Při navrhování zařízení musíte znát rychlost elektromotoru. Pro výpočet rychlosti otáčení existují speciální vzorce, různé pro variabilní a konstantní napěťové motory.
Synchronní a asynchronní elektrické stroje
Variabilní napěťové motory jsou tři typy: synchronní, úhlová rychlost rotoru se shoduje s úhlovou frekvencí magnetického pole statoru; Asynchronní - v nich otáčení rotorových zpoždění za rotací pole; Sběratel, návrh a princip činnosti, jejichž je podobný konstantním napětí motoru.
Synchronní rychlost
Rychlost střídavého proudu závisí na úhlové frekvenci magnetického pole statoru. Tato rychlost se nazývá synchronní. V synchronních motorech se hřídel otáčí se stejnou rychlostí, která je výhodou těchto elektromechanů.
K tomu v rotoru vysoce výkonných strojů je vinutí, na kterém konstantní napětí vytváří magnetické pole. V nízkých výkonových zařízení jsou do rotoru vloženy konstantní magnety, nebo jsou jasně vyslovovány póly.
Uklouznutí
V asynchronních strojích je počet válců hřídele menší než synchronní úhlová frekvence. Tento rozdíl se nazývá Slip "S". V důsledku skluzu v rotoru je elektrický proud veden a hřídel se otáčí. Čím vyšší je, tím vyšší je točivý moment a menší rychlost. Když je však posuvné překročení nad určitou velikost, elektromotor se zastaví, začne se přehřátí a může selhat. Frekvence otáčení takových zařízení je vypočtena vzorcem na obrázku níže, kde:
- n - počet otáček za minutu,
- f - Frekvence sítě,
- p - počet párů pólů,
- s - Slip.
Taková zařízení mají dva typy:
- S krátkodobým rotorem. Vinutí v něm je odlitý z hliníku v procesu výroby;
- S fázovým rotorem. Vinutí jsou vyrobeny z drátu a připojují se k dalšímu odporu.
Nastavení frekvence otáčení
V procesu práce je třeba upravit počet revolucí elektrických strojů. Provádí se třemi způsoby:
- Zvýšení dodatečné odolnosti v okruhu rotoru elektromotorů s fázovým rotorem. Je-li to nutné, je těžké snížit obrat. Žádné tři a dva odpory nejsou povoleny;
- Připojení dalších odporů v obvodu statoru. Používá se k spuštění elektrických strojů s vysokým výkonem a upravit rychlost malých elektromotorů. Například počet otáček desktopového ventilátoru lze snížit otočením žárovky nebo kondenzátoru s ním. Stejný výsledek poskytuje snížení napájecího napětí;
- Změna frekvence sítě. Vhodné pro synchronní a asynchronní motory.
Pozornost! Rychlost otáčení kolektorových elektromotorů pracujících z sítě AC nezávisí na frekvenci sítě.
DC motory
Kromě variabilních napěťových strojů jsou k síti DC připojeny elektromotory. Počet revolucí těchto zařízení se vypočítá zcela odlišnými vzorce.
Jmenovitá rychlost otáčení
Počet otáček DC přístroje se vypočítá vzorec na obrázku níže, kde:
- n - počet otáček za minutu,
- U - Network napětí,
- RA a IY - odpor a proudová kotva,
- Konstanta motoru motoru (závisí na typu elektromu),
- F - magnetické pole statoru.
Tato data odpovídají jmenovitým hodnotám parametrů elektromashitus, napětí na excitaci a navíjení kotva nebo otáčení momentu na hřídeli motoru. Jejich změna umožňuje nastavit rychlost otáčení. Je velmi obtížné stanovit magnetický tok v reálném motoru, proto se proud používá pro výpočty tekoucí excitačním excitací nebo napětí vinutí napětí.
Počet otáček kolektorových elektromotorů AC lze nalézt ve stejném vzorci.
Nastavení rychlosti
Nastavení rychlosti elektrického motoru pracujícího z DC sítě je možná v širokých mezích. Je možné ve dvou rozsahech:
- Z nominálního. K tomu je magnetický tok snížen za použití dalšího regulátoru odolnosti nebo napětí;
- Z nominálního. K tomu je nutné snížit napětí na elektromotorické kotvi nebo zapnout odolnost vůči ní. Kromě snížení počtu otáček se provádí, když je elektromotor spuštěn.
Vědět, jak se vzorce vypočítá rychlostí otáčení elektromotoru, je nutné při navrhování a úpravě zařízení.
Video
Funkce multifázových systémů je schopnost vytvářet rotující magnetické pole v mechanicky pevném zařízení.
Cívka spojená s AC zdrojem tvoří pulzující magnetické pole, tj Magnetické pole se liší v rozsahu a směru.
Vezměte si válec s vnitřním průměrem D. Na povrchu válce, jsou zde tři cívky, prostorově posunuté vzhledem k sobě o 120 ° C. Cívky Připojte ke třífázovému zdroji napětí (obr. 12.1). Na Obr. 12.2 ukazuje plán pro změnu okamžitých proudů tvořících třífázový systém.
Každý z cívek vytváří pulzující magnetické pole. Magnetická polí cívek, interakce mezi sebou, tvoří výsledné rotující magnetické pole, charakterizované vektorem výsledné magnetické indukce
Na Obr. 12.3 ukazuje magnetické indukční vektory každé fáze a výsledný vektor vyrobený pro tři body času T1, T2, T3. Pozitivní směry osy cívek je indikováno +1, +2, +3.
V okamžiku, kdy jsou proudové a magnetické indukce v cívce AA pozitivní a maximální, v cívkách v Y a C-Z jsou stejné a negativní. Vektor výsledné magnetické indukce se rovná geometrické součtu magnetických indukčních vektorů cívek a shodují se osou cívky A-X. V okamžiku t \u003d t2 jsou proudy v cívkách AA a C-Z stejné a jsou opačné ke směru. Proud ve fázi je nula. Výsledný magnetický indukční vektor se otočil ve směru hodinových ručiček o 30 ° C. V okamžiku, kdy t \u003d t3, proudy v cívkách AA a jsou stejné velikosti a pozitivní, proud v fázi ČR je maximální a negativní, vektor výsledného magnetického pole je umístěn v negativním směru osa osy cívky CZ. Pro proměnlivou dobu proudu se vektor výsledného magnetického pole změní na 360 ° C.
Pole rotačního pole magnetického pole nebo synchronní frekvence otáčení
kde p je počet párů pólů.
Cívky znázorněné na Obr. 12.1, vytvořte bipolární magnetické pole s množstvím pólů 2P \u003d 2. Frekvence otáčení pole je 3000 ot / min.
Chcete-li získat čtyřpólové magnetické pole, musíte umístit šest cívek uvnitř válce, dvě pro každou fázi. Pak podle vzorce (12.1) se magnetické pole otáčí dvakrát pomalejší, s n 1 \u003d 1500 RP.
Chcete-li získat rotující magnetické pole, musíte provést dva podmínky.
1. Mají alespoň dvě prostorově vysídlené cívky.
2. Připojte se k cívím v proudových proudech fází.
12.2. Asynchronní motory.
Design, princip operace
Asynchronní motor má pevný
Část stator
, I. rotující
Podzařina rotor
. Stator umístil vinutí, který vytváří rotující magnetické pole.
Asynchronní motory se rozlišují s krátkodobým a fázovým rotorem.
V drážkách rotoru s krátkým navíjením jsou umístěny hliníkové nebo měděné tyče. Na koncích tyčí jsou uzavřeny hliníkovými nebo měděnými kroužky. Stator a rotor získávají z listů elektrické oceli, aby se snížily ztráty na vířivých proudech.
Fázový rotor má třífázové vinutí (pro třífázový motor). Konce fází jsou připojeny k obecnému uzlu a začátky byly odstraněny na tři kontaktní prsteny umístěné na hřídeli. Kroužky uveďte pevné kontaktní kartáče. Štětce jsou připojeny k spouštěči. Po spuštění motoru je odpor spouštěče hladce redukován na nulu.
Princip provozu asynchronního motoru zvážit na modelu znázorněném na obrázku 12.4.
Rotující magnetické pole statoru je prezentováno jako permanentní magnet otáčení s synchronní frekvencí otáčení n 1.
V vodičích uzavřeného vinutí rotoru jsou proudy nepostradatelné. Magnetické póly se pohybují ve směru hodinových ručiček.
Observer, který se nachází na rotujícím magnetu, zdá se, že magnet je pevný a vodič vinutí rotoru se pohybuje proti směru hodinových ručiček.
Pokyny otočných proudů definovaných pravidlem pravé ruky jsou uvedeny na Obr. 12.4.
Obr. 12.4.
Pomocí pravidla levé ruky najdeme směr elektromagnetických sil působících na rotoru a nutit jej k otáčení. Rotor motoru se otáčí s frekvencí otáčení N2 ve směru otáčení pole statoru.
Rotor otáčí asynchronně, což je frekvence otáčení jeho N2 je menší než kmitočet otáčení pole statoru n 1.
Relativní rozdíl v rychlostech pole statoru a rotor se nazývá posuvné.
Slip nemůže být roven nule, protože se stejnými poli pole a rotor by přestal cílit na proudy v rotoru, a proto by nebyl žádný elektromagnetický točivý moment.
Rotující elektromagnetický moment je vyvážen protilehlý brzdný moment m Em \u003d m 2.
S zvýšením zatížení hřídele motoru se brzdný bod stává více otáčení a zvýšení skluzu. Výsledkem je, že zvyšování indukujících a proudů indukovaných v navíjení rotoru. Zvyšuje se točivý moment a stává se rovný brzdícího momentu. Točivý moment se může zvýšit se zvýšením skluzu na určitou maximální hodnotu, po kterém se dalším zvýšením brzdného momentu, točivý moment prudce snižuje a motor se zastaví.
Zasuňte inhibovaný motor se rovný. Říká se, že motor pracuje v režimu zkratu.
Frekvence otáčení uvolněného asynchronního motoru N2 je přibližně stejná jako synchronní frekvence n 1. Posuvné vykládané motor s 0. Říká se, že motor pracuje v klidovém režimu.
Slip asynchronní stroj pracující v režimu motoru se liší od nuly na jeden.
Asynchronní stroj může pracovat v režimu generátoru. K tomu je jeho rotor musí otáčet motor třetích stran ve směru otáčení magnetického pole statoru s frekvencí n 2\u003e n 1. Slip asynchronní generátor.
Asynchronní stroj může pracovat v režimu napájení brzdy. K tomu je nutné otočit jeho rotor ve směru opačném směru otáčení magnetického pole statoru.
V tomto režimu se s\u003e 1. Zpravidla používají asynchronní stroje v režimu motoru. Asynchronní motor je nejběžnějším typem motoru v průmyslu. Frekvence otáčení pole v asynchronním motoru je pevně spojena s frekvencí sítě F1 a počtem dvojice stolů statorů. Při frekvenci F 1 \u003d 50 Hz je následující rozsah rotačních frekvencí.
Je známo, že rychlost magnetického pole je určena frekvencí střídavého proudu. Zejména pokud je třífázový vinutí motoru v šesti drážkách na vnitřním povrchu statoru, pak poloviční období střídavého proudu, vektoru magnetické indukce bude činit půl otočení a po celou dobu - jeden obrat. V tomto případě, vinutí statoru vytváří magnetické pole s jedním párem pólů a nazývá se bipolární.
Pokud se stator vinutí skládá ze šesti cívek (dvě postupně spojené cívky pro každou fázi), umístěné do dvanácti drážek, pak v polovině období AC, vektoru magnetické indukce se změní na čtvrtinu obratu a po celou dobu půl otočení. Místo dvou pólů na třech vinutí má magnetické pole statoru čtyři póly (dva páry pólů).
Rychlost otáčení magnetického pole je nepřímo úměrná počtu párů pólů.
kde ѓ je frekvence střídavého proudu v Hz, a koeficient 60 se objevil v důsledku skutečnosti, že N1 je přijata k měření v otáčkách za minutu.
Vzhledem k tomu, že počet párů pólů může být pouze celé číslo, pak rychlost otáčení magnetického pole může být přijata libovolná, ale pouze určité hodnoty:
Asynchronní rotor motoru se otáčí na stejnou stranu, že N magnetické pole, s rychlostí, mírně nižší rychlostí otáčení magnetického pole, protože pouze v tomto případě budou EMF a proudy indukovány v vinutí rotoru a rotující moment bude být provozován na rotoru. Označte rychlost otáčení rotoru N2. Potom hodnota N1 - N2, která se nazývá rychlost skluzu, je relativní rychlost magnetického pole a rotorem a stupeň rotoru za magnetickým polem, vyjádřený jako procento, se nazývá posuvné s:
Posuvný asynchronní motor při jmenovitém zatížení je obvykle 3-7%. S rostoucím zatížením se posuvné zvyšuje a motor se může zastavit.
Rotující moment M asynchronního motoru je vytvořen v důsledku interakce magnetického toku statoru F, s indukovaným proudem indukovaného rotoru indukovaného proudu I2, takže hodnota je úměrná produktu I2F. Motor bude fungovat neustále s konstantní rychlostí rotoru, když jsou momenty rovnováhy, tj Poté, když je točivý moment účinku rovný brzdný moment na hřídeli motoru M Mop:
Jakékoliv zatížení stroje odpovídá určitému počtu rotoru rotoru N2 a určitého skluzu S.
Upozorňujeme, že frekvence otáčení magnetického pole nezávisí na způsobu provozu asynchronního stroje a jeho zatížení.
Při analýze provozu asynchronního stroje se často používá koncept otáčení magnetického pole SH / je často používán, což je stanoveno poměrem:
uK0 \u003d (2 p f) / p \u003d p n0 / 30 [rad / s] 2. 4
Elektrárna je jednoduchá
Úvod. Článek popisuje nejjednodušší generátor elektronvace, který je schopen snížit jeho hmotnost a zvýšit. Dosavadní dílna je schopna změnit hmotnost ve velmi malém rozsahu až 50% počáteční hmotnosti. Doporučení se proto provádějí na jeho zdokonalení. Experimenty Sergey Godina a Vasily Roshchina Dva ruská fyzika vytvořila velmi zajímavý generátor. Ve skutečnosti se jedná o permanentní magnety umístěné na speciálním disku s magnety. Při otáčení "disku s magnety" ve směru hodinových ručiček se snížila hmotnost generátoru a během otáčení se proti směru hodinových ručiček snížil.
A navíc se zvýšit, antigrachitační účinek může být způsoben přidáním nového schopného otáčení magnetů vybavených mini elektromotory. Druhý krok by měl
, Nahradit v "bubnových" permanentních magnetech na elektromagnetech.Co je permanentní magnet? Ve skutečnosti je to sada kruhových proudů takové malé elektromagnetiky "Šité" do těla magnetu.
V předchozím odstavci bylo prokázáno, že rychlost otáčení magnetického pole je konstantní a je určena proudovou frekvencí. Zejména pokud je třífázový vinutí motoru umístěno do šesti drážek na vnitřním povrchu statoru (obr. 5-7), jak je znázorněno (viz obr. 5-4), osa magnetického toku bude otáčet se
více než polovina doby AC na půl otočení a po celém období - jeden tah. Rychlost otáčení magnetického toku může být reprezentována následovně:
V tomto případě vinutí statoru vytváří magnetické pole s jedním párem pólů. Takový vinutí se nazývá bipolární.
Pokud se stator vinutí skládá ze šesti cívek (dvě postupně spojené fázové cívky), položené ve dvanácti drážkách (obr. 5-8), pak v důsledku konstrukcí podobných bipolárním vinutí, je možné získat osu Magnetický tok pro poloviční období se rozsvítí čtvrtinový obrat a po celou dobu - na půl otočení (obr. 5-9). Místo dvou pólů ve třech
vinutí pole statoru má nyní čtyři póly (dva páry pólů). Rychlost otáčení magnetického pole statoru v tomto případě se rovná
Zvýšením počtu drážek a vinutí a výrobu podobných argumentů lze dospět k závěru, že rychlost otáčení magnetického pole v obecném případě ve dvojicích pólů je rovna
Vzhledem k tomu, že počet párů pólů může být celé číslo (počet cívek v navíjení statoru je vždy násobkem tří), pak rychlost otáčení magnetického pole nemusí mít libovolné, ale poměrně definované hodnoty (viz Tabulka 5.1).
Tabulka 5.1.1.1.1
V praxi se získá konstantní hodnota točivého momentu působícího na rotoru po dobu jedné tahu, počet drážek v statoru výrazně se zvyšuje (obr. 5-10) a každá strana cívky je umístěna v několika drážkách a každém vinutí Skládá se z několika sekcí spojených mezi samotnou konzistentně. Vinutí, zpravidla dělat dvouvrstvou. V každé drážce naskládané na druhé dvě strany sekcí dvou různých cívek a pokud jedna aktivní strana leží na dně jedné drážky, pak druhá aktivní strana této sekce leží v horní části druhé drážky, sekce a Cívky jsou navzájem spojeny tak, že ve většině dílčích vodičů byl stejný směr drážky proudů.