Счетчик трехфазный индукционный: Индукционные счетчики электроэнергии купить в интернет магазине Москвы

Содержание

расходомеры электроэнергии, однофазный электросчетчик, принцип работы трехфазного

Индукционный счетчик на сегодняшний день установлен почти в каждой квартире Чтобы учитывать количество потребляемого электричества, люди используют контроллеры различного вида и типа. Самым популярным устройством на сегодняшний день является трехфазные счетчики прямого включения. Различают счетчики однофазные и трехфазные. Последние обладают способностью эффективно работать при большой мощности сети. Индукционный счетчик – многофункциональное устройство, которое используют в бытовых и промышленных целях. Важным показателем правильной работы счетчиков и их пригодности является наличие пломб.

Достоинства индукционного счетчика электроэнергии

Трехфазный индукционный счетчик – популярный вид контроллера. Он состоит из токовой обмотки, обмотки напряжения, червячного механизма, который механическим способом передвигает стрелку, алюминиевого диска и магнита. Обмотка напряжения обмотана вокруг сердечника, установленного в корпусе.

Обычный индукционный счетчик имеет пластмассовый корпус, который защищает устройство от попадания пыли и влаги.

Среди преимуществ индукционного счетчика стоит отметить надежность и точность

Счетчики не предусматривают защиту от похищения электроэнергии. К значительным недостаткам можно отнести ведение учета электроэнергии всего лишь в одном направлении. Но устройства имеют и ряд достоинств.

Достоинства индукционного счетчика:

  • Надежный в эксплуатации.
  • Обладает большим ресурсом работы (могут бесперебойно прослужить несколько десятилетий).
  • Работа счетчика не зависит от внезапных перепадов напряжения.
  • Имеют низкую стоимость по сравнению с электронными счетчиками.

Наряду с достоинствами механические индукционные счетчики имеют недостатки. Устройство отличается низким классом точности. Если уменьшается нагрузка, то вполне вероятно повыситься погрешность показателей.

Индукционные расходомеры: нюансы установки

Электромагнитные или индукционные расходомеры применят для того, чтобы измерить расход электропроводящих жидкостей, которые были агрессивны, загрязнены или имеют много фаз. При помощи индукционного расходомера можно нормально измерить расход, если температура наружного воздуха составляет от 5 до 50 градусов по Цельсию. Это влияет на то, что обычно их устанавливают в помещениях с теплым температурным режимом или монтируют в обогреваемые боксы.

Важно заметить, что точность в показателях индукционных расходомеров зависит от того, насколько правильно они были установлены.

Устанавливать индукционный счетчик должен специалист, который устанавливает пломбу

Если в измерительную трубу попали посторонние предметы, или на электроды налипли частицы, которые содержаться в жидкости, показатели расходомера будут неправильными. Чтобы предотвратить засорение трубки и загрязнение электродов, расходомеры стараются устанавливать на вертикальной площади трубопроводов. Важно, чтобы трубопровод был оснащен штуцерами, чтобы промывать внутреннюю полость трубки, не выполняя демонтаж устройства.

Нюансы установки расходомеров:

  • При установке расходомеров на горизонтальном участке важно проследить за тем, чтобы электроды были расположены горизонтально – это исключит разрыв электрической цепи, когда через трубопровод будут проходить пузырьки воздуха.
  • Если жидкость по трубопроводу перестает подаваться, то преобразователи должны находиться в залитом состоянии. Именно поэтому специалисты рекомендуют устанавливать расходомеры на «утках», расположенных на трубопроводах.
  • Основная причина плохой работы расходомеров – влияние силовых полей, а также влияние контура расходомера на измерительные цепи.

Чтобы свести к нулю помехи, наводимые внешними силовыми полями, можно следовать нескольким простым правилам. Экранированный кабель, который располагают между расходомером и измерительным блоком, необходимо заземлять по всей длине в промежутках от 10 до 15 м. Надежное заземление расходомера и измерительного блока можно выполнить через экран кабеля. Нельзя прокладывать силовые цепи возле защитной трубы на расстоянии менее 60 мм.

Электросчетчик индукционный однофазный

Осуществить измерение активной энергии, текущей по однофазным двухпроводным цепям переменного тока можно при помощи однофазного индукционного электросчетчика. Такие счетчики известны своей безотказностью в работе, прочностью и надежностью. Счетчик довольно устойчив к перепадам температур, воздействию влаги и сильных скачков напряжения в сети.

Важно учесть, что не все однофазные индукционные счетчики могут быть оснащены средствами, препятствующими хищению электроэнергии.

 Электросчетчик индукционный занимает мало места, поэтому не портит внешний вид интерьера

Высокую надежность и долговечность счетчикам обеспечивает высокая степень чистоты поверхностей механических частей, которые трутся: подшипника и счетного механизма. При покупке важно обратить внимание на материалы, из которых изготовлен индукционный счетчик, – они должны быть огнеупорными.

Как определить правильность работы однофазного счетчика:

  • Отключить всю нагрузку, которая имеется в доме: вынуть приборы из розеток, выключить все выключатели.
  • Проверить, не работает ли в счетчике самоход – его быть не должно.
  • Включить нагрузку, которая будет равна оптимальной.
  • Подобать бытовые приборы, которые в сумме дадут нагрузку, равную половине.
  • Рассчитать, какое количество энергии понадобится для того, чтобы эти приборы проработали в течение одной минуты.
  • Посчитать число оборотов диска, чтобы замерить эту энергию.
  • Составить пропорцию.

Важно правильно рассчитать количество оборотов, которые выполняет диск за одну минуту. Все действия нужно выполнять последовательно и точно. Попытки увеличить или уменьшить показатели приведут к неправильному результату.

Принцип работы индукционного счетчика

Индукционный счетчик состоит из токовой или последовательной обмотки, параллельной катушки, счетного механизма, постоянного магнита, который создает торможение и делает плавной ход диска, алюминиевого диска, магнитного потока, создаваемого током нагрузки, магнитного потока, создаваемого током, который находится в катушке напряжения. Счетчик состоит из двух катушек: напряжения и токовой. Их электромагниты расположены под прямым углом относительно друг друга.

Между электромагнитами есть зазор, к которому при помощи подшипников и подпятников прикреплен алюминиевый диск.

Если вы подозреваете, что индукционный счетчик работает неправильно, то его стоит отдать на диагностику

К оси диска крепят червяк, который благодаря зубатым колесам передает вращение барабану (счетному механизму). Включение токовой цепи происходит последовательно. Сама цепь состоит их большого количества витков. Когда катушка находится под переменным напряжением, а ток нагрузки протекает через токовую катушку, в зазоре появляются магнитные потоки, которые приводят к образованию вихревых токов.

Виды индукционных счетчиков:

  • Однофазный;
  • Трехфазный.

Преимущество трехфазных счетчиков в том, то они могут работать с более мощными сетями. Правильная установка напрямую влияет на работу счетчиков и их показания. Если счетчики устанавливают в помещении с пониженной температурой, рядом с ними нужно монтировать специальные обогреватели.

Как отмотать электросчетчик однофазный (видео)

Индукционный счетчик предназначен для того, чтобы вести учет потребляемого электричества. Они характеризуются надежностью, прочностью и долгим сроком службы. Но для того чтобы счетчик показывал правильные показатели (отмотать их невозможно), необходимо его правильно установить. Для этого следует воспользоваться советами профессионалов. Индукционные счетчики бывают однофазовыми и трехфазовыми. Вид счетчика нужно выбирать, исходя из объемов потребляемого электричества.


Добавить комментарий

Индукционный и электронный счетчик — что лучше?

Всем здравствуйте.

По просьбам моих читателей и друзей сегодняшняя статья будет называться «Индукционный и электронный счетчик — что лучше?»

И действительно, мы с Вами уже знаем как правильно выбрать и приобрести электросчетчик, знаем схемы подключения электросчетчиков, их устройство и принцип работы, но до сих пор не определились, что же все таки лучше: индукционный счетчик или электронный?

На данное время в России продолжают вести учет электроэнергии около 50 млн. индукционных электросчетчиков. Нужно ли нам переходить на электронные счетчики? Давайте разберемся более подробно с этим вопросом.

Достоинства индукционного счетчика электроэнергии:

  • очень надежны в эксплуатации
  • большой ресурс их работы (несколько десятков лет)
  • не зависят от качества электроэнергии (скачки и понижения напряжения)
  • относительно низкая стоимость по сравнению с электронными

Недостатки индукционного счетчика электроэнергии:

  • класс точности очень низкий — 2,0
  • при уменьшении нагрузки увеличивается его погрешность
  • значительное собственное потребление по токовым цепям и цепям напряжения (читайте статью о том, как самостоятельно измерить фактическую нагрузку трансформатора напряжения)
  • практически отсутствует защита от хищения электроэнергии
  • при учете нескольких видов электроэнергии (активной и реактивной) необходимо использовать несколько счетчиков
  • учет электроэнергии ведется в одном направлении
  • большие габаритные размеры

Достоинства электронного счетчика электроэнергии:

  • класс точности высокий — 1,0 и выше
  • имеет несколько тарифов (от 2 и выше)
  • при учете нескольких видов электроэнергии можно использовать один прибор
  • учет электроэнергии ведется в двух направлениях
  • производит измерение качества и количества мощности
  • производит хранение данных по учету электроэнергии длительное время
  • простой доступ к данным по учету электроэнергии
  • в случае хищения электрической энергии происходит фиксация несанкционированного доступа
  • возможность дистанционно снимать показатели электроэнергии по разным интерфейсам связи
  • возможность использования в системах АСКУЭ и АСТУЭ (автоматизированные системы учета электрической энергии)
  • длительный срок межповерочного интервала (МПИ)
  • малые габаритные размеры

Недостатки электронного счетчика электроэнергии:

Но везде ли эти достоинства важны. Или эти недостатки так критичны…

Вывод:

Естественно, что у электронных счетчиков больше достоинств, чем у индукционных. Поэтому при выборе электросчетчика рекомендуется проанализировать место его установки и точки учета (предприятие или быт), а также определиться — все ли достоинства счетчика нам требуются.

В быту класса точности 2,0 будет достаточно (Постановление Правительства РФ №442 от 04.05.2012). Высокий класс точности необходим для учета электроэнергии больших мощностей на предприятиях.

Зачем же тогда переплачивать за класс точности и другие достоинства электронного счетчика, которые мы не будем использовать?

P.S. И хотелось бы узнать Ваше мнение: какой счетчик Вы предпочитаете?

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


устройство, принцип работы, установка, подключение

Передача электрической энергии от линий к потребителям может осуществляться как по однофазной схеме, так и трехфазной. Последний вариант применяется для промышленных предприятий, а в последнее время стал особо популярным и среди бытовых потребителей. Для учета израсходованной электрической энергии в таких цепях применяется трехфазный счетчик электроэнергии. В данной статье мы рассмотрим, что представляет собой данный вид прибора учета электроэнергии, и  отличительные особенности в его эксплуатации.

Устройство и принцип работы

На практике применяются различные трехфазные счетчики электроэнергии, отличающиеся принципом действия:

  • Индукционные – представляют собой набор обмоток тока и напряжения для каждого из фазных проводников, которые приводят в движение алюминиевый диск, вращающийся от воздействия электромагнитных полей.
  • Электронные – осуществляют измерение и подсчет данных без использования подвижных элементов. Основой реализации электронных трехфазных электросчетчиков является система преобразования аналогового сигнала в цифровой.
  • Гибридные – представляют собой переходной этап от индукционных моделей с механическими вращающимися частями к электронным.

Каждый тип счетчика обладает своими конструктивными особенностями, поэтому в качестве примера рассмотрим обобщенную модель электронного трехфазного прибора учета, как наиболее перспективного.

Рис. 1. Устройство трехфазного счетчика электроэнергии

Конструктивно такой счетчик электроэнергии  состоит из:

  • Датчиков тока и напряжения, которые предназначены для измерения электрических величин в электрической цепи.
  • Электронного преобразователя – осуществляет вычисление мощности и по всем фазным потребителям. Может быть представлен несколькими отдельными модулями.
  • Микроконтроллера – предназначен для приема счетных импульсов и преобразования сигнала в другие виды.
  • Дисплея – предназначен для отображения величины мощности и других параметров электрической цепи.
  • Блок памяти – присутствует в электронных моделях, позволяет хранить и извлекать нужную информацию о расходах электроэнергии.
  • Блок зажимов – может разделяться на силовые и слаботочные. Первые из них предназначены для включения в трехфазную линию, а вторые для передачи данных по линиям связи.

Принцип действия трехфазного счетчика электроэнергии заключается в измерении силы тока и разности потенциалов для каждого из фазных проводников посредством датчиков тока и напряжения. Затем и ток, и напряжения по каждому фазному выводу проходит этап перемножения в электронном блоке, у индукционных счетчиков электроэнергии эта процедура осуществлялась посредством воздействия полей обмоток на алюминиевый диск.  От электронного блока за вычисленную единицу мощности формируется счетный импульс и передается на микроконтроллер. В зависимости от количества поданных импульсов микроконтроллер вычисляет количество потребленных киловатт-часов.

Микроконтроллер представляет собой логическую единицу трехфазного счетчика электрической энергии. Он подает команду на дисплей о смене данных по мере транзита мощности через датчики. Вместе с тем микроконтроллер трехфазного электросчетчика может извлекать из блока памяти информацию об израсходованной мощности за определенный период или в определенном тарифе, что особенно актуально для многотарифных счетчиков электроэнергии. Также микроконтроллер может транслировать информацию по каналам связи через систему АСКУЭ на удаленный диспетчерский пункт.

Отличия от однофазного электросчетчика

Рис. 2. Отличие трехфазного от однофазного электросчетчика

Несмотря на идентичность процессов в обоих типах счетчиков электроэнергии, между ними существует ряд отличий. Трехфазный счетчик электроэнергии отличается от однофазных моделей следующими факторами. Однофазный электросчетчик предназначен для установки в двухпроводные цепи с номинальным напряжением 230В. В то время, как трехфазные счетчики электроэнергии используются в трех и четырехпроводных цепях с номинальным напряжением 230 / 400В.

Однофазные модели характеризуются относительно малой мощностью подключаемого оборудования – порядка 10 кВт. В сравнении с трехфазными счетчиками электроэнергии, мощность которых практически не ограничена, но будет отличаться способ подключения (прямой, косвенный или полукосвенный).

Плюсы и минусы

В сравнении с однофазными моделями трехфазные счетчики электрической энергии обладают рядом весомых преимуществ:

  • Позволяют подключить мощное трехфазное оборудование;
  • При трехфазном питании существенно снижается нагрузка на линию в сравнении с однофазным для одного и того же значения мощности;
  • Современные электронные модели оснащаются функцией разделения дневного и ночного тарифа, что позволяет экономить денежные средства;
  •  Посредством трехфазного счетчика электрической энергии можно с таким же успехом подключать однофазную нагрузку.
  • Позволяют контролировать расход электроэнергии, как в трехфазном режиме, так и отдельно для каждой фазной линии. 

К недостаткам трехфазных счетчиков электроэнергии следует отнести  более сложную схему подключения и разделение на несколько принципиально отличных вариантов. Поэтому в данном вопросе следует обращаться за помощью к профессиональным электрикам. Также одним из недостатков является использование более высокого номинала напряжения, что создает дополнительную угрозу жизни и здоровью человека, предъявляет более жесткие требования к изоляции линий, цепей, электрооборудования.

Нюансы установки и схема подключения

Все трехфазные счетчики электроэнергии условно подразделяются на устанавливаемые в помещении или за его пределами. Поэтому в соответствии с п.5.9 ГОСТ 31818.11-2012 степень защиты подбирается не менее IP51 для помещения и не менее IP54 для наружной установки.

Высота расположения подбирается таким образом, чтобы съем показаний не создавал лишних трудностей. В соответствии с п.1.5.29 ПУЭ счетчик электрической энергии должен располагаться на высоте от пола в пределах 0,8 – 1,7м.

Кабель подключения от линии не должен иметь скруток паек и других мест, создающих возможность безучетного потребления электроэнергии.

Для трехфазных моделей могут применяться различные схемы подключения, рассмотрим более детально каждую из них. Наиболее  простым вариантом являет схема прямого включения:

Рис. 3. Схема прямого подключения трехфазного электросчетчика

Этот вариант применятся для относительно небольшой нагрузки, которую трехфазный счетчик электрической энергии может пропускать напрямую через собственные цепи. Поэтому фазные проводники вводного кабеля L1, L2, L3 и нейтральный проводник N подсоединяются к соответствующим зажимам, и далее подводятся к нагрузке. Защитный проводник PE используется лишь для заземления корпуса электроприборов.

Рис. 4. Схема полукосвенного подключения трехфазного электросчетчика

Схема полукосвенного подключения трехфазного электросчетчика применяется в цепях с большой нагрузкой, но низким напряжением. В отличии от предыдущего варианта, датчики тока подключаются через специальные понижающие трансформаторы ТТ1, ТТ2, ТТ3, а датчики напряжения подключаются к цепи напрямую. В таких схемах актуально использовать испытательную коробку для проведения плановых работ.

Рис. 5. Схема косвенного подключения трехфазного электросчетчика

Косвенное подключение актуально для линий высокого напряжения электростанций и подстанций, где и датчики тока трехфазного прибора учета электроэнергии, и датчики напряжения подключаются через понижающие трансформаторы тока  ТТ1, ТТ2, ТТ3 и трансформаторы напряжения TN1, TN2, TN3 соответственно.

Критерии выбора

При подключении потребителя к линиям электроснабжения важно правильно подобрать трехфазный счетчик электроэнергии. Для этого используют следующие критерии выбора:

  • Допустимые величины тока и напряжения, на которые рассчитан прибор учета электрической энергии.
Рис. 6. Допустимые величины тока и напряжения электросчетчика
  • Способ подключения (прямой, полукосвенный или косвенный) – выбирается в зависимости от параметров цепи.
  • Допустимый температурный диапазон – определяет возможные рабочие пределы, которые необходимо сопоставить с пиковыми значениями температуры в вашем регионе.
  • Тип трехфазного прибора учета электрической энергии – желательно использовать электронные модели, так как индукционные и гибридные уже устарели и автоматически выводятся энергоснабжающими компаниями.
  • Наличие заводских пломб, поверки и сертификата соответствия.
Рис. 7. Наличе пломб и сертификата соответствия на элетросчетчике
  • Способ крепления – на DIN рейку, винтовым соединением или дюбелями.
  • Наличие системы автоматической передачи данных – актуально для линий, на которых применяется АСКУЭ.

Как снимать показания?

Если счетчик электроэнергии автоматически передает данные, то снимать показания вам не нужно. Так как они попадают на сервер поставщика электроэнергии автоматически, а с внедрением интеллектуальных систем, вы можете отслеживать показания через интернет приложение.

Если такая функция в вашем счетчике электроэнергии отсутствует, то вам на дисплее необходимо определить показания мощности, как правило, в кВт*ч. Для этого выпишите цифровое значение до запятой, десятые в расчете израсходованной мощности по электросчетчику не учитываются.

Как снять показания электросчетчика

 Затем вычтите из полученных данных оплаченный объем электроэнергии за прошлый месяц – это и будет нужная вам величина. 

Если вы используете двухтарифный счетчик электроэнергии, то съем показаний будет отличаться. Более детальную информацию об этом вы можете почерпнуть в соответствующей статье: https://www.asutpp.ru/dvuhtarifnyy-schetchik-elektroenergii.html

Нюансы эксплуатации

В ходе эксплуатации важно обеспечивать равномерную загрузку фазных проводников в линии, чтобы избежать перекоса. Поэтому распределение однофазных электроприборов для трехфазного счетчика следует заранее рассчитать.

Заметьте, в ходе эксплуатации все электронные модели крайне чувствительны к перепадам напряжения и превышению токовой нагрузки. Поэтому такой трехфазный счетчик необходимо защитить от повреждений токами короткого замыкания, для чего со стороны линии и со стороны подключаемых электрических приборов устанавливается защитная аппаратура.

Важно не допускать воздействия неблагоприятных атмосферных, погодных и других факторов на счетчик электроэнергии, так как это может привести к его выходу со строя или другим нарушениям работоспособности.

Типовые часто задаваемые вопросы от читателей

Как подключить 3-х фазный электросчетчик Энергомера СЕ307 R33.043?

Вот схема подключения установленного у вас электросчетчика:

https://www.asutpp.ru/wp-content/uploads/2020/12/shema-vklyucheniya-elektroschetchika.jpg

Прошу заметить, все схемы подключения обязательно сверяйте с паспортом, установленного у вас прибора учета электроэнергии. Все дело в том, что это материалы официального производителя «Энергомера». Если у вас установлено, все-таки, оборудование другой фирмы, могут быть некоторые отличия, поэтому лучше перепроверьте.

Также обратите внимание, узел учета электрической энергии находится на балансе управляющей компании, поэтому самостоятельно вы не имеете права менять способ подключения или вносить какие-то коррективы.
Лучше обратитесь в электроснабжающую организацию с соответствующим заявлением об обнаруженных проблемах в работе узла учета электроэнергии и просьбой принять соответствующие меры. Это их работа, за которую они отвечают, так что лучше не подвергайте себя риску получить штрафные санкции.

Список использованной литературы

  • В.А. Рощин «Схемы включения счетчиков электрической энергии: производственно-практическое пособие» 2007
  • В.И. Мозоль «Сбыт электроэнергии» 2016
  • В. Г. Родионов «Энергетика: проблемы настоящего и возможности будущего» 2010
  • В. Лебедев «Микропроцессорные счетчики электроэнергии» 2017

Индукционный счетчик электроэнергии — принцип работы и разновидности

В последние годы индукционный счетчик электроэнергии активно вытесняется с рынка приборов учёта более современными и совершенными, элекртонными моделями.

Тем не менее, именно такие счётчики имеют достаточно большое количество преимуществ, благодаря которым до сих пор эксплуатируются отечественными потребителями во многих регионах нашей страны.

Плюсы и минусы

Механические приборы учёта относятся к категории надежных в эксплуатации электросчётчиков и выгодно отличаются продолжительным сроком службы.

Немаловажным преимуществом является также устойчивость к перепадам напряжения в электрической сети.

Стоимость индукционного прибора учёта на порядок ниже цены новомодных электронных счётчиков, поэтому такое устройство по-прежнему считается самым доступным для широкого круга отечественных потребителей.

Тем не менее, класс точнoсти у таких приборов достаточно низкий, и варьируется в пределах 2.0-2.5 единиц, а также практически полностью отсутствует защита от хищений электроэнергии.

Кроме всего прочего, к недостаткам можно отнести высокое энергопотребление самим прибором и значительный рост погрешности измерений в условиях малых нагрузок. Определенное неудобство в процессе эксплуатации создают и внушительные габариты самого механического электросчётчика.

Важно помнить, что при необходимости выполнять одновременный учет реактивной и активной электрической энергии, потребуется устанавливать сразу несколько электросчётчиков индукционного типа.

Принцип работы индукционного счетчика электроэнергии

Стандартное счетное устройство механического прибора учёта – вращающийся алюминиевый диск и специальные цифровые барабаны, которые отражают расход электрической энергии в режиме реального времени.

Принцип работы достаточно прост, и заключается во взаимодействии электромагнитного поля с диском, представляющим собой подвижный токовый проводник. Сохранение стабильной работоспособности индукционного электросчетчика возможно только в условия фазового сдвига, который должен быть равен девяносто градусам.

Устройство индукционного счетчика электроэнергии

Индукционные приборы имеют катушку напряжения и тока. При этом подключение токовой катушки производится только последовательно, а катушка на напряжение запитывается параллельно. В процессе работы обе катушки формируют электромагнитный поток, который у токовой катушки является неизменно пропорциональным силе тока, а у катушки напряжения – пропорционален напряжению в сети.

Закономерностью принципа работы электрического счётчика индукционного типа является наличие прямой пропорциональности потребляемой мощностью и скорости вращения счётного устройства в виде алюминиевого диска.

Установка

Трехфазные приборы заметно отличаются от однофазных электрических счётчиков, и способны функционировать в условиях значительной мощности электросети.

Однофазный прибор может эксплуатироваться при номинальной мощности не выше 10 кВт.

Трехфазные приборы учёта пригодны для использования в условиях номинальной мощности в 15 кВт и более.

Такие приборы учёта относятся к категории многофункциональных, поэтому применяются не только в бытовой сети, но и при выполнении контроля трехфазных двигателей.

Опломбировка счетчика – обязательное мероприятие для каждого потребителя электроэнергии. Как опломбировать счетчик электроэнергии – порядок действий описан в статье.

Инструкция по снятию показаний с электросчетчика приведена тут.

Несмотря на то что счетчик может работать многие годы, существуют нормативы, согласно которым через определенный промежуток времени после установки прибор нужно заменить. Каков срок эксплуатации электросчетчика, расскажем далее.

Однофазные

Самым простым вариантом является однофазное подключение, выполняемое посредством кабелей и нагрузки. Провода «заземление», «фаза» и «ноль» должны подключаться на вход электросчётчика и выход из прибора учёта. Перед электросчётчиком требуется установить устройство автоматического выключения, что сделает эксплуатацию максимально безопасной и удобной.

Конструкцией стандартного электросчетчика предусмотрено наличие шины, представленной обычной медной планкой. Фиксация планки осуществляется диэлектрическими зажимами. По всей длине проделаны отверстия, позволяющие легко подводить и надежно крепить все электрические кабели.

Схема подключения однофазного счетчика

Стандартная пошаговая схема самостоятельного подключения однофазного индукционного счётчика электроэнергии:

  • установка и фиксация прибора учёта в щиток;
  • установка выключателей на DIN-рейке и фиксация при помощи подпружиненной защелки;
  • установка шин заземляющего и защитного типа на DIN-рейке или изоляторах щитка;
  • подключение нагрузки на выключатели и последующее соединение автомата со счетчиком;
  • подключение электросчётчика;
  • подключение «фазы» на нижние зажимы выключателя, соединение нулевой шины с кабелем «ноль» и проводов заземления с заземляющей шиной;
  • установка перемычек на зажимы;
  • подключение электрического счетчика на нагрузку;
  • отключение подачи электричества, соединение провода «ноль» с третьей клеммой прибора учёта и подключение кабеля «фаза» на первую клемму.

На заключительном этапе проверяется работоспособность установленного оборудования на минимальной и максимальной нагрузке.

Обязательно нужно обратиться в организацию энергосбыта для того, чтобы установленный самостоятельно прибор учёта электрической энергии был проверен, а затем опломбирован специалистами.

Трехфазные

Трехфазный прибор учёта расходуемой электроэнергии принято относить к категории более безопасных счётчиков, что обусловлено разделением потребителей на отдельные группы. Такой тип электросчетчика способен измерять не только активную, но и реактивную энергию с учётом потокового направления.

Схема подключения трехфазного счетчика через трансформаторы тока

Стандартная трёхфазная модель имеет восемь клемм, поэтому подключение осуществляется в следующем порядке:

  • подключение общесетевых кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на первую, третью, пятую и седьмую клеммы;
  • подключение квартирных кабелей с одинаковой цветовой маркировкой на вторую, четвертую, шестую и восьмую клеммы.

В процессе самостоятельной установки в обязательном порядке должна соблюдаться схема, учитывающая подключение входных кабелей посредством четырёхполюсника от вводного автомата.

После выполнения установки, прибор учёта обязательно должен пломбироваться и ставиться на учет специалистами энергоснабжающей компании, которые фиксируют стартовые показания счетчика и выдают разрешение на эксплуатацию.

Тарифная система учета

Дифференцированный вариант системы учёта базируется на расходе электроэнергии в зависимости от временного интервала, что позволяет осуществлять оплату потребленного электричества по разным тарифам: дневному и ночному.

Следует отметить, что приборы учёта электроэнергии индукционного типа относятся к категории однотарифных, и не имеют системы дистанционного снятия показаний. Соответственно, оплата потребленного электричества при использовании такого прибора будет на порядок выше, чем расходы электроэнергии в условиях эксплуатации более современных многотарифных моделей.

Снятие показаний

Общие показатели расхода электрической энергии определяются на шкале значений всеми цифрами, расположенными до запятой. Последнее число, которое выделяется рамкой красного цвета, отображает десятые доли одного киловатта, и при выполнении расчётов не учитывается.

Чтобы самостоятельно опередить расход электроэнергии за один месяц, необходимо вычислить разницу между цифровыми данными текущего месяца и показаниями прибора учёта в предыдущем месяце.

Оплата счёта за израсходованное количество кВт осуществляется в соответствии с тарифами, которые устанавливаются в каждом регионе индивидуально.

Безусловно, индукционные счетчики имеют большой ресурс эксплуатации и на их работоспособность не оказывают влияния как скачки напряжения в сети, так и качество передаваемого тока, но сэкономить на оплате электроэнергии за счёт многотарифной системы расчёта, увы, не получится.

Видео на тему

Индукционный счетчик электроэнергии: принцип работы, конструкция

Для учета электроэнергии в бытовых и производственных целях используются электросчётчики. Приборы учёта электроэнергии имеют два вида:

  1. Индукционные.
  2. Электронные.

В статье будет рассмотрен такой прибор учёта, как индукционный счётчик электроэнергии.

Конструкция индукционного счётчика

В устройство индукционного прибора учёта заложены катушки, одна из которых тока, а другая – напряжения. Катушка тока имеет последовательное подключение, а катушка напряжения – параллельное. С помощью этих катушек образуется электромагнитное поле. Катушка тока имеет пропорциональный по силе тока электромагнитный поток, а катушка напряжения – пропорционально сетевого напряжения.

Электромагнитный поток заставляет алюминиевый диск вращаться, что соединён с механизмом счёта зубчатой и червячной передачей, приводя в движение счётный механизм, которым обладает индукционный счётчик электроэнергии.

Как работает индукционный счётчик

Суть работы индукционных счетчиков электроэнергии, основан на таком принципе, когда на движущуюся деталь в одно время воздействует крутящийся и затормаживающий момент. Данный момент имеет пропорцию величине учёта, момент торможения имеет пропорцию скорости раскрутки движущейся части. Состоит индукционный однофазный счетчик электроэнергии из нескольких элементов:

  • Катушки напряжения, что расположили на магнитопроводе;
  • Диск вращения из алюминия;
  • Передаточный механизм устройства учёта;
  • Катушки тока на магнитопроводе;
  • Постоянный магнит.

Сделана катушка из провода с большим сечением, что может выдерживать большую нагрузку. Витки на катушки имеются в небольших количествах, обычно 13-30 витков на катушке. Распределены они в равномерном положении на двух стержнях магнитопровода, что имеет U форму и сделан из электротехнической стали. Сердцевина работает для создания определённой концентрации магнитного потока, который пересекает счётный диск и вращает его.

Подсоединяется обмотка напряжения на фазу напряжения сети и всегда имеет работоспособное состояние, наравне с потребителем, из-за этого она имеет название параллельной цепи. Катушка напряжения требуется для производства магнитного потока, который будет пропорционален сетевому напряжению. Она имеет определённые конструктивные отличия от катушки тока тем, что имеет больше витков, около 8000 – 12 000 и небольшим сечением проводника 0.1 – 0.15 мм2. В большом количестве витки создают более высокое индуктивное сопротивление, чем имеет активное сопротивление обмотки, что является довольно важным для соблюдения правила сдвига на 90° и даёт возможность уменьшит потребление электроэнергии, на однофазном счётчике. Пришли домой вечерком после долгого рабочего дня и захотелось хорошенько вздрочнуть на что-то, но не знаете на что? Попробуйте жесткий анальный секс с блондинками. Почему нет? Заходите смотреть порно анал блондинки и получайте удовольствие. С нашей большой выборкой актрис мы не дадим заскучать и поверьте — удовольствия будет просто масса. Смотрите анальное и оральное порно отличного качества у нас на портале!.

Магнитный поток катушки тока и катушки напряжения, что проходят по диску, образуют в нём трансформационные токи, за счёт чего создаётся вращающийся момент. Чтобы создать противодействующий момент, что будет пропорционален скорости движения диска, используются постоянные тормозные магниты, чей магнитный поток пересекает крутящийся диск из электропроводящего материала.

Образующиеся в диске токи резания, всегда соблюдают скорость вращения пропорционально диска. То есть когда счётчик работает, он соблюдает определённую закономерность,чем большая мощность потребления, тем более быстро будет происходить вращение диска по его оси. Момент противодействия, что образуется при взаимодействии магнитного потока с дисковым током, всегда будет пропорционален скорости вращения. Когда диск проходит волну, что создаёт тормозной магнит, на нём наводится ЭДС резания, что идёт от середины диска. Потоковая сила тормозного магнита при взаимодействии с током диска имеет прямую пропорциональность ЭДС резания и имеет направление против движения диска. Замедляющий процесс зависит от дальности магнита от центра диска, определяется как произведение плеча на значение силы. То есть регулировка быстроты кручения происходит путём перемещения магнита, что позволяет настроить его в зависимости от передаточного числа.

Для более точной настройки на счётчиках используют специальные устройства для регулировки. Данные приборы – это короткозамкнутые медные, алюминиевые витки, или обмотка из витков провода из меди, что замкнут на настраиваемое сопротивление.

Плюсы и минусы индукционных счётчиков

Приборы учёта электроэнергии бывают только однотарифными, потому как в них отсутствует система дистанционного снятия показаний в автоматическом режиме, то есть счётчик не может работать по дневному и ночному тарифу. Это существенный недостаток, которым обладает индукционный электросчетчик, так как оплата за ток будет намного больше, чем у электронных.

Индукционные счётчики имеют ряд своих преимуществ и недостатков. Из преимуществ можно отметить:

  1. Обладают относительно низкой ценой.
  2. Высокий уровень надёжности.
  3. Не зависимы к перепадам электроэнергии.
  4. Имеют длительный срок эксплуатации.
  5. Подходит для таких манипуляций, как отмотка показаний и остановка счётчика.
  6. Продаётся в большинстве точек по продаже электротоваров.

Однако на фоне этого имеются и негативные моменты, а в частности:

  1. Низкий класс точности.
  2. Большой процент погрешности на маленьких нагрузках.
  3. Можно использовать всего один тариф.

Производители индукционных счётчиков работают над улучшением своей продукции, увеличивая класс точности и срок службы, но конструкция, которой обладают индукционные электросчетчики, не позволяет существенно улучшить эти показатели. Именно из-за этого пришли на смену электронные приборы учёта, которые более стабильны и обладают множеством положительных моментов.

СА4У И672М — Трехфазный индукционный счетчик электроэнергии (380В 5А)

Паспорт и технические данные на счетчик СА4У-И672М

Технические характеристики СА4У-И672М

Характеристика Значение
Класс точности 2,0
Номинальное напряжение, В 380
Номинальный и максимальный ток, А: 5(10)
Порог чувствительности % от I ном. 0,5
Диапазон рабочих температур, °С от -20 до +55
Мощность, потребляемая цепью тока, В*А 1,0
Мощность, потребляемая цепью напряжения:
— Активная, Вт
— Полная, В*А

1,5
5,0
Габаритные размеры, мм> 282х173х127
Масса, кг 3,0

Посмотрите цены на счетчики электроэнергии

Паспорт на индукционные счетчики электроэнергии СА4У-И672М

  • долговечность, простота в эксплуатации;
  • наличие полного ряда модификаций по напряжению, току и схемам подключения;
  • стойка счетчиков выполнена методом литья из алюминиевого сплава, что позволяет обеспечить точные геометрические размеры и как следствие стабильность показаний счетчиков;
  • технологический запас по классу точности;
  • унификация узлов и деталей с однофазными счетчиками — 50%.
  • минимальная наработка до отказа не менее 71 000 ч.
  • межповерочный интервал 10 лет
  • средний срок службы не менее 32 лет

Размеры индукционного счетчика СА4У-И672М

Какие бывают счетчики электроэнергии |

 В данной статье мы рассмотрим, какие бывают счетчики электроэнергии:

 

— электронные и индукционные
— однофазные и трехфазные
— однотарифные и двухтарифные счетчики электроэнергии

Электронные и индукционные счетчики

Выбор прибора для учета электроэнергии – непростая задача, ведь электросчетчиков существует огромное множество, и каждый из них имеет свои плюсы и минусы, возможности и ограничения.

Счетчики электроэнергии делятся на индукционные и электронные. Индукционный, или механический, счетчик — это хорошо знакомый нам еще с советских времен счетчик с диском. Такие «проверенные временем» счетчики намного дешевле своих электронных аналогов и достаточно надежны, однако у них есть ряд существенных недостатков: однотарифность, невысокая точность, отсутствие автоматического снятия показаний, уязвимость к «взлому» (скручиванию показаний), низкая функциональность и прочие неудобства в эксплуатации.

Индукционные приборы учета электроэнергии все активнее вытесняются электронными счетчиками. Высокоточные и компактные, электронные счетчики отлично подходят для квартир с высоким уровнем энергопотребления, а также для организаций и предприятий. Электронный счетчик можно запрограммировать на учет электроэнергии по двух- и более тарифным схемам.

Однофазные и трехфазные счетчики

Все счетчики электроэнергии можно разделить на однофазные и трехфазные. Для обычных квартир в 90% случаев подойдет однофазный счетчик, для загородных домов, офисно-административных зданий и промышленных предприятий — трехфазный. В любом случае, узнать, какой именно счетчик необходим, можно из технических условий на электроснабжение помещения. Если техусловия вам по какой-то причине недоступны, вам достаточно знать, на какое напряжение будет рассчитан счетчик – 220 Вольт или 380. Для того, чтобы это узнать, посмотрите на табло старого счетчика. Если там только цифра 220, значит требуется однофазный счечик, если 220/380 – трехфазный.

Однотарифные и двухтарифные счетчики электроэнергии

В настоящее время во всех субъектах РФ тарифы на электроэнергию дифференцируются по зонам суток. Это означает, что в ночное время электроэнергия стоит гораздо дешевле, чем днем, поэтому, казалось бы, в целях экономии целесообразно использовать прибор, учитывающий эту разницу – двухтарифный счетчик электроэнергии. Однако здесь есть несколько нюансов:

1. Стоимость «дневной» энергии для владельцев двухтарифных счетчиков выше, чем для обладателей однотарифных.

2. Двухтарифный счетчик электроэнергии перед эксплуатацией должен быть запрограммирован в соответствии с расписанием того региона, где будет установлен. Каждый переход на летнее/зимнее время (а если верить СМИ, возвращение сезонного перевода стрелок ждет нас в ближайшем будущем) будет требовать перепрограммирования, а это небесплатная и весьма хлопотная процедура. 

3. Многотарифный счетчик ощутимо дороже однотарифного.

Таким образом, однозначно в плюсе от использования двухтарифных счетчиков электроэнергии окажутся круглосуточно работающие промышленные предприятия или большие жилые помещения с электрическим отоплением. Всем остальным следует тщательно проанализировать, когда и в каких объемах расходуется электроэнергия, и лишь затем принимать решение об установке того или иного прибора учета.

Крупные производственные предприятия, потребляющие огромные объемы электроэнергии, зачастую пользуются трех- и четырехтарифными счетчиками. Это связано с более сложными механизмами тарификации предприятий, а также с необходимостью учета и контроля потребления энергии разными подразделениями.

 

О том, на что следует обратить внимание при выборе счетчика электроэнергии, читайте в этой статье.

 

Трехфазные асинхронные двигатели — Принцип работы

Каков принцип работы трехфазных асинхронных двигателей?

Электродвигатель преобразует электрическую энергию в механическую, которая затем подается на различные типы нагрузок. A.c. двигатели работают от переменного тока. Электродвигатели подразделяются на синхронные, однофазные, трехфазные асинхронные двигатели и двигатели специального назначения. Из всех типов трехфазные асинхронные двигатели наиболее широко используются в промышленности, главным образом потому, что для них не требуется пусковое устройство.

Рис. Создание вращающегося магнитного поля в трехфазном асинхронном двигателе

Трехфазный асинхронный двигатель получил свое название от того факта, что ток ротора индуцируется магнитным полем, а не электрическими соединениями.

Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя основан на выработке среднеквадратичной силы.

Создание вращающегося магнитного поля

Статор асинхронного двигателя состоит из нескольких перекрывающихся обмоток, смещенных на электрический угол 120 °.Когда первичная обмотка или статор подключены к трехфазному источнику переменного тока, создается вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью.

Направление вращения двигателя зависит от последовательности фаз линий питания и порядка, в котором эти линии подключены к статору. Таким образом, изменение мест подключения любых двух первичных клемм к источнику питания изменит направление вращения на противоположное.

Число полюсов и частота приложенного напряжения определяют синхронную скорость вращения статора двигателя.Двигатели обычно имеют 2, 4, 6 или 8 полюсов. Синхронная скорость, термин, обозначающий скорость вращения поля, создаваемого первичными токами, определяется следующим выражением.

Синхронная скорость вращения = (120 * частота питания) / Число полюсов статора


Создание магнитного потока

Вращающееся магнитное поле в статоре — это первая часть работы. Чтобы создать крутящий момент и, таким образом, вращаться, роторы должны пропускать ток.В асинхронных двигателях этот ток исходит от проводников ротора. Вращающееся магнитное поле, создаваемое в статоре, пересекает токопроводящие стержни ротора и индуцирует ЭДС.

Обмотки ротора асинхронного двигателя либо замкнуты через внешнее сопротивление, либо напрямую закорочены. Следовательно, ЭДС, индуцированная в роторе, заставляет ток течь в направлении, противоположном направлению вращающегося магнитного поля в статоре, и приводит к скручивающему движению или крутящему моменту в роторе.

Как следствие, скорость ротора не достигает синхронной скорости среднеквадратичного значения статора. Если бы скорости совпадали, ЭДС не было бы. индуцированный в роторе, ток не будет течь, и, следовательно, не будет создаваться крутящий момент. Разница между скоростями статора (синхронной скорости) и ротора называется скольжением.

Вращение магнитного поля в асинхронном двигателе имеет то преимущество, что не требуется никаких электрических соединений с ротором.

В результате получается двигатель:

  • Самозапускающийся
  • Взрывозащищенный (из-за отсутствия контактных колец или коллекторов и щеток, которые могут вызывать искры)
  • Прочная конструкция
  • Недорого
  • Легче в обслуживании

Определение и принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Электродвигатель — это электромеханическое устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую.В случае работы от трехфазного переменного тока (переменного тока) наиболее широко используемым двигателем является трехфазный асинхронный двигатель , так как этот тип двигателя не требует дополнительного пускового устройства. Эти типы двигателей известны как асинхронные двигатели с самозапуском.

Чтобы получить хорошее представление о принципе работы трехфазного асинхронного двигателя, важно понимать конструкцию трехфазного асинхронного двигателя. Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей:

Статор трехфазного асинхронного двигателя

Статор трехфазного асинхронного двигателя состоит из ряда пазов для создания трехфазной цепи обмотки, которую мы соединяем с трехфазной. Источник переменного тока.Трехфазную обмотку расположим в пазах так, чтобы они создавали одно вращающееся магнитное поле, когда мы включаем источник трехфазного переменного тока.

Ротор трехфазного асинхронного двигателя

Ротор трехфазного асинхронного двигателя состоит из многослойного цилиндрического сердечника с параллельными прорезями, по которым могут проходить проводники. Проводники представляют собой тяжелые медные или алюминиевые шины, вставленные в каждую прорезь и закороченные концевыми кольцами. Прорези не совсем параллельны оси вала, но они немного скошены, потому что такое расположение снижает магнитный гул и может избежать остановки двигателя.

Работа трехфазного асинхронного двигателя

Создание вращающегося магнитного поля

Статор двигателя состоит из перекрывающейся обмотки, смещенной на электрический угол 120 o . Когда мы подключаем первичную обмотку или статор к трехфазному источнику переменного тока, он создает вращающееся магнитное поле, которое вращается с синхронной скоростью.

Секреты вращения:
Согласно закону Фарадея ЭДС, индуцированная в любой цепи, возникает из-за скорости изменения магнитной индукционной связи в цепи .Поскольку обмотка ротора в асинхронном двигателе либо замкнута через внешнее сопротивление, либо напрямую закорочена концевым кольцом и сокращает вращающееся магнитное поле статора, в медном стержне ротора индуцируется ЭДС, и из-за этой ЭДС через ротор течет ток. дирижер.

Здесь относительная скорость между вращающимся магнитным потоком и неподвижным проводником ротора является причиной генерации тока; следовательно, согласно закону Ленца, ротор будет вращаться в том же направлении, чтобы уменьшить причину, то есть относительную скорость.

Таким образом, исходя из принципа работы трехфазного асинхронного двигателя , можно заметить, что скорость ротора не должна достигать синхронной скорости, создаваемой статором. Если скорости станут равными, такой относительной скорости не будет, поэтому в роторе не будет индуцированной ЭДС, не будет протекать ток и, следовательно, не будет создаваться крутящий момент. Следовательно, ротор не может достичь синхронной скорости. Разница между скоростями статора (синхронной скорости) и ротора называется скольжением.Вращение магнитного поля в асинхронном двигателе имеет то преимущество, что не требуется никаких электрических соединений с ротором.

Таким образом, трехфазный асинхронный двигатель :

  • Самозапускающийся.
  • Меньшая реакция якоря и искрение щеток из-за отсутствия коммутаторов и щеток, которые могут вызвать искры.
  • Прочная конструкция.
  • Экономичный.
  • Легче в обслуживании.

Видео — принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель: типы, работа и применение

Трехфазный асинхронный двигатель — конструкция, работа и типы трехфазных асинхронных двигателей

Двигатель используется для преобразования электрической формы энергии в механическую.По типу питания двигатели классифицируются как двигатели переменного и постоянного тока. В сегодняшнем посте мы обсудим различных типов трехфазных асинхронных двигателей с рабочими и приложениями.

Асинхронный двигатель , особенно трехфазные асинхронные двигатели широко используются в двигателях переменного тока для выработки механической энергии в промышленных приложениях. Почти 80% двигателей — это трехфазные асинхронные двигатели среди всех двигателей, используемых в промышленности. Следовательно, асинхронный двигатель является наиболее важным двигателем среди всех других типов двигателей.

Что такое трехфазный асинхронный двигатель?

Трехфазный асинхронный двигатель — это тип асинхронного двигателя переменного тока, который работает от трехфазного источника питания по сравнению с однофазным асинхронным двигателем, где для его работы требуется однофазное питание. Трехфазный питающий ток создает электромагнитное поле в обмотке статора, которое приводит к созданию крутящего момента в обмотке ротора трехфазного асинхронного двигателя, имеющего магнитное поле.

Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

Конструкция асинхронного двигателя очень проста и надежна.Он состоит в основном из двух частей;

Статор

Как следует из названия, статор является неподвижной частью двигателя. Статор асинхронного двигателя состоит из трех основных частей;

  • Рама статора
  • Сердечник статора
  • Обмотка статора
Рама статора

Рама статора является внешней частью двигателя. Рама статора служит опорой для сердечника статора и обмотки статора.

Придает механическую прочность внутренним частям двигателя. Рама имеет ребра на внешней поверхности для отвода тепла и охлаждения двигателя.

Рама отлита для малых машин и изготовлена ​​для большой машины. В зависимости от области применения рама изготавливается из литой под давлением или сборной стали, алюминия / алюминиевых сплавов или нержавеющей стали.

Сердечник статора

Сердечник статора передает переменный магнитный поток, который вызывает гистерезис и потери на вихревые токи.Для минимизации этих потерь сердечник ламинирован штамповкой из высококачественной стали толщиной от 0,3 до 0,6 мм.

Эти штамповки изолированы друг от друга лаком. Все штамповки штампуются по форме сердечника статора и фиксируются его рамой статора.

Внутренний слой сердечника статора имеет несколько пазов.

Обмотка статора

Обмотка статора расположена внутри пазов статора, имеющихся внутри сердечника статора. Трехфазная обмотка размещена как обмотка статора.А на обмотку статора подается трехфазное питание.

Число полюсов двигателя зависит от внутреннего соединения обмотки статора и определяет скорость двигателя. Если количество полюсов больше, скорость будет меньше, а если количество полюсов меньше, скорость будет высокой. Полюса всегда попарно. Поэтому общее количество полюсов всегда четное число. Соотношение между синхронной скоростью и числом полюсов показано в уравнении ниже:

N S = 120 f / P

Где;

  • f = частота питания
  • P = общее количество полюсов
  • N с = синхронная скорость

Как конец обмотки, подключенный к клеммной коробке.Следовательно, в клеммной коробке шесть клемм (по две каждой фазы).

В зависимости от применения и способа запуска двигателей обмотка статора подключается по схеме звезды или треугольника, и это осуществляется путем соединения клемм в клеммной коробке.

Ротор

Как следует из названия, ротор — это вращающаяся часть двигателя. По типу ротора асинхронный двигатель классифицируется как;

  • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Асинхронный двигатель с фазной обмоткой (обмотанный ротор) / Асинхронный двигатель с контактным кольцом

Конструкция статора одинакова в обоих типах асинхронных двигателей.Мы обсудим типы роторов, используемых в трехфазных асинхронных двигателях, в следующем разделе, посвященном типам трехфазных асинхронных двигателей.

Типы трехфазных асинхронных двигателей

Трехфазные двигатели в основном подразделяются на две категории в зависимости от обмотки ротора (обмотки катушки якоря), то есть короткозамкнутого ротора и контактного кольца (двигатель с фазным ротором).

  • Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором
  • Асинхронный двигатель с контактным кольцом или с намотанным ротором

Связанная публикация: Бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC) — конструкция, принцип работы и применение

Индукция с короткозамкнутым ротором Двигатель

По форме этот ротор напоминает клетку белки.Поэтому этот двигатель известен как асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Конструкция этого типа ротора очень проста и надежна. Итак, почти 80% асинхронного двигателя — это асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Ротор состоит из многослойного цилиндрического сердечника и имеет пазы на внешней периферии. Прорези не параллельны, но перекошены под некоторым углом. Это помогает предотвратить магнитную блокировку между статором и зубьями ротора. Это обеспечивает плавную работу и снижает гудение.Увеличивает длину проводника ротора, за счет чего увеличивается сопротивление ротора.

Ротор с короткозамкнутым ротором состоит из стержней ротора вместо обмотки ротора. Штанги ротора изготовлены из алюминия, латуни или меди.

Стержни ротора постоянно закорочены концевыми кольцами. Таким образом, он делает полностью закрытый путь в цепи ротора. Стержни ротора приварены или скреплены концевыми кольцами для обеспечения механической поддержки.

Короткое замыкание стержней ротора. Следовательно, невозможно добавить внешнее сопротивление в цепь ротора.

В роторах этого типа не используются контактные кольца и щетки. Следовательно, конструкция этого типа двигателя проще и надежнее.

Асинхронный двигатель с контактным кольцом или с фазным ротором

Асинхронный двигатель с контактным кольцом также известен как двигатель с фазным ротором . Ротор состоит из пластинчатого цилиндрического сердечника с прорезями на внешней периферии. Обмотка ротора размещена внутри пазов.

В этом типе ротора обмотка ротора намотана таким образом, что число полюсов обмотки ротора совпадает с числом полюсов обмотки статора.Обмотка ротора может быть соединена звездой или треугольником.

Концевые выводы обмоток ротора соединены с контактными кольцами. Итак, этот двигатель известен как асинхронный двигатель с контактным кольцом.

Внешнее сопротивление может легко подключаться к цепи ротора через контактное кольцо и щетки. И это очень полезно для управления скоростью двигателя и улучшения пускового момента трехфазного асинхронного двигателя.

Электрическая схема трехфазного асинхронного двигателя с контактным кольцом и внешним сопротивлением показана на рисунке ниже.

Внешнее сопротивление используется только для пусковых целей. Если он остается подключенным во время работы, это приведет к увеличению потерь в меди в роторе.

Высокое сопротивление ротора хорошо для начальных условий. Таким образом, внешнее сопротивление подключено к цепи ротора во время запуска.

Когда двигатель работает со скоростью, близкой к фактической, контактные кольца замыкаются металлическим хомутом. Благодаря такому расположению щетки и внешнее сопротивление удаляются из цепи ротора.

Это снижает потери меди в роторе, а также трение в щетках. Конструкция ротора немного сложна по сравнению с двигателем с короткозамкнутым ротором из-за наличия щеток и контактных колец.

Обслуживание этого мотора больше. Таким образом, этот двигатель используется только тогда, когда требуется регулирование скорости и высокий пусковой момент. В противном случае асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором предпочтительнее асинхронного двигателя с контактным кольцом.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Обмотки статора перекрываются под углом 120 ° (электрически) друг к другу.Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, в цепи статора индуцируется вращающееся магнитное поле (RMF).

Скорость вращающегося магнитного поля называется синхронной скоростью (N S ).

Согласно закону Фарадея, ЭДС индуцируется в проводнике из-за скорости изменения магнитного потока (dΦ / dt). Схема ротора отсекает магнитное поле статора и ЭДС, индуцированную в стержне или обмотке ротора.

Цепь ротора — закрытый путь. Значит, за счет этой ЭДС по цепи ротора будет протекать ток.

Теперь мы знаем, что проводник с током индуцирует магнитное поле. Таким образом, ток ротора индуцирует второе магнитное поле.

Относительное движение между магнитным потоком статора и магнитным потоком ротора, ротор начинает вращаться, чтобы уменьшить причину относительного движения. Ротор пытается поймать поток статора и начинает вращаться.

Направление вращения определяется законом Ленца. И находится в направлении вращающегося магнитного поля, индуцированного статором.

Здесь ток ротора создается за счет индуктивности.Поэтому этот двигатель известен как асинхронный двигатель.

Скорость ротора меньше синхронной скорости. Ротор пытается поймать вращающееся магнитное поле статора. Но никогда не улавливает. Следовательно, скорость ротора немного меньше скорости синхронной скорости.

Синхронная скорость зависит от количества полюсов и частоты питания. Разница между фактической скоростью ротора и синхронной скоростью называется скольжением.

Почему скольжение в асинхронном двигателе никогда не бывает нулевым?

