Ecoparcovka.ru

ЭкоПарковка СТО
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое синхронный двигатель или асинхронный

К синхронным принято относить электродвигатели, которые функционируют на переменном токе и имеют ротор с частотой вращения, совпадающей с частотой оборотов магнитного поля в конструкции агрегата.

Ключевые элементы синхронного электродвигателя:

  1. якорь;
  2. индуктор.

Первый элемент агрегата располагается на статоре. Индуктор размещается на роторе, который отделен от статора воздушной прослойкой. Структура якоря представлена обмоткой (одной или несколькими). Токи, которые подаются в соответствующий элемент двигателя, формируют магнитное поле, вращающееся с заданной частотой и взаимодействующее с полем индуктора. Индуктор включает 2 полюса — в виде постоянных магнитов.

Синхронный агрегат может функционировать в двух режимах:

  • как собственно электродвигатель;
  • как генератор.

Первый режим работы предполагает взаимодействие магнитного поля, формирующегося на якоре, и поля, которое образуется на полюсах индуктора. Синхронный двигатель в режиме генератора функционирует за счет электромагнитной индукции: в процессе вращения ротора магнитное поле, которое формируется на обмотке, по очереди взаимодействует с фазами обмотки на статоре, вследствие чего образуется электродвижущая сила.

В чем преимущества асинхронных электродвигателей?

Асинхронные двигатели переменного тока проще и дешевле электродвигателей других типов, поэтому в настоящее время их применяют все чаще. При выборе асинхронного двигателя следует учитывать два фактора – к.п.д. преобразования энергии и тип исполнения агрегата.

К.п.д. В ряде стран законодательством установлена минимальная величина к.п.д. для электродвигателей приводов, однако многие производители изготавливают электродвигатели по более жестким стандартам Национальной ассоциации производителей электрооборудования США (NEMA). Если, выбирая электродвигатель, вы видите, что он соответствует стандарту NEMA Premium, то это гарантирует его высокий к.п.д., надежность и экономичность.

У электродвигателей обычного качества к.п.д. равен 75. 85%, у агрегатов высшего качества – 85. 95%. Как считают специалисты, агрегаты с высоким к.п.д. стоят намного дороже обычных, но если электродвигатель будет работать непрерывно, он окупится быстро. Кроме того, благодаря экономии энергии улучшается экологическая обстановка, на которую все больше обращают внимание в цивилизованных государствах.

Тип исполнения – важная характеристика при выборе электродвигателя. Существует пять основных исполнений асинхронных электродвигателей:

• ODP (Open drip proof) – «каплезащищенный электродвигатель открытого исполнения». Этот тип электродвигателей наиболее широко используют в промышленности. Они не оборудованы вентилятором и имеют проемы в корпусе, через которые внутрь может проникнуть грязь и влага, поэтому использовать такие электродвигатели рекомендуется только в закрытых помещениях;

• TEFC (Totally Enclosed Fan Cooled) – «закрытого типа с вентиляторным охлаждением». Эти двигатели оборудованы вентилятором, создающим поток воздуха через их корпус. Вентилятор герметизирован, и инородные частицы и жидкости не могут проникнуть в электродвигатель извне. Электродвигатели в исполнении TEFC часто применяют в конвейерах;

• TENV (Totally Enclosed Non-Ventilated Motor) – «закрытого типа без охлаждения». Эти электродвигатели также используются в подъемно-транспортном оборудовании складов, если есть внешний источник, создающий воздушный поток для охлаждения двигателя;

• TEBC (Totally Enclosed Blower-Cooled Motor) – «охлаждаемый обдувом». Эти двигатели комплектуют собственным вентилятором, но расположенным и управляемым снаружи. Электродвигатели типа TEBC обычно применяют в оборудовании высокой мощности: в подъемных кранах, лебедках и т. п. или в оборудовании, работающем с переменной скоростью, где электродвигатель иногда может работать с частотой вращения, близкой к нулю;

• EPFC (Explosion Proof Fan Cooled Motor) – «во взрывозащищенном исполнении с вентиляторным
охлаждением». Используются в условиях высокого содержания в воздухе горючих и взрывоопасных элементов, например, паров бензина, других нефтепродуктов, аммиака, угольной пыли и проч.

Читать еще:  Возможные неисправности двигателя на урал 5557

Возможности применения любого асинхронного электродвигателя расширяются благодаря использованию электропривода с частотным регулированием (VFD). Асинхронные электродвигатели традиционной конструкции работают с постоянной частотой. Электропривод с частотным регулированием позволяет менять скорость двигателя и всей машины. В складском подъемно-транспортном оборудовании электроприводы с частотным регулированием позволяют максимально увеличивать скорость в «пиковые» периоды работы и снижать в другое время, благодаря чему экономится энергия и средства.

Недостатки и преимущества двигателей

Синхронные двигатели

Синхронные двигатели имеют довольно сложную конструкцию, обусловленную наличием щеточного узла. Кроме того, для их работы требуется дополнительный источник постоянного тока. Еще одним недостатком является невозможность их эксплуатации в условиях частых пусков и остановов. Однако все это компенсируется большой мощностью, высоким КПД, устойчивостью к перепадам напряжения в питающей сети и стабильной частотой вращения вала, вне зависимости от величины нагрузки на него.

