Skema mulai dan pengereman mesin

Saat ini, motor asinkron tiga fase paling umum dengan rotor sangkar tupai. Memulai dan menghentikan motor-motor tersebut ketika dinyalakan ke tegangan penuh jaringan dilakukan dari jarak jauh menggunakan permulaan magnetik.

Skema yang paling umum digunakan dengan starter tunggal dan tombol kontrol "Start" dan "Stop". Untuk memastikan rotasi poros motor di kedua arah, skema dengan dua starter (atau dengan starter reversing) dan tiga tombol digunakan. Skema ini memungkinkan Anda untuk mengubah arah putaran poros motor "on the fly" tanpa menghentikannya.

Grafik awal mesin

Motor listrik M didukung oleh jaringan AC tiga fase. Pemutus sirkuit QF tiga fase dirancang untuk menonaktifkan sirkuit selama hubungan pendek. Pemutus sirkuit SF fase tunggal melindungi sirkuit kontrol.

Unsur utama starter magnetik adalah kontaktor (relay kuat untuk beralih arus besar) KM. Kontak kekuatannya perjalanan tiga fase cocok untuk motor listrik. Tombol SB1 ("Start") dirancang untuk menghidupkan mesin, dan tombol SB2 ("Stop") - untuk berhenti. Relai bimetalik termal KK1 dan KK2 mematikan sirkuit ketika arus yang dikonsumsi oleh motor listrik terlampaui.

Fig. 1. Skema memulai motor asinkron tiga fase menggunakan starter magnetik

Ketika tombol SB1 ditekan, KM kontaktor diaktifkan dan kontak KM.1, KM.2, KM.3 menghubungkan motor ke jaringan, dan KM.4 menghubungi tombol (mengunci sendiri).

Untuk menghentikan motor listrik, cukup tekan tombol SB2, sementara KM kontaktor melepaskan dan mematikan motor listrik.

Properti penting dari starter magnetik adalah bahwa jika tegangan utama secara tidak sengaja hilang, motor mati, tetapi pemulihan tegangan listrik tidak menyebabkan permulaan spontan dari mesin, karena ketika tegangan dimatikan, kontaktor CM dilepas, dan tombol SB1 harus ditekan lagi.

Jika malfungsi instalasi, misalnya, ketika motor rotor macet dan berhenti, arus yang dikonsumsi oleh mesin meningkat beberapa kali, yang mengarah ke aktivasi relai termal, membuka kontak KK1, KK2 dan mematikan instalasi. Kembalinya kontak pesawat ruang angkasa ke keadaan tertutup dilakukan secara manual setelah penghapusan kesalahan.

Starter magnetik reversibel memungkinkan tidak hanya untuk memulai dan menghentikan motor listrik, tetapi untuk mengubah arah rotasi rotor. Untuk ini, rangkaian starter (Gbr. 2) berisi dua set kontaktor dan tombol mulai.

Fig. 2. Skema untuk memulai mesin menggunakan starter magnetik pembalik

Kontaktor KM1 dan tombol self-locking SB1 dirancang untuk menghidupkan mesin dalam mode maju, sedangkan kontaktor KM2 dan tombol SB2 beralih pada mode belakang. Untuk mengubah arah putaran rotor motor tiga fase, itu cukup untuk menukar dua dari tiga fase tegangan suplai, yang disediakan oleh kontak utama dari kontaktor.

Tombol SB3 dirancang untuk menghentikan mesin, kontak KM 1.5 dan KM2.5 interlock, dan relai termal KK1 dan KK2 melindungi terhadap arus lebih.

Mengaktifkan motor pada tegangan listrik utama disertai dengan arus awal yang besar, yang mungkin tidak dapat diterima untuk jaringan dengan daya terbatas.

Sirkuit awal motor dengan arus start pembatas (Gbr. 3) berisi resistor R1, R2, R3 yang terhubung seri dengan gulungan motor. Resistor ini membatasi arus pada saat mulai ketika kontaktor KM dipicu setelah menekan tombol SB1. Bersamaan dengan CM, ketika kontak KM.5 ditutup, relai waktu CT diaktifkan.

Relai waktu eksposur harus cukup untuk mempercepat motor. Pada akhir waktu pemaparan, kontak CT menutup, relai K diaktifkan, dan dengan kontaknya K.1, K.2, K.3, hal ini memelopori resistor awal. Proses start-up selesai, tegangan penuh diterapkan ke motor.

Fig. 3. Skema memulai motor dengan arus start terbatas

Selanjutnya akan dianggap dua skema pengereman paling populer untuk motor asinkron tiga fasa dengan sangkar tupai: sirkuit pengereman dinamis dan sirkuit pengereman anti-switching.

Pola pengereman mesin

Setelah mengeluarkan tegangan dari mesin, rotornya terus berputar untuk beberapa waktu karena inersia. Di sejumlah perangkat, misalnya, dalam mekanisme mengangkat dan mengangkut, diperlukan pengereman paksa untuk mengurangi pantai. Pengereman dinamis adalah bahwa setelah melepas tegangan bolak-balik, arus langsung dilewatkan melalui gulungan motor.

Skema pengereman dinamis ditunjukkan pada gambar. 4

Fig. 4. Skema pengereman engine dinamis

Di sirkuit, selain KM kontaktor utama, ada relai K, termasuk mode pengereman. Karena relai dan kontaktor tidak dapat dihidupkan pada saat yang sama, rangkaian interlocking telah diterapkan (kontak KM.5 dan K.3).

Ketika tombol SB1 ditekan, kontaktor KM diaktifkan, menyuplai daya ke motor (kontak KM.1 KM.2, KM.3), mengunci tombol (KM.4) dan mengunci relai K (KM.5). Penutupan KM.6 memicu relay waktu CT dan menutup kontak CT tanpa penundaan waktu. Dengan demikian, mesin dimulai.

Untuk menghentikan mesin, tekan tombol SB2. The contactor KM rilis, kontak KM.1 - KM.3 terbuka, mematikan motor, menutup KM.5 kontak, yang menyebabkan relay K untuk perjalanan.Kontak K.1 dan K.2 dekat, menerapkan arus langsung ke gulungan. Ada deselerasi yang cepat.

Ketika kontak KM.6 terbuka, rilis relay waktu CT, waktu tunda dimulai. Kecepatan rana harus cukup untuk benar-benar menghentikan motor. Pada akhir waktu tunda, CT kontak terbuka, relai K melepaskan dan menghilangkan tegangan DC dari gulungan motor.

Metode pengereman yang paling efektif adalah membalikkan mesin, ketika segera setelah daya dilepaskan, tegangan diterapkan pada motor listrik yang menyebabkan torsi yang mendekat. Skema pengereman oleh oposisi ditunjukkan pada Gambar. 5

Fig. 5. Skema pengereman mesin oleh oposisi

Kecepatan rotasi motor rotor dikendalikan oleh relay kecepatan dengan kontak SR. Jika kecepatan lebih besar dari nilai tertentu, hubungi SR ditutup. Ketika mesin dihentikan, kontak SR terbuka. Selain kontaktor langsung KM1, rangkaian berisi kontaktor untuk membalikkan KM2.

Ketika mesin menyala, KM1 kontaktor diaktifkan dan kontak KM 1.5 memutus rangkaian kumparan KM2. Ketika kecepatan tertentu tercapai, kontak SR menutup, menyiapkan sirkuit untuk mengaktifkan kebalikannya.

Ketika mesin dihentikan, contactor KM1 melepaskan dan menutup kontak KM1.5. Akibatnya, kontaktor KM2 beroperasi dan memasok tegangan balik ke motor untuk pengereman. Penurunan kecepatan rotor menyebabkan SR terbuka, rilis contactor KM2, pengereman berhenti.

Motor asinkron tiga fase

Motor asinkron tiga fase dengan sangkar tupai

Desain motor asynchronous

Motor listrik asinkron tiga fasa, serta motor listrik, terdiri dari dua bagian utama - stator dan rotor. Stator - bagian tetap, rotor - bagian yang berputar. Rotor terletak di dalam stator. Ada jarak kecil antara rotor dan stator, yang disebut celah udara, biasanya 0,5-2 mm.

Stator terdiri dari perumahan dan inti dengan belitan. Inti stator dirakit dari baja teknis lembaran tipis, biasanya setebal 0,5 mm, ditutupi dengan lapisan pernis. Struktur inti inti berkontribusi terhadap pengurangan signifikan dalam arus eddy yang timbul dalam proses pembalikan magnetik inti oleh medan magnet yang berputar. Gulungan stator terletak di celah-celah inti.

Rotor terdiri dari inti dengan belitan hubung singkat dan poros. Inti rotor juga memiliki desain dilaminasi. Dalam hal ini, lembaran rotor tidak dipernis, karena arus memiliki frekuensi yang kecil dan film oksida cukup untuk membatasi arus eddy.

Prinsip operasi. Rotasi medan magnet

Prinsip pengoperasian motor listrik asinkron tiga fasa didasarkan pada kemampuan belitan tiga fase, ketika dinyalakan dalam jaringan tiga fase saat ini, untuk menciptakan medan magnet berputar.

Rotating magnetic field adalah konsep dasar dari motor listrik dan generator.

Frekuensi rotasi bidang ini, atau frekuensi rotasi sinkron berbanding lurus dengan frekuensi arus bolak f1 dan berbanding terbalik dengan jumlah pasang kutub p dari belitan tiga fase.

  • dimana n1 - frekuensi rotasi medan magnet stator, rpm,
  • f1 - frekuensi arus bolak-balik, Hz,
  • p adalah jumlah pasangan kutub

Konsep medan magnet berputar

Untuk memahami fenomena medan magnet berputar yang lebih baik, pertimbangkan sebuah belitan tiga fase yang disederhanakan dengan tiga putaran. Arus yang mengalir melalui konduktor menciptakan medan magnet di sekitarnya. Gambar di bawah menunjukkan bidang yang dibuat oleh arus bolak fase tiga pada titik waktu tertentu.

Komponen arus bolak-balik akan berubah seiring waktu, sebagai akibat medan magnet yang dibuat oleh mereka akan berubah. Dalam hal ini, medan magnet yang dihasilkan dari belitan tiga fase akan mengasumsikan orientasi yang berbeda, sambil mempertahankan amplitudo yang sama.

Aksi medan magnet berputar pada koil tertutup

Sekarang kita menempatkan konduktor tertutup di dalam medan magnet yang berputar. Menurut hukum induksi elektromagnetik, medan magnet yang berubah akan mengarah pada munculnya gaya elektromotif (EMF) dalam konduktor. Pada gilirannya, EMF akan menyebabkan arus di konduktor. Dengan demikian, dalam medan magnet akan ada konduktor tertutup dengan arus, di mana, menurut hukum Ampere, gaya akan bertindak, sebagai akibat sirkuit akan mulai berputar.

Motor induksi rotor sangkar tupai

Motor listrik asynchronous juga bekerja sesuai dengan prinsip ini. Alih-alih bingkai dengan arus di dalam motor asinkron, ada rotor tupai-sangkar yang menyerupai roda tupai dalam konstruksi. Sebuah rotor hubung singkat terdiri dari batang yang disingkat dari ujung cincin.

Arus bolak-balik tiga fase, melewati gulungan stator, menciptakan medan magnet yang berputar. Dengan demikian, seperti yang dijelaskan sebelumnya, arus akan diinduksikan pada batang rotor, menyebabkan rotor mulai berputar. Pada gambar di bawah ini Anda dapat melihat perbedaan antara arus induksi dalam batang. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa besarnya perubahan medan magnet berbeda dalam pasangan batang yang berbeda, karena lokasinya yang berbeda relatif terhadap medan. Perubahan arus dalam batang akan berubah seiring waktu.

Anda mungkin juga memperhatikan bahwa batang rotor cenderung relatif terhadap sumbu rotasi. Ini dilakukan untuk mengurangi harmonik EMF yang lebih tinggi dan menyingkirkan riak saat itu. Jika batang diarahkan sepanjang sumbu rotasi, maka medan magnet yang berdenyut akan muncul di dalamnya karena fakta bahwa ketahanan magnetik dari belitan jauh lebih tinggi daripada ketahanan magnetik dari gigi stator.

Slip motor asynchronous. Kecepatan rotor

Ciri yang membedakan dari motor induksi adalah kecepatan rotor n2 kurang dari frekuensi sinkron dari rotasi medan magnet stator n1.

Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa EMF dalam batang berliku rotor hanya diinduksi ketika kecepatan putaran tidak seimbang.21. Frekuensi rotasi bidang stator relatif terhadap rotor ditentukan oleh frekuensi slip ns= n1-n2. Kelambatan rotor dari bidang berputar stator ditandai oleh nilai relatif s, yang disebut slip:

  • di mana s adalah slip motor asynchronous,
  • n1 - frekuensi rotasi medan magnet stator, rpm,
  • n2 - kecepatan rotor, rpm,

Pertimbangkan kasus di mana kecepatan rotor akan bertepatan dengan frekuensi rotasi medan magnet stator. Dalam hal ini, medan magnet relatif dari rotor akan konstan, sehingga EMF tidak akan dibuat di rotor bar, dan karenanya arus tidak akan dihasilkan. Ini berarti bahwa gaya yang bekerja pada rotor akan menjadi nol. Jadi rotor akan melambat. Setelah itu, medan magnet bolak-balik akan bekerja lagi pada batang rotor, sehingga arus induksi dan gaya akan meningkat. Pada kenyataannya, rotor motor listrik asinkron tidak akan pernah mencapai kecepatan rotasi medan magnet stator. Rotor akan berputar pada kecepatan tertentu yang sedikit kurang dari kecepatan sinkron.

Slip motor induksi dapat bervariasi dalam rentang 0 hingga 1, yaitu, 0-100%. Jika s

0, ini sesuai dengan mode diam, ketika rotor mesin praktis tidak mengalami momen yang berlawanan; jika s = 1 - mode hubung singkat di mana rotor motor diam (n2 = 0). Slip tergantung pada beban mekanik pada poros motor dan meningkat seiring pertumbuhannya.

Slip yang sesuai dengan beban pengenal motor disebut slip nominal. Untuk motor asinkron daya rendah dan menengah, slip nominal bervariasi dari 8% hingga 2%.

Konversi energi

Motor yang tidak sinkron mengubah energi listrik yang dipasok ke gulungan stator menjadi mekanik (rotasi poros rotor). Tetapi daya input dan output tidak sama satu sama lain karena selama kehilangan energi konversi terjadi: gesekan, pemanasan, arus eddy dan kerugian histeresis. Energi ini dihamburkan sebagai panas. Oleh karena itu, motor asinkron memiliki kipas untuk pendinginan.

Koneksi motor asynchronous

Tiga fase arus bolak-balik

Jaringan listrik AC tiga fase adalah yang paling banyak didistribusikan di antara sistem transmisi tenaga listrik. Keuntungan utama dari sistem tiga fase dibandingkan dengan sistem fase tunggal dan dua fase adalah efisiensinya. Dalam sirkuit tiga fase, energi ditransmisikan melalui tiga kabel, dan arus yang mengalir dalam kawat yang berbeda bergeser relatif satu sama lain dalam fase sebesar 120 °, sedangkan emf sinusoidal pada fase yang berbeda memiliki frekuensi dan amplitudo yang sama.

