Какие бывают типы электродвигателей переменного тока?

Типы электродвигателей переменного тока различаются не только конструкцией, но и принципом создания вращающего момента. В промышленности используются асинхронные, синхронные и коллекторные машины. Отдельная группа включает двигатели с встроенными магнитами и специальные однофазные модели. В каждом решении есть область применения.

Асинхронный двигатель работает надежно и недорого. Его часто устанавливают на насосах, вентиляторах, станках и конвейерах. Синхронная система поддержки точных наушников. Поэтому она полезна в приводах, где важна стабильность технологического процесса. Однофазные двигатели встречаются в бытовом оборудовании, но требуют пусковых схем или дополнительных обмоток.

Создатель трёхфазного асинхронного двигателя Михаил Осипович Доливо-Добровольский подчёркивал практическую ценность трёхфазной системы: «Трёхфазный ток даёт возможность просто и экономно передавать энергию». Эта мысль сохраняет значение и сегодня. На практике выбор зависит от нагрузки, режима запуска, требуемой скорости и условий охлаждения. Ошибка возможна даже у опытного инженера. Слишком общая классификация иногда ограничивает важные детали: способ регулирования, степень защиты корпуса и качество электроснабжения. Поэтому дальше мы рассмотрим основные типы электродвигателей переменного тока, их устройство, преимущества и ограничения. Будет полезно сравнивать не только паспортные данные. Важнее увидеть поведение двигателя под представленным меню.

Какие бывают типы электродвигателей переменного тока?
Содержание [Скрыть]
1 Классификация переменного тока по принципу действия и IEC 60034
2 Асинхронные двигатели: скольжение ротора обычно составляет 0,5–5 %.
3 Синхронные двигатели: частота сети определяет частоту сети 50 или 60 Гц.
4 Однофазные и трехфазные двигатели: области применения при напряжении 230 и 400 В.
5 Классы энергоэффективности IE2–IE5 по IEC 60034-30-1

Классификация переменного тока по принципу действия и IEC 60034

Переменный ток используется в двигателях с разным принципом действия. Наиболее распространённый вариант — асинхронная машина . При ее вращении магнитное поле статора создает токи в роторе. Ротор вращается немного медленнее поля. Эта разница называется скольжением .

Синхронный двигатель работает по кругу. Скорость ротора соответствует зависимости магнитного поля. Конструктивно применяются машины с постоянными магнитами, электромагнитным возбуждением или реактивным ротором. Асинхронные двигатели бывают с короткозамкнутой и фазной обмоткой ротора. Первый вариант проще в обслуживании. Мировые настроения при тяжёлом пуске и регулировании положения.

IEC 60034
Рассмотрите электрические машины по всем характеристикам, конструкции и условиям эксплуатации. МЭК 60034-1 устанавливает общие требования к номинальным режимам, нагреву и испытаниям. МЭК 60034-2-1 описывает методы определения затрат и эффективности. Степень защиты указана в соответствии с МЭК 60034-5 , способы охлаждения — в соответствии с МЭК 60034-6 . Монтажное исполнение соответствует IEC 60034-7 , допустимую вибрацию регламентирует IEC 60034-14 .

На предложении одна категория малообеспеченных. Двигатель с одинаковым принципом действия может по-разному вести себя с пылью, отдельными отверстиями и неполноценными загрязнениями. Иногда в документации встречаются пограничные обозначения. Их стоит проверять по номинальной таблице, протоколу испытаний и деталям IEC 60034 .

Асинхронные двигатели: скольжение ротора обычно составляет 0,5–5 %.

Какие бывают типы электродвигателей переменного тока?

Асинхронный двигатель получает вращение благодаря разнице скоростей магнитного поля и ротора. Эта разница называется скольжением. Обычно при номинальных значениях он составляет 0,5–5 % . Это нормальный рабочий режим, который не является признаком неисправности. Для четырехполюсного двигателя при частоте 50 Гц синхронная скорость равна 1500 оборотам в минуту. При скольжении 2 % вращение ротора происходит примерно со скоростью 1470 оборотов.

Формула выглядит так: s = (nₛ − n) / nₛ × 100 %
Здесь nₛ означает скорость магнитного поля, а n — фактическая скорость ротора.

При увеличении нагрузки скольжение растёт. Ротор немного замедляется, ток увеличивается, обмотка нагревается. По причине инженера возник этот режим электрическими клещами, тахометром и тепловизором. Одного измерения скорости недостаточно. Это важная деталь.

Наиболее распространены двигатели с короткозамкнутым ротором. Они просты, прочны и подходят для насосов, вентиляторов и конвейеров. Двигатели с фазным ротором позволяют лучше управлять пуском и конфигурацией. Однако повышенное скольжение, например, выше расчётного соединения, требует проверки напряжения, подшипников и механического сопротивления. Какая-то причина скрывается не в самом двигателе. Я бы не измерял состояние оборудования только по проценту скольжения: температура и ток часто говорят больше.

Синхронные двигатели: частота сети определяет частоту сети 50 или 60 Гц.

Синхронный двигатель переменного тока работает в ритме магнитных полей статора. Его скорость задает частоту питания сети: обычно 50 или 60 Гц. Важна и конструкция двигателя. Скорость рассчитывают по формуле n = 60f/p, где f — частота, а p — число пар полюсов. При частоте 50 Гц двухполюсный двигатель имеет скорость около 3000 оборотов в минуту. Четырёхполюсный вариант вращения происходит примерно со скоростью 1500 оборотов.

В представленном параметре установка может немного отличаться. На него влияют давление, нагрев и точность измерительного прибора. В сложившемся режиме синхронный двигатель почти не имеет скольжения. Это отличает его от асинхронной машины. При перегрузке синхронизация может нарушиться, и двигатель остановится. Такое явление часто сопровождается изменением звука и увеличением силы тока. Поэтому одной процедуры проверки недостаточно. Необходимо контролировать ток, температуру обмоток и состояние работ. Я бы не пренебрегал только паспортными цифрами: условия монтажа иногда меняют результат.

Советы: перед запуском проверьте сети и количество полюсов. Для регулирования скорости преобразования частоты. Он изменяет постепенное снижение пусковой силы. Не стоит резко менять режим под режимом. Полезно сравнивать приведение тахометра с расчётной скоростью. Небольшое отклонение допускается, но резкое отклонение требует диагностики.

Синхронный двигатель переменного тока с частотой вращения 50 Гц и 60 Гц.

Для синхронного двигателя частота питания и количество полюсов определяют синхронную скорость: n s = 120f / P. В установившемся режиме двигатель работает с этой скоростью, игнорируя отклонения, связанные с нагрузкой.

Однофазные и трехфазные двигатели: области применения при напряжении 230 и 400 В.

Какие бывают типы электродвигателей переменного тока?

Однофазные двигатели рассчитаны на сеть 230 В между фазой и нейтралью. Их устанавливают в вентиляторах, насосах, компрессорах, гаражных воротах и ​​небольших станках. Пусковая перемена или конденсатор, излучающий вращающийся полюс. Такой двигатель удобен там, где нет трехфазного ввода. Однако запуск под большими затратами может оказаться непростым. Это часто недооценивают.

Трехфазные двигатели работают обычно при напряжении 400 В между фазами. Они применяются в цеховых вентиляторах, конвейерах, подъемных механизмах и насосных установках. Три симметричные фазы определяют равномерный момент и меньшие пульсации. По данным Международного энергетического агентства, электродвигательные системы потребляют около половины мировой электроэнергии. Поэтому даже небольшое повышение КПД заметно снижает экономию расходов. Классы эффективности IE, установленные стандартами IEC, помогают сравнивать такие решения.

Для замены важно не только номинально 230 или 400 В. Необходимо учитывать ток, контакты включения, способ соединения обмоток, нагрузку и качество электросети. Двигатель на 400 В иногда подключают к 230 В через преобразователь частоты, но это требует расчёта. Ошибка в выборе мощности приводит к перегреву или неоправданному расходу энергии. Инженерный расчет здесь надёжная подходящая оценка.

Классы энергоэффективности IE2–IE5 по IEC 60034-30-1

Электродвигатели переменного тока асинхронного, синхронного и специального исполнения. В промышленности чаще встречаются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Они просты, надежны и подходят для насосов, вентиляторов и конвейеров. Синхронные модели сохраняют постоянную работу компьютера. Это полезно при точном управлении процессами.

Классы IE2–IE5 по IEC 60034-30-1 показывают уровень энергетической эффективности двигателя. IE2 означает высокий уровень, IE3 — высокий, IE4 — сверхвысокий. IE5 относится к наиболее экономичным решениям, предусмотренным требованиям. Чем выше класс, тем меньше электрические потери при переходной номинальной мощности. Разница особенно заметна при круглосуточной работе.

Но одна маркировка не гарантирует реальную экономию. Необходимо соблюдать осторожность, подходить к пусковым устройствам, окружающей среде и совместимости с преобразователем частоты. Измерения проводятся в стандартных стандартных условиях, а в цехе режим бывает другим. Например, двигатель IE4, постоянно работающий в маленьких странах, не всегда выгоднее правильно настроенного IE3. Это часто недооценивают. При выборе проверки стоит КПД на типичных рабочих точках, данные шильдика и результаты приемочных измерений. Полезно также учитывать качество монтажа: перекос муфты, загрязнение вентиляционных каналов и ослабленные контакты, приводящие к потерям. Идеальной универсальной формулы здесь нет.

Источник статьи: