Maszyny elektryczne - str. 3 - TRANSFORMATORY - ALTERNATOR - SILNIKI ELEKTRYCZNE - SILNIKI - PRĄDNICE - MASZYNY ELEKTRYCZNE
Farnell, An Avnet Company   Przedstawicielstwo Handlowe Paweł Rutkowski   Phoenix Contact Sp. z o.o.  

Energetyka, Automatyka przemysłowa, Elektrotechnika

Dodaj firmę Ogłoszenia Poleć znajomemu Dodaj artykuł Newsletter RSS
strona główna BAZA WIEDZY Maszyny elektryczne
drukuj stronę
poleć znajomemu

Maszyny elektryczne

Awatar użytkownika
autor: harnaś

 

Silniki indukcyjne (asynchroniczne)

Silniki indukcyjne wykonywane jako 1-fazowe lub 3-fazowe,  są najpopularniejszymi z silników prądu zmiennego. Zasada działania opiera się o wykorzystanie wirującego pola magnetycznego uzyskanego w wyniku nakładania się na siebie zmiennych pól magnetycznych wytworzonych w uzwojeniach stojana. Pole to poprzez indukcję magnetyczną wzbudza w uzwojeniach wirnika przepływ prądu i „pociąga” go za sobą. Wirnik wiruje zawsze wolniej od pola stojana (asynchronizm). Różnica w prędkości wirowania wirnika i pola stojana w odniesieniu do prędkości pola stojana stanowi tzw. poślizg.

Silniki indukcyjne ze względu na konstrukcję wirnika dzielimy na: 

  • klatkowe (wirnik stanowi „klatka” z prętów połączonych na końcach pierścieniami zwierającymi), 
  • pierścieniowe (wirnik posiada uzwojenia wyprowadzone na zewnątrz za pośrednictwem pierścieni ślizgowych. 

Uzwojenia silników mogą być połączone: 

  • w gwiazdę
  • w trójkąt

Często podczas rozruchu maszyny indukcyjnej (najczęściej klatkowej) stosuje się metodę przełączania uzwojeń: gwiazda-trójkąt.

 Połączenie uzwojeń w gwiazdę i w trójkąt.

Rys. 9. Połączenie uzwojeń w gwiazdę (a) i w trójkąt (b)

Wirnik klatkowy

Rys. 10. Wirnik klatkowy  


Rys. 11. Wirnik pierścieniowy z rezystorami rozruchowymi

Rys. 11. Wirnik pierścieniowy z rezystorami rozruchowymi

Prędkość obrotowa silnika indukcyjnego jest proporcjonalna do częstotliwości zasilania. Zależy również od ilości par biegunów stojana. Nieznacznie zależy też od obciążenia silnika i jego napięcia zasilania. W silnikach pierścieniowych zależy również od napięcia na pierścieniach wirnika (wartości wpiętych tam rezystorów).

Obecnie najpopularniejszą metodą jej regulacji jest regulacja częstotliwości zasilania silnika indukcyjnego realizowana za pośrednictwem falowników energoelektronicznych. M fωm

 

Charakterystyka mechaniczna dla różnych częstotliwości zasilania silnika

Rys. 12. Charakterystyka mechaniczna dla różnych częstotliwości zasilania silnika

 

 

 

 

 

 

 

 

Silniki indukcyjne 1-fazowe

Jednofazowe silniki indukcyjne składają się ze stojana o uzwojeniu dwufazowym i wirnika klatkowego. Dla jego rozruchu niezbędne jest stworzenie kondensatorowego uzwojenia rozruchowego, w którym prąd jest przesunięty w fazie, co pozwala na stworzenie pola wirującego i rozruch silnika. 

 Jednofazowy silnik indukcyjny z kondensatorowym uzwojeniem rozruchowym (pojedynczy i podwójny kondensator)

Rys. 13. Jednofazowy silnik indukcyjny z kondensatorowym uzwojeniem rozruchowym - pojedynczy (a) i podwójny (b) kondensator


Maszyny synchroniczne

Najczęściej wykorzystywane jako generatory prądu zmiennego, rzadziej jako silniki.

Wirują zawsze z tą samą prędkością obrotową niezależnie od obciążenia.

Składają się ze: 

  • stojana
  • wirnika (z magnesami stałymi lub elektromagnesami prądu stałego) 
    - z biegunami jawnymi (w maszynach o małych prędkościach)
    - z biegunami utajonymi (w maszynach szybkobieżnych)

Schemat maszyny synchronicznej

Rys. 14. Schemat maszyny synchronicznej 

Maszyna synchroniczna z biegunami a) jawnymi, b) utajonymi

Rys. 15. Maszyna synchroniczna z biegunami a) jawnymi, b) utajonymi

prądnicy synchronicznej wirnik zasilany prądem stałym obraca się, wytwarzając wokół siebie pole magnetyczne wirujące  z taką samą prędkością jak sam wirnik. Przecina ono uzwojenia stojana, indukując w nim zmienne SEM. Uzyskane w ten sposób napięcie można wykorzystać do zasilania innych odbiorników. Jego częstotliwość zależy od prędkości obrotowej wirnika i jest z nią ściśle zsynchronizowana. 

Prądnice takie wykorzystujemy głównie w elektroenergetyce (elektrownie).  

Mogą one pracować samotnie lub w pracy równoległej z innymi generatorami (system elektroenergetyczny). W przypadku pracy równoległej konieczna jest synchronizacja prądnicy (generatora) z siecią. Synchronizuje się poziom napięcia, częstotliwość i zgodność faz.

Alternatory

Są to prądnice synchroniczne pracujące w pojazdach samochodowych. Uzyskane z nich napięcie jest regulowane (poprzez regulator napięcia zmieniający napięcie zasilające magnes wirnika), a następnie prostowane i podłączone do akumulatora. 

Silniki synchroniczne

Są kłopotliwe w użyciu. Wymagają specjalnych układów rozruchowych. Jednocześnie zapewniają stałą prędkość niezależnie  od obciążenia. Mogą być wykorzystywane do kompensacji cos ϕ.

Literatura: J.Nowicki, Podstawy elektrotechniki i elektroniki dla ZSN, WSiP 1999

follow us in feedly
Średnia ocena:
 
Oceń jako:
dodaj do ekspertów
Inne artykuły tego użytkownika:
REKLAMA

Otrzymuj wiadomości z rynku elektrotechniki i informacje o nowościach produktowych bezpośrednio na swój adres e-mail.

Zapisz się
Administratorem danych osobowych jest Media Pakiet Sp. z o.o. z siedzibą w Białymstoku, adres: 15-617 Białystok ul. Nowosielska 50, @: biuro@elektroonline.pl. W Polityce Prywatności Administrator informuje o celu, okresie i podstawach prawnych przetwarzania danych osobowych, a także o prawach jakie przysługują osobom, których przetwarzane dane osobowe dotyczą, podmiotom którym Administrator może powierzyć do przetwarzania dane osobowe, oraz o zasadach zautomatyzowanego przetwarzania danych osobowych.
Komentarze (10)
Dodaj komentarz:  
Twój pseudonim: Zaloguj
Twój komentarz:
dodaj komentarz
No avatar
Piotrek
Mając transformator trzyfazowy separacyjny 400/400V 16kVA WE trójkąt WY gwiazda, czy da się WY przezwoić na 3x77V i połączyć te uzwojenia szeregowo co da 231V jako WY?
No avatar
vivo pl
Czy prąd przemienny produkuje również przemienne pole magnetyczne ? A jak wygląda sprawa z polem ELEKTRYCZNYM, co ? Też jest przemienne ? Czyli inaczej jak płynie prąd o częstości 50 Hz to również te pola się zmieniają też 50 razy na sekundę ? A jak wygląda sprawa z prądem stałym ? Przecież prąd stały też produkuje pole magnetyczne i elektryczne. Mam jeszcze pytanie : czy w samochodzie w cewce wysokiego napięcia jest prąd stały czy zmienny ? Zasilana jest z akumulatora, a w nim jest prąd stały. Czy on się zmienia na zmienny ? A jak zmienia to gdzie ?
No avatar
Maciej
Czy uzwojenie autotransf. po którym porusza się szczotka za pomocą pokrętła ręcznego jest jakoś pozbawione izolacji, czy co ? To jedno pytanie. Drugie to czy szczotka, która porusza się za pomocą pokrętła ręcznego jest jakoś podłączona przewodem do czegoś ? A jeśli tak to do czego ? W życiu nie widziałem wnętrza takiego trafo, więc nie orientuję się. Proszę o wyjaśnienia.
No avatar
Wojtek
Tak na szybko parę błędów:
1. Transformatory cechuje wysoka sprawność energetyczna, często nie przekraczająca 1% mocy znamionowej.
Powinno być: straty energii nie przekraczają 1% mocy znamionowej, czyli sprawność wynosi powyżej 99%.
2. uzwojenia pierwotnego (dolnego napięcia) – cewki o liczbie zwojów NDN (N1), uzwojenia (lub kilku uzwojeń) wtórnego (górnego napięcia) n- cewki o liczbie zwojów NGN (N2),
Uzwojenie pierwotne, to uzwojenie do którego dostarczamy energię, uzwojenie wtórne, to uzwojenie energię oddające do odbiornika (czy też sieci ee). Uzwojenie górnego napięcia to uzwojenie, na którym napięcie ma wyższą wartość skuteczną, dolnego niższą. Zarówno uzwojenie dolnego jak i górnego napięcia może być uzwojeniem pierwotnym a może też być wtórnym.
I jeszcze parę innych drobnych błędów by się znalazło, ale nie mam czasu na ich korygowanie.
No avatar
Tomek
Świetny artykuł, w domu przeczytam na pewno jeszcze raz w związku ze zbliżającym się egzaminem z Maszyn Elektrycznych :)
No avatar
Gość
nie wiem nic
No avatar
Gość
@Jarosław możesz coś dopisać o poślizgu w komentarzu jak masz takie wiadomości
No avatar
Gość
Lingwistą nie jestem w żadnym calu ale http://translate.google.pl/#pl|en|po%C5%9Blizg podpowiada inne tłumaczenia z których creep pasuje mi bardziej ale czy od urodzenia anglojęzycznym elektrykom też? Może warto by poszukać w terminologii mechaniki płynów bo tam występuje warstwa przyścienna która (może) ma analogię z poślizgiem w maszynach asynchronicznych. Bo istotą zjawiska jest nadążanie obrotów wirnika za synchroniczną prędkością wirującego pola magnetycznego stojana. Coś jak w mechanice płynów - warstwa przyścienna też chce "nadążyć" za przepływem w centrum przewodu.
Brak obrazka
Zaintrygował mnie Pan i aż sprawdziłem jaki jest angielski odpowiednik poślizgu (w elektrycznym silniku asynchronicznym), ale wygląda na to, że nazwa przetłumaczona jest dosłownie: Slip - http://en.wikipedia.org/wiki/Induction_motor#Slip

Choć jak wiadomo różnie bywa z wiarygodnością edytorów na wiki...
Brak obrazka
Jest jeszcze jeden parametr, istotny w maszynach prądu przemiennego - poślizg. Poślizg którego nazwa, podobno, jedynie w języku polskim oddaje istotę zjawiska.
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
REKLAMA
Rolnictwo energetyczne Rolnictwo energetyczne Informacje dotyczące rolnictwa energetycznego, biogazowni, biopaliw, roślin energetycznych itp.
Pojazdy elektryczne (EV) Pojazdy elektryczne ... Forum poświęcone pojazdom z napędem elektrycznym lub hybrydowym oraz systemom ich ładowania.
Młodzi elektrycy/elektronicy Młodzi elektrycy/elektronicy Koło osób - absolwentów gimnazjów, liceów, techników, którzy rozpoczynają lub mają zamiar ...
PHP PHP PHP: problemy,porady,ciekawe rozwiązania
REKLAMA
Nasze serwisy:
elektrykapradnietyka.com
przegladelektryczny.pl
rynekelektroniki.pl
automatykairobotyka.pl
budowainfo.pl