آلة غير متزامنة مع دوار قفص السنجاب

تستخدم الآلات غير المتزامنة بشكل أساسي المحركات الكهربائيةثلاث مراحل الحالية. حسب التصميم، تنقسم المحركات إلى نوعين رئيسيين: الجزء الدوار الملفوف (يسمى أحيانًا المحركات الحلقية المنزلقة) والمحركات الحلقية المنزلقة. الدوار قفص السنجاب. هذه المحركات لها نفس تصميم الجزء الثابت وتختلف فقط في شكل الدوار.

محركات قفص السنجاب(الشكل 5.1، أ). يحتوي الجزء الثابت على ملف ثلاثي الطور (طبقة واحدة أو طبقتين)، والذي عند توصيله بشبكة تيار ثلاثية الطور، يخلق مجالًا مغناطيسيًا دوارًا. يتم لف الدوار على شكل "قفص السنجاب". مثل هذا الملف قصير الدائرة ولا يحتوي على أطراف (الشكل 5.2، أ). يتكون قفص السنجاب من قضبان نحاسية أو ألومنيوم قصيرة الدائرة عند الأطراف بحلقتين (الشكل 5.2، أ). يتم إدخال قضبان هذا الملف في فتحات قلب الدوار دون أي عزل. عادةً ما تكون فتحات دوار القفص السنجابي شبه مغلقة، وبالنسبة للآلات منخفضة الطاقة - مغلقة. يتيح كلا شكلي الأخدود تقوية موصلات ملف الدوار بشكل جيد، على الرغم من أنهما يزيدان إلى حد ما من تدفقات التسرب والمقاومة الحثية لملف الدوار. في المحركات عالية الطاقة، يتكون قفص السنجاب من قضبان نحاسية، يتم لحام نهاياتها في حلقات قصيرة الدائرة (الشكل 5.2، ب). في المحركات ذات الطاقة المنخفضة والمتوسطة، يتم الحصول على القفص السنجابي عن طريق صب سبائك الألومنيوم المنصهرة في أخاديد قلب الدوار (الشكل 5.2، V). جنبا إلى جنب مع قضبان قفص السنجاب، يتم صب حلقات الدائرة القصيرة والشفرات الطرفية، والتي توفر التهوية للآلات. الألومنيوم مناسب بشكل خاص لهذا الغرض، لأنه يتمتع بثقل نوعي منخفض، وقابلية انصهار منخفضة، وموصلية كهربائية عالية إلى حد ما.

أرز. 5.1. محرك غير متزامن مع دوار قفص السنجاب ( أ) ومخطط الاتصال الخاص به ( ب): 1 - لف الجزء الثابت، 2 - الإطار، 3 - قلب الجزء الثابت،

4 - قلب الدوار، 5 - لف الدوار (قفص السنجاب)،

6- درع تحمل.

أرز. 5.2. تصميم الجزء الدوار ذو القفص السنجابي: 1 – قلب الجزء الدوار؛

2 - قضبان. 3 - حلقات قصر الدائرة؛ 4- ريش المروحة .

كهربائيًا، قفص السنجاب عبارة عن ملف متعدد المراحل ومتصل بالنجمة وذو دائرة قصيرة.

عدد أطوار اللف يساوي عدد فتحات الدوار، وتتضمن كل مرحلة قضيبًا واحدًا وأقسامًا مجاورة من حلقات الدائرة القصيرة.

المحركات الدوارة الجرح(الشكل 5.3، أ) يتم لف الجزء الثابت بنفس الطريقة كما في المحركات ذات الدوار ذو القفص السنجابي. يحتوي الدوار على ملف ثلاثي الطور بنفس عدد الأعمدة. عادةً ما يتم توصيل ملف الجزء المتحرك بواسطة نجمة، تؤدي أطرافها الثلاثة إلى ثلاث حلقات انزلاقية (الشكل 5.3، ب)، بالتناوب مع عمود الآلة. بمساعدة فرش الجرافيت المعدنية التي تنزلق على طول حلقات الانزلاق، يتم تضمين مقاومة متغيرة للبدء أو التحكم في دائرة لف الدوار، أي يتم إدخال مقاومة نشطة إضافية في كل مرحلة من مراحل الدوار.

أرز. 5.3. محرك غير متزامن مع دوار الجرح ( أ)، ومخطط الاتصال الخاص به ( ب):

1 - لف الجزء الثابت، 2 - قلب الجزء الثابت، 3 - الإطار، 4 - قلب الجزء المتحرك،

5 - لف الدوار، 6 - رمح، 7 - حلقات، 8 - مقاومة متغيرة.

لتقليل تآكل الحلقات والفرش، يتم أحيانًا تجهيز المحركات ذات الحلقة الانزلاقية بأجهزة لرفع الفرش وقصر دائرة الحلقات بعد إيقاف تشغيل المتغير. ومع ذلك، نظرا لأن إدخال هذه الأجهزة يعقد المحرك الكهربائي ويقلل إلى حد ما من موثوقية تشغيله، فإن التصميمات التي تكون فيها الفرش على اتصال دائم بحلقات الانزلاق تستخدم في كثير من الأحيان.

مجالات تطبيق أنواع مختلفة من المحركات.حسب التصميم، المحركات ذات الدوار القفص السنجابي محركات أبسطمع دوار الجرح وأكثر موثوقية في التشغيل (ليس لديهم حلقات وفرش تتطلب مراقبة منهجية واستبدالًا دوريًا وما إلى ذلك). تتمثل العيوب الرئيسية لهذه المحركات في عزم الدوران المنخفض نسبيًا وتيار البدء الكبير. ولذلك، يتم استخدامها في تلك المحركات الكهربائية التي لم تعد هناك حاجة إلى عزم الدوران (محركات الأقراص الكهربائية لآلات تشغيل المعادن، والمراوح، وما إلى ذلك). يتم أيضًا تصنيع المحركات غير المتزامنة منخفضة الطاقة والمحركات الصغيرة باستخدام دوار قفص السنجاب.

في المحركات ذات الدوار الملفوف، كما هو موضح أدناه، من الممكن، باستخدام مقاومة متغيرة، زيادة عزم الدوران إلى الحد الأقصى وتقليل تيار البدء. وبالتالي، يمكن استخدام هذه المحركات للقيادة والآليات التي يتم تشغيلها تحت الأحمال الثقيلة (المحركات الكهربائية لآلات الرفع، والضواغط، وما إلى ذلك).

2. مبدأ تشغيل المحرك غير المتزامن

الدائرة الكهرومغناطيسية لآلة غير متزامنة (الشكل 5.4، أ) يختلف عن دائرة المحولات في ذلك اللف الابتدائييتم وضعها على الجزء الثابت الثابت، والثانوي على الدوار الدوار 3. هناك فجوة هوائية بين الجزء الثابت والدوار، وحجمها صغير قدر الإمكان لتحسين الاقتران المغناطيسي بين اللفات. إن ملف الجزء الثابت 2 عبارة عن ملف ثلاثي الطور (أو بشكل عام متعدد الأطوار)، يتم وضع ملفاته بالتساوي حول محيط الجزء الثابت.

أرز. 5.4. الدائرة الكهرومغناطيسية لآلة غير متزامنة

ترتبط أطوار ملف الجزء الثابت بنجمة أو مثلث ومتصلة بشبكة تيار ثلاثية الطور (الشكل 5.4، ب). يتم تصنيع أو وضع ملف الدوار 4 في مثل هذه الآلة ثلاثية أو متعددة الطور بالتساوي على طول محيط الدوار. مراحلها، وفي أبسط الحالات، تكون قصيرة الدائرة.

عند الأكل ثلاث مراحل الحاليةتخلق اللفات الثابتة مجالًا مغناطيسيًا دوارًا، يكون تردد دورانه (متزامنًا). إذا كان الدوار ثابتًا أو يدور بتردد أقل من، فإن الحقل الدوار يحفز EMF في الموصلات الدوارة ويمر تيار من خلالها، والذي يتفاعل مع التدفق المغناطيسي، ويخلق عزم دوران كهرومغناطيسي. في الشكل 5.4. يوضح a اتجاه المجال الكهرومغناطيسي المستحث في الموصلات الدوارة عندما يدور التدفق المغناطيسي في اتجاه عقارب الساعة (وفقًا لقاعدة اليد اليمنى). يكون المكون النشط لتيار الجزء الدوار في الطور مع المجال الكهرومغناطيسي المستحث؛ لذلك، تظهر التقاطعات والنقاط في نفس الوقت اتجاه المكون النشط للتيار.

تخضع الموصلات الحاملة للتيار والموجودة في مجال مغناطيسي للقوى الكهرومغناطيسية، والتي يتم تحديد اتجاهها بواسطة قاعدة اليد اليمنى. تشكل القوة الإجمالية المطبقة على جميع موصلات الجزء المتحرك عزمًا كهرومغناطيسيًا يسحب الجزء المتحرك خلف المجال المغناطيسي الدوار. إذا كانت هذه اللحظة كبيرة بما فيه الكفاية، فإن الدوار يبدأ في الدوران وتتوافق سرعة دورانه الثابتة مع تساوي عزم الكبح الكهرومغناطيسي المطبق على العمود من الآلية المدفوعة في الدوران، و القوى الداخليةاحتكاك.

إن وضع التشغيل هذا للآلة غير المتزامنة هو المحرك، ومن الواضح أنه معه.

يسمى الفرق النسبي في ترددات دوران المجال المغناطيسي والدوار بالانزلاق:

غالبًا ما يتم التعبير عن الانزلاق كنسبة مئوية:

من الواضح، في الوضع الحركي:

إذا تم تسريع الجزء الدوار لآلة غير متزامنة باستخدام عزم دوران خارجي (على سبيل المثال، بواسطة نوع ما من المحركات) إلى تردد أعلى من سرعة الدوران المجال المغنطيسيثم سيتغير اتجاه المجال الكهرومغناطيسي في الموصلات الدوارة والمكون النشط لتيار الدوار، أي. سوف تتحول الآلة غير المتزامنة إلى وضع المولد (الشكل 5.5، أ). في الوقت نفسه، ستغير اللحظة المغناطيسية اتجاهها، والتي ستصبح كبح. في هذا الوضع، تتلقى الآلة غير المتزامنة الطاقة الميكانيكية من المحرك الرئيسي، وتحولها إلى طاقة كهربائية وترسلها إلى الشبكة. في وضع المولد.

إذا قمت بتغيير اتجاه دوران الدوار (أو المجال المغناطيسي) بحيث يدور المجال المغناطيسي والدوار في اتجاهين متعاكسين (الشكل 5.5، ب)، ثم سيتم توجيه EMF والمكون النشط للتيار في الموصلات الدوارة بنفس الطريقة كما في وضع المحرك، أي. سيتلقى الجهاز الطاقة النشطة من الشبكة. ومع ذلك، في هذا الوضع، يتم توجيه عزم الدوران الكهرومغناطيسي ضد دوران الدوار، أي. هو مثبط. يُطلق على وضع التشغيل هذا للآلة غير المتزامنة اسم الكبح الكهرومغناطيسي. في وضع الكبح الكهرومغناطيسي، يكون اتجاه دوران الجزء المتحرك سالبًا (بالنسبة لاتجاه المجال المغناطيسي، وبالتالي، .

وبالتالي، فإن السمة المميزة للآلة غير المتزامنة هي وجود الانزلاق، أي. عدم المساواة في سرعات الدوران و. فقط في ظل هذه الحالة يتم تحفيز المجال الكهرومغناطيسي في موصلات ملف الدوار وتحدث لحظة كهرومغناطيسية. لهذا السبب يتم استدعاء السيارة غير متزامن(لا يدور الدوار بشكل متزامن مع المجال).

أرز. 5.5. اتجاه العزم الكهرومغناطيسي في الآلة غير المتزامنة عندما تعمل بالأوضاع التالية: المولد ( أ) والكبح الكهرومغناطيسي ( ب).

معلمات الدوار تعتمد على الانزلاق.دعونا ننظر في الحالة العامة لتحريض القوة الدافعة الكهربية في ملف الجزء المتحرك، المقيد بتدفق مغناطيسي دوار. نظرًا لأن هذا الملف يتم عبوره بواسطة تدفق مغناطيسي للتردد، فإن تردد المجال الكهرومغناطيسي المستحث فيه هو:

عند تدوير EMF في لف الدوار

مع الأخذ في الاعتبار أن هذا المجال الكهرومغناطيسي مزود بدوار مغلق

نحصل عليها

إذا كان ملف الجزء المتحرك مغلقًا، فسوف يتدفق تيار من خلاله بتردد ينشئ MMF.

. (5.14)

يتم تحديد اتجاه دوران العضو الدوار MMF بترتيب تناوب الحد الأقصى للتيار في المراحل، أي. يدور MMF للدوار في نفس اتجاه المجال المغناطيسي للجزء الثابت.

وهكذا، في آلة غير متزامنة، ينشأ مجال مغناطيسي يدور بتردد نتيجة للعمل المشترك لـ MMF للعضو الدوار والجزء الثابت. إنه بمثابة حلقة وصل بين الجزء الثابت والدوار، مما يضمن تبادل الطاقة بينهما.

3. خسائر وكفاءة المحرك غير المتزامن.

تحويل الطاقة الكهربائيةترتبط الميكانيكية في محرك غير متزامن، كما هو الحال في الآلات الكهربائية الأخرى، بفقدان الطاقة، وبالتالي فإن الطاقة المفيدة عند خرج المحرك تكون دائمًا أقل من الطاقة عند الإدخال (استهلاك الطاقة) بمقدار الخسائر:

يتم تحويل الخسائر إلى حرارة، الأمر الذي يؤدي في النهاية إلى تسخين الجهاز. تنقسم الخسائر في الآلات الكهربائية إلى أساسية وإضافية. وتشمل الخسائر الرئيسية المغناطيسية والكهربائية والميكانيكية.

الخسائر المغناطيسيةفي المحرك غير المتزامن يكون سببها فقدان التباطؤ وفقدان التيار الدوامي الذي يحدث في القلب أثناء انعكاس مغنطته. يتناسب حجم الخسائر المغناطيسية مع تردد انعكاس المغنطة، حيث. تردد انعكاس مغنطة قلب الجزء الثابت يساوي تردد التيار في الشبكة، وتردد انعكاس مغنطة قلب الجزء الثابت يساوي. عندما يكون تردد التيار في الشبكة هو هرتز والانزلاق الاسمي، يكون تردد انعكاس مغنطة الجزء المتحرك هو هرتز، وبالتالي فإن الخسائر المغناطيسية في قلب الجزء المتحرك تكون صغيرة جدًا بحيث لا يتم أخذها في الاعتبار في الحسابات العملية.

الخسائر الكهربائيةفي المحرك غير المتزامن يحدث بسبب تسخين ملفات الجزء الثابت والدوار بواسطة التيارات التي تمر عبرها. يتناسب حجم هذه الخسائر مع مربع التيار في الملف (W):

الخسائر الكهربائية في لف الجزء الثابت

الخسائر الكهربائية في لف الدوار

هنا يتم إعادة حساب المقاومة النشطة للجزء الثابت ولفات الطور الدوار إلى درجة حرارة التشغيل :

حيث: و - المقاومة النشطة لللفات عند درجة حرارة 9؛ - معامل درجة الحرارة، للنحاس والألومنيوم.

تتناسب الخسائر الكهربائية في الدوار بشكل مباشر مع الانزلاق:

حيث: - القدرة الكهرومغناطيسية للمحرك غير المتزامن، W:

من (5.20) يترتب على ذلك أن تشغيل المحرك غير المتزامن يكون أكثر اقتصادا عند الانزلاقات المنخفضة، لأنه مع زيادة الانزلاق، تزداد الخسائر الكهربائية في الدوار.

في المحركات غير المتزامنة ذات الدوار المجروح، بالإضافة إلى تلك المذكورة الخسائر الكهربائيةهناك أيضًا فقد كهربائي في ملامسة الفرشاة ، أين هو انخفاض الجهد العابر عبر زوج من الفرش.

الخسائر الميكانيكية- هذه خسائر بسبب الاحتكاك في المحامل والتهوية. ويتناسب حجم هذه الخسائر مع مربع سرعة الدوار. في المحركات غير المتزامنة ذات الدوار المجروح، تحدث أيضًا خسائر ميكانيكية بسبب الاحتكاك بين الفرش وحلقات الانزلاق الخاصة بالدوار.

تشمل الخسائر الإضافية جميع أنواع الخسائر التي يصعب حسابها والتي تنتج عن عمل التوافقيات الأعلى لـ MMF، ونبض الحث المغناطيسي في الأسنان وأسباب أخرى. وفقًا لـ GOST، فإن الخسائر الإضافية للمحركات غير المتزامنة تساوي 0.5٪ من الطاقة الموردة للمحرك:

. (5.22)

عند حساب الخسائر الإضافية للوضع غير الاسمي، ينبغي للمرء استخدام التعبير

. (5.23)

حيث: - عامل الحمولة.

مجموع خسائر المحرك غير المتزامن (W)

في الشكل. 5.8. يتم تقديم مخطط الطاقة لمحرك غير متزامن، والذي يمكن من خلاله ملاحظة أن جزءًا من الطاقة الموردة للمحرك يتم إنفاقه في الجزء الثابت على الخسائر المغناطيسية والكهربائية. الطاقة الكهرومغناطيسية المتبقية بعد ذلك. يتم نقلها إلى الدوار حيث يتم إنفاقها جزئيًا على الفقد الكهربائي وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية كاملة. يذهب جزء من الطاقة لتغطية الخسائر الميكانيكية والإضافية، ويشكل الجزء المتبقي من هذه الطاقة القوة المفيدة للمحرك.

أرز. 5.8. مخطط الطاقة لمحرك غير متزامن

كفاءة المحرك غير المتزامن هي

. (5.25)

الخسائر الكهربائية في اللفات هي خسائر متغيرة، حيث أن قيمتها تعتمد على حمل المحرك، أي على القيم الحالية في اللفات الجزء الثابت والدوار. الخسائر الإضافية متغيرة أيضًا. أما بالنسبة للمغناطيسية والميكانيكية، فهي مستقلة عمليا عن الحمل (الاستثناء هو المحركات التي تتغير فيها سرعة الدوران على نطاق واسع مع تغيرات الحمل).

تتغير كفاءة المحرك غير المتزامن أيضًا قيمتها مع تغيرات الحمل: في وضع الخمول تكون الكفاءة صفرًا، ثم تزداد مع زيادة الحمل، وتصل إلى الحد الأقصى عند الحمل . مع زيادة أخرى في الحمل، تنخفض الكفاءة قليلاً، ومع الحمل الزائد تنخفض بشكل حاد، وهو ما يفسر الزيادة المكثفة في الخسائر المتغيرة ، والتي يتناسب حجمها مع مربع تيار الجزء الثابت، وانخفاض في معامل القدرة. يبدو الرسم البياني للكفاءة مقابل الحمل للمحركات غير المتزامنة كما في الشكل. 5.9.

كفاءة المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور للأغراض العامة عند الحمل المقدر هي: للمحركات ذات القدرة من 1 إلى 10 كيلو واط للمحركات التي تزيد قدرتها عن 10 كيلو واط .

الكفاءة هي إحدى المعالم الرئيسية للمحرك غير المتزامن، والتي تحدد خصائص الطاقة الخاصة به - الكفاءة أثناء التشغيل. بالإضافة إلى ذلك، فإن كفاءة المحرك، أو بالأحرى مقدار الخسائر فيه، تنظم درجة حرارة تسخين أجزائه الرئيسية، وقبل كل شيء، لف الجزء الثابت. لهذا السبب، تعمل المحركات ذات الكفاءة المنخفضة (تحت نفس ظروف التبريد) عند درجة حرارة تسخين أعلى لملف الجزء الثابت، مما يؤدي إلى انخفاض موثوقيتها ومتانتها.

4. خصائص أداء المحرك غير المتزامن

يتم التعبير عن خصائص التشغيل للمحرك غير المتزامن بيانياً بالاعتماد على سرعة الدوران والكفاءة وعزم الدوران المفيد (عزم الدوران) وعامل الطاقة وتيار الجزء الثابت على الطاقة المفيدة عند و.

خاصية السرعة . سرعة الدوار للمحرك غير المتزامن

أرز. 5.9. خصائص أداء المحرك غير المتزامن

يتم تحديد الانزلاق، وبالتالي سرعة دورانه، من خلال نسبة الفقد الكهربائي في الجزء المتحرك إلى الطاقة الكهرومغناطيسية. إهمال الخسائر الكهربائية في الدوار في وضع الخمول، يمكننا أن نقبل، وبالتالي. مع زيادة الحمل على عمود المحرك، تزداد النسبة، حيث تصل إلى قيم 0.01-0.08 عند الحمل المقدر. وفقا لهذا، فإن الاعتماد هو منحنى يميل قليلا إلى محور الإحداثي السيني. ومع ذلك، مع زيادة المقاومة النشطة للدوار، تزداد زاوية ميل هذا المنحنى. في هذه الحالة، تزداد التغيرات في سرعة الدوران مع تقلبات الحمل. ويفسر ذلك حقيقة أن الخسائر الكهربائية في الدوار تزداد مع الزيادة.

مدمن .يتم تحديد اعتماد عزم الدوران المفيد على عمود المحرك على القوة المفيدة P2 من خلال التعبير

, (5.26)

حيث: - قوة مفيدة، W؛ - التردد الزاوي لدوران الدوار.

أرز. 5.10. مخطط المتجهاتمحرك غير متزامن تحت الحمل الثقيل

ويترتب على هذا التعبير أنه إذا كان الرسم البياني عبارة عن خط مستقيم. ولكن في المحرك غير المتزامن، مع زيادة الحمل، تنخفض سرعة الدوار، وبالتالي فإن عزم الدوران المفيد على العمود مع زيادة الحمل يزداد بشكل أسرع إلى حد ما من الحمل، وبالتالي فإن الرسم البياني له مظهر منحني الأضلاع.

مدمن .نظرًا لحقيقة أن تيار الجزء الثابت يحتوي على مكون تفاعلي (حثي) ضروري لإنشاء مجال مغناطيسي في الجزء الثابت، فإن عامل القدرة للمحركات غير المتزامنة يكون أقل من الوحدة. أدنى قيمة لعامل الطاقة تتوافق مع وضع الخمول. ويفسر ذلك حقيقة أن x.x الحالي. يبقى دون تغيير تقريبًا تحت أي حمل. لذلك، عند أحمال المحرك المنخفضة، يكون تيار الجزء الثابت صغيرًا ويكون تفاعليًا إلى حد كبير. ونتيجة لذلك، فإن تحول الطور لتيار الجزء الثابت بالنسبة للجهد كبير، فقط أقل بقليل من 90 درجة (الشكل 63). عامل القدرة للمحركات غير المتزامنة في وضع الخمول. عادة لا يتجاوز 0.2.

أرز. 5.11. مدمن , من الحمل عند توصيل لف الجزء الثابت

نجمة ( 1 ) والمثلث ( 2 )

مع زيادة الحمل على عمود المحرك، يزداد المكون النشط للتيار ويزداد عامل القدرة، ليصل إلى أعلى قيمة له (0.80-0.90) عند حمل قريب من الحمل المقدر. ويصاحب الزيادة الإضافية في الحمل انخفاض، وهو ما يفسر زيادة في المقاومة الحثية للدوار بسبب زيادة الانزلاق، وبالتالي تردد التيار في الدوار. من أجل تحسين عامل القدرة للمحركات الحثية، من المهم للغاية أن يتم تشغيل المحرك في جميع الأوقات، أو على الأقل في جزء كبير من الوقت، بالقرب من الحمل المقدر له. لا يمكن ضمان ذلك إلا إذا اتخاذ القرار الصحيحقوة المحرك. إذا كان المحرك يعمل لفترة طويلة من الوقت تحت الحمل، فمن المستحسن تقليل الجهد الموفر للمحرك من أجل زيادته. على سبيل المثال، في المحركات التي تعمل مع اتصال دلتا لملف الجزء الثابت، يمكن القيام بذلك عن طريق إعادة توصيل ملفات الجزء الثابت بنجم، مما سيؤدي إلى انخفاض جهد الطور بمقدار عامل. في هذه الحالة، يتناقص التدفق المغناطيسي للجزء الثابت، وبالتالي تيار المغنطة، بمقدار عامل تقريبًا. وبالإضافة إلى ذلك، فإن المكون النشط للتيار الثابت يزيد قليلا. كل هذا يساعد على تحسين عامل قوة المحرك. في الشكل. 5.11. يتم عرض الرسوم البيانية لاعتماد محرك غير متزامن على الحمل عندما تكون ملفات الجزء الثابت متصلة بنجم (منحنى 1 ) والمثلث (المنحنى 2 ).

5. عزم الدوران الكهرومغناطيسي والخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن

يتم إنشاء عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك غير المتزامن من خلال تفاعل التيار في الملف الدوار مع المجال المغناطيسي الدوار. تتناسب اللحظة الكهرومغناطيسية M مع القوة الكهرومغناطيسية:

. (6.2)

- سرعة الدوران المتزامن الزاوي.

بالتعويض في (6.1) قيمة القدرة الكهرومغناطيسية وفقًا لـ (5.20 و5.18)، نحصل على

, (6.3)

أي. يتناسب عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك غير المتزامن مع قوة الفقد الكهربائي في ملف الدوار .

إذا تم استبدال قيمة تيار الجزء المتحرك للدائرة المكافئة على شكل حرف L بالقيمة (6.3)، فإننا نحصل على صيغة عزم الدوران الكهرومغناطيسي لآلة غير متزامنة:

. (6.4)

تعد معلمات الدائرة المكافئة لجهاز غير متزامن و و و المتضمنة في التعبير (6.4) ثابتة، حيث تظل قيمها دون تغيير عمليًا عندما يتغير حمل الجهاز. يمكن أيضًا اعتبار الجهد الكهربي على لف الطور الثابت والتردد ثابتًا. في التعبير عن اللحظة الوحيدة كمية متغيرة- الانزلاق، والذي يمكن أن يأخذ قيمًا مختلفة في النطاق من إلى لأوضاع التشغيل المختلفة لجهاز غير متزامن.

دعونا نفكر في اعتماد عزم الدوران على الانزلاق عند المعلمات الثابتة للدائرة المكافئة. عادة ما يسمى هذا الاعتماد الخصائص الميكانيكيةآلة غير متزامنة. تحليل التعبير (6.4) وهو تعبير تحليلي للخاصية الميكانيكية، يظهر أنه عند قيم الانزلاق والعزم الكهرومغناطيسي. ويترتب على ذلك أن الخاصية الميكانيكية لها الحد الأقصى.

لتحديد قيمة الانزلاق الحرج المقابلة للعزم الأقصى، من الضروري أخذ المشتقة الأولى لـ (6.4) ومساواتها بالصفر: . نتيجة ل

. (6.5)

باستبدال قيمة الانزلاق الحرج (وفقًا لـ 6.5) في التعبير عن اللحظة الكهرومغناطيسية، بعد سلسلة من التحولات نحصل على التعبير عن اللحظة القصوى:

. (6.6)

في (6.5) و (6.6)، تتوافق علامة الزائد مع وضع المحرك، وتتوافق علامة الطرح مع وضع المولد لتشغيل الآلة غير المتزامنة.

بالنسبة للآلات غير المتزامنة للأغراض العامة، تكون المقاومة النشطة لملف الجزء الثابت أقل بكثير من مجموع المفاعلات الحثية: . لذلك، بإهمال قيمة، نحصل على تعبيرات مبسطة للانزلاق الحرج

, (6.7)

وأقصى عزم الدوران

. (6.8)

أرز. 6.1. اعتماد أوضاع تشغيل الآلة غير المتزامنة على الانزلاق

يوضح تحليل التعبير (6.6) أن الحد الأقصى لعزم الدوران لآلة غير متزامنة في وضع المولد أكبر منه في وضع المحرك . في الشكل. يُظهر الشكل 6.1 آلة ميكانيكية غير متزامنة عند . تشير هذه الخاصية إلى المناطق المقابلة لأوضاع التشغيل المختلفة: وضع المحرك، عندما يدور عزم الدوران الكهرومغناطيسي؛ وضع المولد ووضع الكبح عن طريق التبديل العكسي، عندما يكون عزم الدوران الكهرومغناطيسي M مكبحًا.

من (6.4) يترتب على ذلك أن عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك غير المتزامن يتناسب مع مربع جهد الشبكة: .

يؤثر هذا بشكل كبير على خصائص أداء المحرك: حتى الانخفاض الطفيف في جهد التيار الكهربائي يؤدي إلى انخفاض ملحوظ في عزم دوران المحرك غير المتزامن . على سبيل المثال، عندما ينخفض جهد الشبكة بنسبة 10% مقارنة بالقيمة الاسمية يتناقص عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك بنسبة 19٪: حيث يكون عزم الدوران عند جهد الشبكة المقنن، وهو عزم الدوران عند الجهد المنخفض.

لتحليل تشغيل محرك غير متزامن، يكون من الملائم أكثر استخدام الخاصية الميكانيكية الموضحة في الشكل. 6.2. عندما يتم تشغيل المحرك في الشبكة، يبدأ المجال المغناطيسي للجزء الثابت، الذي لا يحتوي على القصور الذاتي، على الفور في الدوران بتردد متزامن، بينما في نفس الوقت يكون دوار المحرك تحت تأثير قوى القصور الذاتي في اللحظة الأولى لبدء التشغيل. لأعلى، ويظل ثابتًا وينزلق.

أرز. 6.2. اعتماد عزم الدوران الكهرومغناطيسي لمحرك غير متزامن على الانزلاق

تحت تأثير هذه اللحظة، يبدأ دوار المحرك في الدوران، بينما يقل الانزلاق ويزداد عزم الدوران وفقًا للخاصية. عند الانزلاق الحرج، يصل العزم إلى قيمته القصوى. مع زيادة أخرى في سرعة الدوران (تناقص الانزلاق)، يبدأ عزم الدوران في الانخفاض حتى يصل إلى قيمة ثابتة تساوي مجموع عزم الدوران المعاكس المطبق على دوار المحرك: عزم الدوران x.x. وعزم دوران الحمل المفيد (عزم الدوران على عمود المحرك)، أي.

. (6.10)

لحظة ثابتةيساوي مجموع العزوم المتعارضة أثناء الدوران المنتظم للدوار. لنفترض أن عزم الدوران المضاد على عمود المحرك يتوافق مع الحمل المقدر للمحرك. في هذه الحالة، سيتم تحديد الحالة المستقرة لتشغيل المحرك من خلال نقطة على الخاصية الميكانيكية بإحداثيات و،

حيث: وهي القيم الاسمية لعزم الدوران الكهرومغناطيسي والانزلاق.

ومن تحليل الخصائص الميكانيكية يتبع ذلك أيضًا يكون التشغيل المستقر للمحرك غير المتزامن ممكنًا عندما تكون الانزلاقات أقل من حرجةأي في مجال الخصائص الميكانيكية.الحقيقة هي أنه في هذه المنطقة يكون التغيير في الحمل على عمود المحرك مصحوبًا بتغيير مماثل في عزم الدوران الكهرومغناطيسي. لذلك، إذا كان المحرك يعمل في الوضع الاسمي ، ثم كانت هناك مساواة في اللحظات: . إذا زادت لحظة التحميل إلى قيمة، فسيتم انتهاك مساواة اللحظات، أي. ، وسوف تبدأ سرعة الدوار في الانخفاض (سيزداد الانزلاق). سيؤدي ذلك إلى زيادة عزم الدوران الكهرومغناطيسي إلى القيمة (النقطة)، وبعد ذلك يصبح وضع تشغيل المحرك ثابتًا مرة أخرى. إذا انخفض عزم الحمل إلى القيمة عندما يعمل المحرك في الوضع الاسمي، فسيتم انتهاك مساواة اللحظات مرة أخرى، ولكن الآن سيكون عزم الدوران أكبر من مجموع العزم المتعارضة: . ستبدأ سرعة الدوار في الزيادة (سينخفض الانزلاق)، وهذا سيؤدي إلى انخفاض في عزم الدوران الكهرومغناطيسي إلى القيمة (نقطة)؛ ستتم استعادة وضع التشغيل المستقر مرة أخرى، ولكن بقيم مختلفة لـ و .

يصبح تشغيل المحرك غير المتزامن غير مستقر عند الانزلاق.لذلك، إذا كان عزم الدوران الكهرومغناطيسي للمحرك ينزلق، فحتى الزيادة الطفيفة في عزم الحمل، مما يؤدي إلى زيادة الانزلاق، سيؤدي إلى انخفاض في عزم الدوران الكهرومغناطيسي. وسيتبع ذلك زيادة أخرى في الانزلاق، وما إلى ذلك، حتى يصل الانزلاق إلى القيمة، أي حتى يتوقف الجزء الدوار للمحرك.

هكذا، عندما يصل عزم الدوران الكهرومغناطيسي إلى قيمته القصوى، يحدث حد التشغيل المستقر للمحرك غير المتزامن. وبالتالي، من أجل التشغيل المستقر للمحرك، من الضروري أن يكون مجموع عزم الدوران المؤثر على الدوار أقل من الحد الأقصى لعزم الدوران: . ولكن لكي يكون تشغيل المحرك غير المتزامن موثوقًا به ولكي لا تتسبب الأحمال الزائدة العشوائية قصيرة المدى في توقف المحرك، من الضروري أن يكون لديه قدرة تحميل زائد. يتم تحديد سعة التحميل الزائد للمحرك من خلال نسبة عزم الدوران الأقصى إلى عزم الدوران الاسمي. بالنسبة للمحركات غير المتزامنة ذات الأغراض العامة، تكون سعة التحميل الزائد هي .

تجدر الإشارة أيضًا إلى أن تشغيل المحرك أثناء الانزلاق، أي في منطقة عمل الخاصية الميكانيكية، هو الأكثر اقتصادا، لأنه يتوافق مع قيم انزلاق منخفضة، وبالتالي قيم أقل للفقد الكهربائي في لف الدوار .

إن استخدام الصيغة (6.4) لحساب الخصائص الميكانيكية للمحركات غير المتزامنة ليس ممكنًا دائمًا، نظرًا لأن معلمات الدائرة المكافئة للمحركات لا يتم تقديمها عادةً في الكتالوجات والكتب المرجعية، لذلك، بالنسبة للحسابات العملية، تكون صيغة عزم الدوران المبسطة تستخدم عادة. تعتمد هذه الصيغة على افتراض أن المقاومة النشطة للملف الثابت لمحرك غير متزامن، بينما

. (6.11)

يتم تحديد الانزلاق الحرج بواسطة الصيغة

. (6.12)

يكون حساب الخصائص الميكانيكية أسهل بكثير إذا تم إجراؤه بوحدات نسبية. في هذه الحالة، معادلة الخصائص الميكانيكية لها الشكل

. (6.13)

أرز. 6.3، الخصائص الميكانيكية للمحرك غير المتزامن من النوع 4A160M4UZ

يعد استخدام الصيغة المبسطة (6.13) هو الأكثر ملاءمة عند حساب قسم العمل للخاصية الميكانيكية أثناء الانزلاق، حيث أن حجم الخطأ في هذه الحالة لا يتجاوز القيم المسموح بها للحسابات الفنية. عند الانزلاق، يمكن أن يصل الخطأ إلى 15-17٪.

6. طرق البدء والتحكم في سرعة المراسلة الفورية.

6.1 بدء تشغيل المحركات غير المتزامنة.

عند بدء تشغيل المحرك، يجب استيفاء المتطلبات الأساسية التالية، إن أمكن: يجب أن تكون عملية البدء بسيطة ويتم تنفيذها بدون أجهزة بدء تشغيل معقدة؛ يجب أن يكون عزم الدوران كبيرًا بدرجة كافية، ويجب أن تكون تيارات البدء صغيرة قدر الإمكان، وفي بعض الأحيان تتم إضافة متطلبات أخرى إلى هذه المتطلبات، وذلك بسبب خصائص المحركات المحددة التي تستخدم فيها المحركات: الضرورة بداية ناعمة، الحد الأقصى لعزم الدوران، وما إلى ذلك.

في الممارسة العملية، يتم استخدام طرق البدء التالية: الاتصال المباشر للجزء الثابت بالشبكة (البدء المباشر)؛ تقليل الجهد الموفر لملف الجزء الثابت عند بدء التشغيل؛ الاتصال باللف الدوار لمتغير البداية.

البداية المباشرة.يستخدم لبدء تشغيل المحركات غير المتزامنة باستخدام دوار قفص السنجاب. عادةً ما يتم تصميم المحركات من هذا النوع ذات الطاقة المنخفضة والمتوسطة بحيث أنه عندما يتم توصيل ملف الجزء الثابت مباشرة بالشبكة، فإن تيارات البدء الناتجة لا تخلق قوى كهروديناميكية مفرطة وارتفاعًا في درجة الحرارة يشكل خطورة من وجهة نظر ميكانيكية و القوة الحرارية للعناصر الرئيسية للآلة.

. (55)

نسبة اللحظة

, (56)

يسمى مضاعف عزم الدوران الأولي. بالنسبة للمحركات ذات الدوار ذو القفص السنجابي بقدرة تتراوح من 0.6 إلى 100 كيلووات، تحدد GOST ; الطاقة 100-1000 كيلوواط – .

أرز. 70. مخطط لتشغيل محرك غير متزامن مع التشغيل المباشر والرسوم البيانية للتغيرات في عزم دوران المحرك وعزم الدوران الثابت والتيار

بالإضافة إلى عزم الدوران الصغير نسبيًا، فإن عيب طريقة البدء هذه هو أيضًا تيار التدفق الكبير، خمسة إلى سبعة أضعاف القيمة الحالية المقدرة.

على الرغم من هذه العيوب، فإن بدء تشغيل المحرك عن طريق التوصيل المباشر لملف الجزء الثابت بالشبكة يُستخدم على نطاق واسع جدًا نظرًا لبساطة عمليات البدء والخصائص التقنية والاقتصادية الجيدة للمحرك ذو القفص السنجابي: تكلفة منخفضة وأداء عالي للطاقة (الكفاءة، إلخ.).

بدءا من الجهد المنخفض.يتم استخدام هذا النوع من البدء للمحركات غير المتزامنة ذات دوار القفص السنجابي عالي الطاقة، وكذلك للمحركات متوسطة الطاقة ذات الشبكات الكهربائية غير القوية. يمكن أن يتم تخفيض الجهد بالطرق التالية:

1. عن طريق تحويل ملف الجزء الثابت عند بدء التشغيل من دائرة التشغيل "دلتا" إلى دائرة البداية "النجمة".. يمكن القيام بذلك باستخدام مفتاح ثلاثي الأقطاب (الشكل 71، أ) أو المقاولين. عندما يتم تشغيل ملف الجزء الثابت وفقًا للدائرة "النجمية"، فإن الجهد الموردة لمراحل هذا الملف يتناقص بعامل، مما يؤدي إلى انخفاض تيارات الطور بعامل والتيارات الخطية بعامل ثلاثة. عند الانتهاء من عملية التشغيل وتسريع المحرك إلى التردد المقدرالدوران، يتم تحويل ملف الجزء الثابت مرة أخرى إلى دائرة "المثلث"؛

2. من خلال تضمين مقاومات نشطة إضافية أو (مفاعلات) تفاعلية في دائرة لف الجزء الثابت لفترة بدء التشغيل(الشكل 71، ب). في هذه الحالة، يتم إنشاء بعض قطرات الجهد عند المقاومة المحددة، بما يتناسب مع تيار البداية، ونتيجة لذلك سيتم تطبيق جهد منخفض على ملف الجزء الثابت. مع تسارع المحرك، يتناقص المجال الكهرومغناطيسي المستحث في ملف الجزء المتحرك، ومن ثم يتناقص تيار البدء. ونتيجة لذلك، ينخفض انخفاض الجهد عبر هذه المقاومات ويزداد الجهد المطبق على المحرك. وبالتالي، عند النظر في طريقة البدء، فإن الجهد المطبق على المحرك يزداد تلقائيًا مع تسارع الدوار. بعد اكتمال التسارع، يتم قصر دائرة المقاومات أو المفاعلات الإضافية بواسطة موصل؛

أرز. 71. مخططات لتشغيل محرك غير متزامن عند البدء بتخفيض الجهد

3. توصيل المحرك بالشبكة عن طريق محول ذاتي متدرج(الشكل 71، V). قد يكون للأخير عدة مراحل، والتي يتم تبديلها بواسطة المعدات المناسبة أثناء بدء تشغيل المحرك.

عيب هذه الأساليب هو انخفاض كبير في بدء التشغيل والحد الأقصى لعزم دوران المحرك، والذي يتناسب مع مربع الجهد المطبق. ولذلك، لا يمكن استخدامها إلا عند بدء تشغيل المحركات دون تحميل.

البدء باستخدام المقاومة المتغيرة في دائرة الدوار.يتم استخدام الطريقة قيد النظر لبدء المحركات بدوار ملفوف. عادة ما يكون لمقاومة البداية ثلاث إلى ست مراحل (الشكل 72، أ)، مما يسمح بتقليل مقاومة البداية تدريجيًا أثناء عملية البدء، مما يؤكد على القيمة العالية لعزم دوران البداية أثناء تسارع المحرك.

وبعد ذلك، مع زيادة سرعة الدوران، يتغير وفقًا للخاصية 3، المقابلة لمقاومة المقاومة المتغيرة ويقلل بشكل حاد من تيار البداية.

في الشكل. 72 Vيوضح طبيعة التغير في التيار وسرعة الدوران عند تشغيل المحرك بالطريقة المشار إليها. يتغير التيار أيضًا على طول منحنى مكسور بين قيمتين متطرفتين و .

عيب الطريقة المدروسة هو التعقيد النسبي للبدء والحاجة إلى استخدام محركات دوارة أكثر تعقيدًا وباهظة الثمن. بالإضافة إلى ذلك، فإن مؤشرات أداء هذه المحركات أسوأ قليلًا من محركات القفص السنجابي التي لها نفس القوة (المنحنيات، التشغيل للأسفل). في هذا الصدد، يتم استخدام المحركات ذات الدوار الملفوف فقط في ظل ظروف البدء الصعبة (عندما يكون من الضروري تطوير أقصى عزم دوران ممكن لبدء التشغيل)، وبطاقة منخفضة الشبكة الكهربائيةأو الحاجة إلى التحكم السلس في السرعة.

6.2. تنظيم سرعة دوران المحركات غير المتزامنة

يتم تحديد سرعة دوران المحرك غير المتزامن بواسطة الصيغة

, (57)

. (57 أ)

والتي تتبع ثلاث طرق أساسية ممكنة لتنظيم سرعة المحركات غير المتزامنة: عن طريق تغيير تردد جهد الإمداد وعدد أزواج الأقطاب وقيمة الانزلاق.

تنظيم التردد. تسمح طريقة التحكم في السرعة هذه باستخدام المحركات غير المتزامنة الأكثر موثوقية والأرخص مع دوار قفص السنجاب. ومع ذلك، لتغيير تردد جهد الإمداد، يلزم وجود مصدر للتيار الكهربائي بتردد متغير. كالأخير، يمكنك استخدام: مولد متزامن مع تردد متغيرتناوب؛ محولات التردد: آلة كهربائية أو ثابتة، مصنوعة من الثايرستورات شبه الموصلة أو ترانزستورات الطاقة.

مع التحكم في التردد، يمكن تعديل السرعة لأسفل من (السرعة المقدرة) ولأعلى من السرعة المقدرة. عند تنظيم السرعة لأسفل من السرعة المقدرة مع تغيير التردد، يتغير جهد الإدخال؛ وفي الوقت نفسه، يبقى التدفق المغناطيسي دون تغيير. الرسوم البيانية الخصائص الميكانيكيةمعروضة في الشكل 73.

الأشكال الهيكلية للآلات الكهربائية.

معلومات أساسية عن المحركات التسلسلية غير المتزامنة.

أوضاع التشغيل لآلة غير متزامنة.

مبدأ تشغيل الآلة غير المتزامنة

جهاز آلة غير متزامن.

محاضرة رقم 2

أنظمة الملاحة

فرع إيركوتسك من MSTU GA

إيركوتسك، 2007

الآلات الكهربائية غير المتزامنة

الآلات الكهربائية

المحاضرة رقم 9

ومجمعات الطيران والملاحة

قسم الأنظمة الكهربائية للطيران

فرع إيركوتسك

الطيران المدني

جامعة موسكو التقنية الحكومية

بالانضباط

لطلبة التخصص 160903

قسم الأنظمة الكهربائية للطيران والتحكم في الطيران

لقد وافقت

رئيس قسم محطات الطاقة النووية وPNK

مرشح العلوم التقنية، الأستاذ المشارك ميشين إس.في.

« 14 » مارثا 2008 ز.

حسب الانضباط: الآلات الكهربائية

موضوع المحاضرة: الآلات الكهربائية غير المتزامنة (ساعتان)

الأدب

1. كوبيلوف بي.في. الآلات الكهربائية. م، 1988

المساعدات البصرية والتطبيقات والتكلفة الإجمالية للملكية

1. تركيب الوسائط المتعددة

تمت مناقشته في اجتماع القسم

« 14 » مارثا 2008 المدينة، البروتوكول رقم . 8/07

تتكون الآلة غير المتزامنة من جزأين رئيسيين تفصلهما فجوة هوائية: عضو ثابت ودوار دوار. كل جزء من هذه الأجزاء له قلب ولف. في هذه الحالة، يكون ملف الجزء الثابت متصلاً بالشبكة ويكون كما لو كان أوليًا، ولف الجزء المتحرك ثانوي، حيث تدخل الطاقة إليه من ملف الجزء الثابت بسبب الاتصال المغناطيسي بين هذه اللفات.

وفقًا لتصميمها، تنقسم المحركات غير المتزامنة إلى نوعين: محركات ذات دوار على شكل قفص سنجابي ومحركات ذات دوار ملفوف. دعونا نفكر في تصميم محرك غير متزامن ثلاثي الطور مع دوار قفص السنجاب (الشكل 1). المحركات من هذا النوع لها أوسع تطبيق.

الشكل 1. تصميم محرك غير متزامن ثلاثي الطور مع دوار قفص السنجاب:

1، 11 - محامل؛ 2 - رمح. 3، 9 - الدروع الحاملة؛ 4 - صندوق المحطة. 5 - قلب الدوار مع لف قصير الدائرة. 6 - قلب الجزء الثابت مع اللف. 7 - الجسم. 8 - لف الجزء الثابت. 10 - مروحة. 12 - غلاف المروحة. 13 – السطح الخارجي المضلع للجسم؛ 14 - الكفوف. 15- الترباس الأرضي

يتكون الجزء الثابت من المحرك - الجزء الثابت - من مبيت 7 ونواة 6 مع ملف ثلاثي الطور 8. يتكون مبيت المحرك من سبائك الألومنيوم أو الحديد الزهر أو يتم لحامه. المحرك المعني لديه تصميم مغلق وجيد التهوية. ولذلك فإن سطح جسمه يحتوي على عدد من الأضلاع الطولية، والغرض منها هو زيادة سطح التبريد للمحرك.

يحتوي الغلاف على قلب الجزء الثابت 6، والذي يتميز بتصميم مصفح: صفائح مختومة من صفائح رقيقة من الفولاذ الكهربائي، يبلغ سمكها عادة 0.5 مم، ومغطاة بطبقة من الورنيش العازل، مجمعة في عبوة ومثبتة بأقواس خاصة أو طولية طبقات ملحومةعلى طول السطح الخارجي للحزمة. يساعد هذا التصميم الأساسي على تقليل التيارات الدوامة التي تنشأ أثناء عملية انعكاس مغنطة النواة بشكل كبير بواسطة مجال مغناطيسي دوار. توجد على السطح الداخلي لنواة الجزء الثابت أخاديد طولية توجد فيها الأجزاء المشقوقة من ملف الجزء الثابت، متصلة بترتيب معين بواسطة الأجزاء الأمامية الموجودة خارج القلب على طول جوانبها النهائية.

يوجد في الجزء الثابت جزء دوار من المحرك - دوار يتكون من عمود 2 ونواة 5 مع ملف قصير الدائرة. هذا الملف، الذي يُطلق عليه "العجلة السنجابية"، عبارة عن سلسلة من القضبان المعدنية (الألومنيوم أو النحاس) الموجودة في أخاديد قلب الدوار، والمغلقة من كلا الجانبين بحلقات قصيرة الدائرة (الشكل 2، أ). يتميز قلب الجزء الدوار أيضًا بتصميم مصفح، لكن صفائح الجزء الدوار ليست مطلية بورنيش عازل، ولكن تحتوي على طبقة رقيقة من الأكسيد على سطحها. يعد هذا عزلًا كافيًا يحد من التيارات الدوامية، نظرًا لأن حجمها صغير بسبب التردد المنخفض لانعكاس مغنطة قلب الجزء الدوار. على سبيل المثال، مع تردد رئيسي قدره 50 هرتز وانزلاق اسمي قدره 6%، يكون تردد عكس مغنطة قلب العضو الدوار 3 هرتز.

الشكل 2. الدوار قفص السنجاب:

أ - لف قفص السنجاب. ب - الدوار مع لف مصنوع عن طريق الحقن.

يتم إنجاز ملف الدوار ذو الدائرة القصيرة في معظم المحركات عن طريق صب السائل المنصهر على قلب الدوار المجمع. سبائك الألومنيوم. في هذه الحالة، في وقت واحد مع قضبان اللف، يتم صب حلقات الدائرة القصيرة وشفرات التهوية (الشكل 2، ب).

يدور عمود الدوار في المحامل الدوارة 1 و11، الموجودة في دروع المحامل 3 و9.

يتم تبريد المحرك عن طريق نفخ السطح الخارجي للهيكل 13. يتم إنشاء تدفق الهواء بواسطة مروحة طرد مركزي 10 مغطاة بغلاف 12. توجد فتحات لسحب الهواء على السطح النهائي لهذا الغلاف. المحركات التي تبلغ قوتها 15 كيلو واط أو أكثر، بالإضافة إلى النسخة المغلقة، لديها أيضًا نسخة محمية ذات تهوية ذاتية داخلية. تحتوي الدروع الحاملة لهذه المحركات على فتحات (فتحات) يتم من خلالها دفع الهواء عبر التجويف الداخلي للمحرك عن طريق المروحة. في هذه الحالة، يقوم الهواء "بغسل" الأجزاء الساخنة (اللفات، النوى) للمحرك ويكون التبريد أكثر فعالية من تدفق الهواء الخارجي.

يتم إخراج نهايات ملفات الطور إلى أطراف الصندوق الطرفي 4. عادةً، يتم تصميم المحركات غير المتزامنة بحيث يتم توصيلها بـ شبكة ثلاثية الطورإلى جهدين مختلفين يختلفان بعامل واحد. على سبيل المثال، تم تصميم المحرك ليتم توصيله بشبكة بجهد 380/660 فولت. إذا كانت الشبكة بها جهد خطي 660 فولت، فيجب توصيل ملف الجزء الثابت بنجمة، وإذا كان 380 فولت، ثم مع مثلث. في كلتا الحالتين، سيكون الجهد على لف كل مرحلة 380 فولت. يتم وضع أطراف ملفات الطور على اللوحة بطريقة تجعل من السهل توصيل ملفات الطور باستخدام وصلات العبور، دون عبور الأخير (الشكل 3). تحتوي بعض المحركات الصغيرة على ثلاث أطراف توصيل فقط في صندوق الأطراف. في هذه الحالة، يمكن توصيل المحرك بالشبكة بجهد واحد (يتم توصيل الجزء الثابت لمثل هذا المحرك بنجمة أو مثلث داخل المحرك).

الشكل 3. موقع أطراف لف الجزء الثابت (أ) وموضع وصلات العبور

عند توصيل الجزء الثابت بنجمة ومثلث (ب)

يتم تركيب المحرك في موقع تركيبه إما عن طريق قدم 14 (انظر الشكل 1) أو عن طريق شفة. في الحالة الأخيرة، يتم عمل شفة بها ثقوب على درع المحمل (عادةً على جانب الطرف البارز للعمود) لتركيب المحرك على آلة العمل. لحماية موظفي التشغيل من الإصابة المحتملة صدمة كهربائيةتم تجهيز المحركات بـ 15 مسمار تأريض (اثنان على الأقل). رسم تخطيطييظهر في الشكل 4، أ إدراج محرك غير متزامن مع دوار قفص السنجاب في شبكة ثلاثية الطور.

الشكل 4. رسوم تخطيطية لتوصيل المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور بقفص سنجابي (أ) ودوار الطور (ب)

هناك نوع آخر من المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور - المحركات ذات الدوار المجروح - يختلف هيكليًا عن المحرك المعني بشكل رئيسي في تصميم الدوار (الشكل 5). يتكون الجزء الثابت لهذا المحرك أيضًا من مبيت 3 ونواة 4 مع لف ثلاثي الطور. يحتوي على دروع تحمل 2 و6 مع محامل دوارة 1 و7. الكفوف 10 والصندوق الطرفي 9 متصلان بالمبيت 3. ومع ذلك، فإن الدوار له هيكل أكثر تعقيدًا. يتم توصيل قلب مصفح 5 مع ملف ثلاثي الطور، مصنوع بشكل مشابه لملف الجزء الثابت، بالعمود 8. ويرتبط هذا الملف بنجمة، وتتصل أطرافه بثلاث حلقات انزلاقية 11 تقع على العمود ومعزولة عن بعضها البعض وعن العمود. لإجراء اتصال كهربائي مع لف الدوار الدوار، عادةً ما يتم وضع فرشتين 2 على كل حلقة انزلاق 1 (الشكل 6)، الموجودة في حاملات الفرشاة 3. وقد تم تجهيز كل حامل فرشاة بنابض تضمن ضغط الفرش على بعضها البعض. حلقة الانزلاق بقوة معينة.

تتميز المحركات غير المتزامنة ذات الدوار الملفوف بتصميم أكثر تعقيدًا وأقل موثوقية، ولكنها تتمتع بخصائص تحكم وبدء تشغيل أفضل من المحركات ذات الدوار القفص السنجابي. يظهر الشكل التخطيطي لتوصيل محرك غير متزامن مع دوار ملفوف بشبكة ثلاثية الطور في الشكل. 4، ب. يتم توصيل لف الدوار لهذا المحرك بمتغير متغير العلاقات العامة مما يخلق مقاومة إضافية في دائرة الدوار ص تحويلة .

يتم إرفاق لوحة بجسم المحرك غير المتزامن، والتي تشير إلى نوع المحرك والشركة المصنعة وسنة الصنع والبيانات المقدرة (صافي الطاقة والجهد والتيار وعامل الطاقة والسرعة والكفاءة).

