19世紀から20世紀にかけて電気の分野で科学が急速に発展し、電気誘導モーターが誕生しました。このような装置の助けを借りて、産業の発展は大きく前進し、今では非同期電気モーターを使用する動力機械なしでプラントや工場を想像することは不可能です。
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登場の歴史
非同期電気モーターの作成の歴史は、1888年に始まります。 ニコラ・テスラ 電気モーター回路の特許を取得し、同じ年に電気工学の分野の別の科学者 ガリレオフェラーリ 非同期機の動作の理論的側面に関する記事を公開しました。
1889年にロシアの物理学者 ミハイル・オシポビッチ・ドリヴォ-ドブロヴォルスキー 非同期三相電気モーターの特許をドイツで取得しました。
これらすべての発明により、電気機械の改良が可能になり、産業での電気機械の大量使用が可能になり、生産におけるすべての技術プロセスが大幅に加速され、作業効率が向上し、労働集約度が低下しました。
現在、業界で使用されている最も一般的な電気モーターは、Dolivo-Dobrovolskyによって作成された電気機械のプロトタイプです。
非同期モーターの装置と動作原理
誘導電動機の主な構成要素は固定子と回転子であり、これらはエアギャップによって互いに分離されています。エンジンのアクティブな作業は、ローターの巻線とコアによって実行されます。
エンジンの非同期性は、ローター速度と電磁界の回転周波数の差として理解されます。
固定子 -これはエンジンの固定部分であり、そのコアは電磁鋼でできており、フレームに取り付けられています。ベッドは磁性のない素材で鋳造されています（鋳鉄、アルミニウム）。固定子巻線は、ワイヤが120度の偏向角の溝に配置されている三相システムです。巻線の位相は、標準的に「スター」または「トライアングル」スキームに従ってネットワークに接続されます。
ローター エンジンの可動部分です。非同期電気モーターのローターには、かご形ローターと位相ローターの2種類があります。これらのタイプは、回転子巻線の設計が互いに異なります。
非同期かご形モーター
このタイプの電気機械は、M.O。によって最初に特許を取得しました。 Dolivo-Dobrovolskyと一般的に呼ばれています 「リスホイール」 構造の外観のため。短絡した回転子巻線は、リングで短絡した銅棒で構成されています（アルミニウム、真ちゅう）そして回転子コアの巻線の溝に挿入されます。このタイプのローターには可動接点がないため、これらのモーターは非常に信頼性が高く、動作に耐久性があります。
フェーズローター付き誘導モーター
このような装置を使用すると、作業速度を広範囲に調整できます。相回転子は三相巻線であり、「スター」またはトライアングル方式に従って接続されます。このような電気モーターには、ローターの速度を調整できる特別なブラシが設計に含まれています。このようなエンジンの機構に特殊なレオスタットを追加すると、エンジンを始動すると有効抵抗が減少し、始動電流が減少し、電気回路網や装置自体に悪影響を及ぼします。
動作原理
固定子巻線に電流を流すと磁束が発生します。位相が120度ずれているため、巻線の流れが回転します。ローターが短絡している場合、そのような回転で、電流がローターに現れ、それが電磁界を生成します。回転子と固定子の磁場が相互作用して、電気モーターの回転子を回転させます。ローターが同相の場合、ステーターとローターに同時に電圧が印加され、各メカニズムに磁場が発生し、それらが相互作用してローターを回転させます。
非同期モーターの利点
| かご形回転子付き | フェーズローター付き |
|---|---|
| 1.シンプルなデバイスと起動回路 | 1.小さな始動電流 |
| 2.低い製造コスト | 2.回転速度を調整する機能 |
| 3.負荷が増加しても、シャフト速度は変化しません | 3.速度を変更せずに小さな過負荷で作業する |
| 4.短期間の過負荷に耐えることができます | 4.自動起動を適用できます |
| 5.操作の信頼性と耐久性 | 5.トルクが大きい |
| 6.すべての作業条件に適しています | |
| 7.高効率です |
非同期モーターのデメリット
| かご形回転子付き | フェーズローター付き |
|---|---|
| 1.ローター速度は調整できません | 1.大きい寸法 |
| 2.小さな始動トルク | 2.効率が低い |
| 3.高い始動電流 | 3.ブラシの摩耗による頻繁なメンテナンス |
| 4.設計の複雑さと可動接点の存在 |
非同期モーターは、優れた機械的特性を備えた非常に効率的なデバイスであり、使用頻度のリーダーになっています。
動作モード
非同期タイプの電気モーターはユニバーサルメカニズムであり、動作中にいくつかのモードがあります。
- 継続的;
- 短期;
- 定期的;
- 繰り返し-短期;
- 特別な。
連続モード -非同期デバイスの主な動作モード。これは、一定の負荷でシャットダウンすることなく、電気モーターが常に動作することを特徴としています。この動作モードは最も一般的であり、あらゆる場所の産業企業で使用されています。
モーメンタリモード -一定時間一定の負荷に達するまで動作します（10〜90分）、可能な限りウォームアップする時間がない。その後、オフになります。このモードは、作動物質を供給するときに使用されます（水、石油、ガス）およびその他の状況。
定期モード -作業時間には特定の値があり、作業サイクルの最後にオフになります。動作モードの開始-作業-停止。同時に、外部温度まで冷却して再びオンにする時間がない時間はオフにすることができます。
断続モード -エンジンは最大まで加熱されませんが、外部温度まで冷却する時間もありません。エレベーター、エスカレーター、その他の機器に使用されています。
特別レジーム -含める期間と期間は任意です。
電気工学では、電気機械の可逆性の原則があります。これは、デバイスが電気エネルギーを機械エネルギーに変換し、反対の動作を実行できることを意味します。
非同期電気モーターもこの原理に対応しており、モーターと発電機の動作モードがあります。
モーターモード -非同期電気モーターの主な動作モード。巻線に電圧が印加されると、電磁トルクが発生し、ローターをシャフトと一緒に引きずり、シャフトが回転し始め、エンジンが一定の速度に達し、有用な仕事をします。
ジェネレーターモード -回転子の回転中のモーター巻線の電流の励起の原理に基づいています。モーターの回転子が機械的に回転すると、固定子の巻線に起電力が発生し、巻線にコンデンサが存在すると、容量性電流が発生します。エンジンの特性に応じて、コンデンサの静電容量が特定の値になると、発電機が自己励起し、三相電圧システムが表示されます。したがって、かご形モーターは発電機として機能します。
非同期モーターの速度制御
非同期電気モーターの回転速度を調整し、それらの動作モードを制御するには、次の方法があります。
- 周波数-電気ネットワークの電流の周波数が変化すると、電気モーターの回転周波数が変化します。この方法では、周波数変換器と呼ばれるデバイスが使用されます。
- レオスタティック-ローターのレオスタットの抵抗が変化すると、回転速度が変化します。この方法では、始動トルクと臨界スリップが増加します。
- パルス-特殊なタイプの電圧がモーターに印加される制御方法。
- 電気モーターの動作中に巻線を「スター」回路から「トライアングル」回路に切り替えると、始動電流が減少します。
- かご形回転子の極対変更制御。
- 巻線型ローターを備えたモーターの誘導性リアクタンスの接続。
電子システムの開発に伴い、さまざまな非同期タイプの電気モーターの制御がより効率的かつ正確になっています。そのようなエンジンは世界中で使用されており、そのようなメカニズムによって実行されるさまざまなタスクは日々増加しており、それらの必要性は減少していません。
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