Jul 10, 2024

Asünkroonsete mootorite tööpõhimõte

Jäta sõnum

Asünkroonsete mootorite leiutamine on muutnud inimtsivilisatsiooni pöörde. Täna uurime asünkroonsete mootorite sisemist tööd. Asünkroonsed mootorid koosnevad peamiselt kahest komponendist: staatorist ja rootorist. Staator on kolme mähisega mähis, mille toiteallikaks on kolmefaasiline vahelduvvool.

Mähis läbib staatori pilusid, mis koosnevad virnastatud õhukestest kõrge läbilaskvusega teraslehtedest. Kui seda mähist läbib kolmefaasiline vool, tekitab see pöörleva magnetvälja, mis on rootori pöörlemise põhjuseks. Pöörleva magnetvälja tekitamise ja selle omaduste mõistmiseks võib staatorit lihtsustada.

Kolm mähist on ühendatud 120 kraadiste intervallidega, tekitades voolu läbimisel nende ümber magnetvälja. Kui sellele erilahendusele rakendatakse kolmefaasilist toiteallikat, muudab genereeritud magnetväli teatud hetkedel vahelduvvooluga suunda. Neid kolme näidet võrreldes saame jälgida ühtlase intensiivsusega pöörlevat magnetvälja. Kiirust, millega magnetväli pöörleb, nimetatakse sünkroonseks kiiruseks. Vaatleme suletud juhti, mis on paigutatud selle pöörleva magnetvälja sisse.

Faraday seaduse kohaselt indutseerib muutuv magnetväli ahelas elektromotoorjõu, mis omakorda tekitab elektrivoolu. See nähtus sarnaneb magnetväljas vooluga ahelaga, mis tekitab ahelale elektromagnetilise jõu ja paneb selle pöörlema. Sama nähtus esineb ka asünkroonmootoris, kus lihtsa silmuse asemel kasutatakse midagi oravapuuri meenutavat. Pöörlev magnetväli tekib staatorit läbiva kolmefaasilise vahelduvvoolu toimel.

Eelmises näites indutseeritakse vool lühise otsarõnga orava puuri varrastesse. Järelikult hakkab rootor pöörlema. See on põhjus, miks seda tüüpi mootoreid nimetatakse asünkroonmootoriks.

Elektri tootmiseks rootoriga otse ühendamise asemel kasutatakse elektromagnetilist induktsiooni. Selle saavutamiseks täidetakse rootori sees isolatsiooniraudsüdamiku lehed. Nende väikese suurusega raudlehtede kasutamisel minimeerib asünkroonmootor pöörisvoolukadusid ja pakub olulisi eeliseid. See on sisuliselt isekäivitav, kuna pöörlevad nii magnetväli kui ka rootor. Mis on aga rootori pöörlemiskiirus?

Sellele küsimusele vastuse saamiseks peame kaaluma erinevaid stsenaariume. Vaatleme juhtumit, kus rootori kiirus on sama, mis magnetvälja kiirus. Kuna mõlemad pöörlevad sama kiirusega, ei katkesta magnetväli kunagi silmust. Seetõttu ei teki indutseeritud elektromotoorjõudu ega voolu. Selle tulemusena muundatakse rootori vardadel võimsust. Rootor aeglustub järk-järgult ja kiiruse vähenedes katkestab magnetväli rootori vooluringi. Selle tulemusena tõuseb indutseeritud vool ja jõud uuesti. Seejärel rootor kiirendab. Ühesõnaga, rootor ei suuda kunagi magnetvälja kiirusele järele jõuda.

 

Küsi pakkumist