Asynkrone executive motorer

Asynkrone aktuatormotorer brukes i automatiske kontrollsystemer for å kontrollere og regulere ulike enheter.

Asynkrone aktuatormotorer begynner å fungere når de får et elektrisk signal, som de konverterer til en viss rotasjonsvinkel for akselen eller dens rotasjon. Fjerning av signalet resulterer i en umiddelbar overgang av rotoren til den kjørende motoren til en stasjonær tilstand uten bruk av bremseinnretninger. Driften av slike motorer fortsetter hele tiden under forbigående forhold, som et resultat av at rotasjonsfrekvensen til rotoren ofte ikke når en stasjonær verdi med et kort signal. Hyppige starter, retningsendringer og stopp bidrar også til dette.

Av design er executive motorer asynkrone maskiner med en to-fase statorvikling, laget slik at magnetaksene til de to fasene er forskjøvet i rommet i forhold til hverandre, og ikke i en vinkel på 90 grader.

En av fasene til statorviklingen er feltviklingen og har ledninger til terminalene merket C1 og C2.Den andre, som fungerer som en kontrollspole, har ledninger koblet til terminalene merket U1 og U2.

Begge faser av statorviklingen forsynes med tilsvarende vekselspenninger med samme frekvens. Så eksiteringsspolekretsen er koblet til forsyningsnettverket med en konstant spenning U, og et signal tilføres styrespolekretsen i form av en styrespenning Uy (fig. 1, a, b, c).

Ris. 1. Skjemaer for å slå på asynkrone executive-motorer under kontroll: a — amplitude, b — fase, c — amplitudefase.

Som et resultat oppstår tilsvarende strømmer i begge faser av statorviklingen, som på grunn av de inkluderte faseskiftende elementene i form av kondensatorer eller en faseregulator forskyves i forhold til hverandre i tid, noe som fører til eksitering av et elliptisk roterende magnetfelt, som inkluderer ekornburrotoren.

Når du endrer driftsmodusene til motoren, blir det elliptiske roterende magnetfeltet i begrensende tilfeller vekslende med en fast symmetriakse eller sirkulær rotasjon, noe som påvirker motorens egenskaper.

Start, hastighetsregulering og stopp av executive motorer bestemmes av betingelsene for dannelsen av magnetfeltet ved hjelp av amplitude-, fase- og amplitude-fasekontroll.

Ved amplitudekontroll holdes spenningen U ved terminalene til eksitasjonsspolen uendret og bare amplituden til spenningen Uy endres. Faseforskyvningen mellom disse spenningene, takket være den frakoblede kondensatoren, er 90 ° (fig. 1, a).

Fasekontroll er preget av det faktum at spenningene U og Uy forblir uendret, og faseforskyvningen mellom dem justeres ved å rotere rotoren til faseregulatoren (fig. 1, b).

Med amplitude-fasekontroll, selv om bare amplituden til spenningen Uy er regulert, men på samme tid, på grunn av tilstedeværelsen av en kondensator i eksitasjonskretsen og den elektromagnetiske interaksjonen mellom fasene til statorviklingen, er det en samtidig endring i fasen av spenningen ved viklingsterminalene for eksitasjon og faseforskyvningen mellom denne spenningen og spenningen fra terminalene til kontrollspolen (fig. 1, c).

Noen ganger, i tillegg til kondensatoren i feltviklingskretsen, er det tilveiebrakt en kondensator i kontrollviklingskretsen, som kompenserer for den reaktive magnetiseringskraften, reduserer energitap og forbedrer de mekaniske egenskapene til induksjonsmotoren.

Ved amplitudestyring observeres et sirkulært roterende magnetfelt ved et nominelt signal uavhengig av rotorhastigheten, og når det minker blir det elliptisk. Ved fasestyring eksiteres et sirkulært roterende magnetfelt kun med et nominelt signal og en faseforskyvning mellom spenningene U og Uy, lik 90° uavhengig av rotorhastigheten, og med en annen faseforskyvning blir elliptisk. Ved amplitude-fasekontroll eksisterer et sirkulært roterende magnetfelt i bare én modus - ved et nominelt signal ved start av motoren, og deretter, når rotoren akselererer, blir den elliptisk.

I alle kontrollmetoder styres rotorens hastighet ved å endre naturen til det roterende magnetiske feltet, og rotasjonsretningen til rotoren endres ved å endre fasen til spenningen som påføres kontrollspolens terminaler med 180 ° .

Spesifikke krav stilles til asynkrone executive motorer når det gjelder mangel på selvgående kraft som gir et bredt spekter av rotorhastighetskontroll, hastighet, stor startmoment og lav kontrollkraft med relativ bevaring av lineariteten til deres egenskaper.

Selvgående asynkrone utøvende motorer manifesteres i form av spontan rotasjon av rotoren i fravær av et kontrollsignal. Det er forårsaket enten av en utilstrekkelig stor aktiv motstand av rotorviklingen - metodisk selvgående, eller av dårlig ytelse av selve motoren - teknologisk selvgående.

Den første er eliminert i utformingen av motorer, som sørger for produksjon av en rotor med økt viklingsmotstand og kritisk slip scr = 2 - 4, som i tillegg gir et bredt stabilt utvalg av rotorhastighetskontroll, og den andre - høykvalitets produksjon av magnetkretser og maskinspoler med nøye montering.

Siden asynkrone executive-motorer med kortsluttet rotor med økt aktiv motstand er preget av lav hastighet preget av en elektromekanisk tidskonstant - tiden når rotoren tar opp hastigheten fra null til halvparten av synkronhastigheten - Tm = 0,2 - 1,5 s , så i automatiske installasjoner gis preferanse for styring til executive motorer med en hul ikke-magnetisk rotor, der den elektromekaniske tidskonstanten har en lavere verdi - Tm = 0,01 - 0,15 s.

Høyhastighets hule ikke-magnetiske rotorinduksjonsutøvende motorer har både en ekstern stator med en magnetisk krets av konvensjonell konstruksjon og en tofasevikling med faser som fungerer som eksitasjons- og kontrollviklinger, og en intern stator i form av en laminert ferromagnetisk hulning sylinder montert på motorlagerskjoldet.

Overflatene til statorene er atskilt av et luftgap, som i radiell retning har en størrelse på 0,4 - 1,5 mm. I luftspalten er det et aluminiumslegeringsglass med en veggtykkelse på 0,2 - 1 mm, festet på motorakselen. Tomgangsstrømmen til asynkrone motorer med en hul ikke-magnetisk rotor er stor og når 0,9 Aznom, og den nominelle effektiviteten = 0,2 - 0,4.

I automasjons- og telemekanikkinstallasjoner brukes motorer med en hul ferromagnetisk rotor med en veggtykkelse på 0,5 — 3 mm. I disse maskinene, brukt som executive- og hjelpemotorer, er det ingen intern stator, og rotoren er montert på én presset eller to endemetallplugger.

Luftgapet mellom flatene på statoren og rotoren i radiell retning er bare 0,2 - 0,3 mm.

De mekaniske egenskapene til motorer med en hul ferromagnetisk rotor er nærmere lineære enn egenskapene til motorer med en konvensjonell ekornviklet rotor, så vel som med en rotor laget i form av en hul ikke-magnetisk sylinder.

Noen ganger er den ytre overflaten av en hul ferromagnetisk rotor dekket med et lag kobber med en tykkelse på 0,05 - 0,10 mm, og endeflatene med et lag kobber opp til 1 mm for å øke motorens nominelle kraft og dreiemoment, men effektiviteten reduseres noe.

En betydelig ulempe med motorer med en hul ferromagnetisk rotor er den ensidige festingen av rotoren til statorens magnetiske krets på grunn av ujevnheten i luftgapet, som ikke forekommer i maskiner med en hul ikke-magnetisk rotor. Hule ferromagnetiske rotormotorer er ikke selvgående; de opererer stabilt over hastighetsområdet fra null til synkron rotorhastighet.

Asynkrone utøvende motorer med en massiv ferromagnetisk rotor, laget i form av en stål- eller støpejernssylinder uten vikling, utmerker seg ved sin enkelhet i design, høy styrke, høyt startmoment, driftsstabilitet ved en gitt hastighet, og kan være brukes ved svært høye omdreininger på rotoren.

Det er inverterte motorer med en massiv ferromagnetisk rotor, som er laget i form av en ekstern roterende del.

Asynkrone executive-motorer produseres for merkeeffekt fra brøkdeler til flere hundre watt og er designet for kraft fra variable spenningskilder med en frekvens på 50 Hz, samt med økte frekvenser opp til 1000 Hz og mer.
Les også: Selsyns: formål, innretning, handlingsprinsipp