มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสพร้อมโรเตอร์แบบหมุน

ปัจจุบัน มอเตอร์อะซิงโครนัสมีสัดส่วนอย่างน้อย 80% ของมอเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมดที่ผลิตโดยอุตสาหกรรม ซึ่งรวมถึงมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟส

มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสสามเฟสใช้กันอย่างแพร่หลายในอุปกรณ์อัตโนมัติและเทเลกลศาสตร์ อุปกรณ์ในครัวเรือนและทางการแพทย์ อุปกรณ์บันทึกเสียง ฯลฯ

ข้อดีของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส

การใช้งานมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสอย่างกว้างๆ เกิดจากความเรียบง่ายของการออกแบบ ความน่าเชื่อถือในการใช้งาน คุณสมบัติการทำงานที่ดี ต้นทุนต่ำ และการบำรุงรักษาง่าย

อุปกรณ์ของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสพร้อมโรเตอร์โรเตอร์

ชิ้นส่วนหลักของมอเตอร์เหนี่ยวนำคือส่วนที่อยู่กับที่ สเตเตอร์ และส่วนที่หมุน ซึ่งเรียกว่าโรเตอร์

สเตเตอร์ของมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสประกอบด้วยวงจรแม่เหล็กแบบลามิเนตที่กดเข้าไปในโครงหล่อ บนพื้นผิวด้านในของวงจรแม่เหล็กมีช่องสำหรับวางสายไฟที่คดเคี้ยว สายเหล่านี้เป็นด้านข้างของคอยล์อ่อนแบบหลายรอบซึ่งก่อตัวเป็นสามเฟสของขดลวดสเตเตอร์แกนเรขาคณิตของขดลวดจะเลื่อนในอวกาศโดยสัมพันธ์กัน 120 องศา

สามารถเชื่อมต่อเฟสที่คดเคี้ยวได้ตามรูปแบบ ดาวหรือสามเหลี่ยม ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟหลัก ตัวอย่างเช่น หากหนังสือเดินทางของมอเตอร์ระบุแรงดันไฟฟ้าที่ 220/380 V แสดงว่ามีแรงดันไฟหลักอยู่ที่ 380 V เฟสจะเชื่อมต่อผ่าน "ดาว" หากแรงดันไฟหลักคือ 220 V ขดลวดจะเชื่อมต่อแบบ «เดลต้า» ในทั้งสองกรณี แรงดันเฟสของมอเตอร์คือ 220 V.

โรเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสเป็นทรงกระบอกที่ทำจากแผ่นเหล็กไฟฟ้าประทับตราและติดตั้งบนเพลา โรเตอร์ของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสสามเฟสจะแบ่งออกเป็นกระรอกและโรเตอร์เฟสทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทของขดลวด

ในมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสที่มีกำลังสูงกว่าและเครื่องจักรพิเศษที่ใช้พลังงานต่ำ เฟสโรเตอร์จะใช้เพื่อปรับปรุงคุณสมบัติการเริ่มต้นและการควบคุม ในกรณีเหล่านี้ ขดลวดสามเฟสจะถูกวางบนโรเตอร์โดยให้แกนเรขาคณิตของขดลวดเฟส (1) ชดเชยพื้นที่สัมพันธ์กัน 120 องศา

เฟสของขดลวดเชื่อมต่อกับดาว และปลายของพวกมันเชื่อมต่อกันด้วยวงแหวนสลิปสามวง (3) ซึ่งติดตั้งอยู่บนเพลา (2) และแยกด้วยไฟฟ้าทั้งจากเพลาและจากกันและกัน ด้วยแปรง (4) ซึ่งสัมผัสกับวงแหวนเลื่อน (3) เป็นไปได้ที่จะรวมรีโอสแตตควบคุม (5) ในวงจรของเฟสที่คดเคี้ยว

มอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์มีคุณสมบัติในการสตาร์ทและการควบคุมที่ดีกว่า แต่มีลักษณะเด่นคือมวล ขนาด และราคาสูงกว่ามอเตอร์เหนี่ยวนำที่มีโรเตอร์แบบกรงกระรอก

หลักการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส

หลักการทำงานของเครื่องอะซิงโครนัสขึ้นอยู่กับการใช้สนามแม่เหล็กหมุนเมื่อขดลวดสเตเตอร์สามเฟสเชื่อมต่อกับกริด มันจะหมุน สนามแม่เหล็กความเร็วเชิงมุมที่กำหนดโดยความถี่ของเครือข่าย f และจำนวนคู่ขั้วของขดลวด p เช่น ω1 = 2πf / p

เมื่อข้ามสายไฟของขดลวดสเตเตอร์และโรเตอร์ สนามนี้จะเหนี่ยวนำให้เกิด EMF ในขดลวด (ตามกฎของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า) เมื่อขดลวดโรเตอร์ปิด EMF จะเหนี่ยวนำกระแสในวงจรโรเตอร์ อันเป็นผลมาจากปฏิสัมพันธ์ของกระแสกับสนามเล็ก ๆ ที่เกิดขึ้น ช่วงเวลาแม่เหล็กไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นหากช่วงเวลานี้เกินช่วงเวลาต้านทานของเพลามอเตอร์ เพลา จะเริ่มหมุนและตั้งค่ากลไกการทำงานให้เคลื่อนที่ โดยปกติแล้ว ความเร็วเชิงมุมของโรเตอร์ ω2 จะไม่เท่ากับความเร็วเชิงมุมของสนามแม่เหล็ก ω1 ซึ่งเรียกว่าซิงโครนัส ดังนั้นชื่อของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสนั่นคือแบบอะซิงโครนัส

การทำงานของเครื่องอะซิงโครนัสมีลักษณะเฉพาะคือสลิป s ซึ่งเป็นความแตกต่างสัมพัทธ์ระหว่างความเร็วเชิงมุมของสนาม ω1 และโรเตอร์ ω2: s = (ω1-ω2) / ω1

ค่าและเครื่องหมายของสลิปขึ้นอยู่กับความเร็วเชิงมุมของโรเตอร์ที่สัมพันธ์กับสนามแม่เหล็ก กำหนดโหมดการทำงานของเครื่องเหนี่ยวนำ ดังนั้นในโหมดเดินเบาในอุดมคติ โรเตอร์และสนามแม่เหล็กจะหมุนด้วยความถี่เดียวกันในทิศทางเดียวกัน สลิป s = 0 โรเตอร์จะหยุดนิ่งเมื่อเทียบกับสนามแม่เหล็กที่หมุน EMF ในขดลวดจะไม่เหนี่ยวนำ โรเตอร์ กระแสและโมเมนต์แม่เหล็กไฟฟ้าของเครื่องเป็นศูนย์ เมื่อเริ่มต้น โรเตอร์จะหยุดนิ่งในช่วงเวลาแรกของเวลา: ω2 = 0, s = 1 โดยพื้นฐานแล้ว การเลื่อนในโหมดมอเตอร์จะเปลี่ยนจาก s = 1 เมื่อเริ่มต้นเป็น s = 0 ในโหมดเดินเบาในอุดมคติ .

เมื่อโรเตอร์หมุนด้วยความเร็ว ω2> ω1 ในทิศทางการหมุนของสนามแม่เหล็ก สลิปจะกลายเป็นลบ เครื่องจะเข้าสู่โหมดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและพัฒนาแรงบิดในการเบรก เมื่อโรเตอร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการหมุนของขั้วแม่เหล็ก (s> 1) เครื่องเหนี่ยวนำจะเปลี่ยนเป็นโหมดตรงกันข้ามและพัฒนาแรงบิดในการเบรกด้วย ดังนั้นขึ้นอยู่กับสลิป ความแตกต่างระหว่างโหมดเครื่องยนต์ (s = 1 ÷ 0) เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (s = 0 ÷ -∞) และโหมดตรงข้าม (s = 1 ÷ + ∞) โหมดการสลับตัวสร้างและตัวนับใช้เพื่อหยุดมอเตอร์เหนี่ยวนำ

ดูสิ่งนี้ด้วย: การสตาร์ทมอเตอร์ของโรเตอร์โรเตอร์