Arskama.ru

Автомобильный журнал
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электрический роторный двигатель принцип работы

Устройство роторного двигателя

После создания двигателя внутреннего сгорания началась эра автомобилей. Самое большое распространение при этом получил мотор поршневого типа. Но при этом с момента создания ДВС перед конструкторами стала задача извлечения максимального КПД при минимальных затратах топлива. Решалась эта задача несколькими путями – от технического улучшения уже имеющихся двигателей, до создания абсолютно новых, с другой конструкцией. Одним из таковых стал роторный двигатель.

Роторный двигатель

Появился он значительно позже поршневого, в 30-х годах. Полноценно работоспособная же модель такого двигателя появилась и вовсе в 50-х годах. После появления роторный двигатель вызвал заинтересованность у многих автопроизводителей, и все они кинулись разрабатывать свои модели роторных силовых установок, однако вскоре от них отказались в пользу обычных поршневых. Из приверженцев роторного мотора осталась только японская фирма Mazda, которая сделала такого типа мотор своей визитной карточкой.

Особенностью такого мотора является его конструкция, которая вообще не предусматривает наличие поршней. В целом это сильно сказалось на конструктивной простоте.

В поршневых моторах энергия сгораемого топлива воспринимается поршнем, который за счет своего возвратно-поступательного движения передает ее на кривошипы коленвала, обеспечивая ему вращение.

У роторных же двигателей энергия сразу преобразовывается во вращение вала, минуя возвратно-поступательное движение. Это сказывается на уменьшении потерь мощности на трение, меньшую металлоемкость и простоту конструкции. За счет этого КПД двигателя значительно возрастает.

Конструкция

Чтобы понять принцип работы, следует разобраться, какова конструкция роторного двигателя. Итак, вместо поршней энергия сгорания топлива у такого силового агрегата воспринимается ротором. Ротор имеет вид равностороннего треугольника. Каждая сторона этого треугольника и играет роль поршня.

Чтобы обеспечить процесс горения, ротор помещается в закрытое пространство, состоящее из трех элементов – двух боковых корпусов, и одного центрального, называющегося статором. Пространство, в котором производится процесс горения, сделано в статоре, боковые корпуса обеспечивают только герметичность этого пространства.

Внутри статора сделан цилиндр, в котором и размещается ротор. Чтобы внутри этого цилиндра происходили все необходимые процессы, выполнен он в виде овала, с немного прижатыми боками.

Сам статор с одной стороны имеет окна для впуска топливовоздушной смеси или воздуха, и выпуска отработанных газов. Противоположно им сделано отверстие под свечи зажигания.

Особенностью движения ротора в цилиндре статора является то, что его вершины постоянно контактируют с поверхностью цилиндра, его движение сделано по эксцентриковому типу. Он не только вращается вокруг своей оси, но еще и смещается относительно нее.

Для этого в роторе сделано большое отверстие, с одной стороны этого отверстия имеется зубчатый сектор. С другой стороны в ротор вставлен вал с эксцентриком.

Чтобы обеспечить вращение в боковой корпус установлена неподвижная шестерня, входящая в зацепление с зубчатым сектором ротора, она является опорной точкой для него. При своем эксцентриковом движении он опирается на неподвижную шестерню, а зацепление обеспечивает ему вращательное движение. Вращаясь, он обеспечивает и вращение вала с эксцентриком, на который он одет.

Принцип работы

Теперь о самом принципе работы. Выполнение определенной работы поршня внутри цилиндров называется тактами. Классический поршневой двигатель имеет четыре такта:

  • впуск — в цилиндр подается горючая смесь;
  • сжатие — увеличение давления в цилиндре за счет уменьшения объема;
  • рабочий ход — энергия, выделенная при сгорании смеси, преобразовывается во вращение вала;
  • выпуск — из цилиндра выводятся отработанные газы;

Данные такты имеют все двигатели внутреннего сгорания, и сопровождаются они определенным движением поршня.

Однако они выполняются по-разному. Существуют двухтактные поршневые двигатели, в которых такты совмещены, но такие моторы чаще применяются на мотоциклах и другой бензиновой технике, хотя раньше создавались и дизельные двухтактные моторы. В них одно движение поршня включает два такта. При движении поршня вверх – впуск и сжатие, а при движении вниз – рабочий ход и выпуск. Все это обеспечивается наличием впускных и выпускных окон.

Классические автомобильные поршневые двигатели обычно являются 4-тактными, где каждый такт отделен. Но для этого в двигатель включен механизм газораспределения, который значительно усложняет конструкцию.

Что касается роторного двигателя, то отсутствие поршня как такового позволило несколько совместить конструктивные особенности 2-тактных и 4-тактных моторов.

Поскольку цилиндр роторного двигателя имеет впускные и выпускные окна, то надобность в газораспределительном механизме отпала, при этом сам процесс работы сохранил все четыре такта по отдельности.

Теперь рассмотрим, как все это происходит внутри статора. Углы ротора постоянно контактируют с цилиндром статора, обеспечивая герметичное пространство между сторонами ротора.

Овальная форма цилиндра статора обеспечивает изменение пространства между стенкой цилиндра и двумя близлежащими вершинами ротора.

Далее рассмотрим действие внутри цилиндра только с одной стороны ротора. Итак, при вращении ротора, одна из его вершин, проходя сужение овала цилиндра, открывает впускное окно и в полость между стороной треугольника ротора и стенкой цилиндра начинает поступать горючая смесь или воздух. При этом движение продолжается, эта вершина достигает и проходит высокую часть овала и дальше идет на сужение. Возможность постоянного контакта вершины ротора обеспечивается его эксцентриковым движением.

Впуск воздуха производится до тех пор, пока вторая вершина ротора не перекроет впускное окно. В это время первая вершина уже прошла высоту овала цилиндра и пошла на его сужение, при этом пространство между цилиндром и стороной ротора начинает значительно сокращаться в объеме – происходит такт сжатия.

В момент, когда сторона ротора проходит максимальное сужение, в пространство между стороной ротора и стенкой цилиндра подается искра, которая воспламеняет горючую смесь, сжатую между зауженной стенкой цилиндра и стороной ротора.

Особенностью роторного двигателя является то, что воспламенение производится не перед прохождением стороны так называемой «мертвой точки», как это делается в поршневом двигателе, а после ее прохождения. Делается это для того, чтобы энергия, выделенная при сгорании, воздействовала на ту часть стороны ротора, которая уже прошла ВМТ (верхняя мёртвая точка). Этим обеспечивается вращение ротора в нужную сторону.

После прохождения свечи, первая вершина ротора начинает открывать выпускное окно, и постепенно, пока вторая вершина не перекроет выпускное окно – производится отвод газов.

Читать еще:  Двигатель 3zz какой бензин

Следует отметить, что был описан весь процесс, сделанный только одной стороной ротора, все стороны проделывают процесс один за другим. То есть, за одно вращение ротора производится одновременно три цикла – пока в полость между одной стороной ротора и цилиндра запускается воздух или горючая смесь, в это время вторая сторона ротора проходит ВМТ, а третья – выпускает отработанные газы.

Теперь о вращении вала, на эксцентрик которого надет ротор. За счет этого эксцентрика полный оборот вала производится меньше чем за один оборот ротора. То есть, за один полный цикл вал сделает три оборота, при этом отдавая полезное действие дальше. В поршневом двигателе один цикл происходит за два оборота коленчатого вала и только один полуоборот при этом является полезным. Этим обеспечивается высокий выход КПД.

Если сравнить роторный двигатель с поршневым, то выход мощности с одной секции, которая состоит из одного ротора и статора, равна мощности 3-цилиндрового двигателя.

А если учитывать, что Mazda устанавливала на свои авто двухсекционные роторные моторы, то по мощности они не уступают 6-цилиндровым поршневым моторам.

Достоинства и недостатки

Теперь о достоинствах роторных моторов, а их вполне много. Выходит, что одна секция по мощности равна 3-цилиндровому мотору, при этом она в габаритных размерах значительно меньше. Это сказывается на компактности самых моторов. Об этом можно судить по модели Mazda RX-8. Этот автомобиль, обладая хорошим показателем мощности, имеет средне моторную компоновку, чем удалось добиться точной развесовки авто по осям, влияющую на устойчивость и управляемость авто.

Помимо компактных размеров в этом двигателе отсутствует газораспределительный механизм (ГРМ), ведь все фазы газораспределения выполняются самим ротором. Это значительно уменьшило металлоемкость конструкции, и как следствие – массу двигателя.

Из-за ненадобности поршней и ГРМ снижено количество подвижных частей в двигателе, что сказывается на надежности конструкции.

Сам двигатель из-за отсутствия разнонаправленных движений, которые есть в поршневом моторе, при работе меньше вибрирует.

Но и недостатков у такого двигателя тоже хватает. Начнем с того, что система смазки у него идентична с системой 2-тактного двигателя. То есть, смазка поверхности цилиндра производится вместе с топливом. Но только организация подачи масла несколько иная. Если в 2-тактном двигателе масло для смазки добавляется прямо в топливо, то в роторном оно подается через форсунки, а потом оно уже смешивается с топливом.

Использование такого типа смазки привело к тому, что для двигателя подходит только минеральное масло или специализированное полусинтетическое. При этом в процессе работы масло сгорает, что негативно сказывается на составе выхлопных газов. По экологичности роторный двигатель сильно уступает 4-тактному поршневому двигателю.

При всей простоте конструкции роторный мотор обладает сравнительно небольшим ресурсом. У той же Mazda пробег до капитального ремонта составляет всего 100 тыс. км. В первую очередь «страдают» апексы – аналоги компрессионных колец в поршневом двигателе. Апексы размещаются на вершинах ротора и обеспечивают плотное прилегание вершины к стенке цилиндра.

Недостатком является также невозможность проведения восстановительных работ. Если у ротора изношены посадочные места апексов – ротор полностью заменяется, поскольку восстановить эти места невозможно.

То же касается и цилиндра статора. При его повреждении расточка практически невозможна из-за сложности выполнения такой работы.

Из-за большой скорости вращения эксцентрикового вала, его вкладыши изнашиваются значительно быстрее.

В общем, при значительно простой конструкции, из-за сложности процессов его работы роторный двигатель оказывается по надежности значительно хуже поршневого.

Но в целом, роторный двигатель не является тупиковой ветвью развития двигателей внутреннего сгорания. Та же Mazda постоянно совершенствует данный тип мотора. К примеру, мотор, устанавливаемый на RX-8 по токсичности уже мало отличается от поршневого, что является большим достижением.

Теперь они стараются еще и увеличить ресурс. Однако это скорее всего будет достигнуто за счет использования особых материалов изготовления элементов двигателя, а также из-за высокой степени обработки поверхностей, что еще больше осложнит и увеличит стоимость ремонта.

Как устроен электрический компрессор

Оборудование, предназначенное для сжатия воздуха и его подачи под давлением, используют во всех отраслях промышленности, в строительстве, торговле и других сферах деятельности человека. При этом нужно отметить, что широчайшая область применения не могла не найти отражения в конструкции компрессорной техники. Современные производители предлагают по-настоящему широкий выбор установок, которые различаются конструкцией и принципом действия. Причем значительная часть рынка приходится на долю оборудования, оснащенного электродвигателем. Чтобы разобраться, в чем причина его популярности, предлагаем подробнее рассмотреть этот тип техники.

Особенности устройства электрического компрессора

Установки с электроприводом — это оборудование, которое предназначено для подключения к сети напряжением 220 или 380 вольт. В первом случае речь идет о бытовых или полупрофессиональных моделях, во втором — о промышленных агрегатах, применяемых на производствах.

Принцип действия электрических компрессоров основывается на трансформации электроэнергии в механическое движение. В основе этого процесса лежит принцип электромагнитной индукции, который предусматривает использование вращающегося магнитного поля для создания крутящего момента. При подключении компрессора к сети энергоснабжения магнитное поле статора вызывает появление в роторе тока, который в свою очередь провоцирует образование собственного поля якоря, заставляющего вал двигателя вращаться.

Таким образом, устройство привода электрического компрессора ничем не отличается от конструкции основной массы электродвигателей. Различие состоит в конструктивных особенностях других узлов оборудования. Компрессоры делят на поршневые и винтовые. Устройство, принцип действия, преимущества и недостатки этих агрегатов заметно различаются, поэтому стоит рассмотреть их немного подробнее. Итак:

  • Устройство поршневого электрического компрессора. Основными элементами агрегата данного типа являются электропривод, один или несколько цилиндров, ресивер. Двигатель трансформирует электрическую энергию в механическую и заставляет двигаться поршень. При движении вверх, в цилиндре создается разряжение, за счет которого происходит открытие всасывающего клапана и наполнение внутреннего пространства воздухом.
    Далее поршень движется вниз и сжимает рабочую среду. Когда давление начинает превышать усилие пружины, открывается нагнетательный клапан, через который сжатый воздух поступает в ресивер. Резервуар необходим как для выравнивания пульсации, возникающей из-за особенностей поршневого компрессора, так и для дополнительной очистки рабочей среды от конденсата.
    Агрегаты данного типа имеют и преимущества, и недостатки. К числу первых можно отнести нетребовательность к условиям эксплуатации, значительное сжатие воздуха, возможность работы в прерывистом режиме. Что же касается минусов, то наиболее значимыми их них являются сравнительно невысокий КПД, а также быстрый износ деталей, совершающих возвратно-поступательное движение.
  • Устройство винтового электрического компрессора. Конструкция агрегатов данного типа предусматривает наличие двух обязательных узлов — электродвигателя и роторной пары. Как и в случае с поршневыми компрессорами, двигатель превращает электрическую энергию в механическую. Далее ременная или прямая передача передает усилие на ведущий ротор, который в свою очередь заставляет двигаться ведомый. При вращении винтовой пары объем полостей, создаваемых плоскостями роторов и внутренней поверхностью корпуса, то увеличивается, то уменьшается. В первом случае возникает разряжение, во втором — сжатие воздуха.
    Важная особенность винтовых агрегатов состоит в отсутствии хоть сколько-нибудь значимой пульсации. Это позволяет отказаться от применения ресивера и подавать воздух напрямую в пневмосистему предприятия. Впрочем, обычно накопитель все же используют.
Читать еще:  Датчик оборотов двигателя opel astra g

Что касается других преимуществ, то в их перечень можно включить высокую производительность, компактные размеры, возможность, автоматизации, небольшой износ, продлевающий срок службы агрегата. Кроме того, стоит отметить экономичность винтовых компрессоров, которые потребляют электроэнергии на 25-30% меньше, чем поршневые. Если же говорить о минусах данных устройств, то, пожалуй, он один — сравнительно высокая стоимость. Планируя купить электрический компрессор винтового типа, нужно быть готовым заплатить примерно на треть больше, чем за поршневой агрегат. Вместе с тем, стоит сказать, что разница довольно быстро окупается за счет небольшого энергопотребления.

Остались вопросы по устройству и принципу действия электрических компрессоров? Задайте их консультантам нашей компании. Специалисты подробно расскажут об особенностях той или иной модели и помогут подобрать подходящий вариант.

Подготовлено: Евгений Желтов

Само название «электрический компрессор» указывает, что ключевой характеристикой данного прибора, по которой его отличают от аналогов, является его способность работать на электричестве. Такое оборудование широко используется в промышленности, строительстве, в автомастерских и в быту

Двигатель газонокосилки: синхронный или асинхронный

Электрическая газонокосилка — не самое простое оборудование, и если её приобретает не специалист (то есть, не электрик), то он вряд ли поинтересуется вопросом, какого типа двигатель в ней установлен. Проблема становится актуальной только в том случае, когда двигатель начинает «барахлить». Соответственно, требует к себе внимания. Он может:

  • Перегреваться и отключаться.
  • Не «тянуть» по мощности.
  • Попросту сгореть (худший вариант).

В любом из перечисленных случаев пользователь начинает заниматься ремонтом или заменой двигателя, и вот тогда, наконец-то, выясняет, какой электрический мотор у его техники.
Дабы избавить вас от таких неприятных моментов, мы подобрали советы, какой электромотор газонокосилки выбрать, учитывая свои возможности и потребности.

Немного теории

Перед тем, как решить задачу, какую выбрать газонокосилку для работы на своем газоне, следует знать, что электродвигатель у газонокосилки бывает двух типов:

  1. Синхронный. Это мотор, в котором ротор и магнитное поле вращаются с одинаковой скоростью – синхронно. Даже, если ротор получает при работе сильную нагрузку, частота его вращения не снижается. Двигатель продолжает работать на стабильных оборотах. Чтобы достичь этого результата, используют скользящие контакты. Поэтому синхронный мотор более сложный по конструкции, а значит, и более дорогой по себестоимости.
  2. Асинхронный. Двигатель, в котором частота вращения ротора не совпадает с частотой оборотов магнитного поля. Статор и ротор разделены воздушной прослойкой, контактных колец нет. Он простой по строению, а это значит, что изготовить его не так сложно и дорого, как синхронный.

Какой мотор газонокосилки лучше, однозначно ответить нельзя. И тот, и другой тип двигателя имеют свои преимущества и недостатки.

Для тех, кто не желает глубоко вникать в премудрости электромеханики, объясним совсем просто. Каждый двигатель имеет два ключевых элемента: статор (недвижимый, с обмотками) и ротор (движимый). Ток из электрической сети подается на статор. В его обмотке возникает магнитное поле, которое вращается. Благодаря ему, начинает вращаться и ротор. А уже обороты ротора передаются на вал устройства.

