Trifazis asinchroninis variklis yra indukcinis variklis, plačiai naudojamas įvairiose pramonės ir automatikos srityse dėl savo paprastos konstrukcijos, patikimumo ir efektyvumo. Šio tipo variklį vienu metu maitina 380 V trifazė kintamoji srovė, kurios fazių skirtumas yra 120 laipsnių. Nors jo rotorius ir statorius sukasi ta pačia kryptimi, jie tai daro skirtingu greičiu, o šis greičio skirtumas yra žinomas kaip slydimo greitis.
Trifazio asinchroninio variklio veikimo principas
Trifazio asinchroninio variklio veikimo principas pagrįstas elektromagnetine indukcija. Kai trifazis asinchroninis variklis yra prijungtas prie trifazio kintamosios srovės maitinimo šaltinio (kiekvienas su 120 laipsnių elektrinio kampo skirtumu), trifazė statoriaus apvija sukuria besisukantį magnetinį lauką. Šis besisukantis magnetinis laukas turi santykinį pjovimo judesį su rotoriaus laidininku.
Pagal elektromagnetinės jėgos dėsnį, veikiant indukuotai elektrovaros jėgai, rotoriaus laidininkas generuos indukuotą srovę, kuri iš esmės atitinka indukuotos elektrovaros jėgos kryptį. Srovę nešantį rotoriaus laidininką statoriaus sukuriamame magnetiniame lauke veikia elektromagnetinė jėga (jėgos kryptis nustatoma pagal kairiosios rankos taisyklę). Ši elektromagnetinė jėga sukuria variklio rotoriaus veleno elektromagnetinį sukimo momentą, verčiantį variklio rotorių suktis pagal besisukančio magnetinio lauko kryptį ir išduoti mechaninę energiją, kai variklio velenas yra apkrautas mechanine apkrova.
Konstrukciniu požiūriu trifazis asinchroninis variklis yra pagamintas iš dviejų pagrindinių dalių - statoriaus ir rotoriaus. Statoriaus dalis apima statoriaus geležies šerdį (kaip pagrindinę magnetinės grandinės dalį) ir statoriaus apviją. Rotorius sumaniai išdėstytas statoriaus viduje, išlaikant nedidelį oro tarpą tarp jų.
Perdegusio vienos fazės saugiklio poveikis trifaziam varikliui
Jei trifazio asinchroninio variklio maitinimo grandinėje perdegė vienos fazės saugiklis, variklis patirs fazės praradimą, o tai turės didelės įtakos jo veikimui:
- Paleidimo metu: Variklis gali išvis nepasileisti arba, jei pasileis, suksis labai silpnai, neturėdamas pakankamos jėgos. Gali būti girdimas šurmuliuojantis garsas, greitis kils lėtai.
- Darbo metu: Variklis praras didelę dalį savo darbinės jėgos. Nors jis ir toliau suksis (dažniausiai vienfazio režimu, jei jau buvo įsibėgėjęs), tačiau neturės pakankamos galios. Labai greitai ims kaisti, skleis dūmus ir degimo kvapą. Tai gali sukelti apvijų pažeidimus ir galutinai sudeginti variklį.
Tokio gedimo patikrinimo rezultatai dažnai rodo, kad nuėmus galinį dangtelį, 1/3 arba 2/3 poliarinės fazės apvijų yra kokso arba tamsiai rudos spalvos, kas liudija apie perkaitimą.
Tipiniai trifazių elektros variklių apvijų gedimai
Fazės praradimo priežastys ir sprendimo būdai
Fazės praradimą, kurį sukelia perdegęs saugiklis, gali lemti kelios priežastys:
- Prastas saugiklio grandinės sąlytis arba mechaniniai pažeidimai: Dėl prasto kontakto arba mechaninių pažeidimų tam tikra saugiklio fazė gali persilydyti.
- Neteisingos saugiklių specifikacijos: Variklio maitinimo grandinės trifazių saugiklių specifikacijos gali būti skirtingos, o mažesnės talpos saugiklis gali perdegti. Sprendimas - pakeisti saugiklį tos pačios specifikacijos saugikliu, atsižvelgiant į variklio galią.
