چگونه ماشین های ناهمزمان کار می کنند و چه کسی آنها را اختراع کرده است

2024 نویسنده: Howard Calhoun | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 10:25

دلیل استفاده گسترده از ماشین های ناهمزمان، سادگی طراحی، قابلیت اطمینان و ساخت آنهاست. قابلیت کاربرد برای شبکه های سه فاز و تک فاز، محدوده توان گسترده، سهولت تغییر جهت چرخش - همه اینها آنها را به عنوان درایو برای طیف گسترده ای از دستگاه ها، از جمله ماشین ابزار و سیستم های انتقال، ضروری می کند.

مزیت اساسی که ماشین های ناهمزمان دارند راندمان بالای آنهاست.

متداول ترین موتورهای الکتریکی کیلووات هستند، کاربرد آنها بسیار گسترده است، تقریباً در هر شرکت صنعتی اکثر دستگاه های محرک را تشکیل می دهند.

ماشین های الکتریکی ناهمزمان نام خود را به این دلیل گرفتند که سرعت زاویه ای آنها به بزرگی بار مکانیکی روی شفت بستگی دارد. علاوه بر این، هرچه مقاومت در برابر گشتاور بیشتر باشد، طبیعتاً آهسته‌تر می‌چرخد. تاخیر سرعت زاویه ای روتور از فرکانس چرخش میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط جریان عبوری از سیم پیچ های استاتور را لغزش می گویند.به عنوان یک قاعده، به عنوان یک مقدار نسبی محاسبه می شود:

S=(ωn-ωp)/ ωn

Where:

ωn - سرعت چرخش میدان مغناطیسی، دور در دقیقه؛

ωp - سرعت روتور، دور در دقیقه.

وابستگی مقدار نسبی لغزش به بار روی شفت به ویژه در این واقعیت آشکار می شود که در حالت بیکار S عملاً برابر با صفر است.

دستگاه یک ماشین ناهمزمان مانند هر موتور الکتریکی یا ژنراتور دیگری است. سطح داخلی استاتور مجهز به شیارهای مخصوصی است که سیم پیچ ها در آن قرار می گیرند (در مورد منبع تغذیه سه فاز، سه عدد وجود دارد و برای موتورهای تک فاز - دو عدد). روتور نیز ساده است، با طراحی قفس سنجابی، و سیم‌پیچ‌ها اتصال کوتاه دارند یا حلقه‌های لغزنده دارند.

در مورد روتور قفس سنجابی به دلیل برداشت القایی از جریان های استاتور، طبق قانون دست راست، یک EMF در سیم پیچ های روتور رخ می دهد. علاوه بر این، همه چیز ساده است: دو قاب که جریان الکتریکی از آنها عبور می کند شروع به تعامل با یکدیگر می کنند و یک گشتاور ظاهر می شود.

ماشین های ناهمزمان که روتور آنها مجهز به حلقه های لغزنده است، حتی راحت تر کار می کنند: نیروی سیم پیچ های دوار مستقیماً از طریق برس های گرافیتی تامین می شود. به چنین روتورهایی روتور فاز نیز می گویند.

موتورهای ناهمزمان تک فاز دارای دو سیم پیچ در حال کار و راه اندازی هستند که برای ایجاد گشتاور اولیه و چرخاندن روتور به یک زاویه کار طراحی شده اند.سرعت. از این موتورها در جاهایی استفاده می شود که شبکه سه فاز در دسترس نباشد، به عنوان مثال، برای به حرکت درآوردن قطعات دوار لوازم خانگی.

علاوه بر موتورها، ماشین های با هدف مخالف، ژنراتورها، ناهمزمان هستند. دستگاه آنها تقریباً یکسان است. به اعتبار مهندسی برق روسیه، می توانیم با اطمینان در مورد اولویت کشورمان در زمینه موتورهای الکتریکی از این نوع صحبت کنیم. M. O. Dolivo-Dobrovolsky در سال 1889 اولین بار در جهان بود که از منبع تغذیه سه فاز استفاده کرد و میدان مغناطیسی دوار را بدست آورد. ماشین‌های ناهمزمان مدرن اساساً هیچ تفاوتی با اولین موتورهای الکتریکی سه فاز مخترع و دانشمند بزرگ روسی ندارند.