Синхронные электрические машины рентабельны при мощностях свыше 100 кВт и основное применение находят для вращения мощных вентиляторов, на различных металлургических производствах, для привода насосов, которые обладают не только значительной мощностью, но и долгим режимом функционирования т.д.

Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель в отличие от синхронных машин более чувствителен к колебаниям напряжения и не может сохранять номинальную скорость вращения, при увеличении нагрузки. В большинстве случаев недостатки компенсируются путем применения преобразователей частоты и других устройств пуска. Но простота конструкции, длительный срок эксплуатации, универсальность применения, способность работать в режиме частых включений и остановок делают эти машины наиболее распространенными в промышленном и бытовом секторе.

Электродвигатели – лифтовые, синхронные, многоскоростные

Лифтовые электродигатели

Двигатели для привода лифтов предназначены для привода лебедок пассажирских, грузовых и грузопассажирских лифтов промышленных, административных и жилых зданий.

Электродвигатели производятся для различных климатических зон, включая тропики и север. Электродвигатели имеют много модификаций по категориями размещения, способу монтажа, климатическому исполнению, электрическим и прочим характеристикам.

Лифты со скоростью передвижения не более 1,4 м/с приводятся в движение лифтовыми асинхронным электродвигателями специального назначения короткозамкнутым ротором трехфазного тока. Такие оборудования являются простыми по устройству и не требуют особого ухода при эксплуатационных работах. Электродвигатель для лифтов состоит из магнитопроводов, которые набраны из листов электрической стали, которые располагаются внутри корпуса.

Статорная обмотка двигателя, которая состоит из изолированных медных проводов, укладывается в пазы магнитопровода. Для прочности на статорную обмотку нанесен изоляционный лак. Ротор асинхронного электродвигателя для лифтовой лебедки имеет цилиндрическую форму и состоит из жестко укрепленного на вал электродвигателя магнитопровода и обмотки.

Цилиндрический магнитопровод ротора набран из изолированных листов электротехнической стали. Вдоль магнитопровода сделаны пазы, в которых размещена роторная обмотка. Вращение ротора происходит в опорных подшипниках качения, которые установлены в переднюю и заднюю крышки. В лифтостроение используют односкоростные или двухскоростные асинхронные лифтовые двигатели.

Синхронный электродвигатель

Синхронным электродвигателем называют синхронную машину, которая работает в режиме двигателя, скорость вращения которой тесно связана с постоянным отношением с частотой сети переменного тока, куда этот аппарат включен. Синхронные машины являются генераторами переменного тока. Синхронные двигатели используются во всех случаях, когда необходим двигатель, который работает при постоянной скорости и для получения регулируемого реактивного тока устанавливают синхронные компенсаторы.

Читать еще:  Вездеход с китайским двигателем своими руками

Синхронные электродвигатели широко используются для самых различных видов привода, которые работают с постоянной скоростью: для эксгаустеров, крупных вентиляторов, генераторов постоянного тока, насосов, компрессоров и т.д. Характерной и важной особенностью синхронного электродвигателя по сравнению с асинхронным электродвигателем является то, что есть возможность регулирования реактивного тока у него путем изменения постоянного тока возбуждения.

Асинхронный электродвигатель

Асинхронный электродвигатель – это асинхронная электрическая машина, которая служит для преобразования электрической энергии в механическую. Принцип работы такого электродвигателя основан на взаимодействие вращающегося магнитного поля, возникающее при прохождение трехфазного переменного тока по обмотке статора с током, индуктированным полем статора в обмотках ротора и в результате всего того возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля. Асинхронный двигатель является самым распространенным среди двигателей переменного тока.

Многоскоростные электродвигатели

Многоскоростными электродвигателями являются асинхронные электрические машины переменного тока и имеют несколько ступеней частоты вращения. Они могут имеет четыре, три, две частоты вращения, изменяющиеся переключением обмотки на другое число полюсов. Габаритные (присоединительные) размеры многоскоростных асинхронных электрических двигателей полностью соответствует таким же размерам общепромышленных электродвигателей.

Асинхронный многоскоростной электродвигатель является универсальным устройством, нашедшим применение в различных областях хозяйства: деревообрабатывающие и металлорежущие станки; грузовые и пассажирские лифты; приводы вентиляторов и электронасосов и т.д. Многоскоростные электродвигатели применяются для приводов механизмов, которые требуют ступенчатого регулирования частоты вращения.

Электродвигатели для железнодорожного транспорта

Электродвигатели постоянного тока для железнодорожного транспорта используется для отопительных и вентиляционных систем пассажирских вагонов; для масляных и топливных насосов, для вентиляторов маневровых тепловозов; для контролеров и компрессоров электровозов; для компрессоров, которые обеспечивают подъем токоприемников электропоездов и электровозов.

Данные электродвигатели предназначены для длительной работы в условиях тропического, морского и умеренного климата. Тяговые двигатели постоянного тока используются для привода колёсных пар пассажирских электровозов, грузовых магистральных электропоездов постоянного тока.

Синхронный и асинхронный генератор

Электричество есть везде. Уже настал тот день, когда с этим сложно спорить. Даже там, куда не дотянулась централизованная электросеть, вовсю используются дизельные и бензиновые генераторы, которые получили широкое распространение не так давно, несмотря на почти двухсотлетнюю историю. Сегодня ассортимент генераторов очень велик, и существует множество способов их классификации, один из которых – классификация по степени синхронизации.

Применительно к электрогенераторам, синхронизация – это совмещение частоты вращения ротора и магнитного поля статора. Соответственно, если частота их вращения совпадает, такой генератор будет называться синхронным, а если нет, то асинхронным.

Синхронный генератор

Как известно, в дизельном или бензиновом генераторе электрический ток образуется после прохождения вращающегося магнитного поля через обмотку. При этом в синхронном электрогенераторе ротор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. После запуска генератора он создаёт вокруг себя слабое магнитное поле, которое с увеличением оборотов становится сильнее. В конце концов, число оборотов ротора и магнитного поля синхронизируются, что позволяет получить на выходе наиболее стабильный ток.

В отличие от асинхронного генератора, синхронный агрегат уязвим при перегрузках, поскольку превышение допустимой нагрузки может вызвать сильный скачок напряжения в обмотке ротора. С другой стороны, важным преимуществом синхронного генератора является его способность кратковременно выдавать ток мощностью в 3-4 раза выше номинального, что позволяет подключать к нему такие устройства, как насосы, компрессоры, холодильники и т.д. Иными словами, он предназначен для электроприборов с высокими стартовыми токами. Несмотря на свою уязвимость, стоимость синхронных генераторов выше, чем асинхронных устройств.

Читать еще:  Электрическая схема реверсивного двигателя постоянного тока

Асинхронный генератор

Асинхронный генератор работает в режиме торможения: ротор вращается в одном направлении со статором, но скорость его вращения изначально выше. При этом частота вращения магнитного поля всегда остаётся неизменной, а регулированию поддаётся лишь скорость вращения ротора. Такие генераторы малоуязвимы при коротком замыкании и хорошо защищены от внешних воздействий (пыли, низкой температуры, влаги и т.д.).

Недостатками асинхронного генератора можно назвать обязательное наличие конденсаторов и зависимость частоты выходного тока от стабильности работы дизельного или бензинового двигателя. При этом стоимость такого устройства ниже, чем синхронного, но применяется оно реже. Асинхронные генераторы рекомендуется использовать для подключения устройств, не требующих высокого стартового напряжения и устойчивых к его перепадам.

Консультация

Заполните заявку, мы перезвоним в течение 30 минут и ответим на все ваши вопросы

Особенности асинхронных электродвигателей

Двигатели асинхронного типа отличаются конструкцией. Статор агрегата состоит из стальных листов, в его сердечнике имеются специальные пазы с уложенной в них обмоткой. Оси пазов сдвигаются на 120° относительно друг друга.

Конструкция электродвигателя асинхронного типа может иметь фазный или короткозамкнутый ротор. Первый вариант предполагает наличие сердечника, имеющего алюминиевые стержни, которые замкнуты кольцами. Главное отличие от фазных в том, что последние состоят из трехфазной обмотки в форме звезды.

Вращение, защита и охлаждение конструкции осуществляется благодаря подшипникам, валу, крыльчатке, кожуху вентилятора и подшипниковым щитам.

В отличие от синхронных агрегатов статор и ротор асинхронных моделей производят магнитные поля, которые вращаются с различной частотой. Ток в роторе индуцируется бесконтактным способом, поэтому нет необходимости внедрения в систему скользящих контактов. «Заставить» вращаться агрегат в нужную сторону можно изменением направления тока в обмотке.

Строение трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

В чём же отличия синхронного и асинхронного электродвигателей?

Если поставить рядом два современных электродвигателя одного и другого типа, то по внешним признакам их отличить трудно даже специалисту.

По существу, их главное отличие рассмотрено в приведённых примерах принципов работы этих электродвигателей. Они отличаются по конструкции роторов. Ротор синхронного электродвигателя состоит из обмоток, а ротор асинхронного представляет собой набор пластин.

Статоры одного и другого электродвигателей почти неотличимы и представляют собой набор обмоток, однако, статор синхронного электродвигателя может быть набран из постоянных магнитов.

Обороты синхронного двигателя соответствуют частоте подаваемого на него тока, а обороты асинхронного несколько отстают от частоты тока.

Отличаются они и по сферам применения. Например, синхронные электродвигатели ставят для привода оборудования, которое работает с постоянной скоростью вращения (насосы, компрессоры и т.д.) не снижая её с увеличением нагрузки. А вот асинхронные электродвигатели снижают частоту вращения при увеличении нагрузки.

Синхронные электродвигатели конструктивно сложней, а значит, и дороже асинхронных электродвигателей.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector