Trójfazowy asynchronicznysilnikto rodzaj silnika indukcyjnego, który zasilany jest poprzez jednoczesne podłączenie prądu trójfazowego prądu przemiennego o napięciu 380 V (różnica faz 120 stopni). Ze względu na to, że wirnik i stojan wirującego pola magnetycznego trójfazowego silnika asynchronicznego obracają się w tym samym kierunku i przy różnych prędkościach, występuje współczynnik poślizgu, dlatego nazywa się go trójfazowym silnikiem asynchronicznym.
Prędkość wirnika trójfazowego silnika asynchronicznego jest mniejsza niż prędkość wirującego pola magnetycznego. Uzwojenie wirnika wytwarza siłę elektromotoryczną i prąd w wyniku względnego ruchu z polem magnetycznym i oddziałuje z polem magnetycznym, generując moment elektromagnetyczny, osiągając transformację energii.
W porównaniu z jednofazowym asynchronicznymsilniki, trójfazowy asynchronicznysilnikimają lepszą wydajność operacyjną i mogą oszczędzać różne materiały.
Zgodnie z różnymi konstrukcjami wirnika, trójfazowe silniki asynchroniczne można podzielić na typu klatkowego i uzwojonego
Silnik asynchroniczny z wirnikiem klatkowym ma prostą konstrukcję, niezawodne działanie, niewielką wagę i niską cenę, co jest szeroko stosowane. Jego główną wadą jest trudność w regulacji prędkości.
Wirnik i stojan uzwojonego trójfazowego silnika asynchronicznego są również wyposażone w uzwojenia trójfazowe i połączone z zewnętrznym reostatem za pomocą pierścieni ślizgowych i szczotek. Regulacja rezystancji reostatu może poprawić wydajność rozruchową silnika i wyregulować prędkość silnika.
Zasada działania trójfazowego silnika asynchronicznego
Po przyłożeniu symetrycznego trójfazowego prądu przemiennego do trójfazowego uzwojenia stojana generowane jest wirujące pole magnetyczne, które wiruje zgodnie z ruchem wskazówek zegara wzdłuż wewnętrznej kołowej przestrzeni stojana i wirnika z prędkością synchroniczną n1.
Ponieważ wirujące pole magnetyczne obraca się z prędkością n1, przewodnik wirnika jest na początku nieruchomy, więc przewodnik wirnika przetnie wirujące pole magnetyczne stojana, aby wytworzyć indukowaną siłę elektromotoryczną (kierunek indukowanej siły elektromotorycznej jest określony przez prawoskrętną reguła).
Z powodu zwarcia przewodu wirnika na obu końcach przez pierścień zwierający, pod działaniem indukowanej siły elektromotorycznej, przewodnik wirnika będzie generował indukowany prąd, który ma zasadniczo ten sam kierunek, co indukowana siła elektromotoryczna. Na przewodnik prądowy wirnika działa siła elektromagnetyczna w polu magnetycznym stojana (kierunek siły wyznacza się za pomocą reguły lewej ręki). Siła elektromagnetyczna wytwarza moment elektromagnetyczny na wale wirnika, powodując obrót wirnika w kierunku wirującego pola magnetycznego.
Z powyższej analizy można stwierdzić, że zasada działania silnika elektrycznego jest następująca: gdy trójfazowe uzwojenia stojana silnika (każde z różnicą kąta elektrycznego wynoszącą 120 stopni) są zasilane trójfazowym symetrycznym prądem przemiennym powstaje wirujące pole magnetyczne, które przecina uzwojenie wirnika i wytwarza w nim prąd indukowany (uzwojenie wirnika stanowi obwód zamknięty). Przewód wirnika przewodzący prąd będzie generował siłę elektromagnetyczną pod działaniem wirującego pola magnetycznego stojana. W ten sposób na wale silnika powstaje moment elektromagnetyczny, powodując obrót silnika w tym samym kierunku, co wirujące pole magnetyczne.
Schemat połączeń trójfazowego silnika asynchronicznego
Podstawowe okablowanie trójfazowych silników asynchronicznych:
Sześć przewodów uzwojenia trójfazowego silnika asynchronicznego można podzielić na dwie podstawowe metody połączenia: połączenie w trójkąt i połączenie w gwiazdę.
Sześć przewodów = trzy uzwojenia silnika = trzy końcówki głowicy + trzy końcówki ogona, z multimetrem mierzącym połączenie między głowicą i końcówkami tego samego uzwojenia, tj. U1-U2, V1-V2, W1-W2.
