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.
Na każdy sprzęt elektryczny wykorzystujący zasadę indukcji elektromagnetycznej wpływają prądy wirowe, które głównie wpływają na stopień wykorzystania energii elektrycznej w obwodach prądu przemiennego. Dzieje się tak, ponieważ prądy wirowe mogą generować ciepło Joule'a, a ilość wytworzonego ciepła jest proporcjonalna do kwadratu prądu. W zastosowaniach takich jak silniki elektryczne, generatory, transformatory itp. tego rodzaju wytwarzanie ciepła zazwyczaj powoduje marnowanie energii elektrycznej. Na przykład w trójfazowych silnikach prądu przemiennego, ponieważ cewka stojana i część obrotowa wirnika wykorzystują szczelinę powietrzną do przenoszenia między sobą indukowanej siły elektromotorycznej, jeśli między nimi jest zbyt dużo przestrzeni, prąd roboczy silnika bez obciążenia wzrośnie. Jeśli nie zostanie to sprawdzone, może to spowodować poważne przegrzanie i spalenie cewki stojana. Jest to spowodowane nadmiernymi prądami wirowymi.
★ 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).
Ponadto, ponieważ w rdzeniach z blachy krzemowej występuje pewien opór, ich obecność powoduje nagrzewanie i utratę części energii elektrycznej w wyniku przepływu prądu wirowego. Dlatego przy produkcji silników należy pozostawić odpowiednie szczeliny pomiędzy stojanem a wirnikiem; zbyt duże odstępy nie będą działać.
Budowa trójfazowego asynchronicznego silnika prądu przemiennego
Główne elementy trójfazowego asynchronicznego silnika prądu przemiennego pokazano na poniższym rysunku:
Składa się z dwóch głównych części: stojana i wirnika.
Stojan odnosi się do stacjonarnej części silnika. Składa się głównie z podstawy maszyny, rdzenia stojana, pokrywy końcowej i trójfazowego symetrycznego uzwojenia stojana. Podstawa maszyny jest zwykle wykonana z żeliwa lub staliwa. Rdzeń stojana jest wciskany w podstawę maszyny. Rdzeń stojana jest częścią obwodu magnetycznego silnika. Aby zmniejszyć straty żelaza, składa się ona z arkuszy stali krzemowej o grubości 0,5 mm, ułożonych w okrągły kształt i wciśniętych w podstawę maszyny.
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:
Po pierwsze, gwarantuje to, że każde uzwojenie fazowe będzie działać pod napięciem znamionowym. Istnieją pewne zasady dotyczące rozmieszczenia końcówek wyjściowych każdego uzwojenia fazowego w skrzynce przyłączeniowej.
Po drugie, wirnik
Wirnik jest obracającą się częścią silnika i składa się z wału, rdzenia wirnika, uzwojenia wirnika i wentylatora.
Rdzeń wirnika składa się również z arkuszy stali krzemowej o grubości 0,5 mm ułożonych w cylinder z wałem wciśniętym pośrodku. Na jego zewnętrznej okrągłej powierzchni znajduje się kilka równomiernie rozmieszczonych szczelin, w których umieszczone są uzwojenia wirnika. Ze względu na różne formy konstrukcyjne uzwojeń wirników, silniki asynchroniczne można podzielić na dwa typy: klatkowe i uzwojone.
Typ klatkowy: Gołe pręty miedziane są wkładane w szczeliny w rdzeniu wirnika i przyspawane na obu końcach do dwóch miedzianych pierścieni (zwanych również pierścieniami końcowymi). Ze względu na kształt podobny do klatki wiewiórki nazywany jest silnikiem klatkowym.
Aby zaoszczędzić materiały miedziane, obecnie w silnikach klatkowych o mocy poniżej 100 kW w ich wirnikach stosuje się zazwyczaj wirniki z odlewanego aluminium. Odlewane wirniki aluminiowe topią aluminium metodami odlewania ciśnieniowego lub odśrodkowego i podczas odlewania wlewają go do szczelin w rdzeniu wirnika wraz z obydwoma pierścieniami końcowymi i wentylatorami wewnętrznymi. Upraszcza to procesy produkcyjne, jednocześnie zmniejszając koszty silnika.
Dongchun Motor: Twój partner w wydajności
Jako lider producent silników elektrycznych z siedzibą w Chinach, Dongchun Motor angażuje się w produkcję silników, które są nie tylko wydajne, ale także niezawodne. Nasze procesy kontroli jakości i produkcji mają na celu łagodzenie skutków prądów wirowych, maksymalizując w ten sposób wydajność naszych silników. Dzięki szerokiej gamie produktów spełniających różne potrzeby przemysłowe, jesteśmy najlepszym źródłem silników zaprojektowanych z myślą o doskonałości.
Przejdź do treści 