В нашем случае – на вертикальный вал, на котором установлен режущий нож газонокосилки. Получается, что работа ножа напрямую зависит от оборотов двигателя. Стабильные обороты – так же стабильно и мощно вращается нож. Слабые обороты ротора – нож начинает тоже слабеть, затягивает траву. У него просто «нет сил» быстро и качественно срезать растительность.
Если очень коротко определять, какая лучше газонокосилка, то скажем так:

Но все это немного утрировано, и никоим образом не означает, что асинхронный двигатель хуже. Асинхронный мотор – самый простой и дешевый из всех ранее придуманных. Он не требует сложного обслуживания, сильно не греется, у него нет трущихся контактов. Да и надежность его в пределах нормы, если производитель качественный и установил защитные системы.

Электрическая газонокосилка с синхронным двигателем

Синхронный двигатель всегда работает на постоянной скорости. В силу данного фактора, он применяется там, где особо нужны стабильные обороты. В газонокосилках этот момент ключевым и необходимым не является. Еще синхронность важна при большой мощности двигателя. В косилках, это больше 1 кВт. Нож в синхронных газонокосилках размещается на отдельном валу. Этот вал соединен с валом двигателя ременной передачей. Слабое место – подшипники вала ножа.

  • Невысокая чувствительность к перепадам напряжения в электросети.
  • Стабильное вращение режущего ножа, независимо от нагрузки.
  • Высокий КПД и коэффициент мощности.
  • Сложная конструкция.
  • Щетки при трении греются.
  • Трудный запуск. Для облегчения ротор сначала запускается асинхронно, а потом уже подстраивается под магнитное поле.

Электрическая газонокосилка с асинхронным двигателем

В настоящее время асинхронные двигатели в газонокосилках применяют все чаще. При этом нож размещают непосредственно на валу двигателя. Получается простая и довольно надежная конструкция. Обмотки ротора нет. Щеток нет. Ничего сложного, и все нормально работает.

  • Простая конструкция. Не нужно обслуживание. Легкий ремонт.
  • Невысокая себестоимость изготовления и эксплуатации.
  • Греется меньше. Даже, если нагреется, то продолжает работать, теряя при этом обороты.
  • КПД и коэффициент мощности ниже, чем у синхронного двигателя.
  • Регулировать скорость оборотов трудно – низкая управляемость.
  • Обороты зависят от сети.
  • Очень чувствителен к скачкам напряжения в стационарной сети.
Читать еще:  Двигатель 1kz как снять тнвд

Таким образом, выбирая синхронные или асинхронные газонокосилки, вы должны руководствоваться соображениями либо низкой стоимости, либо решать, какая надежней в эксплуатации.

Принцип работы асинхронного электрического двигателя

Теория электромагнетизма, ключевая для процессов, происходящих в электрическом двигателе, является слишком сложной, поэтому, чтобы понять принцип действия электродвигателя в общем, будет достаточно упрощённого объяснения теоретических основ.

Для последовательного перехода к пониманию превращения электрической энергии в механическую, необходимо освежить в памяти базовые понятия из школьного курса физики:

  • Вокруг намотанного на катушку проводника при протекании внутри него постоянного электрического тока возникает электромагнитное поле, идентичное по характеристикам полю обычного магнита;
  • Сердечник из железа и его сплавов, помещённый внутрь катушки, улучшает прохождение электромагнетического потока, что усиливает магнитные взаимодействия;
  • Переменный ток в катушке всё время перемагничивает сердечник, называемый магнитопроводом, изготовляемым из специальной электромагнитной стали;
  • Движение проводника поперек магнитных линий индуцирует в нём электродвижущую силу (ЭДС);
  • Магнитный поток передаётся между двумя магнитопроводами через небольшой воздушный зазор;

Принцип действия статора

Катушки асинхронного электродвигателя называют обмотками, которые располагаются в пазах статора. У трехфазных асинхронных моторов имеются одинаковые фазные обмотки, размещённые симметрично друг к другу, и их оси образуют угол 120º.

Синусоида каждой фазы обмотки двигателя

Как известно, синусоида тока каждой фазы, относительно предыдущей, сдвинута на треть периода, из-за чего силы магнетических потоков в обмотках изменяются по такому же принципу. Сложив векторы направленности электромагнетического поля в отдельно взятый момент времени, можно получить суммарный магнитный поток.

Складывая данные векторы через разные интервалы периода можно заметить, что направление суммарного магнитного потока вращается синхронно колебаниям тока. Данные вращения магнетического потока можно рассматривать как вращающийся постоянный подковообразный магнит.

Таким образом, принцип работы двигателя переменного тока (синхронного или асинхронного) состоит в создании вращающегося электромагнитного поля статора.

Принцип синхронного вращения

Если для опыта подковообразный магнит прикрепить на ось вращения, то любой металлический предмет, закреплённый между полюсами на независимой оси, будет двигаться синхронно. Логично будет поместить в центр статора с трехфазными обмотками ротор в виде постоянного магнита, чтобы получить синхронный электродвигатель.

Синхронный электродвигатель

Но, даже если использовать мощные современные магниты, вихревые токи, образующиеся при переменном электромагнитном поле, будут нагревать ротор, тем самым лишая его магнитных свойств, которые зависят от температуры постоянного магнита. В отношении статора данную проблему решили, собрав сердечник в виде пластин из специальной электротехнической стали.

Статор собран из листов электротехнической стали . а) Собранный вид , б) сам статор

Собрать таким способом ротор в виде пластинчатого постоянного магнита невозможно, поэтому использовали катушки возбуждения, являющиеся постоянным электромагнитом. Данный принцип действия электродвигателя является синхронным – роторный вал движется синхронно с электромагнитным полем статора, пребывающим во вращении.

Принцип действия асинхронного двигателя

В асинхронном электродвигателе с короткозамкнутым ротором нужно выделить два ключевых момента:

  • Индукция электрического тока в короткозамкнутых витках обмотки ротора, из-за вращающегося электромагнитного поля статора;
  • Возникновение магнитного потока роторных обмоток, взаимодействующего с пребывающим во вращении магнитным полем статора.

Рассмотреть процессы возникновения магнетического поля ротора нужно с момента запуска двигателя. Электромагнитное поле статора начинает вращение сразу же после подачи напряжения на статорные обмотки. Вал ротора находится в это время в состоянии покоя, и в его витках индуцируется переменный ток с частотой вращения поля.

В каждый момент времени, при прохождении полюса вращающегося электромагнитного поля около отдельно взятого короткозамкнутого витка, в нём создаётся взаимодействующее магнитное поле, которое стремится притянуть роторный виток вслед удаляющемуся полюсу движущегося электромагнитного поля.

Данные процессы происходят во всех короткозамкнутых витках при вращении поля вокруг них, из-за чего появляется суммарный вращательный момент роторного вала. Таким образом, принцип работы электродвигателя асинхронного типа состоит во взаимодействии электромагнитных полей статора и ротора.

Эффект скольжения

По мере набора оборотов валом двигателя, частота пересечения короткозамкнутых роторных витков силовых линий вращающегося магнитного потока будет уменьшаться. Вал двигателя будет стремиться догнать вращающееся поле.

Но, как только роторный вал и статорное поле установятся в состоянии покоя относительно друг друга, короткозамкнутые витки перестанут пересекать силовые линии электромагнитного поля, а значит, в них не будет индуцироваться электрический ток. Исчезновение ЭДС в витках ротора приведёт к потере момента вращения. Данное состояние электродвигателя называют идеальным холостым ходом.

Но в реальных условиях, сила трения будет приводить к потере инерции, и ротор электродвигателя будет запаздывать по отношению к пребывающему во вращении статорному полю, что вызовет возникновение ЭДС в короткозамкнутых витках из-за их пересечения силовых линий магнитного потока.

Данный эффект называют скольжением ротора относительно поля статора, с которым он никогда не сможет установиться в состоянии покоя и вращаться с ним синхронно.

Поэтому такие двигатели называют асинхронными (не синхронными). Иными словами, принцип работы двигателя с короткозамкнутым ротором состоит в эффекте скольжения, являющегося необходимым для возникновения ЭДС в роторных витках.

Оптимальный режим скольжения

Очевидно, что максимальная ЭДС в короткозамкнутых витках будет наводиться в момент запуска, но шихтованный роторный магнитопровод не рассчитан на столь частое перемагничивание, поэтому в данном режиме КПД электродвигателя и его вращательный момент будет низким.

С другой стороны, при приближении к синхронному движению роторного вала и поля статора, ЭДС будет приближаться к нулю, что также приведёт к исчезновению момента. Поэтому асинхронный электродвигатель, имеющий короткозамкнутые роторные витки, рассчитывают таким образом, чтобы коэффициент скольжения


составлял 2÷5%. В данных пределах характеристики мотора будут максимальными.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector