Ponieważ zarówno trójfazowe, jak i jednofazowe silniki asynchroniczne wykorzystują zasadę indukcji elektromagnetycznej, przenoszą energię elektryczną ze stojana na wirnik poprzez sprzężenie wirujących pól magnetycznych i wytwarzają energię mechaniczną jako maszyna wirująca. Ma wiele podobieństw do transformatorów, dlatego niektóre metody analizy transformatorów mają również zastosowanie do analizy jego stojana i wirnika.
★ Prądy wirowe w energii elektrycznej prądu przemiennego występują w urządzeniach takich jak transformatory mocy, trójfazowe silniki indukcyjne prądu przemiennego, generatory itp. Chociaż prądów wirowych nie widać, one istnieją.
Any electrical equipment that utilizes the principle of electromagnetic induction is affected by eddy currents, which mainly affect the utilization rate of electric energy in AC circuits. This is because eddy currents can generate Joule heat, and the amount of heat generated is proportional to the square of the current. For applications such as electric motors, generators, transformers, etc., this kind of heat generation generally results in wasted electrical energy. In three-phase AC motors, for example, since the stator coil and rotor rotating part use an air gap to transmit induced electromotive force between them, if there is too much space between them then the motor's no-load operating current will increase. If left unchecked it could cause serious overheating and burn out the stator coil. This is caused by excessive eddy currents.
★ Prąd wirowy w prądzie przemiennym to zjawisko, w którym pod działaniem pola magnetycznego prądu przemiennego rdzeń magnetyczny przymocowany do cewki prądu przemiennego będzie przechodził przez niego linie magnetyczne (lub blachy ze stali krzemowej) w wyniku indukcji elektromagnetycznej. Prąd elektryczny będzie przepływał przez przewód z zamkniętą pętlą w cewce w tym samym czasie, gdy przez blachę ze stali krzemowej przechodzą linie magnetyczne. Prądy indukowane generowane są w płaszczyznach prostopadłych do tych linii magnetycznych, tworząc automatycznie zamkniętą pętlę (tj. prądy wirowe). Dlatego nazywane są prądami wirowymi. Każda substancja, której przewodność zmienia się w zależności od kierunku lub natężenia pola magnetycznego, może wytwarzać prądy wirowe. Wielkość prądów wirowych jest wprost proporcjonalna do natężenia pola magnetycznego i zmian w obszarze połączenia strumienia, natomiast odwrotnie proporcjonalna do oporności elektrycznej (patrz prawo Lenza).
Furthermore, since there exists some resistance within silicon steel sheet cores, their presence causes heating and loss of part of electrical energy due to eddy current flow. Therefore, when manufacturing motors, appropriate gaps must be left between stator and rotor; excessively large gaps would not work.
The structure of three-phase asynchronous AC motor
The main components of a three-phase asynchronous AC motor are shown in the figure below:
Stator refers to the stationary part of the motor. It mainly consists of a machine base, stator core, end cover, and three-phase symmetrical winding of the stator. The machine base is usually made of cast iron or cast steel. The stator core is pressed into the machine base. The stator core is a part of the motor magnetic circuit. In order to reduce iron loss, it is made up of 0.5mm thick silicon steel sheets stacked in a circular shape and pressed into the machine base.
Na wewnętrznym obwodzie N rdzenia znajduje się kilka równomiernie rozmieszczonych szczelin, w których można osadzić trójfazowe uzwojenie stojana. Uzwojenie małych silników jest zwykle wykonane z drutu emaliowanego. W silniku asynchronicznym istnieje sześć zacisków wyjściowych dla każdego uzwojenia fazowego, przy czym U1, V1, W1 reprezentują jego koniec początkowy, a U2, V2, W2 reprezentują odpowiednio jego koniec; są one zwykle wyprowadzone ze skrzynki przyłączeniowej na górze podstawy maszyny. Trójfazowe uzwojenia symetryczne można łączyć w gwiazdę lub trójkąt, w zależności od napięcia sieciowego i napięcia znamionowego; przykładowo, jeśli napięcie sieciowe wynosi 380 V, a znamionowe napięcie fazowe grupy cewek silnika wynosi 220 V, to uzwojenia należy połączyć w gwiazdę; jeśli napięcie znamionowe grupy cewek wynosi 380 V, wówczas uzwojenia należy połączyć w trójkąt, jak pokazano poniżej:
First, this ensures that each phase winding works under its rated voltage. There are certain rules for the arrangement of the outgoing ends of each phase winding in the junction box.
Second, rotor
The rotor is the rotating part of the motor and is composed of a shaft, a rotor core, a rotor winding, and a fan.
The rotor core is also made up of 0.5mm thick silicon steel sheets stacked into a cylinder with the shaft pressed in the middle. Its outer circular surface has several evenly distributed slots where the rotor windings are placed. According to different structural forms of windings on rotors, asynchronous motors can be divided into two types: squirrel-cage type and wound-rotor type.
Squirrel-cage type: Bare copper bars are inserted into slots on the rotor core and welded at both ends to two copper rings (also called end rings). Due to its similar shape to a squirrel cage, it is called a squirrel-cage motor.
In order to save copper materials, currently for squirrel-cage motors below 100 kW, their rotors generally use cast aluminum rotors. Cast aluminum rotors melt aluminum using pressure casting or centrifugal casting methods and pour it into slots on the rotor core along with both end rings and internal fans during casting. This simplifies manufacturing processes while reducing motor costs.
Dongchun Motor: Your Partner in Efficiency
As a leading producent silników elektrycznychbased in China, Dongchun Motor is committed to producing motors that are not only efficient but also reliable. Our quality control and manufacturing processes are designed to mitigate the effects of eddy currents, thereby maximizing the performance of our motors. With a broad range of products to meet various industrial needs, we are your go-to source for motors that are engineered for excellence.