Třífázový asynchronní motor

Návrh třífázového asynchronního motoru a jeho hlavní parametry

Třífázový motor je elektromotor, který je napájen třífázovou elektrickou sítí.

Asynchronní motor je střídavý elektromotor, u kterého se rychlost rotoru nerovná rychlosti otáčení magnetického pole vytvářeného statorem.

Hlavní části třífázového motoru, včetně asynchronního, jsou:

Třífázový asynchronní motor má tři vinutí umístěná na pólech železného jádra, které má prstencový tvar, vzájemně vůči sobě pod úhlem 120 stupňů. Uvnitř tohoto jádra je kovový válec, který je rotorem. Konstrukční prvky rotoru jsou znázorněny na obrázku níže.

Obrázek 1. Rotor. Author24 — online výměna studentských prací

1 — jádro; 2 — vinutí; 3 — hřídel; 4 – kontaktní kroužky; a – rotor s klecí nakrátko; b — rotor ve fázovém provedení.

Rotor se otáčí uvnitř statoru. Jeho hřídel je spojena s díly motoru agregátorem. Existují dva typy rotorů: fázový a klecový. Fázový rotor je motor, který lze upravit přidáním dalších odporů do jeho obvodu. Takové motory se používají při startování se zátěží na hřídeli. Zvýšení počtu odporů poskytuje možnost zvýšení rozběhového momentu. Zkratovaný rotor je zalit do povrchu jádra a na obou koncích uzavřen pomocí dvou měděných kroužků. Samotný rotor se skládá z hliníkových tyčí a dvou konců se dvěma kroužky, které jsou zkratovány.

„Třífázový asynchronní motor“
Pomoc od odborníka na téma práce
Řešení problému s AI za 2 minuty
Pomoc s abstraktem z neuronové sítě

Stator je stacionární část, která generuje rotující magnetické pole. Konstrukční schéma statoru je znázorněno na obrázku níže.

Obrázek 2. Stator. Author24 — online výměna studentských prací

1 — rám; 2 — jádro; 3 – vinutí.

Skříň statoru je vyrobena z litiny, někdy z hliníku. Obsahuje jádro z elektroocelových plechů, jejichž tloušťka nepřesahuje 0,5 milimetru. Desky jsou upevněny švy nebo sponkami a jsou připevněny k rámu pomocí zajišťovacích šroubů. Statorová vinutí jsou vůči sobě posunuta o 120 stupňů a jsou vložena do štěrbin na vnitřní straně jádra. Jsou vyrobeny z izolovaného měděného nebo hliníkového drátu čtvercového nebo kruhového průřezu.

Třífázový asynchronní motor se vyznačuje konstrukcí a elektrickými charakteristikami, které určují rozsah jeho použití. Mezi hlavní patří:

1. Výkon motoru.
2. Napájecí napětí motoru.
3. Typický provozní režim.
4. Stupeň ochrany.
5. Třída tepelné odolnosti izolace.

Princip činnosti třífázového asynchronního motoru

Souhrn momentů vytvořených jednotlivými vodiči tvoří výsledný moment motoru, v důsledku čehož vzniká elektromagnetický pár sil, který má tendenci otáčet rotor ve směru pohybu elektromagnetického pole rotoru. Rotor, který získal určitou rychlost, a magnetické pole se začnou otáčet synchronně, to znamená různými rychlostmi. U asynchronních motorů je rychlost rotoru vždy nižší než rychlost magnetického pole statoru.

Točivý moment motoru vzniká interakcí sil mezi proudy indukovanými v rotoru a magnetickým polem. Síla proudů v rotoru je určena relativní frekvencí rotace pole vzhledem k rotoru otáčejícímu se ve stejném směru.

Pokud by se rotor otáčel stejnou frekvencí jako pole, nedošlo by k žádnému pohybu. Bylo by v klidu vzhledem k magnetickému poli a nemohla by v něm vzniknout elektromotorická síla, která by ho uvedla do pohybu.

S rostoucím zatížením motoru se musí zvyšovat proud nejen v rotoru, ale i ve statoru, proto je při provozu třífázových asynchronních motorů nutné dodržovat určitá pravidla. Použitý motor musí mít výkon nezbytný k pohonu stroje. Pokud zatížení nedosáhne 40% normálního zatížení a statorová vinutí jsou zapojena do trojúhelníku, pak má smysl je přepnout do hvězdy. Chcete-li změnit směr otáčení motoru, musíte prohodit dva vodiče vedení, které jsou připojeny k motoru, což se provádí pomocí dvoupólového spínače. Děje se tak automaticky, protože elektrický proud v rotoru vytváří v okolním prostoru vlastní magnetické pole, které působí na vinutí statoru a vyvolává v nich elektromotorickou sílu. Reakce kotvy (vztah mezi magnetickými toky statoru a rotoru) způsobuje změnu proudu ve statoru, čímž je zajištěna koordinace elektrického výkonu odebraného ze sítě a mechanického výkonu dodávaného motorem.