трехфазный асинхронный двигатель

трехфазный асинхронный двигатель
Трехфазный асинхронный двигатель

Трехфазный асинхронный двигатель питается от трехфазной сети.
натяжения, то есть три напряжения, смещенные друг относительно друга на 120.

Напряжение питания трехфазной системы 400 В в
эффективное значение, при частоте f = 50 Гц

Неподвижная часть двигателя называется

.

статор и часть, которая
может вращать указанный ротор.

На неподвижной части двигателя, статоре, имеются три

двойная обмотка

, которые устроены
относительно друг друга на 120.

Эти

обмотки

питаются от трехфазного напряжения; поэтому охватываются определенным
тока, и происходит это при переменном магнитном поле, создаваемом каждым из
три

обмотки

.
В районе между тремя обмотками

магнитное поле будет суммой трех магнитных полей трех

обмотки

.
Но так как

обмоток

соединены на статоре с механическим углом 120, а также
трехфазная система напряжений также находится в противофазе с электрической точкой
поля зрения на угол, равный 120 электрическим градусам, магнитное поле, найденное
не будет фиксированным, но будет переменным; это магнитное поле вращается вокруг
ось двигателя с фиксированной частотой:

ф
=50 Гц

Об этом магнитном поле говорят

вращающееся магнитное поле

Если в пределах этих

обмоток

положить
другая обмотка в коротком замыкании на роторе из-за магнитного потока, который
связанная с обмотками ротора, рождается индуцированная электродвижущая сила,
Закон Фарадея, который противостоит породившей причине.

Так как обмотки на ротор делать надо коротко
цепь и, следовательно, должен нести большой ток, должен иметь высокое сечение, для
алюминиевые стержни предпочтительно намотать на ферромагнитный сердечник.
материал, состоящий из слоев кремния.

Таким образом, алюминиевые стержни, закрытые
короткое замыкание ведет себя как набор из нескольких витков, каждый из которых имеет приподнятую секцию,
чтобы выдерживать высокие токи короткого замыкания.
Эти токи возникают из-за напряжения, которое
генерируется в стержнях по закону Фарадея, так как магнитное поле
создаваемая статором переменная.
Эти токи порождают еще один вращающийся
магнитное поле, создаваемое на роторе;
это магнитное поле имеет противоположное направление
который генерируется статором.
Следовательно, ротор, в отличие от магнитного
поле статора вынуждено приходит в движение, а затем вращается с такой же
скорость вращающегося магнитного поля статора.

Ротор не вращается с постоянной скоростью, т.е.
скорость синхронизма, но замедляется при изменении нагрузки;

поэтому двигатель не синхронный, а
асинхронный сказал, что не соблюдает синхронную скорость, установленную
статор.

Действительно, синхронная скорость вращающегося магнитного поля
статора составляет, в случае одной полярной пары ротора:

n _с = 60 f

где

п _с
это количество оборотов
в минуту, то есть синхронная скорость, и
f – частота.

Ротор вращается со скоростью меньше

n _с

;
обозначим через

n _r

скорость ротора.

Рассмотрим разницу:

н _с
— н _р

, то есть разница между скоростью вращающегося магнитного поля
скорость статора и ротора;

сравним теперь с синхронной скоростью, т.е.
скорость, которую должен был бы иметь ротор, если бы он был синхронизирован с
статор; потому что
мы хотим сделать сравнение в процентах или относительных, мы должны поставить в
знаменатель доли синхронной скорости, которая должна была быть
реальный один из ротора;
то получаем следующее соотношение:

где отношение

с это
сказал промах,
что означает, что ротор течет, то есть теряет обороты по отношению к
статор;

н _с

это скорость в оборотах на
минута магнитного поля статора;

н _р

— это скорость ротора.

соскальзывать

с
является безразмерным числом и изменяется от 0 до 1.

Если

s равно 0 означает
что ротор будет в идеальном синхронизме, что будет иметь одинаковую скорость
вращающегося магнитного поля

н _с

.

На самом деле, если бы было

n _{r = n s}

затем

п _с

— n _r = 0

Если же промах

с это
равный 1 означает, что ротор неподвижен.

Фактически ротор неподвижен означает:

п _р
= 0

Скольжение будет:

Тогда скольжение равно 1, когда ротор неподвижен, т.е.
в начале.

слип

никогда не будет равен 0;

на самом деле, если бы он был равен 0, то ротор да
достичь синхронной скорости, но его магнитное поле было бы постоянным, а не
переменной, которая была бы меньше для ЭДС, индуцируемой в роторе,
по закону Фарадея и, следовательно, будет меньше ток ротора и
мотор остановится.

Механическая характеристика

Механическая характеристика представляет тенденцию крутящего момента
T как функция скорости вращения ротора

н _р

Механическая функция также может
представляют собой функцию скольжения

с;
помнишь ту оплошность
= 1 означает, что двигатель остановлен;
прокрутка равна нулю означает, что скорость максимальная, значит почти равная
к синхронизму.

Эта функция сообщает нам, что когда двигатель работает на высокой
скорость, то есть близкая к синхронной скорости

n _s

крутящий момент очень
высокий; в этом
случае пробуксовка почти нулевая.

Однако, когда slpi увеличивается и достигает значения 1,
крутящий момент двигателя снижается, и двигатель замедляется;

поэтому мы должны предотвратить двигательные функции в
разрез а-б,
нестабильная черта; фактически,
на этом участке, если увеличивается механическая нагрузка, двигатель замедляется, т.е.
увеличивает скольжение по отношению к синхронной скорости, но также уменьшает
крутящий момент, при котором двигатель не смог бы увеличить свои обороты, но он
приводит к остановке, так как крутящий момент двигателя снижается.

Вместо

0-а — стабильный признак;
На самом деле, чем выше нагрузка в растяжке
0-a верно, что увеличивает
поток, а затем двигатель замедляется, но и увеличивает крутящий момент, для
которой асинхронный двигатель способен выдержать повышенную механическую нагрузку.

Скорость

Скорость двигателя не соответствует синхронизму

:

n _с = 60 f

в случае двигателя с одной полярной парой, пара является
полярная обмотка, расположенная на статоре, может генерировать северный полюс и южный полюс.

Поскольку ротор никогда не достигает
синхронная скорость n _с ,
а ведь сказано асинхронно, ротор вращается со скоростью ниже чем
п _с
при котором скорость ротора становится
следующее:

н _г =
60 ф (1 с)

где коэффициент

(1-s) является фактором, который
снижает скорость синхронизма; на самом деле, поскольку это
s изменяется от 0 до 1, также
разница:

(1-с)

варьируется от 0 до 1.

Проскальзывание малых двигателей при полной нагрузке составляет около 6 %;

в то время как в больших двигателях при полной нагрузке падает до
2%.

Эффективность

КПД ч
из

трехфазный асинхронный двигатель мы можем
рассчитать по обычной формуле:

где

его
эффективность,
Р _р
— механическая мощность, используемая на роторе,
Р _и
это потребление электроэнергии на
статор.

Мощность на статоре электрическая и может быть измерена с помощью
ваттметры;

имеющий мощность на ротор механического
тип может быть преобразован в электрическую энергию, если мы подсчитаем потери, которые
то есть потерянная мощность P _p .

Потери мощности связаны как с нагревом обмоток
статора и ротора за счет эффекта Джоуля, потери в железе из-за
рассеянные магнитные потоки в статоре и в роторе, а также потери
из-за механического трения и охлаждающих вентиляторов.

Если мы обозначим через
Р _Р
является
сумма всех потерь, то выходная мощность
ротора будет:

Р _р
= Р _и — Р _Р

то есть это будет разница между потребляемой мощностью
на статоре

P _и
если только
потеря мощности P _p .

Следовательно, эффективность становится:

Эффективность низкая для
малых двигателей, около 77%, а для больших двигателей она выше и достигает 94%.

Однофазный
асинхронный
мотор

Для малых мощностей изготавливаются из однофазных
асинхронные двигатели,
а именно те, которые используют общее напряжение, присутствующее в жилых домах
между фазой и нейтралью и 240 В и 50 Гц

Две обмотки;

первая основная обмотка работает на
схема и не в состоянии генерировать вращающееся магнитное поле, такое как запуск
двигатель;
соответственно нужна вторая обмотка указанного стартера, которая имеет цель
запуск двигателя под нагрузкой.
Пусковая обмотка имеет последовательно включенный конденсатор,
который имеет функцию фазового сдвига 90 ток пуска
обмотки по сравнению с основной обмоткой.
Таким образом, он создает вращающееся
магнитное поле, способное запустить двигатель.
После запуска пусковая обмотка может быть отсоединена
с помощью переключателя, который отключается, как только он достигает скорости
системы за счет центробежной силы.

