Silnik elektryczny jest przetwornikiem napięcia jednofazowego na trójfazowe. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Silniki elektryczne

 Komentarze do artykułu

Trójfazowe silniki elektryczne w życiu codziennym i w praktyce amatorskiej napędzają różne mechanizmy - piłę tarczową, strugarkę elektryczną, wentylator, wiertarkę i pompę. Do zasilania takich silników z sieci jednofazowej stosuje się różne obwody pojemnościowe lub indukcyjno-pojemnościowe z przesunięciem fazowym. Dobrze byłoby mieć jeden taki obwód dla wszystkich silników, jednak nie jest to możliwe ze względu na konieczność zmiany parametrów jego elementów w zależności od mocy i schematu podłączenia uzwojeń silnika. Istnieje inne wyjście - uzyskanie napięcia trójfazowego z jednofazowego za pomocą silnika elektrycznego, który działa jak generator.

Wiadomo, że każda maszyna elektryczna jest odwracalna: generator może służyć jako silnik i odwrotnie. Wirnik konwencjonalnego asynchronicznego silnika elektrycznego po przypadkowym odłączeniu jednego z uzwojeń nadal się obraca, a pomiędzy zaciskami odłączonego uzwojenia występuje pole elektromagnetyczne. Zjawisko to skłoniło pomysł wykorzystania trójfazowego asynchronicznego silnika elektrycznego do zamiany napięcia jednofazowego na trójfazowe.

Pod wpływem pola magnetycznego stojana w zwartym uzwojeniu wirnika silnika asynchronicznego płyną prądy, zamieniając wirnik w elektromagnes o wyraźnych biegunach, indukując sinusoidalne napięcie w uzwojeniach stojana, także tych niepodłączonych do sieci. Przesunięcie fazowe pomiędzy sinusoidami w różnych uzwojeniach zależy tylko od położenia tego ostatniego na stojanie, a w silniku trójfazowym wynosi dokładnie 120 stopni.

Głównym warunkiem przekształcenia asynchronicznego silnika elektrycznego w przetwornik liczby faz jest obracający się wirnik. Dlatego należy go najpierw rozkręcić, np. stosując konwencjonalny kondensator przesuwający fazę, którego pojemność oblicza się ze wzoru C = K-1ph/Uc, gdzie K = 2800, jeśli uzwojenia silnika są połączone w gwiazdę, lub 4800 w przypadku trójkąta; Iph - znamionowy prąd fazowy silnika elektrycznego, A; Uc to napięcie sieci jednofazowej, V. Można zastosować kondensatory MBGO, MBGP, MBGT, K42-4 dla napięcia roboczego co najmniej 600 V lub MBGCh, K42-19 dla napięcia co najmniej 250 V. Kondensator jest potrzebny tylko do uruchomienia generatora silnikowego, następnie jego łańcuch zostaje zerwany, a wirnik nadal się obraca. Dlatego pojemność kondensatora przesuwającego fazę nie wpływa na jakość generowanego napięcia trójfazowego. Do uzwojeń stojana można podłączyć obciążenie trójfazowe. Jeśli go tam nie ma, energia sieci zasilającej jest wydawana jedynie na pokonywanie tarcia w łożyskach wirnika (nie licząc zwykłych strat w miedzi i żelazie), więc wydajność konwertera jest dość wysoka.

Przetestowano kilka różnych silników elektrycznych jako przetworniki liczby faz. Te z nich, których uzwojenia są połączone gwiazdą z wyjściem ze wspólnego punktu (neutralnego), połączono zgodnie ze schematem pokazanym na ryc. 1.

W przypadku połączenia uzwojeń z gwiazdą bez przewodu neutralnego lub trójkąta, obwody pokazane odpowiednio na rys. 2 i 3.

We wszystkich przypadkach silnik uruchamiano poprzez naciśnięcie przycisku SB1 i przytrzymanie go przez 1...5 s, aż prędkość obrotowa wirnika osiągnęła prędkość nominalną. Następnie zamknięto przełącznik SA1 i zwolniono przycisk. Wyniki testu przedstawiono w tabeli. Wskaźniki w oznaczeniach napięcia odpowiadają numerom styków gniazda X2 (patrz ryc. 1 - 3), między którymi zostały zmierzone.

Prędkość obrotowa wirnika silnika-generatora w niewielkim stopniu zależy od napięcia jednofazowej sieci zasilającej. Generowane napięcia są proporcjonalne do napięcia sieciowego, ale zauważalnie mniejsze od niego, co wynika ze strat energii na namagnesowanie i wytworzenie momentu obrotowego, kompensującego straty mechaniczne w łożyskach.

Zmniejszona prędkość znamionowa silnika AOL-22-4 wskazuje na jego konstrukcję czterobiegunową (pozostałe silniki są dwubiegunowe). Z powodzeniem sprawdza się jednak jako konwerter.

Do silnika AOL2 podłączono jako obciążenie różne trójfazowe silniki elektryczne o konstrukcji dwu- i czterobiegunowej z uzwojeniami połączonymi zarówno w gwiazdę, jak i w trójkąt:

• AOL-011-2 o mocy 80 W (napęd kamienia szlifierskiego);
• UAD-32F o mocy 120 W (napęd wentylatora);
• A08 o mocy 1,5 kW (napęd maszyny do obróbki drewna).

Pod obciążeniem napięcia fazowe i sieciowe zmieniają się o 2...5%, przesunięcie fazowe pomiędzy nimi - o 5...6 stopni.

literatura

1. Biryukov S. Trzy fazy - bez utraty mocy. - Radio, 2000, nr 7, s. 37-39.
2. Belopolsky I. I. Źródła zasilania urządzeń radiowych. - M.: Energia, 1971.
3. Karvovsky G.A., Okorokov S.P. Podręcznik dotyczący silników asynchronicznych i sterownic. - M.: Energia, 1969.

Autor: V.Kleymenov

Spróbujmy, mając jednofazowe napięcie przemienne, aby uzyskać dwie brakujące fazy. Weźmy zwykły trójfazowy asynchroniczny silnik elektryczny z wirnikiem klatkowym, który podobnie jak generator ma wirnik i trzy uzwojenia stojana przesunięte w przestrzeni o kąt 120 stopni. Przyłóżmy napięcie jednofazowe do jednego z uzwojeń. Wirnik silnika nie będzie mógł sam zacząć się obracać. Trzeba mu w jakiś sposób dać początkowy impuls. Następnie będzie się obracał w wyniku interakcji z polem magnetycznym jednego uzwojenia stojana. Strumień magnetyczny obracającego się wirnika indukuje indukowany emf w pozostałych dwóch uzwojeniach stojana, tj. Brakujące fazy zostaną przywrócone.

Wirnik można obracać w dowolny sposób, nawet w tradycyjny sposób, za pomocą liny owiniętej wokół wału. Autor wykorzystał do tego powszechnie stosowane urządzenie z kondensatorem rozruchowym. Nawiasem mówiąc, jego pojemność nie musi być duża, ponieważ wirnik przetwornicy asynchronicznej napędzany jest bez mechanicznego obciążenia wału.

Jedną z wad takiej przetwornicy są nierówne napięcia fazowe (patrz tabela w poprzednim artykule - red.), co prowadzi do zmniejszenia sprawności samej przetwornicy i silnika obciążenia. Jeśli uzupełnisz urządzenie o autotransformator o odpowiedniej mocy, włączając go jak pokazano na rysunku, możesz uzyskać w przybliżeniu równe napięcia fazowe, przełączając zaczepy. Jako obwód magnetyczny autotransformatora wykorzystano stojan niesprawnego silnika elektrycznego o mocy 17 kW. Uzwojenie - 400 zwojów drutu emaliowanego o przekroju 4...6 mm2 z odczepami co 40 zwojów.

Podsumowując, kilka praktycznych rad. Jako elektryczne silniki przekształtnikowe lepiej jest stosować silniki „niskoobrotowe” (1000 obr./min lub mniej). Uruchamiają się bardzo łatwo, stosunek prądu rozruchowego do prądu roboczego jest znacznie niższy niż w silnikach o prędkości obrotowej 1 min-3000, dlatego obciążenie sieci jest „bardziej miękkie”. Moc silnika użytego jako przetwornica musi być większa niż moc podłączonego do niego napędu elektrycznego. Przykładowo jeżeli przetwornicą jest silnik o mocy 1 kW to moc obciążenia nie powinna przekraczać 4 kW. Zawsze należy najpierw uruchomić przetwornicę, a następnie podłączyć do niej odbiorniki prądu trójfazowego. Wyłączyć urządzenie w odwrotnej kolejności.

Przetwornica o mocy 4 kW autorstwa autora jest używana w jego prywatnej firmie od kilku lat. Napędza tartak, szlifierkę i szlifierkę.

