| A háromfázisú aszinkronmotor működése |
 |
|
n1 - állórész forgó mágneses terének fordulatszáma
f1 - hálózati frekvencia
p - póluspár száma
n - forgórész fordulatszáma
n1=f1/p (fordulat 1s alatt)
Mm=k*Φ1*I2cosφ2 (a motorban keletkező nyomaték)
n < n1 (ha n=n1 megszűnik az indukció)
|
 |
Az aszinkronmotor csak a szinkronnál kisebb fordulatszámmal képes üzemelni.
s - szlip (csúszás) (szinkron fordulatszámtól való eltérés)
S = n1-n * 100%
n1
A szlip megmutatja, hogy a motor tényleges fordulatszáma hány százalékkal tér el a szinkronfordulatszámtól.
A szlip értéke névleges terhelésen 1 -10% (jellemző 4%) |
| Az aszinkrongépek üzemálapotai |
- üresjárás;
- rövidzárás;
- terhelés.
Üresjárási állapotban a motor tengelyét nem terheli semmi, ekkor az állórész tekercseiben csak a mágnesmező fenntartásához szükséges nagyságú áram folyik.
Rövidzárási állapot az indításkor jön létre, ez az állapot azonban rövid ideig, addig tart, amíg a motor forgórésze forogni nem kezd. Ekkor a motor állórésze által felvett áram jelentősen csökken. Rövidzárást hozunk létre, mérési célra is. Ekkor a motor tengelyét nem engedjük elfordulni, az állórész kapcsaira szabályozott feszültséget kapcsolunk és a névleges áramerősségig, növeljük azt. A rövidzárási mérés adatai alapján kiszámíthatjuk a névleges feszültségnél fellépő zárlati áramot.
Terhelési állapotról akkor beszélünk, ha a motor az üresjárási állapot és névleges terhelhetőség közötti értékeket veszi fel. Miután az aszinkron motorok által meghajtott gépek terhelése is változik, ezért a motor terhelése is változik.
|
| Kalickás motorok indítása |
1. Közvetlen (direkt) indítás: a gép állórészét egyszerűen rákapcsolják a hálózatra. Az indítható motor nagyságát az áramlökés szempontjából a hálózat terhelhetősége határozza meg. (ipari üzemekben maximum 10kW-ig)
Ha a közvetlen indítás nem valósítható meg, akkor valamilyen áram-, ill. nyomatékcsökkentő módszert kell alkalmazni:
- az állórészre kapcsolt feszültség csökkentése
- a motor áramköri impedanciájának növelésével
2. Csillag-delta indítás: az üzemszerűen deltakapcsolású motor állórészét az indítás idejére csillagba kötik. Miután felgyorsult az üzemi fordulatszámra, az állórész tekercseit deltába kapcsolják.
Az áramcsökkenés arányában a motor nyomatéka is kisebb lesz: 3Mcsillag=Mdelta
Az indítás során a motor nyomatékának mindig nagyobbnak kell lenni a terhelő nyomatéknál.
3. Transzformátoros indítás: az indítás időtartamára egy transzformátor lecsökkenti a motor állórészére jutó feszültséget, miután a gép felgyorsul, teljes feszültséget kapcsolnak.
Az indítás céljára jól használható a takarék-kapcsolású transzformátor. A transzformátoros indítás előnye, hogy mind csillag-, mind delta-kapcsolású motor esetén alkalmazható.
4. Indítás vezérelhető félvezető eszközzel: a motorra jutó feszültséget ellenpárhuzamos tirisztorokkal csökkentik, majd fokozatosan a teljes értékére növelik.
5. Előtét-impedanciás indítás: a sorosan kapcsolt (egyforma) impedanciák növelik a gép áramkörének impedanciáját, ami korlátozza a motor áramerősségét.
Impedanciaként ellenállást vagy induktív reaktanciát (fojtótekercset) szokás alkalmazni.
|
| Kétkalickás és mélyhornyú motorok indítása: |
A szórt mágneses tér az alsó horony körül nagyobb (a külső horony szórt mágneses tere a légrésen keresztül záródik), ennek következtében az alsó horony induktivitása nagyobb, mint a felsőé. A horony keresztmetszete határozza meg az ellenállását.
Indításkor a motor forgórészében folyó áram frekvenciája 50Hz, ami üzemi fordulaton 1-3Hz-re csökken. Álló helyzetben az alsó horony szórási reaktanciája kb. húszszor nagyobb, mint az üzemi fordulaton.
Bekapcsoláskor a nagyobb reaktancia miatt az áram, döntő részben a nagyobb ellenállású, de kisebb reaktanciájú külső kalickában folyik: az áram kiszorul a külső kalickába.
Bekapcsoláskor a forgórész ellenállása nagyobb, mint üzem közben (az átmenetileg megnőtt ellenállás nagyobb indítónyomatékot eredményez)
|
| A háromfázisú aszinkronmotorok fékezése |
A motorral villamos úton hozunk létre fékező hatást
Fékezési módok:
- ellenáramú
- generátoros
- dinamikus
Ellenáramú fékezés: az állórész mágneses tere a forgórésszel ellentétes irányba forog. Gyakorlatban, az állórészhez csatlakozóhálózati fázisok közül kettőt felcserélnek.
Mfék fékezőnyomaték viszonylag kicsi, emellett a gép áramfelvétele a közvetlen indításkor fellépőnél is nagyobb.
A fékezőnyomaték a motor megállásáig hat, ekkor azonban a gépet ki kell kapcsolni, mert különben ellenkező irányba kezdene forogni.
Fékezéskor a rendszer mozgási energiája hővé alakul. A gyakori fékezés túlmelegedést okoz.
Generátoros fékezés: akkor jön létre, ha a gép fordulatszáma külső erő hatására az n1 szinkronfordulatszám fölé emelkedik. A gép generátorként energiát táplál a hálózatba.
Ez a fékezés megállásra nem, csak mozgás gyorsulásának megakadályozására alkalmas.
A gyakorlatban a motor állórészébe két, jelentősen eltérő pólusszámú tekercselést építenek be. Nagyobb pólusszámhoz kisebb fordulat tartozik, ezért megállás előtt nagyobb pólusszámra kapcsolják a gépet és ezzel a gép generátoros üzemmódba kerül.
Dinamikus fékezés: a motor állórészét lekapcsolják a hálózatról és két pontjára egyenfeszültséget csatlakoztatnak.
A mágneses tér a mozgási indukció hatására a forgórész vezetőiben áramot indukál, amely Lenz törvény értelmében a mozgást igyekszik megszüntetni, azaz fékezi a rendszert. Az alkalmazott egyenfeszültséget úgy kell megválasztani, hogy az állórészben folyó egyenáram ne haladja meg a névleges áramát, (melegedés)
A dinamikus fékezés teljes megállásra nem alkalmas.
|
Az egyfázisú aszinkron gépek teljesítménye általában nem nagyobb 1,5-2 kW-nál és jellegzetes felhasználási területük a háztartásokban található.
Szerkezete: egykalickás forgórésszel készülnek és az állórész tekercselése kivételével szerkezetileg megegyeznek a háromfázisú motorokkal. Az állórész tekercselése kétfázisú.
Főfázis és segédfázis: a két fázistekercs mágneses tengelyei 90°-os villamos szöget
zárnak be . Az állórészvasmag kerületének kétharmadát a főfázis, egyharmadát a segédfázis foglalja el.
Az egyfázisú aszinkronmotorok működése:
Ha a motort csak a főfázisával kapcsoljuk az egyfázisú hálózatra, az állórészben nem forgó, hanem lüktető (pulzáló) mágneses tér keletkezik. Ez az áram nem eredményez indítónyomatékot, a motor nem jön forgásba.
Ha a főfázisával a hálózatra kapcsolt motor tengelyét, külső erővel felgyorsítjuk, a motor nyomatékot fejt ki és felgyorsul a szinkron fordulatszám közelébe.
|
|
 |
Annak érdekében, hogy a motornak legyen indítónyomatéka, már álló állapotban forgó mágneses teret kell a gépben létrehozni. Ezért készítik a gépet segédfázissal.
Az induktív jellegű Iff föfázisáramhoz viszonyítva a kapacitív jellegű segédfáziskör Isf árama 90°-ot siet, így alakul ki a forgó mágneses tér.
Mivel felgyorsulás után a gép már főfázissal is üzemképes, a segédfázist csak az indítás idejére kapcsolják be. Gyakori megoldás erre az áramrelés indítás.
A forgásirányát a segédfázis és a főfázis egymáshoz képesti bekötésének felcserélésével lehet megváltoztatni.
Az egyfázisú motor hátrányai:
- azonos teljesítmény esetén nagyobb méretű, mint a háromfázisú gép
- a háromfázisú gépnél rosszabb a hatásfoka
- a segédberendezések miatt (kondenzátor, áramrelé) miatt a háromfázisú motornál kevésbé üzembiztos.
|
|
 |
|
