Электродвигатели взрывозащищенные асинхронные трехфазные
Электродвигатели имеют широкое применение в различных областях. Более распространенным является асинхронный электродвигатель, который преимущественно используется в промышленности, где присутствует трехфазная сеть. Так же асинхронные двигатели часто применяются в очень знакомых всем нам бытовых приборах.
Высокую популярность асинхронный двигатель получил за высокую надежность в эксплуатации и простоту в использовании. Очень часто такие двигатели применяют в электроприводах. Но вместе с широким применением асинхронные двигатели имеют и определенные ограничения к использованию.
Прежде всего нужно отметить, что у двигателей имеются ограничения по регулировке частоты оборотов, а в режиме небольших нагрузок они отличаются большим потреблением реактивных мощностей. Для того, чтобы расширить область применения асинхронных двигателей в электроприводах с автоматическим регулированием применяются статические полупроводниковые преобразователи.
По своему строению современные асинхронные двигатели не отличаются от тех моделей, которые многие изучали еще в средней школе. Основные элементы таких электродвигателей – ротор и статор. Неподвижная часть таких электромоторов называется статором. Соответственно ротор – это вращающаяся часть этих устройств. Собираются эти элементы из листов электротехнической стали, полученной методом штамповки. По вариантам конструкции асинхронные двигатели подразделяют на устройства с фазными роторами и короткозамкнутыми. Более простые короткозамкнутые роторы нашли широкое применение в бытовых электроприборах и промышленном оборудовании.
Принцип работы асинхронного электродвигателя заключается в том, что его статор представляет собой распределенную двухфазную или трехфазную (иногда многофазную) обмотку, подключенную к источнику переменного напряжения, что создает вращающееся магнитное поле. Ротор можно представить как медный или алюминиевый цилиндр, внутри которого находится железный магнитопровод. Напряжение не явно подводится к ротору, но оно индуцируется там за счет переменного поля статора, что и обуславливает прозвание такого двигателя на английском "индукционным". В результате вихревых токов, возникающих в короткозамкнутом роторе и взаимодействующих с полем статора, образуется вращающий момент.
Асинхронный двигатель работает следующим образом: вал указателя с лопаткой на конце, помещенный в бункер или силос на определенной высоте, постоянно вращается асинхронным двигателем с экранированными полюсами, установленным в герметизированном кожухе и расположенном вне бункера или силоса.
Двигатель и его редукционная передача смонтированы на продолжении лопастного вала. В момент, когда вращение вала задерживается находящимся в бункере материалом, двигатель с монтажным креплением вращается вокруг приводного вала, воздействуя па два выключателя, смонтированные на основании указателя.
Когда уровень материала в бункере снижается и лопатка вала освобождается, пружина с регулируемым натяжением возвращает двигатель и его раму в первоначальное положение, контакты с выключателями разъединяются и мотор снова начинает работать, вращая лопастной вал. Расположение лопатки фиксирует уровень материала, который регистрируется указателем. Зависание материала или сводообразование в бункере не мешают работе указателя уровня, если лопатка размещена в бункере надлежащим образом. При использовании прибора для указания уровня материала в верхней части бункера мотор продолжает работать до тех нор, пока вращение лопатки прерывается пли задерживается материалом при повышении его уровня. При расположении указателя в нижней части бункера или силоса лопатка указателя удерживается материалом, и рама мотора находится против выключателей до тех пор, пока уровень материала не будет находиться ниже лопатки.
Асинхронный двигатель с экранированными полюсами мощностью 11 вт может работать 24 ч. в сутки на однофазном переменном токе с частотой 25, 50 или 60 гц напряжением 110 или 220 в.
Почему асинхронный двигатель пользуется такой популярностью?
Основные причины заключаются в его надежности и низкой потребности в обслуживании, поскольку у него отсутствует скользящий контакт, характерный для коллекторного двигателя. Кроме того, такой двигатель может быть запущен от сети переменного тока методом "прямого пуска", что позволяет его включить в сеть, сопровождая запуск увеличенным пусковым током (в 5-7 раз больше), однако это допустимо. Таким образом, асинхронный двигатель относительно прост в эксплуатации и доступен по цене.
Асинхронные двигатели также применяются в бытовых устройствах, где не требуется регулирование частоты вращения, таких как "конденсаторные" или "однофазные" асинхронные двигатели. Фактически, с точки зрения электродвигателей более правильно называть их "двухфазными", поскольку одна фаза двигателя подключается к сети напрямую, а вторая - через конденсатор. Использование конденсатора создает фазовый сдвиг напряжения во второй обмотке, что позволяет создать вращающееся эллиптическое магнитное поле. Такие двигатели обычно применяются в вытяжных вентиляторах, холодильниках, небольших насосах и других подобных устройствах.
Недостатком асинхронного двигателя является его сложность в регулировании. Поскольку асинхронный электродвигатель функционирует на переменном токе, простое понижение напряжения без понижения частоты приведет к незначительному снижению скорости вращения и увеличению скольжения (разницы между частотой вращения и частотой поля статора), что повлечет за собой увеличение потерь в роторе, возможное перегревание и выход из строя. Можно сравнить это с попыткой регулировать скорость автомобиля, используя только сцепление, подавая максимальное ускорение и включая высшую передачу.
Для корректного регулирования частоты вращения асинхронного двигателя требуется пропорциональное изменение как частоты, так и напряжения, а в идеале - внедрение векторного управления. Однако это требует применения преобразователя частоты - устройства со встроенным инвертором, микроконтроллером, датчиками и т.д. В настоящее время регулируемый асинхронный электропривод на основе преобразователя частоты является стандартом.