Трехфазный асинхронныймотор— тип асинхронного двигателя, который питается от одновременного подключения трехфазного переменного тока напряжением 380 В (разность фаз 120 градусов). В связи с тем, что ротор и статор вращающегося магнитного поля трехфазного асинхронного двигателя вращаются в одном направлении и с разной скоростью, возникает скольжение, поэтому его называют трехфазным асинхронным двигателем.
Скорость ротора трехфазного асинхронного двигателя ниже скорости вращающегося магнитного поля. Обмотка ротора генерирует электродвижущую силу и ток за счет относительного движения с магнитным полем и взаимодействует с магнитным полем для создания электромагнитного крутящего момента, достигая преобразования энергии.
По сравнению с однофазным асинхронныммоторы, трехфазный асинхронныймоторыимеют более высокие эксплуатационные характеристики и позволяют экономить различные материалы.
В зависимости от конструкции ротора трехфазные асинхронные двигатели можно разделить на двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с обмотками.
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет простую конструкцию, надежную работу, малый вес и низкую цену, что нашло широкое применение. Его основным недостатком является сложность регулирования скорости.
Ротор и статор трехфазного асинхронного двигателя с обмоткой также снабжены трехфазными обмотками и подключены к внешнему реостату через контактные кольца, щетки. Регулировка сопротивления реостата может улучшить пусковые характеристики двигателя и отрегулировать скорость двигателя.
Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя
При подаче на трехфазную обмотку статора симметричного трехфазного переменного тока создается вращающееся магнитное поле, которое вращается по часовой стрелке по внутреннему круговому пространству статора и ротора с синхронной скоростью n1.
Поскольку вращающееся магнитное поле вращается со скоростью n1, проводник ротора вначале неподвижен, поэтому проводник ротора будет пересекать вращающееся магнитное поле статора, создавая индуцированную электродвижущую силу (направление индуцированной электродвижущей силы определяется правилом правой руки).
Из-за короткого замыкания проводника ротора с обоих концов короткозамыкающим кольцом, под действием индуцированной электродвижущей силы, проводник ротора будет генерировать индуцированный ток, который в основном имеет то же направление, что и индуцированная электродвижущая сила. Токонесущий проводник ротора подвергается воздействию электромагнитной силы в магнитном поле статора (направление силы определяется с помощью правила левой руки). Электромагнитная сила создает электромагнитный крутящий момент на валу ротора, заставляя ротор вращаться в направлении вращающегося магнитного поля.
Из вышеприведенного анализа можно сделать вывод, что принцип работы электродвигателя заключается в следующем: когда трехфазные обмотки статора двигателя (каждая с разницей электрического угла 120 градусов) питаются трехфазным симметричным переменным током, создается вращающееся магнитное поле, которое разрезает обмотку ротора и создает в обмотке ротора индуцированный ток (обмотка ротора представляет собой замкнутую цепь). Проводник ротора с током будет генерировать электромагнитную силу под действием вращающегося магнитного поля статора. Таким образом, на валу двигателя образуется электромагнитный момент, заставляющий двигатель вращаться в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле.
Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя
Основная схема подключения трехфазных асинхронных двигателей:
Шесть проводов обмотки трехфазного асинхронного двигателя можно разделить на два основных способа соединения: соединение треугольником и соединение звездой.
Шесть проводов = три обмотки двигателя = три вывода + три вывода, при этом мультиметром измеряется соединение между выводами и выводами одной и той же обмотки, т. е. U1-U2, V1-V2, W1-W2.
1. Метод соединения треугольник-треугольник для трехфазных асинхронных двигателей
Метод соединения треугольником-треугольником заключается в последовательном соединении головок и концов трех обмоток для образования треугольника, как показано на рисунке:
2. Метод соединения звездой для трехфазных асинхронных двигателей
Метод соединения звездой заключается в соединении концов хвоста или головы трех обмоток, а остальные три провода используются в качестве силовых соединений. Метод соединения показан на рисунке:
Пояснение схемы электропроводки трехфазного асинхронного двигателя в рисунках и тексте
Распределительная коробка трехфазного двигателя
При подключении трехфазного асинхронного двигателя способ подключения соединительной детали в распределительной коробке следующий:
При угловом подключении трехфазного асинхронного двигателя способ подключения соединительной детали распределительной коробки следующий:
Существует два способа подключения трехфазных асинхронных двигателей: соединение звездой и соединение треугольником.
Метод триангуляции
При намотке катушек с одинаковым напряжением и диаметром провода метод соединения звездой имеет в три раза меньше витков на фазу (в 1,732 раза) и в три раза меньше мощности, чем метод соединения треугольником. Метод соединения готового двигателя был зафиксирован на напряжение 380 В и, как правило, не пригоден для модификации.
Метод подключения можно изменить только тогда, когда уровень трехфазного напряжения отличается от обычного 380 В. Например, когда уровень трехфазного напряжения составляет 220 В, можно изменить метод соединения звездой исходного трехфазного напряжения 380 В на метод соединения треугольником; Когда уровень трехфазного напряжения составляет 660 В, можно изменить метод соединения треугольником исходного трехфазного напряжения 380 В на метод соединения звездой, и его мощность останется неизменной. Как правило, двигатели малой мощности подключаются звездой, а двигатели большой мощности подключаются треугольником.
При номинальном напряжении следует использовать двигатель, соединенный треугольником. Если его заменить на двигатель, соединенный звездой, он относится к работе с пониженным напряжением, что приводит к снижению мощности двигателя и пускового тока. При запуске двигателя большой мощности (метод соединения треугольником) ток очень высок. Чтобы уменьшить влияние пускового тока на линию, обычно применяется понижающий пуск. Одним из методов является изменение первоначального метода соединения треугольником на метод соединения звездой для запуска. После запуска метода соединения звездой он преобразуется обратно в метод соединения треугольником для работы.
Схема подключения трехфазного асинхронного двигателя
Физическая схема линий прямой и обратной передачи для трехфазных асинхронных двигателей:
Для достижения прямого и обратного управления двигателем любые две фазы его питания могут быть отрегулированы относительно друг друга (мы называем это коммутацией). Обычно фаза V остается неизменной, а фазы U и W регулируются относительно друг друга. Для того чтобы гарантировать, что последовательность фаз двигателя может быть надежно заменена при работе двух контакторов, проводка должна быть согласована на верхнем порту контакта, а фаза должна быть отрегулирована на нижнем порту контактора. Из-за перестановки последовательности фаз двух фаз необходимо гарантировать, что две катушки KM не могут быть включены одновременно, в противном случае могут возникнуть серьезные короткие замыкания между фазами. Поэтому необходимо использовать блокировку.
В целях безопасности часто используется двойная блокировка цепи управления прямым и обратным ходом с блокировкой кнопок (механической) и блокировкой контактора (электрической). При использовании блокировки кнопок, даже если кнопки прямого и обратного хода нажаты одновременно, два контактора, используемые для регулировки фаз, не могут быть включены одновременно, что механически предотвращает короткие замыкания между фазами.
Кроме того, благодаря взаимоблокировке применяемых контакторов, пока один из контакторов включен, его долго замкнутый контакт не замкнется. Таким образом, при применении механической и электрической двойной блокировки система питания двигателя не может иметь межфазных коротких замыканий, эффективно защищая двигатель и избегая несчастных случаев, вызванных межфазными короткими замыканиями во время фазовой модуляции, которые могут сжечь контактор.
Время публикации: 07-авг-2023