- Prastas kontaktų sujungimas: Jungikliai (izoliuojantys jungikliai, guminiai dangtelių jungikliai ir kt.) ir kontaktorių kontaktai gali būti prastai sujungti (sudegę arba atsilaisvinę). Juos reikia remontuoti ir reguliuoti, kad užtikrintumėte gerą kontaktą.
- Trūksta vieno linijos etapo: Linijoje gali trūkti vieno etapo dėl nutrūkusio laido ar prasto sujungimo. Būtina aptikti atjungimą ir tvirtai jį prijungti.
- Prastas apvijos suvirinimas: Suvirinimas tarp variklio apvijų gali sukelti prastą kontaktą. Reikia atidžiai patikrinti variklio apvijų jungties laidus ir tvirtai juos lituoti.
Trifazių asinchroninių variklių pranašumai ir taikymo sritys
Didžiulį trifazių asinchroninių elektros variklių populiarumą lemia jų konstrukcinės ir techninės charakteristikos. Šie varikliai yra gerokai mažesni ir lengvesni (apie 20-30 proc.), o jų konstrukcija yra paprastesnė, palyginti su kitų tipų varikliais. Be to, jie pasižymi aukštu našumu ir eksploataciniu patikimumu, sąlyginai nedidelėmis remonto ir priežiūros išlaidomis, taip pat gebėjimu atlaikyti dideles mechanines perkrovas.
Trifaziai asinchroniniai varikliai yra plačiausiai naudojami įvairiose srityse, įskaitant:
- Automatikos valdymo sistemos: Jie yra svarbi pramoninės automatikos dalis, automatizuojanti gamybos procesus.
- Gamybos pramonė: Šiuolaikinėje gamyboje mechaniniam apdorojimui jie dažnai naudojami kaip energijos šaltiniai.
- Statybinė technika: Ekskavatoriuose, kranuose ir maišytuvuose trifaziai varikliai veikia kaip pagrindiniai energijos šaltiniai.
- Transportas: Elektrinėse transporto priemonėse, greituosiuose traukiniuose ir metro jie naudojami dėl mažo energijos suvartojimo, triukšmo ir teršalų kiekio.
Variklio apvijų jungimo schemos
Trifazių variklių apvijos gali būti jungiamos dviem pagrindinėmis schemomis: „žvaigžde“ (Y) ir „trikampiu“ (Δ).
Žvaigždės jungtis (Y)
Visų trijų apvijų sujungimas „žvaigžde“ reiškia trijų statoriaus apvijų sujungimą viename bendrame taške. Į tris laisvus šių apvijų gnybtus tiekiama trifazė įtampa. Centrinis bendras taškas gali būti naudojamas keturių laidų, trijų fazių tinklui prijungti prie nulinio (neutralaus) laido, užtikrinant kiekvienos fazės nepriklausomybę.
Varikliai, kurių apvijos sujungtos „žvaigžde“, veikia sklandžiau ir minkščiau. Tačiau sujungus apvijas „žvaigžde“, variklis negali išvystyti pilnos (maksimalios) savo galios.
Trikampio jungtis (Δ)
Trifazio variklio apvijų sujungimas pagal „trikampio“ (delta) schemą reiškia trijų apvijų galų sujungimą tarsi „trikampio“ viršūnėse, tai yra, gaunami trys taškai, kuriuose trys statoriaus apvijos yra sujungtos nuosekliai, po du sujungimo taškus kiekvienai iš trijų apvijų. Šioje schemoje nėra vidurinio išvado, o trifazė įtampa tiekiama trikampio viršūnėms. „Trikampis“ yra trijų laidų jungtis.
Sujungus apvijas „trikampiu“, variklis veikia visa maksimalia galia (kuri yra 1,5 karto didesnė galia, nei sujungus su „žvaigžde“). Tačiau tuo pačiu metu jis turi labai aukštas pradines paleidimo srovių reikšmes. Norint sumažinti pradines sroves, ypač didesnės galios varikliams, patartina jungti pagal kombinuotą „žvaigždės-trikampio“ schemą.
tags: #veiks #trifazis #asinchroninis #variklis #jei #issilyde