Проф. Пьетро Де Паолис

2014

Курс электроники

Разъяснение профессора электроники

Новая страница 1

Электрошкола

электрошкола — индекс

Запрос информации

Карта типа школы

Индекс всех страниц сайта

школа
Электрика

Идентификация параметров трехфазного асинхронного двигателя для интеллектуальных систем мониторинга

1. Аль-Мухайни, М., и Хейдт, Г. Т.А. (2013). Новый метод оценки надежности будущей системы распределения электроэнергии. IEEE Transactions on Power Systems, 28 (3), 3018–3027. дои: 10.1109/TPWRS.2012.2230195.10.1109/TPWRS.2012.2230195Search in Google Scholar

2. Schuerger, R., Arno, R., & Dowling, N. (2016). Почему существующие показатели полезности не подходят для анализа промышленной надежности. IEEE Transactions on Industry Applications, 52 (4), 2801–2806. doi: 10.1109/TIA.2016.2551696.10.1109/TIA.2016.2551696Search in Google Scholar

3. Кавуси-Фард А., Никнам Т., Акбари-Заде М. и Дехган Б. (2014). Стохастическая структура для повышения надежности с использованием оптимальной реконфигурации питателя. Журнал системной инженерии и электроники, 25 (5), 901–910. doi: 10.1109/JSEE.2014.00104.10.1109/JSEE.2014.00104Search in Google Scholar

4. Samuelsson, O., Hemmingsson, M., Nielsen, A.H., Pedersen, K.O.H., & Rasmussen, J. (2006). Мониторинг событий энергосистемы на уровне передачи и распределения. IEEE Transactions on Power Systems, 21 (2), 1007–1008. doi: 10.1109/TPWRS.2006.873014.10.1109/TPWRS.2006.873014Search in Google Scholar

5. Zheng, L., Hu, W., Min, Y., & Ma, J. (2018). Новый метод мониторинга и прогнозирования коллапса напряжения: подход критических переходов. IEEE Transactions on Power Systems, 33 (2), 1184–119.4. doi: 10.1109/TPWRS.2017.2737465.10.1109/TPWRS.2017.2737465Поиск в Google Scholar

6. Анагносту Г., Боем Ф., Куэнцель С., Пал Б.К. и Паризини Т. (2018) . Обнаружение аномалий синхронных генераторов с помощью наблюдателя для мониторинга энергосистем. IEEE Transactions on Power Systems, 33 (4), 4228–4237. doi: 10.1109/TPWRS.2017.2771278.10.1109/TPWRS.2017.2771278Поиск в Google Scholar

7. Ye, H., Song, W., Ruan, Z., & Yan, Y. (2019). Текущие методы управления сдвоенными трехфазными синхронными двигателями с постоянными магнитами с учетом асимметрии параметров машины. В: 22-я Международная конференция по электрическим машинам и системам (ICEMS), (стр. 1–6), 11–14 августа 2019 г., Харбин, Китай. doi: 10.1109/ICEMS.2019.8921516.10.1109/ICEMS.2019.8921516Search in Google Scholar

8. Press, W.H., Teukolsky, S.A., Vetterling, W.T., & Flannery, B.P. (1992). Численные рецепты в C: искусство научных вычислений (2-е изд.). Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. Поиск в Google Scholar

9. Барзилай, Дж., и Борвейн, Дж. М. (1988). Методы двухточечного градиента размера шага. Журнал численного анализа IMA, 8 (1), 141–148. дои: 10.1093/иманум/8.1.141.10.1093/imanum/8.1.141Search in Google Scholar

10. Салимин Р.Х., Бинти Абд Кадир С.Х., Мохд С.Р., Баки С. и Исмаил Ф. Идентификация параметров трехфазного асинхронного двигателя с использованием MATLAB-simulink . В: 7-я Международная конференция IEEE по энергетике и оптимизации (PEOCO), (стр. 647–651), 3–4 июня 2013 г., Лангкави. doi: 10.1109/PEOCO.2013.6564627.10.1109/PEOCO.2013.6564627Search in Google Scholar

11. Parsley, G.M.J., Meyer, A.S., & Landy, C.