Autor: S. Gurov

Zobacz inne artykuły Sekcja Silniki elektryczne.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Zagrożenie śmieciami kosmicznymi dla ziemskiego pola magnetycznego 01.05.2024

Coraz częściej słyszymy o wzroście ilości śmieci kosmicznych otaczających naszą planetę. Jednak do tego problemu przyczyniają się nie tylko aktywne satelity i statki kosmiczne, ale także pozostałości po starych misjach. Rosnąca liczba satelitów wystrzeliwanych przez firmy takie jak SpaceX stwarza nie tylko szanse dla rozwoju Internetu, ale także poważne zagrożenia dla bezpieczeństwa kosmicznego. Eksperci zwracają obecnie uwagę na potencjalne konsekwencje dla ziemskiego pola magnetycznego. Dr Jonathan McDowell z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics podkreśla, że ​​firmy szybko wdrażają konstelacje satelitów, a liczba satelitów może wzrosnąć do 100 000 w następnej dekadzie. Szybki rozwój tych kosmicznych armad satelitów może prowadzić do skażenia środowiska plazmowego Ziemi niebezpiecznymi śmieciami i zagrożenia dla stabilności magnetosfery. Metalowe odłamki ze zużytych rakiet mogą zakłócać jonosferę i magnetosferę. Oba te systemy odgrywają kluczową rolę w ochronie i utrzymaniu atmosfery ... >>

Zestalanie substancji sypkich 30.04.2024

W świecie nauki istnieje wiele tajemnic, a jedną z nich jest dziwne zachowanie materiałów sypkich. Mogą zachowywać się jak ciało stałe, ale nagle zamieniają się w płynącą ciecz. Zjawisko to przyciągnęło uwagę wielu badaczy i być może w końcu jesteśmy coraz bliżej rozwiązania tej zagadki. Wyobraź sobie piasek w klepsydrze. Zwykle przepływa swobodnie, ale w niektórych przypadkach jego cząsteczki zaczynają się zatykać, zamieniając się z cieczy w ciało stałe. To przejście ma ważne implikacje dla wielu dziedzin, od produkcji leków po budownictwo. Naukowcy z USA podjęli próbę opisania tego zjawiska i zbliżenia się do jego zrozumienia. W badaniu naukowcy przeprowadzili symulacje w laboratorium, wykorzystując dane z worków z kulkami polistyrenowymi. Odkryli, że wibracje w tych zbiorach mają określone częstotliwości, co oznacza, że ​​tylko określone rodzaje wibracji mogą przemieszczać się przez materiał. Otrzymane ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Znaleziono biomarker żywotności 22.12.2021 Amerykańscy naukowcy odkryli, że tempo akumulacji mutacji genetycznych może przewidzieć, ile lat dana osoba będzie żyła. U kobiet metoda ta pozwala również przewidzieć okres płodności. Od dawna wiadomo, że uszkodzenia DNA występują stale przez całe życie, ale organizm ma mechanizmy naprawcze, które zapobiegają gromadzeniu się szkodliwych mutacji. Z biegiem czasu mechanizmy te stają się mniej wydajne, więc na przykład starsi rodzice mają tendencję do przekazywania swoim potomstwu większej liczby mutacji genetycznych za pośrednictwem linii zarodkowej – komórki jajowej i nasienia. Biolodzy z University of Utah i University of Louisville zasugerowali, że tempo, w jakim dana osoba nabywa mutacje DNA, może służyć jako biomarker starzenia i może przewidzieć długość życia nawet u młodych ludzi, a także płodność u kobiet. Podstawą badań był bank danych Center for the Study of Human Polymorphism, międzynarodowego instytutu badań genetycznych w Paryżu, który odgrywa kluczową rolę w wielu ważnych badaniach, które przyczyniają się do nowoczesnego zrozumienia genetyki człowieka. Próba obejmowała 41 rodzin, każda z trzech pokoleń. Autorzy przeanalizowali sekwencje DNA krwi u trojaczków 61 par dziadków pierwszego pokolenia i jednego z ich dzieci. Porównali więc mutacje znalezione w DNA przedstawicieli obu pokoleń i byli w stanie określić, ile każdy z ich rodziców zgromadził w komórce jajowej lub plemniku w momencie poczęcia dziecka, a następnie obliczyli liczbę mutacji i tempo ich akumulacji dla drugiego pokolenia. Ponieważ badanie to ma charakter retrospektywny, naukowcy byli w stanie porównać oczekiwaną długość życia z liczbą nagromadzonych mutacji nie tylko dla starszego, ale także dla średniego pokolenia.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Robienie na drutach to także terapia

▪ Seoul Semiconductor SunLike LED jest najbezpieczniejszy

▪ Program do budowy syntetycznego DNA

▪ Czarna dziura może stać się portalem

▪ Telewizja a zdrowie

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Parametry, analogi, oznaczenie elementów radiowych. Wybór artykułu

▪ artykuł Kultura masowa. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak patelnie pomogły pierwszemu francuskiemu kompozytorowi? Szczegółowa odpowiedź

▪ drzewo kawowe artykuł. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł PC steruje instalacjami elektrycznymi. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Ładowarka do przywracania pojemności baterii. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024