formula.kr.ua                                            Викладач: Вихристюк О.В.

Тема 5. Будова і принцип дії асинхронного двигуна. Тема уроку. Будова і принцип дії асинхронного двигуна. Мета. 

ü  Формувати знання про будову і принцип дії асинхронного двигуна;

ü  Розвивати вміння аналізувати, логічне мислення, вміння працювати з додатковою інформацією;

ü  Виховувати спостережливість, культуру оформлення конспекту, формувати науковий світогляд та інтерес до вивчення електротехніки.

Тип уроку.  Урок формування нових знань. Вид уроку.  Лекція з елементами бесіди.

v Додаток Т 5 К 10.1.  

q  Поясніть принцип дії двигуна змінного струму. 

q  Змінний струм – це …

q  Генератор змінного струму….

q  Діюче значення сили струму….

q  Основні характеристики  змінного електричного струму… q Які є з’єднання споживачів змінного струму?

q  У колі змінного струму потужність трифазного кола при різних з’єднаннях ….

q  Що Ви знаєте про з’єднання трикутником та зіркою?

v Додаток Т 5 К 10 .2. 

1.    ……. – це зміна напряму обертання електричного двигуна змінного струму.

 а) рекуперація;          б) ковзання;        в) реверсування;         г) гальмування. 

2.    Що означає індекс У3 в позначенні кліматичних умов експлуатації асинхронних двигунів?

         а) помірний і холодний клімат;        б) помірний клімат;        в) морський клімат;   г) тропічний клімат.

3.    Як називається явище відставання ротора від обертового електромагнітного поля статора?

         а) ковзання;        б) синхронізація;          в) перемагнічування;        г) відповідь відсутня.

4.    Ця конструкція асинхронного двигуна зібрана з штампованих листів електротехнічної сталі з пазами завтовшки 0,35…0,5 мм.

        а) станина;        б) радіатор;        в) статор;         г) ротор.  

5.    Яке призначення обмоток статора асинхронного трифазного двигуна?

        а) для утворення обертового магнітного поля;         б) для зменшення пускового струму;

        в) для регулювання напруги мережі;         г) відповідь відсутня.

1

                                                                                                     Т № 04_К_№ 10 СБ 2р                              Викладач: Вихристюк О.В.

v Додаток Т5 К 10. 3.  Будова і принцип дії асинхронного двигуна.

vЗАВДАННЯ. Підготувати доповідь та презентацію до уроку.

Тема 5. Будова і принцип дії асинхронного двигуна. Будова і принцип дії асинхронного двигуна. Основні частини асинхронного двигуна. Елементи обмоток статора. Електрорушійні сили, струми та обертовий момент асинхронного двигуна. Однофазний асинхронний двигун і його особливості. Втрати потужності, коефіцієнт корисної дії та коефіцієнт потужності асинхронного двигуна.

Асинхронний двигун — це асинхронна машина, призначена для перетворення електричної енергії змінного струму в механічну енергію. Саме слово «асинхронний» означає «не одночасний». При цьому мається на увазі, що у асинхронних двигунів частота обертання магнітного поля статора завжди більше частоти обертання ротора. Працюють асинхронні двигуни, як зрозуміло з визначення, від мережі змінного струму.  

1 — вал;

2, 6 підшипники;

3, 8 — підшипникові щити;

4  — лапи;

5  — кожух вентилятора;

7 — крильчатка вентилятора;

9     — короткозамкнутий ротор;

10  — статор;

11  — коробка виводів.

Основними частинами асинхронного двигуна є статор (10) і ротор (9).

У промисловості найбільшого поширення набули асинхронні двигуни трифазного струму. Розглянемо будову і принцип дії цих двигунів.

Принцип дії асинхронного двигуна заснований на використанні магнітного поля, що обертається.

Для з'ясування роботи такого двигуна виконаємо наступний дослід.

Закріпимо підковоподібний магніт на осі так, щоб його можна було обертати за ручку. Між полюсами магніта розташуємо на осі мідний циліндр, що може вільно обертатися.

Проста модель для отримання обертового магнітного поля

Почнемо обертати магніт за ручку за годинниковою стрілкою. Поле магніта також почне обертатися і при обертанні перетинатиме своїми силовими лініями мідний                 циліндр.                У             циліндрі                за законом            електромагнітної

індукції виникнуть вихрові струми, які створять своє власне магнітне поле — поле циліндра. Це поле взаємодіятиме з магнітним полем постійного магніту, внаслідок чого циліндр почне обертатися в ту ж сторону, що і магніт.

Встановлено, що швидкість обертання циліндра дещо менша швидкості обертання поля магніта.

Дійсно, якщо циліндр обертається з тією ж швидкістю, що і магнітне поле, то магнітні силові лінії не перетинають його, а отже, в ньому не виникають вихрові струми, що викликають обертання циліндра.

Швидкість обертання магнітного поля прийнято називати синхронною, оскільки вона співпадає зі швидкістю обертання магніта, а швидкість обертання циліндра — асинхронною (несинхронною). Тому сам двигун отримав назву асинхронного двигуна. Швидкість обертання циліндра (ротора) відрізняється від синхронної швидкості обертання магнітного поля на невелику величину, яка називається ковзанням.

Позначивши швидкість обертання ротора через n1 і швидкість обертання поля через n ми можемо підрахувати величину ковзання у відсотках за формулою: s = (n - n1) / n.

У приведеному вище досліді магнітне обертове поле і викликане ним обертання циліндра ми отримували завдяки обертанню постійного магніта, тому такий пристрій ще не являється електродвигуном. Треба змусити електричний струм створювати магнітне обертове поле, і використовувати його для обертання ротора. Це завдання в свій час блискуче вирішив М. О. Доліво-Добровольський. Він запропонував використовувати для цієї мети трифазний струм.

Пристрій асинхронного електродвигуна М. О. Доліво-Добровольського

На полюсах залізного сердечника кільцевої форми, званого статором електродвигуна, поміщено три обмотки, мережі трифазного струму 0 розташованих одна щодо іншої під кутом 120°.

Всередині       сердечника          укріплений          на            осі          металевий            циліндр, званий ротором електродвигуна.

Якщо обмотки з'єднати між собою так, як показано на малюнку, і підключити їх до мережі трифазного струму, то загальний магнітний потік, що створюється трьома полюсами, виявиться таким, що обертається.

На малюнку 3 показаний графік зміни струмів в обмотках двигуна і процес виникнення магнітного поля, що обертається.

У положенні «А» на графіку струм в першій фазі дорівнює нулю, в другій фазі він негативний, а в третій позитивний. Струм по котушках полюсів потече в напрямку, вказаному на малюнку стрілками.

Відставання ротора дуже невелике. Так, наприклад, при холостому ході двигуна різниця швидкостей складає всього 3%, а при навантаженні 5 - 7%. Отже, обороти асинхронного двигуна при зміні навантаження змінюються в дуже невеликих межах, що є одним з його переваг.

2