Bintang dan segitiga

Gulungan tiga fase stator motor listrik dihubungkan sesuai dengan skema "bintang" atau "segitiga", tergantung pada suplai tegangan jaringan. Ujung-ujung belitan tiga fase dapat: terhubung di dalam motor listrik (tiga kabel keluar dari motor), dibawa keluar (enam kabel keluar), dibawa ke kotak persimpangan (enam kabel keluar ke kotak, tiga di luar kotak).

Tegangan fase - beda potensial antara awal dan akhir satu fasa. Definisi lain: tegangan fasa adalah beda potensial antara kawat saluran dan netral.

Tegangan saluran - beda potensial antara dua kabel linear (antar fase).

Motor asynchronous dengan rotor sangkar tupai

Fig. 15,4. Mengaktifkan (a) dan grafik momen dan perubahan arus (fase) pada permulaan (b) motor asinkron dengan rotor sirkuit pendek yang mengalihkan gulungan stator dari bintang ke segitiga

Setelah rotor mesin berakselerasi hingga kecepatan rotasi mendekati stabil, switch dengan cepat beralih ke posisi segitiga dan gulungan fasa mesin berada di bawah tegangan pengenal. Arus lonjakan yang dihasilkan ke nilai I / tidak signifikan.

Metode start-up yang dipertimbangkan memiliki kekurangan yang signifikan - penurunan tegangan fase oleh faktor tiga disertai dengan pengurangan tiga kali lipat dalam torsi awal, karena, menurut (13,19), torsi awal motor induksi berbanding lurus dengan kuadrat tegangan U1. Pengurangan yang signifikan dalam torsi awal tidak memungkinkan penggunaan metode ini untuk memulai mesin yang termasuk dalam jaringan dengan beban yang signifikan pada poros.

Metode yang dijelaskan untuk menurunkan tegangan saat start-up hanya berlaku untuk motor yang beroperasi ketika belitan stator dihubungkan dengan segitiga. Lebih universal adalah metode dengan menurunkan tegangan yang disalurkan ke mesin melalui reaktor (jet coils - chokes). Dalam hal ini, urutan pengaktifan mesin adalah sebagai berikut (Gambar 15.5, a). Ketika membuka saklar pisau 2 termasuk saklar 7. Dalam hal ini, arus dari jaringan memasuki stator berliku melalui reaktor P, di mana drop tegangan j x terjadip (di mana xp - Resistensi induktif dari reaktor, Ohm). Akibatnya, tegangan rendah diterapkan pada gulungan stator.

Setelah percepatan rotor mesin termasuk saklar 2 dan tegangan yang diterapkan pada belitan stator adalah nominal.

Kerugian dari metode awal ini adalah pengurangan tegangan pada U / 1/ U1

Fig. 15,5. Skema metode reaktor (a) dan autotransformer (b) untuk memulai motor asinkron dengan rotor sangkar tupai

waktu disertai dengan penurunan pada saat awal Mn di (u / 1/ U1) 2 kali.

Ketika mesin dimulai melalui autotransformer step-down (Gambar 15.5, b), pertama mereka menutup saklar 1, menghubungkan belitan dari autotransformer dengan bintang, dan kemudian hidupkan saklar 2 dan mesin terhubung ke tegangan rendah U / 1. Dalam hal ini, arus starting motor, diukur pada output autotransformer, menurun pada KA saat dimana KA - rasio transformasi dari autotransformer. Adapun arus di listrik yang memasok motor, yaitu arus pada input dari autotransformer, itu menurun pada K 2 A kali dibandingkan dengan arus awal dengan masuk langsung dari mesin dalam jaringan. Faktanya adalah bahwa dalam autotransformer step-down arus utama lebih kecil dari sekunder di KA kali dan karenanya mengurangi arus awal selama autotransformer dimulai adalah KAUntukA = K 2 A kali Sebagai contoh, jika keragaman arus awal motor induksi dengan koneksi langsung ke jaringan adalah In/ I1 = 6, dan tegangan listrik adalah 380 V, kemudian dengan start up autotransformer dengan penurunan tegangan hingga 220 V, banyaknya arus awal dalam jaringan adalah I / n/ I1 = 6 / (380/220) 2 = 2.

Setelah percepatan awal rotor motor, saklar 1 dibuka dan autotransformer diubah menjadi reaktor. Dalam hal ini, tegangan pada terminal lilitan stator bertambah sedikit, tetapi masih tetap kurang dari nominal. Dimasukkannya switch 3 pada mesin disediakan dengan tegangan jaringan penuh. Dengan demikian, start up autotransformer berlangsung dalam tiga langkah: pada langkah pertama, tegangan U dipasok ke mesin1= (0,50 ÷ 0,60) U1, pada detik —U1= (0,70 ÷ 0,80) U1dan akhirnya, pada tahap ketiga, tegangan pengenal U dipasok ke mesin1.

Seperti metode sebelumnya yang dimulai pada tegangan yang dikurangi, metode autotransformer awal dimulai dengan penurunan momen awal, karena nilai yang terakhir berbanding lurus dengan kuadrat tegangan. Dari sudut pandang mengurangi arus awal, metode autotransformer start lebih baik daripada reaktor, karena arus awal dalam jaringan suplai menurun pada U / selama start-up reaktor. 1/ U1 kali, dan dengan autotransformer - di (U / 1/ U1) 2 kali. Tetapi beberapa kompleksitas operasi start-up dan peningkatan biaya peralatan awal (autotransformer turun-turun dan peralatan switching) agak membatasi penggunaan metode ini untuk memulai motor induksi.

Karakteristik teknis dari motor asynchronous dengan rotor short-circuited

Untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, perangkat khusus digunakan. Secara khusus, ini adalah motor asinkron dengan rotor hubung singkat, yang merupakan perangkat paling sederhana dari jenis ini.

Apa itu?

Motor asinkron adalah alat yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi energi mekanik. Bekerja dari arus utama bolak. Perbedaan utama dari mesin sinkron adalah bahwa motor ini memiliki kecepatan stator yang lebih besar daripada frekuensi rotor. Motor listrik ini sangat populer karena kehandalan dan kemudahan penggunaannya.

Motor fase tiga dan fase tunggal terdiri dari stator dan rotor hubung singkat, ini diilustrasikan dengan sempurna oleh gambar di bawah ini. Stator terdiri dari lembaran baja silinder terpisah dan rotor. Di lekukan diletakkan berliku, yang dilengkapi dengan kabel listrik konvensional. Gulungan setiap alur relatif terhadap yang lain pada sudut 120 derajat, di bagian itu menjadi jelas bahwa selama operasi alur menjadi bintang atau segitiga.

Foto - motor asynchronous

Rotor adalah inti yang terletak di dalam stator. Ini juga dirakit dari lembaran baja individu yang saling berhubungan dengan menggunakan paduan aluminium cair. Karena ini, seluruh struktur merupakan kancing (batang). Mereka, pada gilirannya, dihubungkan oleh cincin pendek yang melekat pada ujung tongkat. Sangkar tupai seperti itu juga dapat dihubungkan dengan cincin tembaga, tetapi kemudian mesin digunakan pada tegangan rendah agar tidak melelehkan logam.

Foto - desain rotor

Perlu dicatat bahwa berkat desain ini, perawatan mesin dengan jenis pekerjaan asynchronous lebih sederhana daripada sinkron. Karena kurangnya kuas, pengoperasian perangkat diperpanjang secara signifikan.

