Включите настольный охлаждающий вентилятор, и лопасти начнут вращаться плавно, без видимых щеток и коллектора. Внутри находится небольшой двигатель переменного тока, скорее всего, асинхронный. Вместо того, чтобы подавать ток непосредственно в ротор, двигатель создает ток ротора за счет магнитной индукции статора. В этом суть принципа работы асинхронного двигателя: вращающееся магнитное поле индуцирует ток в роторе, а взаимодействие между этими двумя полями создает крутящий момент.
Что такое асинхронный двигатель?
Асинхронный двигатель — это электродвигатель переменного тока, в котором крутящий момент создается электромагнитно индуцированным током ротора. Статор подключен к источнику переменного тока и создает вращающееся магнитное поле. Ротор, обычно короткозамкнутый, имеет замкнутые цепи, в которых изменяющееся поле индуцирует напряжение. Поскольку ток течет в роторе без какого-либо прямого электрического контакта, двигателю не нужны щетки, контактные кольца и постоянные магниты.
Поскольку индуцированный ток зависит от относительного движения между ротором и полем статора, ротор не может вращаться с точно синхронной скоростью. Разница скоростей называется скольжением. Вот почему асинхронный двигатель также называют асинхронным двигателем. Для более широкого обзора семейств двигателей см. основные категории моторов .
Статор и ротор: две основные части
Каждый асинхронный двигатель имеет два активных компонента. Статор представляет собой неподвижный сердечник из тонких ламинированных стальных листов с размещенными в пазах медными или алюминиевыми обмотками. В однофазных двигателях обычно используется основная обмотка и вспомогательная обмотка. В трехфазных двигателях используются три обмотки, расположенные на расстоянии 120 градусов друг от друга. При подаче переменного тока обмотки создают вращающееся магнитное поле, пересекающее воздушный зазор.
Ротор – вращающаяся часть. Наиболее распространенной конструкцией является короткозамкнутый ротор, в котором алюминиевые или медные стержни встроены в многослойный сердечник и закорочены концевыми кольцами. Это придает двигателю простой и прочный корпус, в цепи ротора ничего не изнашивается. Для небольших приборов простота короткозамкнутого ротора является одной из основных причин долговечности асинхронных двигателей.
Как принцип работы асинхронного двигателя создает крутящий момент
Закон Фарадея гласит, что изменяющееся магнитное поле индуцирует напряжение в проводнике. В асинхронном двигателе вращающееся поле статора распространяется по стержням ротора. В проводниках наблюдается изменяющийся поток, поэтому индуцируется напряжение. Поскольку стержни закорочены через концевые кольца, в роторе течет ток.
Согласно закону Ленца, индуцированный ток создает магнитное поле, противодействующее вызвавшему его изменению. Это сопротивление приводит к возникновению механической силы на стержнях ротора. Усилие прикладывается по касательной, и двигатель начинает вращаться. Проще говоря, ротор постоянно гоняется за полем статора.
Почему ротор никогда не ловит поле
Если бы ротор достиг синхронной скорости, поле статора и ротор начали бы двигаться вместе. Не было бы ни относительного движения, ни наведенного напряжения, ни тока ротора, ни крутящего момента. Поэтому ротор всегда вращается немного медленнее вращающегося поля. Эта небольшая разница в скорости позволяет асинхронному двигателю продолжать создавать крутящий момент.
Синхронная скорость и скольжение
Скорость вращающегося поля статора называется синхронной скоростью. Для заданной частоты переменного тока и количества полюсов он рассчитывается как Ns = 120f/P, где f — частота сети в герцах, а P — количество полюсов. При 50 Гц 2-полюсное поле вращается со скоростью 3000 об/мин, а 4-полюсное поле вращается со скоростью 1500 об/мин. При 60 Гц скорости составляют 3600 об/мин и 1800 об/мин соответственно.
| Количество полюсов | 50 Гц | 60 Гц |
|---|---|---|
| 2 | 3000 об/мин | 3600 об/мин |
| 4 | 1500 об/мин | 1800 об/мин |
| 6 | 1000 об/мин | 1200 об/мин |
Скольжение определяется как s = (Ns - Nr)/Ns, где Nr — фактическая скорость ротора. На холостом ходу проскальзывание очень маленькое. При полной нагрузке типичный небольшой двигатель может иметь проскальзывание от 3 до 6 процентов. Если бы скольжение было нулевым, у ротора не было бы причины вращаться, поскольку не было бы индуцированного тока. Вот почему асинхронный двигатель по определению всегда работает медленнее вращающегося поля.
Однофазные и трехфазные асинхронные двигатели
Трехфазные асинхронные двигатели являются самозапускающимися, поскольку три комплекта обмоток естественным образом генерируют вращающееся магнитное поле. Они широко используются в промышленных насосах, компрессорах и приводах конвейеров. КПД и удельная мощность этих двигателей высоки, а управление скоростью может быть дополнено преобразователем частоты.
Однофазные асинхронные двигатели бывают разные. При наличии только одной обмотки поле статора пульсирует вдоль одной оси, а не вращается, поэтому ротор не может запуститься сам по себе. Стандартное решение — добавить вспомогательную обмотку и конденсатор для создания фазового сдвига. В однофазном двигателе с конденсаторным питанием конденсатор остается в цепи как во время запуска, так и во время работы, что повышает крутящий момент и эффективность.
Такая конструкция распространена в охлаждающих вентиляторах и устройствах с воздушным движением. Типичным примером является настольный двигатель переменного тока с холодным воздухом в алюминиевом корпусе в котором используется конденсаторная обмотка для обеспечения устойчивого вращения вентиляторного узла.
Оптовый настольный двигатель переменного тока с холодным воздухом YSY-1500-4 в алюминиевом корпусе, 1500 Вт Поставщики, Shengzhou Miduo Eletric Appliance Co., Ltd. - это оптовый китайский электродвигатель переменного тока с холодным воздухом в алюминиевом корпусе YSY-1500-4, завод мощностью 1500 Вт и ... Посмотреть продукт → Где вы найдете асинхронные двигатели в бытовой технике
Типичными вариантами применения являются охлаждающие вентиляторы, воздухоохладители, вентиляторы обогревателей, вытяжки и осушители. Принцип работы асинхронного двигателя дает этим продуктам недорогой и надежный способ включить вентилятор или воздуходувку от стандартной сети переменного тока. Поскольку ротор простой и бесщеточный, основными элементами износа являются подшипники и изоляция, а не электрическая цепь.
Вентиляторы обогревателей
Применение вентиляторов отопителей предъявляет более высокие требования к непрерывному потоку воздуха. Двигатель отопителя должен выдерживать поток теплого воздуха и постоянную тепловую нагрузку от теплообменника. По этой причине во многих нагревателях используется конденсаторный двигатель нагревателя для поддержания стабильной скорости вентилятора во время длительных рабочих циклов.
Оптовый двигатель с конденсаторным нагревателем YPY-8040, 2800 об/мин, поставщики, завод Shengzhou Miduo Eletric Appliance Co., Ltd. - это оптовый китайский электродвигатель с нагревателем конденсатора YPY-8040, завод со скоростью 2800 об / мин и двигатель YPY-8040 ... Посмотреть продукт → Вытяжки
Кухонные вытяжки сталкиваются с жиром, влажностью и чистящими химикатами. А двигатель переменного тока с масляным дымом в пластиковой капсуле часто предпочтительнее в таких условиях, поскольку герметичный пластиковый корпус защищает обмотки двигателя от попадания масла и влаги. Это практический пример того, как базовую конструкцию асинхронного двигателя можно адаптировать к требовательным условиям эксплуатации.
Оптовые пластиковые асинхронные двигатели YYS120-4, Фабрика - Shengzhou Mid Shengzhou Miduo Eletric Appliance Co., Ltd. - это оптовый завод по производству пластиковых асинхронных двигателей YYS120-4 в Китае и пластиковый асинхронный двигатель YYS120-4. Посмотреть продукт → На что обратить внимание при выборе небольшого асинхронного двигателя
Выбирая двигатель для нового прибора, начните с его применения, а затем проверьте электрические и механические детали. Принцип работы объясняет основы, но конечный продукт зависит от качества изготовления и выбора компонентов.
- Номинальное напряжение и частота: убедитесь, что двигатель рассчитан на 110 В/60 Гц, 230 В/50 Гц или на двойное номинальное напряжение.
- Скорость ротора и количество полюсов: проверьте скорость холостого хода и номинальную скорость под нагрузкой и сравните скольжение с целевым показателем вашего применения.
- Тип и размер конденсатора: конденсатор влияет на пусковой момент, эффективность работы и нагрев. Используйте значение, указанное разработчиком двигателя.
- Подшипник и изоляция: выберите качество подшипника и класс изоляции в зависимости от рабочей температуры и ожидаемого срока службы.
- Сертификация и тестирование: убедитесь, что двигатель соответствует стандартам электробезопасности и производительности, требуемым на вашем целевом рынке.
Проверьте двигатель в целом приборе. Измерьте повышение температуры в течение нескольких часов, прислушайтесь к необычному шуму и убедитесь, что скорость остается стабильной под нагрузкой. Если вы сравниваете варианты из поставщик двигателей , запрашивайте размеры и габаритные чертежи, а не полагайтесь только на данные каталога.
Принцип работы асинхронного двигателя прост: вращающееся поле статора создает индуцированный ток ротора, а скольжение поддерживает этот ток. В результате получился простой бесщеточный двигатель, который может годами надежно служить в вентиляторах, воздуходувках и бытовой технике. Понимание этих основ поможет вам выбрать правильный двигатель и задать правильные вопросы во время оценки поставщика.
++86 13524608688
