Тақырыбы: Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы

Жоспар: 1.Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы

2. Жүктелген асинхронды қозғалтқыштың жұмыс істеу

Статордың өзекшесі (10-сурет) қалындығы 0,35 немесе 0,5 мм болат тіліктерден (пластиналардан) жиналады. Тіліктерді штамптау арқылы алады, олардың ішкі жағында ойықтар (паздар) жасалынған. Құйынды токтан болатын шығынды азайту үшін тіліктерді лакпен немесе тотықтырылған қабықшақпен оқшауламайды, одан әрі жеке дестеге жинайды да қозғалтқыштың станинасының 3 табанының ішінде бекітеді. Станинаның екі жақ бүйіріне қалқандар бекітіледі. Қалқан ішінде ротор білігіне тірек болатын подшипниктер орналасады. Станинаны фундаментке орналастырады.

Статорды бойлай орналасқан, ойықтардан құралған науашаларына (паздарына) оның орамасының өткізгіштері 2 салынады. Орама өткізгіштерін үш фазалы жүйе құратын етіп жалғайды. Машинаның қалқаншасында 4 алты қысқыштар болады, оларға әр фазаның басы мен соңы жалғанады. Статор орамасы үш фазалы қозғалтқышты екі түрлі желілік кернеуге қосуға мүмкіндік береді. Мысалы, қозғалтқыш кернеуі 380 және 220В желіден жұмыс істей алады. Машинаның қалқаншасында қозғалтқыш арналған желінің екі кернеуі де, яғни 220/197В немесе 380/220В көрсетіледі.

10-сурет. Асинхрондьг қозғалткыш статордыц кұрылысы

10.1.-сурет. Статор орамасын үш бұрыштап (а) және жұлдызша (б) қосу кезінде

кыскыштарды косу

Қалқаншада көрстелген төмен кернеулер үшін статор орамасы үшбұрыштап ал жоғарғы кернеу үшін – жұлдызшы қосылады.

Статор орамасын үшбұрыштап қосу үшін машина қалқаншасында жоғары қатарда орналасқан қысқыштарды төмендегілермен ұстатқыш арқылы қосады(10.1.-сурет), ал ірбір бірге қосылған қысқыштарды үш фазалы желінің желілк өткізгіштеріне қосады. Жұлдызша қосу үшін қалқаншадағы төменгі үш қысқыштарды ортақ нүктеге ұстатқыш арқылы қосылады, ал жоғарғы қатардағы қысқыштарды үш фазалы жүйенің желілік өткізгіштеріне қосады (10.1.б -сурет).

Ротор өзекшесін 1 (10.1.а -сурет) қалңдығы 0,5 мм болат тіліктерден жиналады. Тіліктерді құйынды ток шығынын азайту үшін лакпен немесе тотыққан қабыршақпен оқшауламайды. Тіліктерді ойықты етіп штамптайды, оларды дестелеп жинайды да, машинаның білігіне бекітеді. Дестелерден науашаларды бойлай орналасқан цилиндр құралады, оның ішіне ротор орамасының өткізгіштерін 2 салады. Орама түріне байланысты асинхронды машиналар фазалық және қысқа тұйықталған роторлы болып екіге бөлінеді. Ротордың қысқа тұйықталған орамасы тиын дөңгелегі тәрізді етіп жасалынады (10.1.б –сурет). Ротор науашыларына шомбал стерженьдер салып оның екі жақ ұштарын мыстан жасаған сақинамен қосады (10.1. а-сурет).Қысқа тұйықталған ораманы көбінесе алюминиден жасайды. Алюминийді ыстық күінде ротор науашасына қысымен құяды. Мұндай орам әр үақытты қысқа тұйықталынған және оған кедергі қосу мүмкін емес. Ротордың фазалық орамасы статордың орамасындай етіп жасалынды, яғни өткізгіштер бір-бірімен үш фазалы жүйе жасайтындай етіп жалғанады. Үш фазаның орамалары жұлдызша қосылады. Орама бастары ротор білігінде бекітілген үш түйіспелік мыс сақинасына қосылған. Сақиналар бір-бірінен және білктен оқшауламаланған және ротормен

10.2.-сурет. Қысқа тұйықталған асинхронды қозғалтқыштың роторы:

а— құрылысы, б — орама

бірге айналады. Сақиналар айналғанда олардың беті сақиналар үстінде қозғалмайтындай етіп бекітілген көмір немесе мыс шеткалар арқылы сырғанайды. Ротор орамасы кедергіге немесе жоғарыда көрсетілген щеткалар арқылы қысқа тұйықталуы да мүмкін.

Қысқа тұйықталған ротор бар қозғалтқыштар қарапайым және пайдалануда сенімді, фазалық роторы бар қозғалтқыштарға роторлы қозғалтқыштардың жұмысқа қосу және реттеу сипаттамалары жөнінде артықшылығы бар.

Қазіргі кезде асинхронды қозғалтқыштардың көпшілігін қысқа тұйықталған басқа ротормен жасайды, тек үлкен қуаты немесе арнайы жағдайларда роторды фазалық орамалы етіп жасайды.

Асинхронды қозғалтқыштың жоғарыда көрсетілген артықшылықтарынан басқа кемшіліктері де бар. Олардың ішінде ең елеулісіне қуат коэффициентінің салыстырмалы төмендігі жатады. Асинхронды қозғалтқыштың қуат коэфициентінің төмен болуы магнит өрісі қоздыруға жұмсалатын реактивтік қуаттың үлкен болуына байланысты. Асинхронды қозғалтқышында магнит өрісі өз жолында статор мен ротор аралығында болатын ауа саңлауымен кездеседі. Ауа саңлауы магниттік кедергіні үлкейтеді, ал ол қозғалтқыш пайдаланатын реактивтік қуатты өсіреді. Асинхронды қозғалтқыштың қуатты өсіреді. Асинхронды қозғалтқыштың қуат коэффициентін жоғарылату үшін ауа саңлауын азайтуға тырысады, ол кішкентай қозғалтқыштарда (2-5 кВт) 0,3 мм-ден аспайды. Қуаты үлкен қозғалтқыштарда байланысты ауа саңлауының шамасы 2-2,5 мм-ден аспайды.

Жұмыс режимінде қозғалтқыштың роторы статордың магнит өрісінің айналу жиілігі n₁-ден кіші жиілікпен n₂ айналады. Сондықтан үлкен жиілікті магнит өрісі ротормен салыстырғанда магнит өрісі мен ротордың жиілігі айырмасына, яғни n_s= n₁- n₂ жылжиды. Ротордың айнымалы магнит өрісіне қарағанда қалып қоюы жылжымамен S сипатталады. Жылжыма, айналып тұрған ротормен салыстырғандағы статордың магнит өрісінің айналуы жиілігінің статор өрісінің жиілігіне қатныасымен анықталады: S= n_s/ n₂= (n₁- n₂) / n₁.

Асинхронды қозғалтқыштардың жұмыс режимінде жылжыма мәні аз. Қазіргі асинхронды қозғалтқыштарында толық жүктеме кезінде жылжыма 3-5% болады, яғни ротор статордың магнит өрісінің жиілігінен аздаған айырмашылығы бар жиілікпен айналады. Бос жүріс кезінде, яғни білікте жүктеме жоқ кезде, жылжыма өте аз, оны нольге тең деп қарауға болады.

Ротордың айналу жиілігін мынадай қатынастардан анықтауға болады:

n₂= n₁- u_s =n₁(1-S) = (60f/p) (1-S)

Қозғалтқыш моменттер тепе-тең болған кезде ротордың айналу жиілігі тұрақты болып орнықты жұмыс істейді. Моменттер тепе-тең болу үшін қозғалтқыштың айналдырушы моменті М оның білігіндегі тежеу моментіне М тең болуы қажет. Тежеу моментін механикалық энергия қабылдағышы, мысалы токарьлық станоктың кескіші тудырады. Сондықтан, М=М₂ деп жазуға болады. Кез келген жүктемеге ротордың белгілі айналу жиілігі n₂ және белгілі жылжыма S сәйкес келеді.

Статордың магнит өрісі роторға қарағанда n₂ жиілігімен айналады да оның ормасына Е₂ ЭҚК –ін индукциялайды. Осы ЭҚК-тің әсерімен тұйықталған ротор орамасында І₂ тогы жүреді. Егер машина білігінде жүктеме өссе, яғни тежеу моменті көбейсе, онда моменттер тепе-теңдігі бұзылады, өйткені тежеу моменті айналдырушы моментінен артық болады. Бұл ротордың айналу жиілігін кемітеді, соның салдарынан жылжыма мөлшері өседі. Жылжымалының өсуі статордың магнит өрісінің ротор орамасының өткізгіштерін жиірек кесіп өтуіне алып келеді. Ротор орамасында индукцияланған ЭҚК Е₂ өседі, соның нәтижесінде ротордағы ток та, қозғалтқыш дамытқан айналдырушы момент те өседі.

Лекция