент.

Модель динамики однофазной асинхронной машины с короткозамкнутым ротором. ротор

Simscape / Электрооборудование / Специализированные энергосистемы / Основные блоки / Машины

Описание

У этой машины две обмотки: основная и вспомогательная. С помощью модели вы можете смоделировать разделенная фаза, запуск конденсатора, запуск конденсатора, запуск конденсатора, а также основной и вспомогательный режимы работы обмоток.

Для режима с разделенной фазой основная и вспомогательная обмотки соединены внутри как следующим образом:

Для режима конденсаторного пуска основная и вспомогательная обмотки соединены внутри как следующим образом:

Для режима конденсатор-пуск-работа конденсатора основная и вспомогательная обмотки находятся внутри соединены следующим образом:

Электрическая часть машины представлена ​​моделью пространства состояний четвертого порядка и механическая часть по системе второго порядка.Все электрические переменные и параметры относится к статору, обозначенному следующими штрихами в уравнениях машины. Все Величины статора и ротора указаны в системе отсчета статора (рамка dq). Нижние индексы определено в следующей таблице.

q количество

83

Нижний индекс

Определение

d

количество оси d

q

1

900

r

Относится к количеству ротора главной обмотки

R

Относится к количеству ротора вспомогательной обмотки

с

7

7

S

Количество статора вспомогательной обмотки

л

Индуктивность утечки

м

Индуктивность намагничивания

V qs = R s i qs + d φ qs / dt φ qs = L SS i QS + L мс i ‘ qr
V ds = R S i DS + d φ ds / dt φ ds = L SS i DS + L mS i ‘ dr
V’ qr = R ‘ R i’ qr + d φ ‘ qr / dt — ( N s / N S ) ω r φ ‘ dr φ’ qr = L ‘ r i’ qr + L мс i qs
V ‘ dr = R ‘ R i’ dr + d φ ‘ dr / dt + ( N S / N s ) ω r φ ‘ qr где φ’ dr = L ‘ RR i’ dr + L mS i ds
T e = p [( N S / N s ) φ ‘ qr i’ dr — ( N s / N S ) φ ‘ dr i’ qr ] L ss = л лс + L мс
L SS = L LS + L mS
L ‘ rr = л. ‘ л. + L мс
L ‘ RR = L ‘ lR + L мс

Механическая система

ddtωm = Te − Fωm − Tm2Hddtθm = ωm.

Система отсчета

Система отсчета, закрепленная в статоре, преобразует напряжения и токи в dq Рамка.

Следующие отношения описывают преобразования кадра ab-to-dq, применяемые к однофазная асинхронная машина.

[fqsfds] = [100−1] [fasfbs] [fqrfdr] = [cos (θr) −sin (θr)) — sin (θr) −cos (θr)] [farfbr].

Переменная f может представлять напряжение, токи или потокосцепление.

Параметры однофазного асинхронного машинного блока определяются следующим образом (все количества относятся к статору).

S , L LS

9013 9013 907 9007 rr

9007 м

Электрическая угловое положение ротора (Θ м x p)

F

F

коэффициент инерции ротора и нагрузки в (кг.м 2 ). Установите на бесконечность для имитации блокировки ротор.

Комбинированный коэффициент вязкого трения ротора и нагрузки.

.

Количество вспомогательных полезные витки обмотки.

Конденсатор-пуск сопротивление

Capacitor-Start

Capacitor-Run сопротивление

Capacitor-Run

Параметр

Определение

R s , L ls

Сопротивление статора главной обмотки и индуктивность рассеяния41

0 R

83

Сопротивление статора вспомогательной обмотки и индуктивность рассеяния

R ′ r , L ′ lr

72 Сопротивление ротора основной обмотки и индуктивность рассеяния

R ′ R , L ′ lR

Сопротивление ротора вспомогательной обмотки и индуктивность рассеяния.Два значения: равные значениям сопротивления ротора основной обмотки и индуктивностей рассеяния, соответственно.

L мс

Индуктивность намагничивания основной обмотки

L мСм

Индуктивность намагничивания вспомогательной обмотки

Суммарные индуктивности статора и ротора главной обмотки

L SS , L ′ RR

Суммарные индуктивности статора и ротора вспомогательной обмотки

9000 as , i as

V bs , i bs

V qs , i qs

Напряжение и ток статора главной обмотки

Статор вспомогательной обмотки напряжение и ток

Напряжение и ток статора оси q

В ′ qr , i ′ qr

Напряжение и ток ротора оси q

В ds , i ds

Напряжение и ток статора оси d

V ′ dr , i ′ dr

Напряжение и ток ротора оси d

7 qs , ϕ ds

Потоки по осям q и d статора

ϕ ′ qr , ϕ ′ dr

Потоки по осям q и d ротора

Угловая скорость ротора

Θ м

Угловое положение ротора

p

Количество пар полюсов

ω r

Электрическая угловая скорость (ω м xp)

Θ r

8

T e

Электромагнитный момент

T м

Механический крутящий момент вала

J

H

Комбинированная константа инерции ротора и нагрузки в (с). Установите на бесконечность для моделирования заблокированный ротор.

N s

N S

R st

C s

R run

C run

N

Соотношение числа эффективных витков вспомогательной обмотки и числа основных полезные витки обмотки.

Параметры

Вы можете выбрать один из двух типов единиц, чтобы указать электрические и механические параметры модели, диалоговое окно для единицы измерения и диалоговое окно SI.Оба блока моделирование той же машины. В зависимости от того, какое диалоговое окно вы используете, Simscape ™ Electrical ™ Specialized Power Systems автоматически преобразует указанные вами параметры. в единичные параметры. Модель Simulink ® блока Single Phase Asynchronous Machine использует на единицу параметры.

Вкладка «Конфигурация»

Механический вход

Выберите крутящий момент, приложенный к валу, как входной сигнал Simulink блока, или чтобы представить вал машины вращающимся механическим портом Simscape.

Выберите Torque Tm (по умолчанию), чтобы указать входной крутящий момент в Н · м или в pu и измените метку входа блока на Tm. Скорость машины определяется инерция машины J (или постоянная инерции H для машины pu) и разность между приложенным механическим крутящим моментом Tm и внутренним электромагнитным крутящим моментом Te. В знаковое соглашение для механического крутящего момента: когда скорость положительная, положительный крутящий момент сигнал указывает режим двигателя, а отрицательный сигнал указывает режим генератора.

Выберите Механический поворотный порт , чтобы добавить к блоку Механический вращающийся порт Simscape, который позволяет соединять вал машины с другие блоки Simscape, у которых есть механические вращающиеся порты. Затем ввод Simulink, представляющий механический крутящий момент Tm машины, удаляется. из блока.

На следующем рисунке показано, как подключить блок Ideal Torque Source от Библиотека Simscape на валу машины для представления машины в моторном режиме или в генераторный режим, когда частота вращения ротора положительная.

Единицы

Укажите диалоговое окно для каждой единицы или диалоговое окно SI. По умолчанию СИ .

Тип машины

Укажите один из четырех типов однофазных асинхронных машин: Split Фаза (по умолчанию), конденсаторный пуск , Конденсатор-пуск-работа или Главный и вспомогательный обмотки .

Использовать имена сигналов для идентификации меток шин

Когда этот флажок установлен, измерительный выход использует имена сигналов для определить метки на автобусе.Выберите этот вариант для приложений, требующих маркировки сигналов шины. иметь только буквенно-цифровые символы.

Когда этот флажок снят (по умолчанию), выход измерения использует сигнал определение для идентификации меток шины. Этикетки содержат не буквенно-цифровые символы, которые несовместимы с некоторыми приложениями Simulink.

Вкладка параметров

Номинальная мощность, напряжение и частота

Номинальная полная мощность Pn (ВА), RMS Vn (В) и частота fn (Гц).По умолчанию [0,25 * 746 110 60] .

Статор главной обмотки

Сопротивление статора R с (Ом или пу) и индуктивность рассеяния L ls (H или pu). По умолчанию [2.02 7.4e-3] (SI) и [0,031135 0,042999] (пу).

Ротор главной обмотки

Сопротивление ротора R r ‘(Ом или пу) и индуктивность рассеяния L lr ‘(H или pu), оба относятся к статору.По умолчанию [4,12 5,6e-3] (SI) и [0,063502 0,03254] (пу).

Взаимная индуктивность основной обмотки

Намагничивающая индуктивность L мс (H или pu). По умолчанию 0,1772 (SI) и 1,0296 (pu).

Вспомогательная обмотка статора

Сопротивление статора R S (Ом или пу) и индуктивность рассеяния L LS (H или pu).Обратите внимание, что параметры ротора вспомогательной обмотки принимается равным значениям сопротивления ротора основной обмотки и индуктивностей рассеяния. Поэтому указывать их в диалоговом окне не требуется. По умолчанию: [7.14 8.5e-3] (SI) и [0,11005 0,049391] (pu).

Инерция, коэффициент трения, пары полюсов, передаточное число (вспомогательный / основной)

Для единиц СИ Диалоговое окно : комбинированная машина и коэффициент инерции нагрузки J (кг.м 2 ), комбинированное вязкое трение коэффициент F (Н.м.с), количество пар полюсов p и соотношение количества вспомогательных обмоток число эффективных витков основной обмотки. о.о. единицы диалоговое окно: постоянная инерции H (s), комбинированное вязкое трение коэффициент F (pu), а количество пар полюсов p. По умолчанию [0,0146 0 2 1,18] (SI) и [1,3907 0 2 1,18] (pu).

Конденсатор-пуск

Пусковая емкость C с (фарад или пу) и серия конденсатора сопротивление R st (Ом или пу).По умолчанию: [2 254.7e-6] (SI) и [0,030826 6,2297] (pu).

Capacitor-Run

Рабочая емкость Crun (фарад или пу) и последовательное сопротивление Rrun (фарад или пу). По умолчанию: [18 21.1e-6] (SI) и [0,27744 0,51608] . (пу).

Скорость отключения

Задает скорость (%), при которой вспомогательная обмотка может отключаться. По умолчанию 75 .

Начальная скорость

Задает начальную скорость (%). По умолчанию 0 .

Вкладка «Дополнительно»

Время выборки (-1 для унаследованных)

Задает время выборки, используемое блоком. Чтобы унаследовать время выборки, указанное в блок Powergui, установите этот параметр на -1 (по умолчанию).

.

Fast Shipping Y 90S 2 Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока 2,2 кВт | асинхронный двигатель | асинхронный асинхронный двигатель переменного тока

ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ Y

Введение: Трехфазный асинхронный двигатель серии Y представляет собой полностью закрытый двигатель с кожухом с охлаждающим вентилятором, соответствующий стандарту ICE. Он обладает выдающимися характеристиками, такими как высокая эффективность, энергосбережение, высокий пусковой крутящий момент, низкий уровень шума, небольшая вибрация и простота обслуживания.

Области применения : общего назначения, включая отрезные станки, вентиляторы, станки, миксер, сельскохозяйственное оборудование, насосы и т.

Условия эксплуатации

Температура окружающей среды: -15 ° C Номинальное напряжение: 380 В или любое напряжение в диапазоне от 220 В до 660 В.

Номинальная частота: 50 Гц, 60 Гц Класс защиты: IP44, IP54, IP55

Класс изоляции: B F Метод охлаждения: IC0141 Режим работы: S1 (непрерывный)

Подключение: соединение звездой до 3 кВт, соединение треугольником до 4 кВт и выше.

Технические данные

Трехфазный асинхронный двигатель серии
Y
Модель Мощность Полная нагрузка
кВт л.с. Cuttent (А) скорость (об / мин)
380 В 50 Гц, асинхронная скорость 3000 об / мин (2 полюса)
Y-801-2 0.75 1 1,81 2830
Y-802-2 1,1 1,5 2,52 2830
Y-90S-2 1,5 2 3,44 2840
Y-90L-2 2.2 3 4,83 2840
Y-100L-2 3 4 6,39 2870
У-112М-2 4 5,5 8,17 2890
Я-132С1-2 5.5 7,5 11,1 2900
Я-132С2-2 7,5 10 15 2900
У-160М1-2 11 15 21,8 2930
Я-160М2-2 15 20 29.4 2930
Y-160L-2 18,5 25 35,5 2930
Я-180М-2 22 30 42,2 2940

380 В, 50 Гц, асинхронная скорость 1500 об / мин (4 полюса)
Y-801-4 0.55 0,75 1,51 1390
Y-802-4 0,75 1 2,01 1390
Y-90S-4 1,1 1,5 2,75 1400
Y-90L-4 1.5 2 3,65 1400
Y-100L1-4 2,2 3 5,03 1430
Y-100L2-4 3 4 6,82 1430
Я-112М-4 4 5.5 8,77 1440
Y-132S-4 5,5 7,5 11,6 1440
Я-132М-4 7,5 10 15,4 1440
Я-160М-4 11 15 22.6 1460
Y-160L-4 15 20 30,3 1460
Я-180М-4 18,5 25 35,9 1470
Y-180L-4 22 30 42.5 1470

380 В, 50 Гц, асинхронная скорость 1000 об / мин (6 полюсов)
Y-801-6 0,37 0,5 1,2 900
Y-802-6 0.55 0,75 1,45 900
Y-90S-6 0,75 1 2,25 910
Y-90L-6 1,1 1,5 3,16 910
Y-100L-6 1.5 2 3,97 940
Y-112M-6 2,2 3 5,61 940
Y-132S-6 3 4 7,23 960
Я-132М1-6 4 5.5 9,4 960
Я-132М2-6 5,5 7,5 12,6 960
Я-160М-6 7,5 10 17 970
Y-160L-6 11 15 24.6 970
Я-180М-6 15 20 31,4 970

.

10 различных режимов работы (цикл нагрузки) трехфазных асинхронных двигателей

Рабочий цикл двигателя / цикл нагрузки

Термин «режим работы» определяет цикл нагрузки, которому подвергается машина, включая, если применимо, запуск, электрическое торможение, нет — периоды нагрузки и отдыха без напряжения, включая их продолжительность и последовательность во времени.

10 Different Duty Types (Load Cycle) Of A Three-Phase Asynchronous Motors 10 различных типов режима (цикл нагрузки) трехфазных асинхронных двигателей (фото предоставлено ABB)

Режим, рассматриваемый как общий термин, например, может быть классифицирован как непрерывный режим, кратковременный режим или периодический режим.Процентное соотношение между периодом нагрузки и общей продолжительностью рабочего цикла определяется коэффициентом длительности цикла.

Ответственность за декларирование обязанности лежит на покупателе.

Если покупатель не декларирует пошлину, изготовитель должен исходить из того, что применяется режим режима S1 (режим непрерывной работы). Тип пошлины должен быть обозначен соответствующей аббревиатурой, и покупатель может описать тип пошлины на основе классификации в соответствии с указаниями, приведенными ниже.

Когда номинальные параметры присваиваются двигателю (значения, заявленные, как правило, изготовителем, для определенного рабочего состояния машины), производитель должен выбрать один из классов номинальных значений . Если обозначение не дано, применяется рейтинг, относящийся к продолжительному режиму работы.

В соответствии с классификацией Std. В IEC 60034-1 приведены некоторые указания относительно режимов работы, которые обычно рассматриваются как справочные для указания номинальных характеристик двигателя.


Непрерывный режим работы (тип S1)

Для двигателя, подходящего для этого режима работы, указывается номинальная мощность, при которой машина может работать в течение неограниченного периода времени. Этот класс рейтинга соответствует режиму работы, соответствующая аббревиатура которого — S1 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Режим работы S1 можно определить как работу при постоянной нагрузке , поддерживаемой в течение достаточного времени, чтобы позволить машине достичь теплового равновесия .

Continuous running duty: Duty type S1 Рисунок 1 — Продолжительный режим работы: Тип режима S1

Где: ΔT — Время, достаточное для достижения машиной теплового равновесия

Вернуться к содержанию ↑


Кратковременный режим (тип S2)

Для Для двигателя, подходящего для этого режима работы, указывается номинальная мощность, при которой машина, запускаемая при температуре окружающей среды, может работать в течение ограниченного периода.Этот класс рейтинга соответствует режиму работы, соответствующее сокращенное обозначение которого — S2 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S2 может быть определен как работа при постоянной нагрузке в течение заданного времени , меньшего, чем требуется для достижения теплового равновесия, с последующим отключением питания и в состоянии покоя, достаточном для восстановления равновесие между температурой машины и температурой охлаждающей жидкости.

Полное обозначение представляет собой сокращенное обозначение типа режима, за которым следует указание продолжительности режима (S2 40 минут).

Short-time duty: Duty type S2 Рисунок 2 — Кратковременный режим: Тип режима S2
  • ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔT0 — Время без напряжения

Вернуться к содержанию ↑


Периодический режим (тип S3-S8)

Для двигателя, подходящего для этого режима работы, указывается номинальная мощность, при которой машина может работать в последовательности рабочих циклов. При таком режиме работы цикл загрузки не позволяет машине достичь теплового равновесия.

Этот набор номиналов связан с определенным типом режима работы от S3 до S8 , а полное обозначение позволяет идентифицировать периодический режим работы.

Если не указано иное, продолжительность рабочего цикла должна составлять 10 минут, а коэффициент продолжительности цикла должен иметь одно из следующих значений: 15%, 25%, 40%, 60% .

Коэффициент продолжительности цикла определяется как отношение между периодом нагрузки, включая запуск и электрическое торможение, и продолжительностью рабочего цикла, выраженное в процентах .


Тип режима S3

(Прерывистый периодический режим)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S3 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых включает время работы при постоянной нагрузке и время отключения а в покое . Вклад в повышение температуры, вносимый начальной фазой, незначителен.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы с последующим указанием коэффициента продолжительности цикла ( S3 30% ).

Intermittent periodic duty: Duty type S3 Рисунок 3 — Прерывистый периодический режим: Тип режима S3
  • ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔT0 — Время без напряжения и в состоянии покоя
  • Коэффициент продолжительности цикла = ΔTc / T

Вернуться к содержанию ↑


Тип режима работы S4

(Прерывистый периодический режим с запуском)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S4 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл включает значительное время запуска, время работы при постоянной нагрузке и время в отключенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы, за которой следует указание коэффициента продолжительности цикла, момента инерции двигателя J M и момента инерции нагрузки J L , оба относятся к валу двигателя (S4 20% J M = 0,15 кг м 2 J L = 0,7 кг м 2 ).

Intermittent periodic duty with starting: Duty type S4 Рисунок 4 — Периодически кратковременный режим с запуском: Тип режима S4
  • ΔT * — Время пуска / разгона
  • ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔT0 — Время отключения и покоя
  • Коэффициент продолжительности цикла = (ΔT * + ΔTc) / T

Вернуться к содержанию ↑


Тип режима S5

(Периодически кратковременный режим с электрическим торможением)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S5 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл состоит из времени пуска, времени работы при постоянной нагрузке, времени электрического торможения и времени обесточивания и покоя.

Полное обозначение относится к режиму работы и дает такое же обозначение, как и в предыдущем случае.

Intermittent periodic duty with electric braking: Duty type S5 Рисунок 5 — Периодически кратковременный режим с электрическим торможением: Тип режима S5
  • ΔT * — Время пуска / разгона
  • ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔTf — Время электрического торможения
  • ΔT0 — Время в обесточенном состоянии и в состоянии покоя
  • Коэффициент продолжительности цикла = (ΔT * + ΔTc + ΔTf) / T

Вернуться к содержанию ↑


Режим работы S6

(Непрерывный- периодический режим работы)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S6 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл состоит из времени работы при постоянной нагрузке и времени работы без нагрузки. Нет времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы с последующим указанием коэффициента продолжительности цикла ( S6 30% ).

Continuous-operation periodic duty: Duty type S6 Рисунок 6 — Периодический режим непрерывной работы: Тип режима S6
  • ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔT0 — Время работы без нагрузки
  • Коэффициент продолжительности цикла = ΔTc / ΔT0

Вернуться к содержанию ↑


Тип режима S7

(Непрерывный периодический режим с электрическим торможением)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S7 определяется как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый цикл состоит из время пуска, время работы при постоянной нагрузке и время электрического торможения. Нет времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы с указанием момента инерции двигателя J M и момента инерции нагрузки J L ( S7 J M = 0,4 кг м 2 J L = 7,5 кг м 2 ).

Continuous-operation periodic duty with electric braking: Duty type S7 Рисунок 7 — Периодический режим непрерывной работы с электрическим торможением: Тип режима S7
  • ΔT * — Время пуска / разгона
  • ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔTf — Время электрического торможения
  • Коэффициент продолжительности цикла = 1

Вернуться к содержанию ↑


Тип режима S8

(Непрерывный периодический режим с соответствующей нагрузкой / скоростью)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Определен тип режима S8 как последовательность идентичных рабочих циклов, каждый из которых состоит из времени работы при постоянной нагрузке, соответствующего заданной скорости вращения, за которым следует один или несколько периодов работы при других постоянных нагрузках, соответствующих различным скоростям вращения.

Нет времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы с указанием момента инерции двигателя J M и момента инерции нагрузки J L , а также нагрузки, скорости и коэффициент продолжительности цикла для каждого режима скорости ( S8 J M = 0,7 кг · м 2 J L = 8 кг · м 2 25 кВт 800 об / мин 25% 40 кВт 1250 об / мин 20% 25 кВт 1000 об / мин 55% ).

Continuous-operation periodic duty with related load/speed: Duty type S8 Рисунок 8 — Периодический режим непрерывной работы с соответствующей нагрузкой / скоростью: Тип режима S8
  • ΔT * — Время пуска / разгона
  • ΔTc1; ΔTc2; ΔTc3 — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔTf1; ΔTf2 — Время электрического торможения
  • Коэффициент продолжительности цикла = (ΔT * + ΔTc1) / T; (ΔTf1 + ΔTc2) / T; (ΔTf2 + ΔTc3) / T

Вернуться к содержанию ↑


Непериодический режим (тип S9)

Режим с непериодическими изменениями нагрузки и скорости

Для двигателя, подходящего для этого типа режима работы, рейтинг , при котором машина может работать непериодически, указан .Этот класс рейтинга соответствует типу обязанности, соответствующая аббревиатура — S9.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S9 определяется как режим, при котором обычно нагрузка и скорость изменяются непериодически в пределах допустимого рабочего диапазона. Эта нагрузка включает часто возникающих перегрузок, которые могут значительно превышать эталонную нагрузку .

Duty with non-periodic load and speed variations: Duty type S9 Рисунок 9 — Режим работы с непериодическими изменениями нагрузки и скорости: Тип режима S9
  • ΔT * — Время пуска / разгона
  • ΔTs — Время работы при перегрузке
  • ΔTc — Время работы при постоянной нагрузке
  • ΔTf — Время электрическое торможение
  • ΔT0 — Время в обесточенном состоянии и в состоянии покоя

Вернуться к содержанию ↑


Режим работы с дискретными постоянными нагрузками и скоростями (тип S10)

Для двигателя, подходящего для этого типа режима, номинальная мощность, при которой машина может работать с определенным количеством дискретных нагрузок в течение достаточного времени, чтобы позволить машине достичь теплового равновесия.
Максимально допустимая нагрузка в течение одного цикла должна учитывать все части машины (систему изоляции, подшипники или другие части в отношении теплового расширения).

Максимальная нагрузка не должна превышать 1,15-кратное значение нагрузки для режима работы S1. Другие ограничения относительно максимальной нагрузки могут быть даны в виде пределов температуры обмотки. Минимальная нагрузка может иметь нулевое значение, когда машина работает без нагрузки или в обесточенном состоянии и в состоянии покоя.

Этот класс рейтинга соответствует режиму работы, соответствующее сокращенное обозначение которого — S10 .

ОПРЕДЕЛЕНИЕ — Тип режима S10 определяется как работа, характеризующаяся определенным количеством дискретных значений нагрузки, поддерживаемой в течение достаточного времени, чтобы позволить машине достичь теплового равновесия. Минимальная нагрузка во время рабочего цикла может иметь нулевое значение и относиться к состоянию холостого хода или покоя.

Полное обозначение представляет собой аббревиатуру режима работы, за которой следует обозначение удельного количества p / Δt для частичной нагрузки и его продолжительности , а также указание на единицу количества T L , которое представляет ожидаемый тепловой срок службы системы изоляции, связанный с ожидаемым тепловым сроком службы в случае режима работы S1 с номинальной мощностью, и величиной r , которая указывает нагрузку в течение некоторого времени в обесточенном состоянии и в состоянии покоя ( S10 p / Δt = 1.1 / 0,4; 1 / 0,3; 0,9 / 0,2; r / 0,1 T L = 0,6 ).

Duty with discrete constant loads and speeds: Duty type S10 Рисунок 10 — Режим работы с дискретными постоянными нагрузками и скоростями: Тип режима S10

Где:

  • ΔΘ1; ΔΘ2; ΔΘ2 — разница между повышением температуры обмотки при каждой из различных нагрузок в пределах одного цикла и повышением температуры в зависимости от рабочего цикла S1 с эталонной нагрузкой
  • ΔΘref — температура при эталонной нагрузке в зависимости от режима S1 t1; t2; t3; t4: время постоянной нагрузки в цикле P1; P2; P3; P4: время одного цикла нагрузки
    (Pref: справочная нагрузка в зависимости от режима работы S1)

Вернуться к содержанию ↑


Режим эквивалентной нагрузки

Для двигателя, подходящего для этого режима работы, номинальные значения, для целей испытаний, при которых машина может работать при постоянной нагрузке до тех пор, пока не будет достигнуто тепловое равновесие, и что приводит к тому же повышению температуры обмотки статора, что и повышение средней температуры в течение одного цикла нагрузки указанного режима работы.

Этот класс номинальных значений, если применяется, соответствует режиму работы, обозначенному как «равный».

Вернуться к содержанию ↑

Ссылка // Трехфазные асинхронные двигатели Общие положения и предложения ABB по согласованию защитных устройств

.Трехфазный асинхронный двигатель мощностью

переменного тока мощностью 4 кВт | асинхронный двигатель | асинхронный двигатель переменного тока асинхронный двигатель

ТРЕХФАЗНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ СЕРИИ Y

Введение: Трехфазный асинхронный двигатель серии Y представляет собой полностью закрытый двигатель с кожухом для охлаждения с вентилятором, в соответствии со стандартом ICE. Он обладает выдающимися характеристиками, такими как высокая эффективность, энергосбережение, высокий пусковой крутящий момент, низкий уровень шума, небольшая вибрация и простота обслуживания.

Применения : общего назначения, включая отрезные станки, вентиляторы, станки, миксер, сельскохозяйственную технику, насосы и т. Д.

Условия эксплуатации

Температура окружающей среды: -15 ° C Номинальное напряжение: 380 В или любое напряжение в диапазоне от 220 В до 660 В.

Номинальная частота: 50 Гц, 60 Гц Класс защиты: IP44, IP54, IP55

Класс изоляции: B F Метод охлаждения: IC0141 Режим работы: S1 (непрерывный)

Подключение: соединение звездой до 3 кВт , дельта-соединение для 4кВт и выше.

Технические характеристики

Трехфазный асинхронный двигатель серии Y
Модель Мощность Полная нагрузка
кВт HP Cuttent ( A) скорость (об / мин)
380 В 50 Гц Асинхронная скорость 3000 об / мин (2 полюса)
У-801-2 0.75 1 1,81 2830
Y-802-2 1,1 1,5 2,52 2830
Y-90S-2 1,5 2 3,44 2840
Y-90L-2 2.2 3 4,83 2840
Y-100L-2 3 4 6,39 2870
Y-112M-2 4 5,5 8,17 2890
Y-132S1-2 5.5 7,5 11,1 2900
Y-132S2-2 7,5 10 15 2900
Y-160M1-2 11 15 21,8 2930
Y-160M2-2 15 20 29.4 2930
Y-160L-2 18,5 25 35,5 2930
Y-180M-2 22 30 42,2 2940

380 В 50 Гц Асинхронная скорость 1500 об / мин (4 полюса)
Y-801-4 0.55 0,75 1,51 1390
Y-802-4 0,75 1 2,01 1390
Y-90S-4 1,1 1,5 2,75 1400
Y-90L-4 1,5 2 3.65 1400
Y-100L1-4 2,2 3 5,03 1430
Y-100L2-4 3 4 6,82 1430
Y-112M-4 4 5,5 8,77 1440
Y-132S-4 5.5 7,5 11,6 1440
Y-132M-4 7,5 10 15,4 1440
Y-160M-4 11 15 22,6 1460
Y-160L-4 15 20 30.3 1460
Y-180M-4 18,5 25 35,9 1470
Y-180L-4 22 30 42,5 1470

380 В 50 Гц, асинхронная скорость 1000 об / мин (6 полюсов)
Y-801-6 0.37 0,5 1,2 900
Y-802-6 0,55 0,75 1,45 900
Y-90S-6 0,75 1 2,25 910
Y-90L-6 1,1 1,5 3.16 910
Y-100L-6 1,5 2 3,97 940
Y-112M-6 2,2 3 5,61 940
Y-132S-6 3 4 7.23 960
Y-132M1-6 4 5.5 9,4 960
Y-132M2-6 5,5 7,5 12,6 960
Y-160M-6 7,5 10 17 970
Y-160L-6 11 15 24,6 970
Y-180M-6 15 20 31.4 970
.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.