Принцип работы и приложения трехфазных асинхронных двигателей

Рабочий принцип трехфазного асинхронного двигателя
Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя основан на электромагнитной индукции, явление, обнаруженное Майклом Фарадеем в 19 веке. В типичной трехфазной системе переменного тока вытекает электрический ток в трех отдельных проводах, каждый из которых несет ток, который находится вне фазы с остальными на 120 градусов.

Это разность фаз создает вращающееся магнитное поле в статоре двигателя. Статор состоит из трех наборов обмоток, расположенных на расстоянии 120 градусов друг от друга, и когда к этим обмоткам поставляется трехфазный ток, он производит вращающее магнитное поле, которое непрерывно поворачивается в пространстве. Прочность и направление магнитного поля постоянно меняются, что вызывает электрический ток в роторе.

Ротор, который обычно представляет собой проводящий материал с замкнутой петлей (например, медь или алюминий), пытается соответствовать вращающемуся магнитному полю, но всегда слегка отстает, создавая скольжение, которое является характерным для асинхронных двигателей. Это проскальзывание между магнитным полем и скоростью ротора - это то, что генерирует крутящий момент, необходимый для поворота ротора и выполнения механической работы.

Крутящий момент и скорость
Одна из ключевых характеристик Трехфазный асинхронный мотор его отношения с крутящей скоростью. Крутящий момент двигателя обратно пропорционален его скорости, что означает, что по мере увеличения нагрузки на двигатель скорость двигателя немного уменьшается. Эта характеристика делает двигатель идеальным для приложений, где нагрузка может варьироваться, например, в вентиляторах, насосах и компрессорах.

Синхронная скорость (скорость, с которой вращается магнитное поле) определяется частотой электрического питания и количеством полюсов в статоре. Скорость ротора всегда будет немного меньше, чем синхронная скорость, и разница между этими скоростями - это скольжение.

Преимущества перед другими двигателями
По сравнению с другими типами мотор, трехфазный асинхронный мотор предлагает ряд преимуществ:

Надежность: двигатель прост в дизайне, что делает его менее склонным к поломкам. Он не полагается на кисти или внешние начальные механизмы, что облегчает обслуживание.

Высокий стартовый крутящий момент. Трехфазные асинхронные двигатели способны обеспечить высокий стартовый крутящий момент, что особенно полезно в приложениях, где нагрузка должна быть начата с постоянной позиции, например, в тяжелой технике.

Экономическая эффективность: эти двигатели дешевле в производстве и обслуживании по сравнению с другими типами двигателей, такими как синхронные или бесщеточные двигатели. Отсутствие кистей и коммутаторов способствует снижению затрат на техническое обслуживание в долгосрочной перспективе.

Широкий спектр применений: от вождения насосов и вентиляторов в системах HVAC до питания промышленных конвейеров и машин, трехфазный асинхронный двигатель может обрабатывать различные применения, часто в масштабных промышленных операциях.

Общие приложения
Трехфазные асинхронные двигатели используются в самых разных отраслях промышленности из-за их универсальности и эффективности. Вот некоторые общие приложения:

Промышленное производство: эти двигатели используются для питания конвейеров, машин, миксеров и другого оборудования, найденного на фабриках.
Системы HVAC: необходимо для запуска больших вентиляторов, воздуходувок и систем охлаждения в зданиях, обеспечивающих климат -контроль.
Системы водоснабжения и накачки: эти двигатели идеально подходят для вождения насосов, которые транспортируют воду, сточные воды или другие жидкости.
Сельское хозяйство: в сельском хозяйстве они используются для ирригационных насосов, зерновых мельниц и других машин, которые требуют непрерывной, надежной работы.