Silniki asynchroniczne: - pierścieniowe; - klatkowe. Budowa: - stojan: część nieruchoma, rdzeń stojana stanowi obwód magnetyczny, ma kształt wydrążonego walca. Tworzony z pakietu stalowych blach wzajemnie od siebie izolowanych o wykroju pierścieniowym. Na zewn. Obwodzie blachy są wycięte rowki – żłobki, w nich umieszczone są 3 uzwojenia (fazy) wykonane z drutu izolowanego. Wirnik – część ruchoma – umieszczony w wew. przestrzeni stojana, ma kształt walca utworzonego z pakietu blach stalowych o wykroju kołowym osadzony na wale. Regulacja obrotów silników asynchronicznych: prędkość możemy zmieniać zmianę: częstotliwości, poślizgu, liczby par biegunów. Regulacja częstości obrotu wirnika, ulega zmianie również poślizg krytyczny: n=60f/p(1-s); s- poślizg, f- częstotliwość, p- liczba biegunów, n- prędkość synchroniczna. Zmiana f napięcia zasilającego powoduje zmianę prędkości wirnika pola magnetycznego wytwarzanego przez stojan silnika; odbywa się to 3 sposobami: - zmiana napięcia zasilającego stojana: przy zmianie napięcia zasilania stojana ulega zmianie moment obrotowy proporcjonalnie do kwadratu napięcia, prędkość synchroniczna i poślizg krytyczny pozostają stałe; - zmiana rezystancji dodatkowej włączonej do obwodu wirnika: zmiana ta jest możliwa w silnikach pierścieniowych.
Zależność Nw=F(s) w silniku asynchronicznym
Zakres pracy silnikowej mieści się w zakresie 0<zakresie<1. Na wirnik działa wtedy moment obrotowy skierowany zgodnie z wirującym polem magnetycznym. Wszystkie charakterystyczne stany pracy maszyny asynchronicznej zależą od poślizgu. RYS3!
WYRAŻENIE
f- częstotliwość – zmiana częstotliwości napięcia powoduje zmianę prędkości wirowania pola magnetycznego wytworzonego przez stojan silnika (regulacja w sposób płynny)
p-liczba par biegunów – zmiana par biegunów powoduje możliwość uzyskania 2 lub 3,4 prędkości synchronicznych (regulacja skokowa)
s- liczba poślizgów- zmiana poślizgu – prędkość wirowania pola magnetycznego nie ulega zmianie, zmienia się jedynie poślizg wirnika względem pola magnetycznego.
Rozruch i hamowanie w silnikach asynchronicznych:
silnik asynchroniczny – prędkość obracania się wirnika jest mniejsza od prędkości wirowania pola magnetycznego. Rozruch silnika – stan przejściowy trwający od chwili załączenia napięcia od uzwojeń stojana do chwili osiągnięcia przez wirnik ustalonej prędkości obrotowej.
Hamowanie, 3 sposoby: - podsynchronicznie – warunek: prędkość wirnika musi być większa od prędkości synchronicznej. Może to nastąpić tylko wtedy, gdy energia mechaniczna dostarczona jest do wału silnika a następnie przetwarza się na energię elektryczną i oddawana do sieci; - hamowanie przeciwwłaczeniem – (przeciwprądem): możliwe jest gdy prędkość pola wirującego i prędkość wirnika są skierowanie przeciwnie. Taki stan pracy zachodzi w dwóch przypadkach: jeżeli zostanie zmieniona kolejność 2 faz zasilania oraz gdy następuje hamowanie opuszczanego ciężaru w urządzeniach dźwigowych; - elektrodynamiczne –(prądem stałym): może być realizowane prądem stałym lub przemiennym. Przy użyciu prądu stałego odłącza się uzwojenia stojana od sieci prądu przemiennego i załącza do sieci prądu stałego. Uzwojenie wytwarza stałe pole magnetyczne, powstaje wówczas moment hamujący skierowany przeciwnie do kierunku ruchu prędkości obrotowej. Energia mech. zostaje zamieniona na energię cieplną tworzącą się na rezystancjach obwodu wirnika. Hamowanie prądem przemiennym dotyczy tylko silników pierścieniowych i polega na jednorazowym zasilaniu uzwojeń stojana przy jednoczesnym włączeniu do obwodu wirnika odpowiednio dużej rezystancji dodatkowej.
Rozruch silnika asynchronicznego.
Przy rozruchu prędkość obrotowa rośnie od zera do wartości ustalonej. W tym czasie zarówno moment jak i pęd rozruchu ulega zmianie. Czas trwania rozruchu zależy od nadwyżki momentu elektromagnetycznego silnika nad momentem obciążenia. Tę nadwyżkę nazywa się momentem dynamicznym. Prąd rozruchu można zmienić przez obniżenie napięcia zasilania (obniża się moment obrotowy). Powiększenie oporności w obwodzie wirnika zmniejsza prąd rozruchu i zwiększa moment rozruchu.
rozruch silników pierścieniowych przeprowadza się za pomocą rozrusznika włączonego w obwód wirnika, rozpoczyna się od oporności największej.
rozruch silników klatkowych – w przypadku małych silników rozruch bezpośredni
Podstawowe regulacje prędkości:
przez zmianę liczby par biegunów;
przez zmianę oporności czynnej w obwodzie wirnika;