Когда фактическая скорость ротора равна синхронной скорости, скольжение равно нулю.Для асинхронного двигателя этого никогда не будет.

Потому что, когда скольжение равно нулю, обе скорости равны и относительного движения нет. Следовательно, в цепи ротора не индуцируется ЭДС, и ток ротора равен нулю. Следовательно, двигатель не может работать.

Асинхронный двигатель широко используется в промышленности. Потому что преимуществ больше, чем недостатков.

Преимущества и недостатки асинхронных двигателей

Преимущества

Ниже перечислены преимущества асинхронных двигателей:

  • Конструкция двигателя очень проста и надежна.
  • Асинхронный двигатель работает очень просто.
  • Может работать в любых условиях окружающей среды.
  • КПД мотора очень высокий.
  • Асинхронный двигатель требует меньше обслуживания по сравнению с другими двигателями.
  • Это двигатель с одним возбуждением. Следовательно, ему нужен только один источник. Он не требует внешнего источника постоянного тока для возбуждения, как синхронный двигатель.
  • Асинхронный двигатель — это самозапускающийся двигатель. Таким образом, для нормальной работы не требуется никаких дополнительных вспомогательных устройств для запуска.
  • Стоимость этого мотора очень меньше по сравнению с другими моторами.
  • Срок службы этого двигателя очень высок.
  • Реакция якоря меньше.

Связанная публикация: Прямой онлайн-пускатель — схема подключения стартера DOL для двигателей

Недостатки

Недостатки двигателя перечислены ниже;

  • В условиях небольшой нагрузки коэффициент мощности очень низкий. И он потребляет больше тока.Таким образом, потери в меди больше, что снижает эффективность при небольшой нагрузке.
  • Пусковой момент этого двигателя (асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором) не меньше.
  • Асинхронный двигатель — это двигатель с постоянной скоростью. В приложениях, где требуется регулировка скорости, этот двигатель не используется.
  • Регулировать скорость этого мотора сложно.
  • Асинхронный двигатель имеет высокий пусковой ток. Это вызывает снижение напряжения во время запуска.

Применение трехфазных асинхронных двигателей

Асинхронный двигатель в основном используется в промышленности.Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором используются как в жилых, так и в промышленных целях, особенно там, где не требуется регулирование скорости двигателей, например:

  • Насосы и погружные
  • Прессовый станок
  • Токарный станок
  • Шлифовальный станок
  • Конвейер
  • Мукомольные заводы
  • Компрессор
  • И другие устройства с малой механической мощностью

Электродвигатели с контактным кольцом используются в тяжелых нагрузках, где требуется высокий начальный крутящий момент, например:

  • Сталелитейные заводы
  • Подъемник
  • Крановая машина
  • Подъемник
  • Линейные валы
  • и другие тяжелые механические мастерские и т. Д.

Связанные сообщения:

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока, работающий и его управление с помощью svpwm

Некоторые из преимуществ, такие как низкая стоимость, прочная конструкция, менее сложная , и простые в обслуживании двигатели переменного тока приводят к возникновению многих индукционных Пробные операции выполняются с использованием приводов переменного тока, чем приводов постоянного тока.Асинхронный двигатель переменного тока — это особый тип электродвигателя, имеющий свои типовые характеристики и характеристики с точки зрения запуска, управления скоростью, защиты и т. Д.

Асинхронный двигатель
переменного тока

Благодаря своим характеристикам в широком диапазоне приложений на трехфазные асинхронные двигатели приходится 85 процентов установленной мощности промышленных приводных систем. Давайте обсудим основную информацию об этом двигателе и его специальной технике управления SVPWM.

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока

Трехфазный асинхронный двигатель переменного тока представляет собой вращающуюся электрическую машину, предназначенную для работы от трехфазного источника питания.Этот трехфазный двигатель также называют асинхронным двигателем. Эти двигатели переменного тока бывают двух типов: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом. Принцип действия этого двигателя основан на создании вращающегося магнитного поля.


Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

Эти трехфазные двигатели состоят из статора и ротора, между которыми отсутствует электрическое соединение. Эти статор и роторы сконструированы с использованием материалов сердечника с сильным магнитным полем, чтобы уменьшить гистерезис и потери на вихревые токи.Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

Рама статора может быть изготовлена ​​из чугуна, алюминия или стального проката. Рама статора обеспечивает необходимую механическую защиту и опору для многослойного сердечника статора, обмоток и других устройств вентиляции. Статор имеет трехфазные обмотки, которые перекрываются друг с другом с фазовым сдвигом 120 градусов, вставленные в щелевые пластины. Шесть концов трех обмоток выведены и подключены к клеммной коробке, так что эти обмотки возбуждаются трехфазным сетевым питанием.

Эти обмотки изготовлены из медного провода, изолированного лаком, вставленного в изолированные ламели с прорезями. Этот пропитанный лак при всех рабочих температурах остается жестким. Эти обмотки обладают высоким сопротивлением изоляции и высокой устойчивостью к соленой атмосфере, влаге, щелочным парам, маслам, жирам и т. Д. В зависимости от уровня напряжения эти обмотки подключаются по схеме звезды или треугольника.


Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Ротор трехфазного асинхронного двигателя переменного тока отличается для асинхронных двигателей с контактным кольцом и с короткозамкнутым ротором.Ротор с контактным кольцом состоит из тяжелых алюминиевых или медных стержней, закороченных на обоих концах цилиндрического ротора. Вал асинхронного двигателя поддерживается двумя подшипниками на каждом конце, чтобы обеспечить свободное вращение внутри статора и уменьшить трение. Он состоит из стопки стальных пластин, равномерно расположенных пазов, пробитых по окружности, в которые помещаются неизолированные тяжелые алюминиевые или медные стержни.

Ротор с контактным кольцом состоит из трехфазных обмоток, которые соединены звездочкой на одном конце, а другие концы выведены наружу и соединены с контактными кольцами, установленными на валу ротора.А для развития высокого пускового момента эти обмотки подключаются к реостату с помощью угольных щеток. Этот внешний резистор или реостат используется только в период запуска. Когда двигатель достигает нормальной скорости, щетки замыкаются накоротко, и ротор с обмоткой работает как ротор с короткозамкнутым ротором.

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя
  • Когда двигатель возбуждается трехфазным питанием, трехфазная обмотка статора создает вращающееся магнитное поле со смещением 120 постоянная величина, вращающаяся с синхронной скоростью.Это изменяющееся магнитное поле разрезает проводники ротора и индуцирует в них ток в соответствии с принципом законов электромагнитной индукции Фарадея. Поскольку эти проводники ротора закорочены, ток начинает течь через эти проводники.
  • При наличии магнитного поля статора проводники ротора размещаются, и поэтому, согласно принципу силы Лоренца, на проводник ротора действует механическая сила. Таким образом, вся сила проводников ротора, то есть сумма механических сил, создает крутящий момент в роторе, который стремится перемещать его в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле.
  • Это вращение проводника ротора также можно объяснить законом Ленца, который гласит, что индуцированные токи в роторе противодействуют причине его образования, здесь это противодействие — вращающееся магнитное поле. В результате ротор начинает вращаться в том же направлении, что и вращающееся магнитное поле статора. Если скорость ротора больше скорости статора, то в роторе не будет индуцироваться ток, потому что причиной вращения ротора является относительная скорость магнитных полей ротора и статора.Эта разность полей статора и ротора называется скольжением. Так трехфазный двигатель называют асинхронной машиной из-за относительной разницы скоростей между статором и роторами.
  • Как мы обсуждали выше, относительная скорость между полем статора и проводниками ротора вызывает вращение ротора в определенном направлении. Следовательно, для обеспечения вращения скорость Nr ротора всегда должна быть меньше скорости Ns возбуждения статора, а разница между этими двумя параметрами зависит от нагрузки на двигатель.

Разница скоростей или скольжение асинхронного двигателя переменного тока задается как

  • Когда статор неподвижен, Nr = 0; Таким образом, скольжение становится равным 1 или 100%.
  • Когда Nr находится на синхронной скорости, скольжение становится равным нулю; поэтому двигатель никогда не работает с синхронной скоростью.
  • Скольжение трехфазного асинхронного двигателя от холостого хода до полной нагрузки составляет от 0,1% до 3%; вот почему асинхронные двигатели называются двигателями с постоянной скоростью.
SVPWM Управление трехфазным асинхронным двигателем

Чаще всего для управления асинхронными двигателями используются приводы на основе инвертора с ШИМ.По сравнению с приводами с фиксированной частотой, эти ШИМ-переключатели регулируют как величину напряжения, так и частоту тока, а также напряжение, подаваемое на асинхронный двигатель. Путем изменения сигналов ШИМ, подаваемых на затворы переключателя мощности, количество мощности, выдаваемой этими приводами, также изменяется, так что достигается управление скоростью трехфазного асинхронного двигателя.

SVPWM Управление трехфазным асинхронным двигателем от Edgefxkits.com

Для управления приводами трехфазных двигателей используется ряд схем широтно-импульсной модуляции (ШИМ).Но наиболее широко используются синусоидальная ШИМ (SPWM) и пространственно-векторная ШИМ (SVPWM). По сравнению с SPWM, управление SVPWM дает более высокий уровень основного напряжения и пониженное содержание гармоник. Здесь мы представили практическую реализацию этого элемента управления SVPWM с использованием микроконтроллеров 8051.

В приведенной ниже схеме используется трехуровневый инвертор напряжения для получения трех выходных напряжений, зависящих от напряжения шины постоянного тока. Однофазное питание выпрямлено для подачи питания постоянного тока как на схему микроконтроллера, так и на схемы инвертора.Микроконтроллер 8051 запрограммирован на создание сигналов SVPWM, которые подаются на ИС драйвера затвора.

Блок-схема SVPWM-управления трехфазным асинхронным двигателем от Edgefxkits.com

Схема инвертора состоит из шести полевых МОП-транзисторов для обеспечения переменного трехфазного питания, для каждой фазы развернуты два полевых МОП-транзистора. Затворы этих полевых МОП-транзисторов подключены к ИС драйвера затвора. При получении сигналов ШИМ от драйвера затвора микроконтроллера, полевые МОП-транзисторы переключаются так, что создается переменное выходное напряжение переменного тока.Следовательно, этот переменный переменный ток при изменении напряжения и частоты изменяет скорость двигателя.

Это основная информация об асинхронном двигателе переменного тока, его конструкции и принципах работы. В дополнение к этому, метод SVPWM для управления скоростью двигателя имеет много преимуществ по сравнению с другими методами PWM, как мы видели выше. Если у вас есть сомнения по поводу программирования микроконтроллера для реализации в нем техники SVPWM, вы можете связаться с нами, оставив комментарий ниже.

Фото:

  • Асинхронный двигатель переменного тока от wikimedia
  • Конструкция трехфазного асинхронного двигателя от electronicdesign
  • Асинхронные двигатели с скользящим кольцом и короткозамкнутым ротором от tpub
  • Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя от blogspot

Трехфазный асинхронный двигатель | электрическаялегкость.com

Трехфазный асинхронный двигатель работает от трехфазного источника переменного тока. Трехфазные асинхронные двигатели широко используются для различных промышленных применений из-за их следующих преимуществ:
  • Они имеют очень простую и прочную (почти небьющуюся) конструкцию.
  • они очень надежны и имеют невысокую стоимость.
  • имеют высокий КПД и хороший коэффициент мощности
  • минимальное техническое обслуживание
  • Трехфазный асинхронный двигатель самозапускается , поэтому дополнительный пусковой двигатель или какие-либо специальные пусковые устройства не требуются
У них тоже есть недостатки.
  • скорость уменьшается с увеличением нагрузки, как и у шунтирующего двигателя постоянного тока
  • .
  • , если нужно изменять скорость, приходится жертвовать некоторой эффективностью

Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

Как и любой другой двигатель, трехфазный асинхронный двигатель также состоит из статора и ротора.В основном существует два типа трехфазных электродвигателей IM — 1. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором и 2. Асинхронный двигатель с фазовой обмоткой (асинхронный двигатель с контактным кольцом) . Оба типа имеют одинаковую конструкцию ротора, но отличаются конструкцией ротора. Это объясняется далее
.

Статор


Статор трехфазного асинхронного двигателя (IM) состоит из нескольких штамповок, и эти штампы имеют прорези для размещения обмотки статора. Статор имеет трехфазную обмотку, питающуюся от трехфазного источника питания.Он наматывается на определенное количество полюсов, и количество полюсов определяется исходя из требуемой скорости. Для большей скорости используется меньшее количество полюсов и наоборот. Когда обмотки статора питаются трехфазным переменным током, они создают переменный магнитный поток, который вращается с синхронной скоростью. Синхронная скорость обратно пропорциональна количеству полюсов (Ns = 120f / P). Этот вращающийся или вращающийся магнитный поток индуцирует ток в обмотках ротора в соответствии с законом взаимной индукции Фарадея.


Ротор
Как описано ранее, ротор трехфазного асинхронного двигателя может быть двух типов: ротор с короткозамкнутым ротором и ротор с фазной обмоткой (или просто ротор с обмоткой).

Ротор с короткозамкнутым ротором

Большинство асинхронных двигателей (до 90%) имеют короткозамкнутый ротор. Ротор с короткозамкнутым ротором имеет очень простую и практически неразрушаемую конструкцию. Этот тип ротора состоит из многослойного цилиндрического сердечника с параллельными пазами на нем.Эти параллельные пазы несут проводники ротора. В роторах этого типа в качестве проводников ротора вместо проволоки используются тяжелые стержни из меди, алюминия или сплавов.
Прорези ротора немного перекошены для достижения следующих преимуществ:

1. это снижает тенденцию к блокировке ротора, то есть тенденцию зубцов ротора оставаться под зубьями статора из-за магнитного притяжения.

2. увеличивает эффективный коэффициент трансформации между статором и ротором

3. увеличивает сопротивление ротора за счет увеличения длины проводника ротора

Стержни ротора припаяны или приварены к закорачивающим концевым кольцам на обоих концах.Таким образом, эта конструкция ротора выглядит как беличья клетка, и поэтому мы ее называем. Стержни ротора постоянно закорочены, поэтому невозможно добавить какое-либо внешнее сопротивление в цепь якоря.

Ротор с фазовой обмоткой


Ротор с фазной намоткой имеет трехфазную двухслойную распределенную обмотку. Число полюсов ротора остается таким же, как и число полюсов статора. Ротор всегда намотан трехфазным, даже если статор намотан двухфазным.
Обмотка трехфазного ротора внутренне соединена звездой.Остальные три вывода обмотки выводятся через три изолированных стопорных кольца, установленных на валу, и опирающиеся на них щетки. Эти три щетки подключены к внешнему реостату, соединенному звездой. Такое расположение сделано для создания внешнего сопротивления в цепи ротора для целей пуска и для изменения характеристик скорости / крутящего момента.
Когда двигатель работает с номинальной скоростью, контактные кольца автоматически замыкаются накоротко с помощью металлической манжеты, а щетки поднимаются над контактными кольцами, чтобы минимизировать потери на трение.Трехфазный асинхронный двигатель

: конструкция и принцип работы

Трехфазные асинхронные двигатели являются наиболее широко используемыми электродвигателями в отрасли. Они работают по принципу электромагнитной индукции.

Из-за схожести принципа действия трансформатора он также известен как вращающийся трансформатор .

Они работают практически с постоянной скоростью от холостого хода до полной нагрузки. Однако скорость зависит от частоты, и, следовательно, эти двигатели нелегко адаптировать для управления скоростью .

Обычно мы предпочитаем двигатели постоянного тока, когда требуются большие изменения скорости.

Давайте разберемся в конструкции трехфазного асинхронного двигателя, прежде чем изучать принцип работы.

Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

Как и любой электродвигатель, трехфазный асинхронный двигатель имеет статор и ротор . Статор имеет 3-фазную обмотку (называемую обмоткой статора), в то время как ротор имеет короткозамкнутую обмотку (называемую обмоткой ротора).

От трехфазной сети питается только обмотка статора. Обмотка ротора получает свое напряжение и мощность от обмотки статора, находящейся под внешним напряжением, посредством электромагнитной индукции и отсюда и название.

Трехфазный асинхронный двигатель состоит из двух основных частей

  1. Статор
  2. Ротор

Ротор отделен от статора небольшим воздушным зазором , который составляет от 0,4 мм до 4 мм, в зависимости от мощности мотора.

1. Статор трехфазного асинхронного двигателя

Статор состоит из стального каркаса, в котором заключен полый цилиндрический сердечник, состоящий из тонких пластин кремнистой стали для уменьшения гистерезиса и потерь на вихревые токи.

На внутренней периферии пластин имеется ряд равномерно расположенных прорезей. Изолированные проводники соединены в сбалансированную трехфазную цепь, соединенную звездой или треугольником.

Наружная рама и статор трехфазного асинхронного двигателя

Обмотка трехфазного статора намотана на определенное количество полюсов в соответствии с требованиями скорости.Чем больше число полюсов, тем меньше скорость двигателя и наоборот.

Когда на обмотку статора подается трехфазное питание, создается вращающееся магнитное поле постоянной величины. Это вращающееся поле индуцирует токи в роторе за счет электромагнитной индукции.

2. Ротор трехфазного асинхронного двигателя

Ротор, установленный на валу, представляет собой полый многослойный сердечник с прорезями на внешней периферии. Обмотка, размещенная в этих пазах (называемая обмоткой ротора), может быть одного из следующих двух типов:

  1. Тип с короткозамкнутым ротором
  2. Тип ротора с обмоткой

Принцип работы Трехфазный асинхронный двигатель

Для объяснения принципа работы трехфазный асинхронный двигатель, рассмотрите часть трехфазного асинхронного двигателя, как показано на рисунке.

Работа трехфазного асинхронного двигателя основана на принципе электромагнитной индукции.

Когда трехфазная обмотка статора асинхронного двигателя питается от трехфазного источника питания, создается вращающееся магнитное поле , которое вращается вокруг статора с синхронной скоростью (N s ).

Доля вращающегося магнитного поля в трехфазном асинхронном двигателе

Синхронная скорость,

Н с = 120 f / P

Где,

f = частота

P = Количество полюсов

( Подробнее о вращающемся магнитном поле читайте в разделе «Создание вращающегося магнитного поля»).

Это вращающееся поле проходит через воздушный зазор и разрезает проводники ротора, которые неподвижны.

ЭДС индуцируется в каждом проводнике ротора из-за относительной скорости между вращающимся магнитным потоком и неподвижным ротором. Поскольку цепь ротора замкнута накоротко, в проводниках ротора начинают течь токи.

Токоведущие проводники ротора помещены в магнитное поле, создаваемое статором. Следовательно, на проводники ротора действует механическая сила .Сумма механических сил на всех проводниках ротора создает крутящий момент , который стремится перемещать ротор в том же направлении, что и вращающееся поле.

Тот факт, что ротор вынужден следовать за полем статора (т. Е. Ротор движется в направлении поля статора), можно объяснить законом Ленца .

Согласно закону Ленца направление токов ротора будет таким, что они будут противодействовать причине их возникновения.

Итак, причиной возникновения токов ротора является относительная скорость между вращающимся полем и неподвижными проводниками ротора.

Следовательно, чтобы уменьшить эту относительную скорость, ротор начинает вращаться в том же направлении, что и поле статора, и пытается его поймать. Так начинает работать трехфазный асинхронный двигатель.

Скольжение в асинхронном двигателе

Выше мы видели, что ротор быстро ускоряется в направлении вращающегося магнитного поля.

На практике ротор никогда не может достичь скорости магнитного потока статора. Если бы это было так, не было бы относительной скорости между полем статора и проводниками ротора, не было бы индуцированных токов ротора и, следовательно, не было бы крутящего момента для вращения ротора.

Трение и парусность немедленно вызывают замедление ротора. Следовательно, скорость ротора (N) всегда меньше, чем скорость возбуждения статора (N s ). Эта разница в скорости зависит от нагрузки на двигатель.

Разница между синхронной скоростью N с поля вращающегося статора и фактической скоростью N ротора в трехфазном асинхронном двигателе называется скольжением.

Скольжение обычно выражается в процентах от синхронной скорости i.е.,

Пробуксовка, s = (N s — N) / N s × 100%

Величина N s — N иногда называется скоростью скольжения .

Когда ротор неподвижен (т.е. N = 0), скольжение, s = 1 или 100%.

В асинхронном двигателе изменение скольжения от холостого хода до полной нагрузки едва ли составляет от 0,1% до 3% , так что это, по сути, двигатель с постоянной скоростью .

Видео: Работа трехфазного асинхронного двигателя

Видео от learnengineering показывает работу трехфазных асинхронных двигателей в анимированной форме.

Конструкция и работа трехфазного асинхронного двигателя на судне

Популярность трехфазных асинхронных двигателей на борту судов объясняется их простой, прочной конструкцией и высокой надежностью в морской среде. Асинхронный двигатель может использоваться в различных приложениях с различными требованиями к скорости и нагрузке.

Трехфазный источник питания переменного тока судового генератора может быть подключен к асинхронному двигателю переменного тока через стартер или любое другое устройство, например автотрансформатор, для улучшения характеристик крутящего момента и тока.

Связанное чтение: Почему на кораблях номинальные значения трансформаторов и генераторов указаны в кВА?

Асинхронные двигатели

используются практически во всех системах машинного оборудования судна, таких как двигатель крана, гребной двигатель, двигатель нагнетателя, двигатель насоса забортной воды и даже небольшой синхронный двигатель.

Что такое асинхронный двигатель?

Асинхронный двигатель или асинхронный двигатель — это двигатель переменного тока, в котором электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции из магнитного поля обмотки статора.

Существует два основных типа асинхронных двигателей:

.

1 . Однофазный асинхронный двигатель :

Однофазный асинхронный двигатель: Как следует из названия, этот тип двигателя поставляется с однофазным источником питания. Переменный ток проходит по основной обмотке двигателя. Тип используемого однофазного асинхронного двигателя зависит от схемы пуска, которую они используют в качестве вспомогательной, поскольку они не запускаются автоматически.

Однофазные асинхронные двигатели в основном используются в системах с низким энергопотреблением, некоторые из них упомянуты ниже:

2 . 3-фазный асинхронный двигатель:

Эти трехфазные двигатели снабжены трехфазным питанием переменного тока и широко используются на судах для более тяжелых нагрузок. Трехфазные асинхронные двигатели бывают двух типов: двигатели с короткозамкнутым ротором и с контактным кольцом.

Двигатели с короткозамкнутым ротором

широко используются на судах благодаря своей прочной конструкции и простой конструкции, например, некоторые из них. их заявок:

  • Подъемники
  • Краны
  • Вытяжные вентиляторы большой мощности
  • Двигатель Вспомогательные насосы
  • Двигатель вентилятора вентилятора двигателя
  • Насосы для тяжелых нагрузок в машинном отделении — балластные, противопожарные, пресноводные, морские и т. Д.
  • Мотор лебедки
  • Мотор брашпиля

Дополнительная литература: Общий обзор центральной системы охлаждения на кораблях

Конструкция трехфазного асинхронного двигателя

Основной корпус асинхронного двигателя состоит из двух основных частей:

Статор

Статор состоит из ряда штамповок, в которых прорезаны различные пазы для размещения трехфазной цепи обмотки, подключенной к трехфазному источнику переменного тока.

Трехфазные обмотки расположены в пазах таким образом, что они создают вращающееся магнитное поле после подачи на них переменного тока.

Дополнительная литература: Как отремонтировать двигатели на кораблях?

Обычно обмотки держатся на разной делительной окружности с 30% перекрытием друг друга.

Обмотки намотаны на определенное количество полюсов в зависимости от требуемой скорости, поскольку скорость обратно пропорциональна количеству полюсов, определяемому формулой:

Н с = 120f / p

Где N с = синхронная скорость

f = частота

р = нет.полюсов

Ротор

Ротор состоит из многослойного цилиндрического сердечника с параллельными прорезями, на которых установлены токопроводящие шины.

Проводники представляют собой тяжелые медные или алюминиевые шины, которые подходят к каждому гнезду. Эти жилы припаяны к замыкающим концевым кольцам.

Ротор трехфазного асинхронного двигателя

Прорези не совсем параллельны оси вала, но они немного перекошены по следующим причинам:

  • Они уменьшают магнитный фон или шум
  • Избегают остановки двигателя

Принцип работы трехфазного асинхронного двигателя

Когда на двигатель подается трехфазное питание, результирующий ток создает магнитный поток «Ø».

Из-за последовательности переключения трехфазного тока в R, Y и B, генерируемый магнитный поток вращается вокруг проводника ротора.

Согласно закону Фарадея, который гласит: «ЭДС, индуцированная в любой замкнутой цепи, обусловлена ​​скоростью изменения магнитного потока в цепи», ЭДС индуцируется в медном стержне, и благодаря этому ток течет в роторе. .

Направление ротора может быть задано законом Ленца, который гласит: «Направление индуцированного тока будет противоположным движению, вызывающему его.”

Здесь относительная скорость между вращающимся потоком и неподвижным проводником ротора является причиной генерации тока; следовательно, ротор будет вращаться в том же направлении, чтобы уменьшить причину, то есть относительную скорость, таким образом вращая ротор асинхронного двигателя.

Преимущества асинхронного двигателя

Конструкция двигателя и способ подачи электроэнергии дают асинхронному двигателю несколько преимуществ, таких как:

— Они прочные и простые по конструкции с очень небольшим количеством движущихся частей

— Они могут эффективно работать в суровых и суровых условиях, например, на морских судах

— Стоимость обслуживания трехфазного асинхронного двигателя меньше, и в отличие от двигателя постоянного тока или синхронного двигателя, у них нет таких деталей, как щетки, контактные кольца и т. Д.

— Асинхронный двигатель может работать во внутренней среде, поскольку у него нет щеток, которые могут вызвать искру и могут быть опасны для такой атмосферы

Дополнительная литература: 20 опасностей нефтеналивного танкера, о которых должен знать каждый моряк

— 3-фазный асинхронный двигатель не нуждается в каком-либо дополнительном пусковом механизме или приспособлении, поскольку они могут генерировать самозапускающийся момент, когда к ним подается трехфазный переменный ток, в отличие от синхронных двигателей. Однако однофазный асинхронный двигатель нуждается в некотором вспомогательном устройстве для пускового момента

.

— Конечная мощность трехфазного двигателя почти равна 1.В 5 раз больше номинальной мощности (мощности) однофазного двигателя того же типоразмера.

Недостатки трехфазного асинхронного двигателя:

— Во время пуска он потребляет высокий начальный пусковой ток при подключении к тяжелой нагрузке. Это вызывает провал напряжения во время запуска машины. Чтобы избежать этой проблемы, к трехфазному электродвигателю подключаются методы плавного пуска.

Дополнительная литература: Панель пускателя двигателя на корабле: техническое обслуживание и процедуры

— Асинхронный двигатель работает с запаздывающим коэффициентом мощности, что приводит к увеличению потерь I2R и снижению эффективности, особенно при низкой нагрузке.Для корректировки и улучшения коэффициента мощности с этим типом двигателя переменного тока можно использовать батареи статических конденсаторов.

— Регулирование скорости трехфазного асинхронного двигателя затруднено по сравнению с двигателями постоянного тока. Частотно-регулируемый привод может быть интегрирован с асинхронным двигателем для регулирования скорости.

Проблемы в трехфазном асинхронном двигателе:

Как и любое другое оборудование, трехфазный асинхронный двигатель может сталкиваться с различными типами проблем, которые можно в целом классифицировать как:

A) Неисправности, связанные с окружающей средой: Суровые морские условия могут сказаться на оборудовании судна на ранней стадии, если оно не обслуживается должным образом.Температура окружающей среды и влажность воздуха в море влияют на рабочие характеристики асинхронного двигателя.

Двигатели устанавливаются на другое крупное оборудование (главный двигатель), имеющее собственную частоту вибрации, которая влияет на детали двигателя.

Неправильная установка или неплотное основание двигателя или нагрузки, к которой он подключен, также может привести к снижению КПД двигателя и, при более длительной работе, к выходу двигателя из строя.

B) Неисправности, связанные с электричеством: Проблема возникает в двигателе из-за сбоев электропитания, таких как несбалансированная подача тока или линейного напряжения, замыкание на землю в системе, проблема однофазности, короткое замыкание и т. Д.Различные типы электрических неисправностей:

Неисправность обмотки: Обмотка статора может выйти из строя из-за проблемы с изоляцией, вызвавшей короткое замыкание.

Дополнительная литература: Важность сопротивления изоляции в морских электрических системах

Однофазный отказ: Когда одна или более чем одна фаза трехфазного источника питания потеряна, работающий трехфазный двигатель будет продолжать работать, но с повышенными параметрами температуры и потерь.Это состояние известно как однофазное.

Ползание: Это сочетание электрической и механической неисправности, при которой асинхронный двигатель работает на более низкой скорости (почти 1/7 своей синхронной скорости) даже при полной нагрузке. Это результат аномальной магнитодвижущей силы или высокого содержания гармоник в источнике питания двигателя.

C) Неисправности, связанные с механикой: Двигатель состоит из нескольких механических частей, и их совмещение друг с другом и с нагрузкой играет важную роль в эффективности двигателя.Вот некоторые из наиболее заметных неисправностей двигателя, связанных с механикой:

  1. Дисбаланс Ротор: Ротор — единственная подвижная часть в трехфазном асинхронном двигателе. Если есть дисбаланс между осью вращения вала и осью распределения веса ротора, это приведет к вибрации, дополнительному нагреву и потере эффективности в системе.

Дисбаланс может быть вызван дефектом ротора, внутренним перекосом, изгибом вала, неравномерной нагрузкой и проблемами в двигателе и силовой муфте.

Дополнительная литература: 10 вещей, которые следует учитывать при сборке судового оборудования после технического обслуживания

  1. Усталостный отказ: Если график технического обслуживания не соответствует требованиям или детали, используемые в двигателе, низкого качества, ослабление материала может привести к усталостному разрушению, которое обычно вызывается многократно прикладываемыми нагрузками.
  2. Неисправность подшипника: Двигатель оснащен двумя подшипниками на каждом конце ротора для поддержки и свободного вращения вала.Подшипник может выйти из строя, если не проводить своевременное техническое обслуживание или из-за перегрузки, неправильной установки, загрязненного смазочного масла и работы при чрезмерной температуре.

Дополнительная литература: Как проверить смазочное масло на борту судов?

  1. Коррозия: Мотор, установленный на судне, находится в очень агрессивной среде. Поскольку двигатель состоит из нескольких механических частей, таких как ротор, подшипник и т. Д., Влага, присутствующая в атмосфере, или вода, содержащаяся в смазке (консистентной смазке), разъедают подшипники, вал двигателя и роторы.Изоляция также может пострадать от коррозии и привести к короткому замыканию между обмотками
  2. .
  3. Проблема со смазкой: Отсутствие смазки или загрязнение смазочного материала может привести к увеличению трения между деталями, а подшипники могут быстро изнашиваться.

Дополнительная литература: 8 способов оптимизации использования смазочного масла на судах

Защита для трехфазного асинхронного двигателя

Однофазная защита: Для решения этой проблемы используются защитные устройства для трехфазного асинхронного двигателя.Все двигатели мощностью более 500 кВт должны быть оснащены защитными устройствами или оборудованием для предотвращения любого повреждения из-за однофазного включения. Подробную информацию об этих устройствах можно найти здесь.

Перегрев: Обмотка двигателя может нагреваться из-за таких проблем, как перегрузка или однофазное переключение. Предохранители, реле и т. Д. Используются для защиты двигателя от перегрева

Дополнительная литература: Техническое обслуживание электрического реле в судовой электросистеме

Плавный запуск: Как описано выше, одним из недостатков трехфазного асинхронного двигателя является большой ток, который он потребляет во время периода пуска.Чтобы защитить его от этой проблемы, используются различные методы пуска, объединяющие двигатель с устройством плавного пуска, DOL, пускателем со звезды на треугольник, автотрансформатором и т. Д.

Дополнительная литература: 10 способов достижения энергоэффективности в судовой электрической системе

Использование устройства плавного пуска для асинхронного двигателя снижает механические и электрические нагрузки, защищая двигатель во время пуска.

Возможно, вы также прочитаете:

Заявление об ограничении ответственности: Вышеупомянутые взгляды принадлежат только автору.Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не утверждают, что они точны, и не принимают на себя никакой ответственности за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Ищете практичные, но доступные морские ресурсы? Ознакомьтесь с цифровыми руководствами Marine Insight: Электронные книги для палубного отдела — Ресурсы по различным темам, связанным с палубным оборудованием и операциями.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.