Silniki indukcyjne.docx

Silniki indukcyjne

Silniki indukcyjne trójfazowe

Zasada działania

Trójfazowe uzwojenie stojana o liczbie par biegunów równej p, zasilane z sieci trójfa­zowej symetrycznej o częstotliwości f, wy­twarza wirujące pole magnetyczne kołowe.

Pole to, wiruje względem stojana z prędko­ścią kątową synchroniczną i przecina zwarte uzwojenie wirnika, indukując w nim prąd.

Wirujące pole „pociąga" za sobą uzwojenie wirnika, w którym płynie zaindukowany prąd.

Wirnik nie może uzyskać prędkości pola magnetycznego, gdyż wtedy nie prze­cinałoby ono uzwojenia wirnika, a tym sa­mym w wirniku nie indukowałby się prąd.

Różnicę między prędkością wirowania pola stojana a prędkością wirnika, odniesioną do prędkości wirowania pola stojana nazywa­my poślizgiem s.

Ze względu na to, że omawiany silnik działa na zasadzie indukcji magnetycznej, a jego wirnik obraca się z prędkością mniejszą od synchronicznej, pełna nazwa tego silnika brzmi: trójfazowy asynchroniczny silnik in­dukcyjny.

Podstawowe zależności dotyczą­ce tych silników podano w tabl. 17.5.

Podstawowe zależności dotyczące maszyn indukcyjnych

Silnik pierścieniowy i klatkowy

Silniki pierścieniowe w żłobkach wirnika mają uzwojenie o liczbie faz i par biegunów takiej samej, jak uzwojenie stojana.

Koń­cówki uzwojenia wirnika, połączonego w gwiazdę, są przyłączone do pierścieni śliz­gowych wirnika i stąd poprzez szczotki wy­prowadzane do tabliczki zaciskowej silnika.

Umożliwia to włączenie w obwód uzwoje­nia wirnika rezystancji lub impedancji i wpływanie w ten sposób na własności ru­chowe silnika.

Włączenie rezystancji powo­duje w czasie rozruchu zmniejszenie prądu i zwiększenie momentu, natomiast podczas pracy silnika umożliwia regulację prędkości kątowej (rys. 17.10).

W silniku klatkowym (zwartym) uzwojenie wirnika tworzą pręty (miedziane, aluminio­we, mosiężne lub brązowe) nieizolowane, połączone po obu stronach wirnika pierście­niami zwierającymi.

Uzwojenie to ma postać klatki.

W zależności od kształtu i liczby prętów (rys. 17.11) uzyskuje się wirniki o różnych rezystancjach i tym samym silniki o różnych charakterystykach mechanicz­nych (rys. 17.12).

Rozruch silników indukcyjnych

Prąd rozruchowy podczas bezpośredniego włączenia silnika do sieci może dochodzić do 9In, a moment rozruchowy może być mniejszy od momentu znamionowego.

Właściwości rozruchowe silników można zmienić przez:

• zmianę wartości napięcia zasilania stojana — tylko przy rozruchu lekkim (za po­mocą transformatora, autotransformatora bądź przełącznika gwiazda-trójkąt);

• włączenie rezystancji lub reaktancji w obwód stojana;

• włączenie rezystancji lub reaktancji w obwód wirnika;

• zmianę częstotliwości napięcia zasilają­cego uzwojenie stojana.

Sprawdzenie oznaczeń zacisków silnika indukcyjnego

Wyznaczenie początków i końców uzwojeń .fazowych stojana oraz sprawdzenie popra­wności oznaczeń zacisków tabliczki zaci­skowej można wykonać, posługując się akumulatorem   oraz   miliwoltomierzem magnetoelektrycznym — w miarę możliwości z zerem pośrodku. Akumulator włącza się w jedno, dowolnie wybrane, uzwojenie fazowe i oznacza się wstępnie początki i końce uz­wojeń (rys. 17.13). Jeżeli w chwili zamyka­nia wyłącznika miliwoltomierz włączony kolejno na zaciski pozostałych uzwojeń fa­zowych odchyli się w prawo, to końce uz­wojeń są oznaczone dobrze.

Tabliczkę zaciskową stojana silnika trójfa­zowego oraz sposób wykonywania połączeń jej zacisków przy łączeniu uzwojeń stojana w gwiazdę i trójkąt przedstawia rys. 17.14.

Zmianę kierunku wirowania otrzymuje się przez zmianę kolejności faz napięcia sieci zasilającej silnik, zamieniając na tabliczce zaciskowej stojana lub tablicy zasilającej silnik dwa dowolne przewody.

Silniki indukcyjne jednofazowe

W jednofazowym uzwojeniu stojana, zasila­nym napięciem przemiennym wytwarza się pulsujące pole magnetyczne, które można rozłożyć na dwa pola kołowe, wirujące w kierunkach przeciwnych. Powstają od nich dwa momenty Mi i Mz, działające w kierun­kach przeciwnych. Moment wypadkowy jest sumą Mi i Mz (rys. 17.15). Taki silnik nie może ruszyć ze stanu spoczynku, gdyż elektromagnetyczny moment rozruchowy jest równy zeru.

Uruchomienie silnika, w prawo lub lewo, może nastąpić po mechanicznym nadaniu mu początkowej prędkości.

Można też wytworzyć w silniku moment elektromagnetyczny różny od zera stosując:

• w stojanie dodatkowe uzwojenie rozru­chowe, przesunięte w przestrzeni wzglę­dem uzwojenia głównego o 90°, które przyłączamy na stałe lub tylko w okresie rozruchu, równolegle do uzwojenia robo­czego głównego, przez dowolny z ele­mentów RLC, przeważnie C (rys. 17.16a);

• ...