Perangkat datang dalam versi tertutup dan terbuka. Perangkat anti ledakan berada dalam casing khusus, dilindungi dari api ketika jaringan tidak stabil. Juga tergantung pada lokasi rotor, perangkat adalah dari jenis berikut:

  1. Aksesibilitas. Dibandingkan dengan mesin sinkron, biaya asynchronous jauh lebih murah. Selain itu, mereka sangat umum. Mereka dapat ditemukan di toko-toko khusus, pasar, portal Internet;
  2. Keandalan Selain tidak adanya sikat, yang usang, secara signifikan memperpanjang periode penggunaan, perangkat juga cocok untuk sedikit kelebihan beban. Ini diperlukan jika mesin digunakan dalam industri daya tinggi di mana tetes tegangan dimungkinkan;
  3. Mudah digunakan. Mulai dilakukan oleh tindakan intuitif sederhana. Rangkaian sederhana digunakan untuk menyalakan;
  4. Efisiensi tinggi, dibandingkan dengan mesin sinkron.
Foto - jenis mesin

Dalam hal ini, motor asinkron dengan rotor sangkar tupai memiliki kelemahan:

  1. Arus masuk yang tinggi pada kecepatan pengenal. Ketika Anda pertama kali memulai mungkin kelebihan kuat dari jaringan listrik;
  2. Keamanan rendah. Meskipun pelaksanaan lilitan yang terlindungi, motor jenis ini rentan terhadap kerusakan. Secara khusus, lilitan sering terbakar dengan tetesan tegangan konstan;
  3. Rasio slip terlalu rendah.

Video: Motor asinkron tiga fase

Prinsip operasi

Pada saat ketika energi listrik dipasok ke stator, setiap fase mulai memancarkan medan magnet tertentu. Masing-masing diputar relatif terhadap yang lain dengan 120 derajat. Karena ini, total fluks medan magnet menjadi berputar. Ini fluks magnetik dalam stator menciptakan induksi elektromagnetik. Karena kenyataan bahwa belitan rotor mengalami hubungan pendek, kekuatan arus tertentu muncul di dalamnya. Arus ini berinteraksi dengan medan magnet dan reaksi awal terjadi. Pada saat kecepatan rotasi maksimum, rotor pertama berhenti, menghasilkan torsi pengereman, dan kemudian mulai berputar. Selanjutnya, slip awal terjadi.

Foto - skema start-up

Ini adalah kuantitas mekanis yang menentukan rasio frekuensi medan magnet stator dan frekuensi rotasi rotor. Itu diukur dalam persen. Ini adalah indikator yang sangat penting, karena berdasarkan ukurannya Anda dapat menentukan perbedaan rotasi antara rotor dan stator, dan, akibatnya, mesin.

Pada tahap awal pekerjaan, slip sama dengan nol, tetapi setelah penurunan induksi elektromagnetik itu menurun atau meningkat tergantung pada jenis pekerjaan. Misalnya, saat idle, laju menurun, sementara pada kecepatan maksimum slip meningkat. Slip maksimum disebut kritis. Setelah perangkat mulai berputar pada kecepatan maksimum, Anda perlu memonitor tingkat slip. Jika tidak, jika tingkat yang ditentukan terlampaui, stabilitas terganggu. Hal ini tidak hanya mencakup pemecahan bagian-bagian individual perangkat, khususnya, pelat baja yang dibebani dari gesekan, tetapi juga kerusakan lengkap pada mesin. Perhitungan dibuat dengan rumus:

S = ((n1 - n2) / n1) * 100%

Dimana n1 adalah rotasi bidang stator, dan n2 adalah rotasi rotor.

Ketika motor asinkron dengan rotor hubung singkat gagal, karakteristik teknisnya jatuh, dan sebagai hasilnya, berhenti. Tingkat rata-rata slip dianggap indikator dari 1 hingga 8 persen. Dalam beberapa tipe, sedikit penyimpangan dari norma ini diperbolehkan. Atas dasar ini, model listrik asynchronous bekerja karena interaksi medan magnet stator dengan arus yang terjadi pada gulungan rotor.

Foto - koneksi motor

Spesifikasi dan peruntukannya

Setiap motor memiliki parameter operasi sendiri, jadi sebelum Anda membeli perangkat, Anda perlu menghitung data yang diperlukan. Pertimbangkan karakteristik teknis apa yang memiliki tipe motor asynchronous AIR dengan rotor sangkar tupai.

Skema mulai motor induksi

Hai semuanya Topik artikel hari ini adalah skema untuk memulai motor asynchronous. Bagi saya, skema ini adalah waktu yang paling menganggur, yang hanya bisa di bidang teknik elektro. Dalam artikel ini saya sudah menyiapkan dua skema untuk Anda. Angka pertama akan menjadi rangkaian dengan sekering untuk melindungi rangkaian kontrol, dan yang kedua akan tanpa sekering. Perbedaan antara sirkuit ini adalah bahwa sumbu berfungsi sebagai elemen tambahan untuk melindungi sirkuit dari sirkuit pendek dan serta perlindungan terhadap perpindahan spontan. Misalnya, jika Anda perlu melakukan beberapa pekerjaan pada penggerak listrik, maka Anda membongkar rangkaian listrik dengan mematikan mesin dan tambahan masih perlu menghapus sekering dan setelah itu Anda sudah bisa mulai bekerja.

Jadi pertimbangkan skema pertama. Untuk memperbesar gambar, klik di atasnya.

Gambar 1. Memulai motor asinkron dengan rotor sangkar tupai.

QF - pemutus sirkuit apa saja.

KM - starter elektromagnetik atau kontaktor. Juga dengan huruf-huruf ini dalam gambar saya menandai kumparan starter dan blok kontak starter.

SB1 adalah tombol berhenti

SB2 - Tombol Mulai

KK - setiap relay termal, serta kontak relay termal.

QC - relay termal, kontak relay termal.

M - motor asynchronous.

Sekarang kami menggambarkan proses memulai mesin.

Semua skema ini dapat dibagi menjadi rangkaian daya - ini adalah apa yang ada di sebelah kiri, dan di sirkuit kontrol - ini adalah apa yang ada di sebelah kanan. Untuk mulai dengan, seluruh rangkaian listrik harus diberi energi dengan menyalakan pemutus sirkuit QF. Dan tegangan diterapkan pada kontak tetap starter dan rangkaian kontrol. Selanjutnya, tekan tombol start SB2, dengan tindakan ini, tegangan diterapkan ke kumparan starter dan ditarik ke dalam dan tegangan juga diterapkan pada gulungan stator dan motor listrik mulai berputar. Bersamaan dengan kontak daya pada starter, kontak blok KM ditutup, di mana kumparan starter diberi energi dan tombol SB2 dapat dilepaskan. Pada titik ini, proses peluncuran sudah selesai, seperti yang Anda lihat sendiri sangat mudah dan sederhana.

Gambar 2. Memulai motor asynchronous. Tidak ada sekering di sirkuit kontrol. Untuk memperbesar gambar, klik di atasnya.

Untuk menghentikan operasi motor listrik, Anda hanya perlu menekan tombol SB1. Dengan tindakan ini kita memutus rangkaian kontrol dan suplai tegangan ke kumparan starter dihentikan, dan kontak daya terbuka dan sebagai akibatnya tegangan pada gulungan stator menghilang dan berhenti. Menghentikan semudah memulai.

Di sini, pada prinsipnya, seluruh skema start-up motor asynchronous Jika artikel itu membantu Anda dengan sesuatu, maka bagikan di sosial. jaringan, serta berlangganan pembaruan blog.

Mulai mesin dengan sangkar tupai

Mulai dengan koneksi langsung ke jaringan (Gbr. 15.3). Metode awal ini, yang dibedakan oleh kesederhanaan, memiliki kelemahan yang signifikan: pada saat menghubungkan motor ke jaringan, arus awal yang besar terjadi pada belitan stator, 5-7 kali lebih tinggi dari arus motor terukur. Dengan inertia kecil dari aktuator, kecepatan mesin dengan cepat mencapai nilai steady-state dan arus start juga turun dengan cepat tanpa menyebabkan overheating gulungan stator. Tapi lonjakan arus yang signifikan dalam jaringan suplai dapat menyebabkan penurunan tegangan yang nyata di dalamnya. Namun, metode start-up ini karena kesederhanaannya paling banyak digunakan untuk mesin

Fig. 15.3. Skema sambungan langsung ke jaringan (a) dan grafik perubahan arus dan torsi selama start-up (b) motor asinkron dengan rotor sangkar-tupai

daya hingga 38-50 kW atau lebih (dengan penampang konduktor kabel daya yang memadai). Jika perlu, kurangi arus start mesin menggunakan salah satu metode untuk memulai motor hubung pendek pada tegangan yang berkurang.

Mulai pada tegangan yang berkurang. Sesuai dengan (15.1), arus awal motor sebanding dengan tegangan U yang diterapkan1, penurunan yang menyebabkan penurunan yang sesuai dalam arus masuk saat ini. Ada beberapa cara untuk mengurangi tegangan yang diterapkan ke mesin. Pertimbangkan beberapa dari mereka.

Untuk motor asynchronous yang beroperasi ketika gulungan stator terhubung dengan segitiga, Anda dapat menerapkan start dengan mengganti gulungan stator dari bintang ke segitiga (Gambar 15.4, a). Ketika motor terhubung ke listrik, sakelar ditempatkan di posisi "bintang", di mana belitan stator terhubung ke bintang. Dalam hal ini, tegangan fasa pada stator dikurangi oleh faktor. Pada saat yang sama, arus dalam gulungan fasa motor menurun (Gambar 15.4, b). Selain itu, ketika menghubungkan gulungan bintang, arus linier sama dengan arus fasa, sementara ketika gulungan yang sama dihubungkan oleh sebuah segitiga, arus linier lebih besar daripada arus fase pada waktu tertentu. Akibatnya, beralih gulungan stator oleh bintang, kita mencapai penurunan arus linier oleh () 2 = 3 kali.

Fig. 15,4. Mengaktifkan (a) dan grafik momen dan perubahan arus (fase) pada permulaan (b) motor asinkron dengan rotor sirkuit pendek yang mengalihkan gulungan stator dari bintang ke segitiga

Setelah rotor mesin berakselerasi hingga kecepatan rotasi mendekati stabil, switch dengan cepat beralih ke posisi segitiga dan gulungan fasa mesin berada di bawah tegangan pengenal. Arus lonjakan yang dihasilkan ke nilai I / tidak signifikan.

Metode awal yang dipertimbangkan memiliki kekurangan yang signifikan - penurunan tegangan fase dengan faktor tiga disertai dengan penurunan tiga kali lipat dalam torsi awal, karena, menurut (13,19), torsi awal motor induksi berbanding lurus dengan kuadrat tegangan U1. Pengurangan yang signifikan dalam torsi awal tidak memungkinkan penggunaan metode ini untuk memulai mesin yang termasuk dalam jaringan dengan beban yang signifikan pada poros.

Metode yang dijelaskan untuk menurunkan tegangan saat start-up hanya berlaku untuk motor yang beroperasi ketika belitan stator dihubungkan dengan segitiga. Lebih universal adalah metode dengan menurunkan tegangan yang disalurkan ke mesin melalui reaktor (jet coils - chokes). Dalam hal ini, urutan pengaktifan mesin adalah sebagai berikut (Gambar 15.5, a). Ketika membuka saklar pisau 2 termasuk saklar 7. Dalam hal ini, arus dari jaringan memasuki stator berliku melalui reaktor P, di mana drop tegangan j x terjadip (di mana xp - Resistensi induktif dari reaktor, Ohm). Akibatnya, tegangan rendah diterapkan pada gulungan stator.

Setelah percepatan rotor mesin termasuk saklar 2 dan tegangan yang diterapkan pada belitan stator adalah nominal.

Kerugian dari metode awal ini adalah pengurangan tegangan pada U / 1/ U1

Fig. 15,5. Skema metode reaktor (a) dan autotransformer (b) untuk memulai motor asinkron dengan rotor sangkar tupai

waktu disertai dengan penurunan pada saat awal Mn di (u / 1/ U1) 2 kali.

Ketika mesin dimulai melalui autotransformer step-down (Gambar 15.5, b), pertama mereka menutup saklar 1, menghubungkan belitan dari autotransformer dengan bintang, dan kemudian hidupkan saklar 2 dan mesin terhubung ke tegangan rendah U / 1. Dalam hal ini, arus starting motor, diukur pada output autotransformer, menurun pada KA saat dimana KA - rasio transformasi dari autotransformer. Adapun arus di listrik yang memasok motor, yaitu arus pada input dari autotransformer, itu menurun pada K 2 A kali dibandingkan dengan arus awal dengan masuk langsung dari mesin dalam jaringan. Faktanya adalah bahwa dalam autotransformer step-down arus utama lebih kecil dari sekunder di KA kali dan karenanya mengurangi arus awal selama autotransformer dimulai adalah KAUntukA = K 2 A kali Sebagai contoh, jika keragaman arus awal motor induksi dengan koneksi langsung ke jaringan adalah In/ I1 = 6, dan tegangan listrik adalah 380 V, kemudian dengan start up autotransformer dengan penurunan tegangan hingga 220 V, banyaknya arus awal dalam jaringan adalah I / n/ I1 = 6 / (380/220) 2 = 2.

Setelah percepatan awal rotor motor, saklar 1 dibuka dan autotransformer diubah menjadi reaktor. Dalam hal ini, tegangan pada terminal lilitan stator bertambah sedikit, tetapi masih tetap kurang dari nominal. Dimasukkannya switch 3 pada mesin disediakan dengan tegangan jaringan penuh. Dengan demikian, start up autotransformer berlangsung dalam tiga langkah: pada langkah pertama, tegangan U dipasok ke mesin1 = (0,50 ÷ 0,60) U1, pada kedua - U1 = (0,70 ÷ 0,80) U1 dan akhirnya, pada tahap ketiga, tegangan pengenal U dipasok ke mesin1.

Seperti metode sebelumnya yang dimulai pada tegangan yang dikurangi, metode autotransformer awal dimulai dengan penurunan momen awal, karena nilai yang terakhir berbanding lurus dengan kuadrat tegangan. Dari sudut pandang mengurangi arus awal, metode autotransformer start lebih baik daripada reaktor, karena arus awal dalam jaringan suplai menurun pada U / selama start-up reaktor. 1/ U1 kali, dan dengan autotransformer - di (U / 1/ U1) 2 kali. Tetapi beberapa kompleksitas operasi start-up dan peningkatan biaya peralatan awal (autotransformer turun-turun dan peralatan switching) agak membatasi penggunaan metode ini untuk memulai motor induksi.

Rangkaian kontrol motor asinkron dengan rotor rotor pendek

Adalah mungkin untuk mengontrol motor listrik asynchronous dengan rotor hubung singkat dengan menggunakan kontaktor. Saat menggunakan motor listrik berdaya rendah, yang tidak perlu membatasi arus start, start-up dilakukan pada tegangan arus.

Sirkuit kontrol ireversibel dari motor asynchronous.

Gambar 1 - Skema paling sederhana dari motor asynchronous

Untuk memasok tegangan ke sirkuit kontrol dan daya, pemutus sirkuit QF digunakan. Motor asinkron dimulai dengan menggunakan tombol "Start" SB1, yang menutup kontaknya di sirkuit kumparan magnet starter KM. Yang memicu kontak utama dari sirkuit utama stator. Hasilnya adalah bahwa motor M terhubung ke catu daya. Pada saat yang sama, dalam jaringan kontrol ada penutupan kontak blokir KM yang melewati tombol SB1.

Untuk mematikan motor asinkron dengan rotor, Anda perlu menekan tombol "Stop" SB2. Dalam hal ini, suplai utama dari kontaktor KM terbuka dan suplai tegangan ke stator dihentikan. Setelah itu Anda perlu mematikan mesin QF.
Skema kontrol tekanan darah dengan CC menyediakan beberapa perlindungan:

  • dari sirkuit pendek - melalui pemutus sirkuit QF dan FU sekering;
  • dari kelebihan beban - melalui generator panas KK (dalam kasus overheating, perangkat ini memutuskan kontaktor KM, menghentikan operasi mesin);
  • perlindungan nol - dengan menggunakan starter magnet KM (pada tegangan rendah atau tanpa tegangan, kontaktor KM tidak diberi energi, ia membuka dan motor mati).

Untuk menghubungkan motor setelah mekanisme pelindung terpicu, Anda perlu menekan tombol SB1 lagi.

Mula-mula start-up motor asinkron dengan rotor kz.

Jika tidak mungkin untuk memulai tekanan darah dengan cz rotor dalam mode standar, gunakan start tegangan rendah. Untuk tujuan ini, resistensi, resistor atau autotransformer ditambahkan ke rangkaian stator. Pemutus sirkuit QF beroperasi dan tegangan diterapkan pada sirkuit kontrol dan daya. Setelah menekan tombol SB1, starter KM1 mulai bekerja, memasok arus listrik ke rangkaian stator dengan hambatan dihidupkan. Pada saat yang sama, daya dipasok ke relai waktu CT.

Gambar 2 - Diagram motor asinkron dengan impedansi simetris (start resistif)

Setelah selang waktu tertentu yang ditentukan oleh CT relay, kontak CT menutup. Akibatnya, shunts starter KM2 (pendek) resisten stator. Prosedur start motor selesai. Untuk mematikannya, Anda harus menekan tombol SB2 dan mematikan mesin QF.

Motor asinkron membalik start

Gambar 3. Skema membalikkan permulaan dari motor asynchronous dengan rotor kz.

Skema ini memungkinkan untuk menghidupkan motor dan mengubah arah putarannya. Untuk memulai, Anda perlu menyalakan pemutus sirkuit QF dan menekan SB1 "Mulai", sebagai hasil dari arus yang mengalir ke starter magnet KM1, yang menggerakkan stator. BP dibalik dengan menekan tombol "Stop" SB3 (KM1 mati dan mesin berhenti) dan "Reverse" SB2 (KM2 bekerja dan motor asinkron dimulai pada arah sebaliknya).

Dalam skema ini, menekan tombol reverse mengubah pergantian fase tegangan suplai pada stator motor, yang akan menyebabkan perubahan arah putarannya (mundur). Dengan bantuan kontak yang biasanya tertutup KM1 dan KM2, perlindungan terhadap pengalihan yang keliru dari dua permulaan magnetik KM1 dan KM2 dilakukan. Juga, ada perlindungan yang serupa dengan yang dijelaskan sebelumnya. Motor dapat dimatikan menggunakan tombol SB3 dan senapan mesin QF.

Prinsip operasi motor asinkron dengan rotor hubung singkat

18. Prinsip operasi motor asinkron tiga fasa dengan rotor sangkar tupai.

Rotor motor induksi adalah inti silindris baja yang dirakit dari pelat baja listrik (lihat Gambar 8.1), dengan alur di mana roda tupai diletakkan (Gambar 8.2). Di sini, masing-masing sepasang batang yang bertolak belakang dengan cincin penghubung adalah sebuah bingkai, yaitu, putaran pendek. Oleh karena itu, rotor seperti itu disebut hubung pendek.

Jadi, jika roda tupai yang dapat berputar di sekitar sumbu ditempatkan dalam medan magnet yang berputar, maka, menurut hukum induksi elektromagnetik, EMF akan muncul di batang dan arusnya akan timbul dalam kumparan pendek. Arus ini, berinteraksi sesuai dengan hukum Ampere dengan medan magnet berputar, akan menciptakan torsi dan membawa roda tupai ke rotasi asinkron dalam arah yang sama dengan lapangan. Untuk meningkatkan torsi, rotor sirkuit pendek ditempatkan di dalam inti baja.

19. Jelaskan penciptaan medan magnet berputar oleh belitan tiga fase dari mesin AC.

Jika tiga gulungan yang terletak pada lingkaran pada sudut 120 ° relatif satu sama lain dimasukkan dalam jaringan AC tiga fase, dan panah magnetik ditempatkan pada sumbu di tengah lingkaran ini, maka panah akan berputar. Oleh karena itu, ketiga gulungan ini menciptakan medan magnet yang berputar.

Mari kita pertimbangkan secara lebih detail mekanisme untuk menciptakan medan magnet yang berputar. Ketergantungan dari arus dalam gulungan tepat waktu ditunjukkan dalam gambar. 8.3. Kami memilih empat poin dalam waktu t1, t2, t3 dan t4 dalam satu keenam periode.

Untuk masing-masing momen ini, kita secara berurutan menggambar arah medan magnet yang dihasilkan di dalam stator mesin tiga fase, yang memiliki tiga gulungan satu putaran masing-masing (gbr. 8.4). Awal dari gulungan ditunjukkan oleh huruf A, B, dan C, dan ujungnya adalah X, Y, dan Z, masing-masing. Arus pada awal belitan akan dianggap diarahkan kepada kita (ditunjukkan oleh sebuah titik) jika nilainya positif. Tanda salib menandai arah dari kami.

Pada waktu t1, berliku A

Thread X tidak dibuat

dikirim ke kami (ic> 0), dan pada akhir Z berliku ini - dari kami.

Jadi dalam dua konduktor yang berdekatan C dan Y, tegak lurus terhadap bidang gambar, arus pada waktu t1 diarahkan ke satu arah dan menciptakan medan magnet,

diarahkan sesuai dengan aturan gimlet berlawanan arah jarum jam, dan arus dalam konduktor B dan Z menciptakan medan magnet, diarahkan searah jarum jam. Kedua medan magnet di tengah stator memiliki arah yang sama (atas) dan lipat. Arah total medan magnet ditunjukkan pada gambar. 8.4 panah.

Demikian pula, menentukan arah totalnya

medan magnet pada saat t2,t3 dan t4. kita akan lihat

bahwa arah medan magnet selama setengah periode akan berubah 180 °. Mudah untuk memastikan bahwa selama periode arah medan magnet total akan membuat satu revolusi dan, oleh karena itu, kecepatan rotasi medan magnet dalam kasus ini akan sama dengan frekuensi arus bolak-balik.

Dengan demikian, di dalam stator ada konstan dalam nilai medan magnet yang berputar merata.

Metode ini menciptakan medan magnet berputar atas dasar perangkat motor asinkron tiga fasa. Jika Anda mengubah dua fase di tempat (ini mengubah urutan arus), maka total vektor

induksi magnetik B akan berputar berlawanan arah jarum jam. Mengubah urutan fase digunakan untuk mengubah arah rotasi rotor motor asinkron tiga fasa, yaitu untuk membalik.

