19. ve 20. yüzyıllarda elektrik alanındaki bilim hızla gelişti ve bu da elektrik endüksiyon motorlarının yaratılmasına yol açtı. Bu tür cihazların yardımıyla endüstriyel endüstrinin gelişimi çok ileri adım attı ve şimdi asenkron elektrik motorları kullanan güç makineleri olmayan fabrikaları ve fabrikaları hayal etmek imkansız.
İçerik
Görünüm tarihi
Asenkron bir elektrik motorunun yaratılmasının tarihi, 1888'de başlar. Nikola Tesla bir elektrik motoru devresinin patentini aldı, aynı yıl elektrik mühendisliği alanında başka bir bilim adamı Gallileo Ferrariler asenkron bir makinenin çalışmasının teorik yönleri hakkında bir makale yayınladı.
1889'da Rus fizikçi Mihail Osipovich Dolivo-Dobrovolsky asenkron üç fazlı bir elektrik motoru için Almanya'da bir patent aldı.
Tüm bu buluşlar, elektrikli makinelerin geliştirilmesini mümkün kıldı ve üretimdeki tüm teknolojik süreçleri önemli ölçüde hızlandıran, iş verimliliğini artıran ve emek yoğunluğunu azaltan elektrikli makinelerin sanayide yoğun bir şekilde kullanılmasına yol açtı.
Şu anda endüstride kullanılan en yaygın elektrik motoru, Dolivo-Dobrovolsky tarafından oluşturulan bir elektrikli makinenin prototipidir.
Asenkron motorun cihazı ve çalışma prensibi
Asenkron motorun ana bileşenleri, birbirinden bir hava boşluğu ile ayrılan stator ve rotordur. Motordaki aktif çalışma, rotorun sargıları ve çekirdeği tarafından gerçekleştirilir.
Motorun eşzamansızlığı, rotor hızı ile elektromanyetik alanın dönüş frekansı arasındaki fark olarak anlaşılır.
stator - bu, çekirdeği elektrik çeliğinden yapılmış ve çerçeveye monte edilmiş motorun sabit bir parçasıdır. Yatak, manyetik olmayan bir malzemeden döküm şeklinde yapılmıştır (dökme demir, alüminyum). Stator sargıları, tellerin 120 derece sapma açısı ile oluklara döşendiği üç fazlı bir sistemdir. Sargıların fazları standart olarak "yıldız" veya "üçgen" şemalara göre ağa bağlanır.
Rotor Motorun hareketli kısmıdır. Asenkron elektrik motorlarının rotorları iki tiptir: sincap kafesli ve faz rotorlu. Bu tipler rotor sargılarının tasarımlarında birbirinden farklılık göstermektedir.
Asenkron sincap kafesli motor
Bu tip elektrikli makine ilk olarak M.O. Dolivo-Dobrovolsky ve popüler olarak adlandırılır "sincap tekerleği" yapının görünümü nedeniyle. Kısa devre rotor sargısı, halkalarla kısa devre yapılmış bakır çubuklardan oluşur (alüminyum, pirinç) ve rotor göbeğinin sargısının oluklarına yerleştirilir. Bu tip rotorların hareketli kontakları yoktur, bu nedenle bu motorlar operasyonda çok güvenilir ve dayanıklıdır.
Faz rotorlu endüksiyon motoru
Böyle bir cihaz, çalışma hızını geniş bir aralıkta ayarlamanıza izin verir. Faz rotoru, "yıldız" veya üçgen şemalara göre bağlanan üç fazlı bir sargıdır. Bu tür elektrik motorlarında, tasarımda rotor hızını ayarlayabileceğiniz özel fırçalar vardır. Böyle bir motorun mekanizmasına özel bir reostat eklenirse, motor çalıştırıldığında aktif direnç düşecek ve böylece elektrik şebekesini ve cihazın kendisini olumsuz yönde etkileyen başlangıç akımları azalacaktır.
Çalışma prensibi
Stator sargılarına bir elektrik akımı uygulandığında, bir manyetik akı meydana gelir. Fazlar birbirine göre 120 derece kaydırıldığı için sargılardaki akış döner. Rotor kısa devre yaparsa, böyle bir dönüşle rotorda bir elektromanyetik alan oluşturan bir akım belirir. Rotor ve statorun manyetik alanları birbiriyle etkileşerek elektrik motorunun rotorunun dönmesine neden olur. Rotor faz ise, stator ve rotora aynı anda voltaj uygulanır, her mekanizmada bir manyetik alan oluşur, birbirleriyle etkileşir ve rotoru döndürür.
Asenkron motorların avantajları
| sincap kafesli rotorlu | Faz rotorlu |
|---|---|
| 1. Basit cihaz ve başlatma devresi | 1. Küçük başlangıç akımı |
| 2. Düşük üretim maliyeti | 2. Dönme hızını ayarlayabilme |
| 3. Artan yük ile şaft hızı değişmez | 3. Hızı değiştirmeden küçük aşırı yüklerle çalışın |
| 4. Kısa süreli aşırı yüklenmelere dayanabilir | 4. Otomatik başlatma uygulanabilir |
| 5. Operasyonda güvenilir ve dayanıklı | 5. Büyük bir torka sahiptir |
| 6. Tüm çalışma koşullarına uygun | |
| 7. Yüksek verimliliğe sahiptir |
Asenkron motorların dezavantajları
| sincap kafesli rotorlu | Faz rotorlu |
|---|---|
| 1. Rotor hızı ayarlanamıyor | 1. Büyük boyutlar |
| 2. Küçük başlangıç torku | 2. Verimlilik daha düşüktür |
| 3. Yüksek başlangıç akımı | 3. Fırça aşınması nedeniyle sık bakım |
| 4. Bazı tasarım karmaşıklığı ve hareketli kontakların varlığı |
Asenkron motorlar, kullanım sıklığında onları lider yapan mükemmel mekanik özelliklere sahip çok verimli cihazlardır.
Çalışma modları
Asenkron tip bir elektrik motoru evrensel bir mekanizmadır ve çalışma süresi için birkaç modu vardır:
- Sürekli;
- kısa dönem;
- Periyodik;
- Tekrarlanan-kısa süreli;
- Özel.
Sürekli mod - elektrik motorunun sabit bir yük ile kapanmadan sürekli çalışması ile karakterize edilen asenkron cihazların ana çalışma modu. Bu çalışma şekli en yaygın olanıdır ve her yerde endüstriyel işletmelerde kullanılır.
anlık mod - belirli bir süre sabit bir yüke ulaşılana kadar çalışır (10 ila 90 dakika), mümkün olduğunca ısınmak için zamanın olmaması. Bundan sonra kapanır. Bu mod, çalışma maddeleri tedarik edilirken kullanılır (su, petrol, gaz) ve diğer durumlar.
Periyodik mod - işin süresi belirli bir değere sahiptir ve iş döngüsünün sonunda kapatılır. Çalışma modu başlat-iş-durdur. Aynı zamanda, dış sıcaklıklara soğumaya zamanının olmadığı bir süreliğine kapanabilir ve tekrar açılabilir.
aralıklı mod - motor maksimuma kadar ısınmaz, ancak dış sıcaklığa soğumaya da zaman yoktur. Asansörlerde, yürüyen merdivenlerde ve diğer cihazlarda kullanılır.
özel rejim - dahil etme süresi ve süresi keyfidir.
Elektrik mühendisliğinde, elektrikli makinelerin tersine çevrilebilirliği ilkesi vardır - bu, cihazın hem elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürebileceği hem de zıt eylemleri gerçekleştirebileceği anlamına gelir.
Asenkron elektrik motorları da bu prensibe uygundur ve motor ve jeneratör çalışma moduna sahiptir.
motor modu - asenkron bir elektrik motorunun ana çalışma modu. Sargılara voltaj uygulandığında, rotoru mil ile birlikte sürükleyen elektromanyetik bir tork ortaya çıkar ve böylece mil dönmeye başlar, motor sabit bir hıza ulaşarak faydalı işler yapar.
jeneratör modu - rotorun dönüşü sırasında motor sargılarında elektrik akımının uyarılması ilkesine dayanarak. Motor rotoru mekanik olarak döndürülürse, stator sargılarında bir elektromotor kuvvet oluşur, sargılarda bir kapasitör varlığında kapasitif bir akım oluşur.Kondansatörün kapasitansı motorun özelliklerine bağlı olarak belirli bir değer ise, jeneratör kendini uyaracak ve üç fazlı bir voltaj sistemi görünecektir. Böylece sincap kafesli motor jeneratör görevi görecektir.
Asenkron motorların hız kontrolü
Asenkron elektrik motorlarının dönüş hızını düzenlemek ve çalışma modlarını kontrol etmek için aşağıdaki yöntemler vardır:
- Frekans - elektrik şebekesindeki akımın frekansı değiştiğinde, elektrik motorunun dönüş frekansı değişir. Bu yöntem için frekans dönüştürücü adı verilen bir cihaz kullanılır;
- Reostatik - rotordaki reostatın direnci değiştiğinde, dönüş hızı değişir. Bu yöntem, başlangıç torkunu ve kritik kaymayı artırır;
- Darbe - motora özel bir voltaj tipinin uygulandığı bir kontrol yöntemi.
- Elektrik motorunun çalışması sırasında sargıların “yıldız” devresinden başlangıç akımlarını azaltan “üçgen” devreye geçirilmesi;
- Sincap kafesli rotorlar için kutup çifti değişim kontrolü;
- Sargı rotorlu motorlar için endüktif reaktans bağlantısı.
Elektronik sistemlerin gelişmesiyle birlikte çeşitli asenkron tip elektrik motorlarının kontrolü daha verimli ve doğru hale gelmektedir. Bu tür motorlar dünyanın her yerinde kullanılmaktadır, bu tür mekanizmalar tarafından gerçekleştirilen görevlerin çeşitliliği her geçen gün artmakta ve bunlara olan ihtiyaç azalmamaktadır.
Benzer makaleler:
