Trojfázový asynchrónnymotorje typ asynchrónneho motora, ktorý je napájaný súčasným pripojením trojfázového striedavého prúdu s napätím 380 V (fázový rozdiel 120 stupňov). Vzhľadom na to, že rotujúce magnetické pole rotora a statora trojfázového asynchrónneho motora sa otáča v rovnakom smere a rôznymi rýchlosťami, dochádza k sklzu, preto sa nazýva trojfázový asynchrónny motor.
Rýchlosť rotora trojfázového asynchrónneho motora je nižšia ako rýchlosť rotujúceho magnetického poľa. Vinutie rotora generuje elektromotorickú silu a prúd v dôsledku relatívneho pohybu s magnetickým poľom a interaguje s magnetickým poľom, čím vytvára elektromagnetický krútiaci moment, čím dosahuje transformáciu energie.
V porovnaní s jednofázovým asynchrónnymmotory, trojfázový asynchrónnymotorymajú lepší prevádzkový výkon a môžu šetriť rôzne materiály.
Podľa rôznych štruktúr rotora možno trojfázové asynchrónne motory rozdeliť na klietkové a vinuté.
Asynchrónny motor s klietkovým rotorom má jednoduchú konštrukciu, spoľahlivú prevádzku, nízku hmotnosť a nízku cenu, vďaka čomu sa široko používa. Jeho hlavnou nevýhodou je náročnosť regulácie otáčok.
Rotor a stator trojfázového asynchrónneho motora s vinutím sú tiež vybavené trojfázovými vinutiami a sú pripojené k externému reostatu pomocou zberných krúžkov a kefiek. Nastavenie odporu reostatu môže zlepšiť štartovací výkon motora a upraviť jeho rýchlosť.
Princíp činnosti trojfázového asynchrónneho motora
Keď sa na trojfázové vinutie statora privedie symetrický trojfázový striedavý prúd, vygeneruje sa rotujúce magnetické pole, ktoré sa otáča v smere hodinových ručičiek pozdĺž vnútorného kruhového priestoru statora a rotora synchrónnou rýchlosťou n1.
Keďže rotujúce magnetické pole sa otáča rýchlosťou n1, vodič rotora je na začiatku nehybný, takže vodič rotora prereže rotujúce magnetické pole statora a vytvorí indukovanú elektromotorickú silu (smer indukovanej elektromotorickej sily je určený pravidlom pravej ruky).
V dôsledku skratu vodiča rotora na oboch koncoch skratovacím krúžkom, pod pôsobením indukovanej elektromotorickej sily, vodič rotora generuje indukovaný prúd, ktorý má v podstate rovnaký smer ako indukovaná elektromotorická sila. Vodič rotora, ktorým prechádza prúd, je vystavený elektromagnetickej sile v magnetickom poli statora (smer sily sa určuje pomocou pravidla ľavej ruky). Elektromagnetická sila generuje elektromagnetický krútiaci moment na hriadeli rotora, ktorý poháňa rotor k otáčaniu v smere rotujúceho magnetického poľa.
Na základe vyššie uvedenej analýzy možno konštatovať, že princíp činnosti elektromotora je nasledovný: keď sú trojfázové vinutia statora motora (každé s elektrickým uhlovým rozdielom 120 stupňov) napájané trojfázovým symetrickým striedavým prúdom, generuje sa rotujúce magnetické pole, ktoré preruší vinutie rotora a generuje indukovaný prúd v vinutí rotora (vinutie rotora je uzavretý obvod). Vodič rotora, ktorým preteká prúd, generuje elektromagnetickú silu pôsobením rotačného magnetického poľa statora. Na hriadeli motora sa tak vytvára elektromagnetický krútiaci moment, ktorý poháňa motor k otáčaniu v rovnakom smere ako rotujúce magnetické pole.
Schéma zapojenia trojfázového asynchrónneho motora
Základné zapojenie trojfázových asynchrónnych motorov:
Šesť vodičov z vinutia trojfázového asynchrónneho motora možno rozdeliť na dve základné metódy pripojenia: zapojenie do delta a zapojenie do hviezdy.
Šesť vodičov = tri vinutia motora = tri čelné konce + tri chvostové konce, pričom multimeter meria spojenie medzi čelným a chvostovým koncom toho istého vinutia, t. j. U1-U2, V1-V2, W1-W2.
1. Metóda zapojenia trojuholníka do delta pre trojfázové asynchrónne motory
Metóda trojuholníkového delta zapojenia spočíva v postupnom spojení hláv a koncov troch vinutí, čím sa vytvorí trojuholník, ako je znázornené na obrázku:
2. Metóda zapojenia do hviezdy pre trojfázové asynchrónne motory
Metóda zapojenia do hviezdy spočíva v spojení koncov troch vinutí a zvyšné tri vodiče sa používajú ako napájacie pripojenia. Metóda zapojenia je znázornená na obrázku:
Vysvetlenie schémy zapojenia trojfázového asynchrónneho motora na obrázkoch a v texte
Rozvodná skrinka trojfázového motora
Keď je pripojený trojfázový asynchrónny motor, spôsob pripojenia spojovacieho kusu v rozvodnej skrinke je nasledovný:
Keď je trojfázový asynchrónny motor pripojený do rohu, spôsob pripojenia spojovacej skrinky je nasledovný:
Existujú dva spôsoby zapojenia trojfázových asynchrónnych motorov: zapojenie do hviezdy a zapojenie do trojuholníka.
Metóda triangulácie
V cievkach vinutia s rovnakým napätím a priemerom drôtu má metóda zapojenia do hviezdy trikrát menej závitov na fázu (1,732-krát) a trikrát menší výkon ako metóda zapojenia do trojuholníka. Metóda zapojenia hotového motora bola stanovená tak, aby odolala napätiu 380 V a vo všeobecnosti nie je vhodná na úpravu.
Spôsob pripojenia je možné zmeniť iba vtedy, ak sa trojfázové napätie líši od bežných 380 V. Napríklad, ak je trojfázové napätie 220 V, je možné zmeniť pôvodné trojfázové napätie 380 V z hviezdicového zapojenia na trojuholníkové zapojenie. Ak je trojfázové napätie 660 V, pôvodné trojfázové napätie 380 V je možné zmeniť trojuholníkové zapojenie na hviezdicové zapojenie, pričom výkon zostane nezmenený. Vo všeobecnosti sa nízkovýkonové motory zapájajú do hviezdy, zatiaľ čo vysokovýkonové motory sa zapájajú do trojuholníka.
Pri menovitom napätí by sa mal používať motor zapojený do trojuholníka. Ak sa zmení na motor zapojený do hviezdy, patrí do režimu prevádzky so zníženým napätím, čo má za následok zníženie výkonu motora a štartovacieho prúdu. Pri štartovaní motora s vysokým výkonom (metóda zapojenia do trojuholníka) je prúd veľmi vysoký. Aby sa znížil vplyv štartovacieho prúdu na vedenie, zvyčajne sa používa postupné znižovanie štartovacieho prúdu. Jednou z metód je zmena pôvodného zapojenia do trojuholníka na zapojenie do hviezdy. Po spustení zapojenia do hviezdy sa prevádzka prevedie späť na zapojenie do trojuholníka.
Schéma zapojenia trojfázového asynchrónneho motora
Fyzická schéma prenosových vedení vpred a vzad pre trojfázové asynchrónne motory:
Na dosiahnutie riadenia motora vpred a vzad je možné navzájom nastaviť ľubovoľné dve fázy jeho napájania (nazývame to komutácia). Fáza V zvyčajne zostáva nezmenená a fáza U a fáza W sa navzájom nastavujú. Aby sa zabezpečila spoľahlivá výmena fázovej sekvencie motora pri zapojení dvoch stýkačov, malo by byť zapojenie konzistentné na hornom porte kontaktu a fáza by sa mala nastaviť na dolnom porte stýkača. Kvôli výmene fázovej sekvencie dvoch fáz je potrebné zabezpečiť, aby obe cievky KM nemohli byť zapnuté súčasne, inak by mohlo dôjsť k vážnym fázovým skratom. Preto je potrebné použiť blokovanie.
Z bezpečnostných dôvodov sa často používa dvojitý blokovací obvod riadenia dopredu a dozadu s blokovaním tlačidiel (mechanické) a blokovaním stykačov (elektrické). Použitím blokovania tlačidiel, aj keď sú tlačidlá dopredu a dozadu stlačené súčasne, nemožno súčasne zapnúť dva stykače používané na nastavenie fázy, čím sa mechanicky zabráni skratom medzi fázami.
Okrem toho, kvôli vzájomnému blokovaniu použitých stýkačov, pokiaľ je jeden zo stýkačov zapnutý, jeho dlhodobo zatvorený kontakt sa nezapne. Týmto spôsobom pri použití mechanického a elektrického dvojitého blokovania nemôže dôjsť k fázovým skratom v napájacom systéme motora, čo účinne chráni motor a zabraňuje nehodám spôsobeným fázovými skratmi počas fázovej modulácie, ktoré môžu spôsobiť spálenie stýkača.
Čas uverejnenia: 7. augusta 2023