Prinsip operasi motor asinkron dengan rotor hubung singkat

Mungkin tidak ada mekanisme atau mesin yang serius di mana motor listrik tidak akan digunakan. Di dalam mobil, dengan mesin cuci, mesin pertanian dan peralatan rumah tangga kecil - motor listrik digunakan di mana-mana. Motor listrik asynchronous yang paling umum dan tentang itu hari ini kita akan berbicara.

Motor sinkron dan asinkron dalam teknik mesin dan dalam kehidupan sehari-hari

Karena kesederhanaan dan efisiensi, motor listrik asinkron dapat berguna tidak hanya dalam teknik mesin dan dalam kehidupan sehari-hari, tetapi kami akan mempertimbangkan hanya mesin seperti itu yang paling umum. Alasan untuk popularitas motor AC asynchronous adalah ketersediaannya, kemampuan untuk terhubung ke setiap outlet listrik tanpa penyearah dan perangkat interkoneksi, serta kemudahan pemeliharaan dan perbaikan dalam hal apa pun.

Ada dua jenis motor listrik asynchronous - dengan rotor sangkar tupai dan dengan rotor fase. Tapi pertama-tama adalah penting untuk memahami desain dan mencari tahu prinsip operasi motor asinkron dengan rotor sangkar-tupai, setelah itu alasan popularitasnya akan menjadi jelas. Terlepas dari kenyataan bahwa motor asynchronous dikembangkan pada akhir abad ke-19, sejauh ini desainnya belum mengalami perubahan khusus.

Keuntungan speaker motor

Fitur utama dari karakteristik mesin ini dan manifestasi mereka yang paling berharga, mempertimbangkan fakta bahwa beban pada mesin hampir tidak bergantung pada frekuensi rotasi poros. Medan magnet dan gaya gerak listrik telah dipelajari selama dua ratus tahun, dan motor induksi kami telah menjadi konfirmasi terbaik bahwa ini adalah salah satu metode transformasi energi yang paling efisien.

Prinsip operasi motor ini hanya didasarkan pada interaksi medan magnet yang bergerak dan elemen konduktif yang terletak di dalam bidang ini. Mesin, seperti yang diketahui dari bangku sekolah, terdiri dari dua unit dasar - sebuah rotor dan stator. Stator hanya menghasilkan medan magnet yang berputar. Secara struktural, stator adalah inti logam, lilitan kawat tembaga dengan isolasi thermo lacquered yang melilitnya.

Di dalam stator, di dalam medan magnetnya, menempatkan rotor, yang merupakan poros dengan inti dan belitan. Gambar di bawah ini menunjukkan diagram perangkat asynchronous motor.
Menurut skema ini, jelas bahwa stator terdiri dari pelat pengarang dan beberapa gulungan yang melilit pada inti pipih. Gulungan ini dapat dihubungkan dengan cara yang berbeda, tergantung pada jenis tegangan. Setiap gulungan mereka bergeser 120 derajat dari satu sama lain. Sebuah rotor mesin semacam itu dapat terdiri dari dua jenis.

Fase Rotor Motor

Rotor tipe-fase pada dasarnya tidak berbeda dengan lilitan dari stator. Ini adalah belitan tiga fase, ujungnya dihubungkan sesuai dengan skema "bintang". Ujung bebas gulungan terhubung ke cincin pengumpul saat ini. Cincin tersebut bersentuhan dengan konduktor dengan menggunakan kuas dan oleh karena itu dimungkinkan untuk memasang resistor pembatas tambahan dalam diagram pengkabelan.

Resistor, sebagai starter lunak, berfungsi untuk memungkinkan untuk mengurangi nilai arus awal, yang dapat mencapai nilai yang agak besar.

Rotor tertutup dan fitur-fiturnya

Rotor hubung singkat adalah inti penyusunan etiket dari baja lembaran khusus. Inti memiliki saluran yang tidak mengisolasi gulungan dari satu sama lain, tetapi sebaliknya - mereka dipenuhi dengan logam ringan cair lebur rendah, dan membentuk batang, yang tetap di ujung pada cincin.

Logam dari mana batang dibuat dan dengan mana ruang antara inti dituangkan tergantung pada karakteristik yang diperlukan dari mesin dan ini dapat berupa tembaga atau aluminium.

Bagaimana medan magnet bekerja

Mesin didasarkan pada proses mendapatkan kerja mekanis sebagai akibat dari paparan konduktor medan magnet yang bergerak. Tegangan diterapkan pada gulungan stator, setiap fase membentuk fluks magnetiknya sendiri. Frekuensi fluks magnetik tergantung pada frekuensi arus yang diberikan ke ujung belitan.

Karena fakta bahwa gulungan bergeser 120 derajat, medan magnet juga bergeser, dan mereka bergeser baik dalam ruang dan waktu. Total fluks magnetik dan akan memutar rotor mesin. Ini terjadi karena fluks yang berputar dari penjumlahan frekuensi masing-masing gulungan membentuk gaya gerak listrik dalam rotor. Karena rotor dihubung pendek, ia memiliki sirkuit listriknya sendiri, yang berinteraksi dengan medan magnet stator dan membentuk torsi yang diarahkan ke arah gerakan fluks magnetik stator.

Akibatnya, prinsip operasi motor asinkron dengan rotor hubung singkat dijelaskan oleh rotasi arus total magnetik stator dan interaksinya dengan medan magnet rotor yang dihasilkan dari pasokan arus.

Apa itu motor asinkron? Prinsip kerjanya

Motor asynchronous adalah perangkat asynchronous yang dirancang untuk mengkonversi dengan kehilangan minimum energi listrik dari arus bolak-balik menjadi energi mekanik yang diperlukan untuk memulai instrumen yang berjalan pada motor ini. Untuk memiliki pemahaman yang lebih jelas tentang prinsip operasi motor asynchronous, perlu untuk berkenalan dengan perangkat perangkat ini, dan juga untuk mengetahui jenis mesin apa yang ada saat ini.

Sejarah penemuan

Prinsip magnet rotasi ditemukan pada tahun 1824 oleh fisikawan Perancis, DF Aragon. Sebagai hasil dari eksperimennya, ilmuwan menemukan bahwa cakram tembaga yang dipasang pada sumbu vertikal dapat diatur dalam gerakan, bekerja di atasnya dengan magnet permanen. Bekerja pada karya-karya Aragon melanjutkan fisikawan Inggris William Bailey pada tahun 1879. Dalam eksperimennya, ia bertindak pada disk tembaga dengan empat elektromagnet yang terhubung ke sumber arus searah. Namun, formulasi lengkap dari fenomena ini diberikan pada tahun 1888 oleh fisikawan Italia, Ferraris dan Nikola Tesla, yang bekerja secara independen satu sama lain.

Pada tahun 1888, Tesla mempresentasikan prototipe pertamanya dari motor asinkron ke dunia. Namun, itu tidak banyak digunakan karena indikator teknis rendah pada saat memulai mesin. Desain modern dari transformator berputar, dalam bentuk yang kita kenal sekarang, dikembangkan oleh insinyur Perancis P. Bushero, yang mengembangkan analog dari motor asynchronous modern.

Perangkat motor asynchronous

Motor listrik apa pun, apa pun daya dan ukurannya, terdiri dari elemen-elemen berikut:

Rotor adalah unit motor bergerak yang bertanggung jawab untuk konversi satu energi ke yang lain melalui rotasi rotor di sekitar porosnya. Motor AC yang ditenagai oleh medan magnet dan induksi disebut asynchronous. Mereka disusun sesuai dengan prinsip gulungan sekunder transformator, karena yang nama kedua mereka adalah rotating transformer. Motor asinkron paling luas dengan switching tiga fase.

Di jantung perangkat motor asynchronous adalah aturan gimlet kiri, yang menunjukkan interaksi medan magnet dan konduktor, dan juga mengatur arah putaran motor listrik.

Hukum kedua yang ditetapkan dalam desain dan operasi transformer putar adalah hukum induksi elektromagnetik Faraday, yang mengatakan:

  1. Gaya elektromotif, atau EMF untuk jangka pendek, diinduksi dalam belitan perangkat, tetapi fluks elektromagnetik terus berubah dalam waktu;
  2. Gaya elektromotif bervariasi tergantung pada perubahan waktu fluks elektromagnetik.
  3. EMF dan arus listrik memiliki arah gerak yang berlawanan.

Prinsip operasi motor asinkron

Prinsip operasi dan slip dalam mesin AC asynchronous sangat sederhana. Dalam gulungan listrik stator, ketika tegangan diterapkan padanya, medan magnet dibuat. Ketika tegangan AC diterapkan, fluks magnetik yang diciptakan oleh stator berubah. Dengan demikian, medan magnet perubahan stator dan fluks magnetik memasuki rotor, yang menyebabkannya bertindak dan menyebabkannya berputar. Namun, untuk memastikan operasi asinkron stator dan rotor, perlu bahwa fluks magnetik dan tegangan stator sama besarnya dengan arus bolak-balik. Ini akan memastikan kemungkinan pekerjaannya secara eksklusif dari sumber AC.

Jika motor asinkron menjalankan fungsi generator, maka akan menghasilkan arus searah. Dalam hal ini, rotor akan diputar oleh sumber eksternal, misalnya, turbin. Jika apa yang disebut sisa magnetisme ada dalam perangkat rotor, maka ia akan memiliki sifat-sifat magnet tertentu yang melekat pada magnet. Dalam hal ini, aliran variabel akan dihasilkan dalam gulungan stator stasioner. Dengan demikian, tegangan induksi akan mengalir ke gulungan gulungan stator pada prinsip induksi magnetik.

Ruang lingkup generator induksi cukup lebar. Mereka digunakan untuk menyediakan kekuatan cadangan untuk toko-toko kecil dan rumah-rumah pribadi. Ini adalah salah satu yang termurah dan termudah untuk menginstal dan menggunakan jenis radiator. Dalam beberapa tahun terakhir, generator induksi telah semakin banyak digunakan di banyak negara di seluruh dunia di mana ada masalah dengan penurunan voltase konstan dalam jaringan listrik. Selama pengoperasian generator, rotor digerakkan oleh mesin diesel berdaya rendah yang terhubung ke generator asinkron.

Prinsip rotasi rotor

Prinsip operasi rotor didasarkan pada hukum Faraday elektromagnetik. Berputar karena efek dari gaya gerak listrik yang dihasilkan dari interaksi fluks magnetik dan rotor berliku. Bahkan, terlihat seperti ini: antara stator, rotor dan gulungan mereka ada celah tertentu di mana fluks magnetik berputar lewat. Akibatnya, ketegangan muncul pada konduktor rotor, yang merupakan penyebab pembentukan EMF.

Mesin dengan konduktor rotor sirkuit tertutup bekerja sedikit berbeda. Dalam jenis mesin, rotor pendek-sirkit digunakan, di mana arah arus dan gaya gerak listrik diberikan oleh aturan Lenz, yang menurutnya EMF melawan terjadinya arus. Rotor berputar karena fluks magnet yang bergerak di antara ia dan konduktor tetap.

Dengan demikian, untuk mengurangi kecepatan relatif, rotor memulai rotasi sinkron dengan fluks magnetik pada belitan stator, cenderung berputar serentak. Frekuensi gaya gerak listrik dari rotor sama dengan frekuensi stator.

Motor induksi Ridge

Ketika suplai tegangan rendah diterapkan ke rotor hubung singkat, gulungannya tidak bersemangat. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa rotor dan stator memiliki jumlah gigi yang sama, dengan hasil bahwa fiksasi magnetik di antara keduanya sama, yang menyebabkan netralisasi bersama. Dalam fisika, fenomena ini disebut pemblokiran gigi atau pemblokiran magnet. Untuk mengatasi masalah ini, yang Anda perlukan adalah menambah jumlah gigi pada stator atau rotor.

Prinsip menghubungkan motor asynchronous

Setiap saat, motor asinkron dapat dihentikan. Yang Anda butuhkan adalah menukar output dua stator. Ini mungkin diperlukan dalam hal berbagai jenis situasi darurat. Setelah ini, pengereman antiphase terjadi sebagai akibat dari perubahan arah aliran berputar, yang menghentikan pasokan listrik ke rotor.

Untuk menghindari situasi seperti itu, dalam motor asinkron fase tunggal, perangkat kapasitor khusus digunakan yang terhubung ke lilitan awal motor. Namun, sebelum menggunakan perangkat ini, penting untuk menghitung parameter optimal untuk operasi. Harus diingat bahwa kekuatan kapasitor yang digunakan dalam mesin listrik satu atau dua fase arus bolak-balik harus sama dengan kekuatan mesin itu sendiri.

Prinsip kopling

Mempertimbangkan karakteristik teknis dari rotating AC transformer yang digunakan dalam pembuatan peralatan industri, dan prinsip operasi mereka, orang dapat menemukan analogi dengan prinsip operasi kopling berputar kopling mekanis. Nilai torsi pada poros penggerak harus sesuai dengan nilai dari nilai ini pada poros yang digerakkan. Selain itu, sangat penting untuk memahami bahwa kedua titik ini identik satu sama lain. Karena transduser linear didorong oleh duri antara cakram di dalam kopling.

Kopling elektromagnetik

Teknologi serupa diimplementasikan dalam motor traksi, yang menggunakan rotor fase. Sistem motor ini terdiri dari inti dan 4 utama, dan 4 tiang tambahan. Kutub utama adalah gulungan tembaga, yang mulai berputar karena kereta gigi, didorong oleh inti, juga disebut jangkar kotor. Pasokan listrik berasal dari empat kabel fleksibel. Bidang utama penerapan multi-pole motors adalah mesin berat. Mereka adalah kekuatan pendorong untuk mesin pertanian besar, transportasi kereta api dan peralatan mesin untuk beberapa jenis industri.

Pro dan kontra dari motor asynchronous

Transformer Rotary telah mendapatkan popularitas besar karena fleksibilitas mereka, memungkinkan mereka untuk digunakan di banyak industri. Namun, mekanisme ini, seperti perangkat lain, memiliki kelebihan dan kekurangannya. Mari kita lihat lebih dekat masing-masing.

Keuntungan dari trafo torsi AC:

  1. Desain mesin sederhana;
  2. Biaya perangkat murah;
  3. Performa tinggi;
  4. Manajemen konstruksi sederhana;
  5. Kemampuan untuk bekerja dalam kondisi yang sulit.

Kinerja tinggi motor AC asinkron dicapai karena daya tinggi, kerugian yang diminimalkan karena tidak adanya gesekan selama operasi mereka.

Kerugian dari trafo putar meliputi:

  1. Kehilangan daya saat mengubah kecepatan.
  2. Torsi berkurang dengan meningkatnya beban.
  3. Daya rendah saat startup.

Anda Sukai Tentang Listrik

  • Koneksi meteran listrik di apartemen

    Pencahayaan

    Meter utama konsumsi listrik di apartemen adalah meteran listrik. Sebagai aturan, pemasangan perangkat meteran jenis ini dilakukan oleh para ahli profil sempit (ahli listrik) dengan pengalaman, pengetahuan, dan kualifikasi yang relevan.