1. Metoda połączenia w trójkąt w trójkąt dla trójfazowych silników asynchronicznych
Metoda połączenia trójkątnego typu delta polega na połączeniu głów i ogonów trzech uzwojeń po kolei, tworząc trójkąt, jak pokazano na rysunku:
2. Sposób łączenia w gwiazdę trójfazowych silników asynchronicznych
Metoda połączenia w gwiazdę polega na połączeniu końcówek końcowych lub czołowych trzech uzwojeń, a pozostałe trzy przewody służą jako połączenia zasilania. Metoda połączenia pokazana na rysunku:
Objaśnienie schematu okablowania trójfazowego silnika asynchronicznego na rysunkach i tekście
Skrzynka przyłączeniowa silnika trójfazowego
W przypadku podłączenia trójfazowego silnika asynchronicznego sposób podłączenia łącznika w skrzynce przyłączeniowej jest następujący:
Gdy trójfazowy silnik asynchroniczny jest podłączony narożnie, metoda podłączenia elementu łączącego skrzynki przyłączeniowej jest następująca:
Istnieją dwie metody podłączenia trójfazowych silników asynchronicznych: połączenie w gwiazdę i połączenie w trójkąt.
Metoda triangulacji
W cewkach uzwojenia o tym samym napięciu i średnicy drutu metoda połączenia w gwiazdę ma trzy razy mniej zwojów na fazę (1,732 razy) i trzy razy mniejszą moc niż metoda połączenia trójkątnego. Sposób podłączenia gotowego silnika został ustalony tak, aby wytrzymywał napięcie 380 V i zasadniczo nie nadaje się do modyfikacji.
Sposób podłączenia można zmienić tylko wtedy, gdy poziom napięcia trójfazowego różni się od normalnego 380 V. Na przykład, gdy poziom napięcia trójfazowego wynosi 220 V, można zastosować zmianę metody połączenia w gwiazdę pierwotnego napięcia trójfazowego 380 V na metodę połączenia trójkątnego; Gdy poziom napięcia trójfazowego wynosi 660 V, oryginalną metodę połączenia w trójkąt o napięciu trójfazowym 380 V można zmienić na metodę połączenia w gwiazdę, a jego moc pozostaje niezmieniona. Ogólnie rzecz biorąc, silniki małej mocy są połączone w gwiazdę, podczas gdy silniki dużej mocy są połączone w trójkąt.
Przy napięciu znamionowym należy zastosować silnik połączony w trójkąt. Jeśli zostanie zmieniony na silnik połączony w gwiazdę, należy to do pracy przy obniżonym napięciu, co powoduje zmniejszenie mocy silnika i prądu rozruchowego. Podczas uruchamiania silnika dużej mocy (metoda połączenia w trójkąt) prąd jest bardzo wysoki. Aby zmniejszyć wpływ prądu rozruchowego na linię, powszechnie stosuje się rozruch stopniowy. Jedną z metod jest zmiana oryginalnej metody połączenia w trójkąt na metodę połączenia w gwiazdę na początek. Po uruchomieniu metody połączenia w gwiazdę, do działania jest ona konwertowana z powrotem na metodę połączenia w trójkąt.
Schemat połączeń trójfazowego silnika asynchronicznego
Schemat fizyczny linii przesyłowych do przodu i do tyłu dla trójfazowych silników asynchronicznych:
Aby uzyskać sterowanie silnikiem w przód i w tył, dowolne dwie fazy jego zasilania można regulować względem siebie (nazywamy to komutacją). Zwykle faza V pozostaje niezmieniona, a faza U i faza W są dopasowywane względem siebie. Aby zapewnić niezawodną zamianę kolejności faz silnika, gdy działają dwa styczniki, okablowanie powinno być spójne w górnym porcie styku, a faza powinna być wyregulowana w dolnym porcie stycznika. Ze względu na zamianę kolejności faz obu faz należy zadbać o to, aby obie cewki KM nie były zasilane jednocześnie, w przeciwnym razie może dojść do poważnych zwarć międzyfazowych. Dlatego należy zastosować blokowanie.
Ze względów bezpieczeństwa często stosuje się podwójnie blokujący obwód sterowania do przodu i do tyłu z blokadą przyciskową (mechaniczną) i blokadą stycznikową (elektryczną); Dzięki zastosowaniu blokady przycisków, nawet jeśli przyciski do przodu i do tyłu zostaną naciśnięte jednocześnie, dwa styczniki używane do regulacji fazy nie mogą zostać włączone jednocześnie, co mechanicznie pozwala uniknąć zwarć międzyfazowych.
Dodatkowo, ze względu na blokadę zastosowanych styczników, dopóki jeden ze styczników jest włączony, jego długo zwarty styk nie zostanie zamknięty. W ten sposób, przy zastosowaniu podwójnej blokady mechanicznej i elektrycznej, w układzie zasilania silnika nie mogą występować zwarcia międzyfazowe, skutecznie chroniąc silnik i zapobiegając wypadkom spowodowanym zwarciami międzyfazowymi podczas modulacji faz, które mogą spowodować spalenie stycznik.
Czas publikacji: 07 sierpnia 2023 r