الشكل 5. تصميم محرك غير متزامن ثلاثي الطور مع دوار ملفوف:

1، 7 - محامل. 2, 6 – الدروع الحاملة; 3 - الجسم. 4 - قلب الجزء الثابت مع اللف. 5 - قلب الدوار؛ 8 - رمح. 9 - صندوق المحطة. 10 - الكفوف. 11- حلقات الانزلاق

أعظم المساهمات في إنشاء المحركات غير المتزامنة كانت من نصيب غاليليو فيراريس ونيكولا تيسلا. في عام 1888، نشر فيراريس بحثه في ورقة بحثية للأكاديمية الملكية للعلوم في تورينو (وهو نفس العام الذي حصل فيه تسلا على براءة اختراع أمريكية)، حيث أوجز الأسس النظرية للمحرك التعريفي. تكمن ميزة فيراريس في أنها توصلت إلى نتيجة خاطئة حول الكفاءة المنخفضة للمحرك غير المتزامن وعدم ملاءمة استخدام الأنظمة تكييفلقد جذب انتباه العديد من المهندسين إلى مشكلة تحسين الآلات غير المتزامنة. أعادت إحدى المجلات الإنجليزية طبع مقال لجاليليو فيراريس، نُشر في مجلة Atti di Turino، وفي يوليو 1888 لفت انتباه خريج مدرسة دارمشتات التقنية العليا، وهو مواطن روسي، ميخائيل أوسيبوفيتش دوليفو دوبروفولسكي. بالفعل في عام 1889، حصل Dolivo-Dobrovolsky على براءة اختراع لثلاث مراحل محرك غير متزامنمع دوار قفص السنجاب من نوع "العجلة السنجابية" (براءة الاختراع الألمانية رقم 51083 بتاريخ 8 مارس 1889 تحت اسم "Anker für Wechselstrommotoren")، وفي عام 1890 - براءات الاختراع في إنجلترا رقم 20425 وألمانيا رقم 75361 لـ دوار الطور مع حلقات و أجهزة البدء. فتحت هذه الاختراعات عصر الاستخدام الصناعي الشامل للآلات الكهربائية. حاليًا، يعد المحرك غير المتزامن هو المحرك الكهربائي الأكثر شيوعًا.

تصميم

سرعة دوران المجال الثابت

عندما يتم تغذية ملف الجزء الثابت بتيار ثلاثي الطور (بشكل عام، متعدد الأطوار)، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار، وسرعة دوران متزامنة ن 1 (\displaystyle n_(1)\,\ !}[rpm] والذي يرتبط بتردد جهد الإمداد و (\displaystyle f\,\ !}نسبة [هرتز]:

ن 1 = 60 ف ف (\displaystyle n_(1)=(\frac (60f)(p))),

أين ص (\displaystyle p\,\ !}- عدد أزواج الأقطاب المغناطيسية للملف الثابت.

اعتمادًا على عدد أزواج الأقطاب، تكون القيم التالية لترددات دوران المجال المغناطيسي للجزء الثابت ممكنة، عند تردد جهد مصدر التيار الكهربائي 50 هرتز:

ن، دورة في الدقيقة	ص (\displaystyle p)
3000	1
1500	2
1000	3
300	10

تحتوي معظم المحركات على 1-3 أزواج من الأعمدة، وفي كثير من الأحيان 4. نادرًا ما يتم استخدام عدد أكبر من الأعمدة؛ تتميز هذه الآلات بالكفاءة وعامل الطاقة المنخفض، ولكنها تسمح للمحرك الدوار بالتدوير بسلاسة وبطء شديدين.

أوضاع التشغيل

وضع المحرك

إذا كان الدوار ثابتًا أو كان تردد دورانه أقل من المتزامن، فإن المجال المغناطيسي الدوار يعبر موصلات ملف الدوار ويولد فيها قوة دافعة كهربية، والتي تحت تأثيرها ينشأ تيار في ملف الدوار. تعمل القوى الكهرومغناطيسية على الموصلات التي تحمل تيار هذا الملف (أو بالأحرى على أسنان قلب الدوار) ؛ تشكل قوتها الإجمالية عزمًا كهرومغناطيسيًا يسحب الدوار مع المجال المغناطيسي. فإذا كانت هذه اللحظة كافية للتغلب على قوى الاحتكاك، يبدأ الجزء المتحرك بالدوران، وتستقر سرعة دورانه ن 2 (\displaystyle n_(2)\,\ !}[rpm] يتوافق مع تساوي عزم الكبح الكهرومغناطيسي الناتج عن الحمل على العمود، وقوى الاحتكاك في المحامل، والتهوية، وما إلى ذلك. لا يمكن أن تصل سرعة دوران الدوار إلى تردد دوران المجال المغناطيسي، لأنه في هذه الحالة الزاوي سوف تصبح سرعة دوران المجال المغناطيسي بالنسبة إلى لف الدوار مساوية للصفر، وسيتوقف المجال المغناطيسي عن تحفيز المجالات الكهرومغناطيسية في لف الدوار، وبالتالي إنشاء عزم الدوران؛ وبالتالي، بالنسبة للوضع الحركي لتشغيل الآلة غير المتزامنة، يكون عدم المساواة التالي صحيحًا:

0 ≥ ن 2< n 1 {\displaystyle 0\leq n_{2} .

يسمى الفرق النسبي في ترددات دوران المجال المغناطيسي والدوار انزلاق:

ق = n 1 − n 2 n 1 (\displaystyle s=(\frac (n_(1)-n_(2))(n_(1)))).

ومن الواضح أنه في وضع المحرك 0 < s ≤ 1 {\displaystyle 0.

وضع المولد

إذا تم تسريع الدوار بمساعدة عزم دوران خارجي (على سبيل المثال، بواسطة بعض المحركات) إلى تردد أكبر من تردد دوران المجال المغناطيسي، فإن اتجاه المجال المغناطيسي في ملف الدوار والمكون النشط للدوار سيتغير التيار، أي أن الجهاز غير المتزامن سيدخل وضع المولد. في الوقت نفسه، سيتغير الاتجاه وعزم الدوران الكهرومغناطيسي، والذي سيصبح كبحًا. في وضع تشغيل المولد، انزلق ق< 0 {\displaystyle s<0\,\!} .

لتشغيل آلة غير متزامنة في وضع المولد، يلزم وجود مصدر طاقة تفاعلي يقوم بإنشاء مجال مغناطيسي. في حالة عدم وجود مجال مغناطيسي أولي في ملف الجزء الثابت، يتم إنشاء التدفق باستخدام مغناطيس دائم، أو بحمل نشط بسبب الحث المتبقي للآلة والمكثفات المتصلة بالتوازي مع مراحل ملف الجزء الثابت.

يستهلك المولد غير المتزامن تيارًا تفاعليًا ويتطلب وجود مولدات طاقة تفاعلية في الشبكة على شكل آلات متزامنة، ومعوضات متزامنة، وبطاريات ذات مكثفات ثابتة (BSC). ولهذا السبب، على الرغم من سهولة الصيانة، نادرا ما يتم استخدام المولد غير المتزامن، وخاصة كمولدات الرياح منخفضة الطاقة، والمصادر المساعدة منخفضة الطاقة وأجهزة الكبح. يتم استخدام وضع المولد للمحرك غير المتزامن في كثير من الأحيان في الآليات ذات عزم الدوران النشط: يمكن أن تعمل محركات السلالم المتحركة لمترو الأنفاق في هذا الوضع (عند التحرك لأسفل)، وخفض الأحمال في الرافعات، ويمكن أن تعمل محركات المصاعد أيضًا في وضع المولد، اعتمادًا على نسبة الوزن في المقصورة والثقل الموازن؛ وفي الوقت نفسه، يتم الجمع بين وضع الكبح للآلية التي تتطلبها التكنولوجيا واستعادة الطاقة في الشبكة مع توفير الطاقة.

وضع الخمول

يحدث الوضع الخامل للمحرك غير المتزامن عندما لا يكون هناك حمل على العمود على شكل علبة تروس وعنصر عمل. من تجربة عدم التحميل، يمكن تحديد قيم التيار المغنطيسي وفقدان الطاقة في القلب المغناطيسي والمحامل والمروحة. الخمول الحقيقي ق=0.01-0.08. في وضع الخمول المثالي ن 2 =ن 1 لذلك ق= 0 (في الواقع، هذا الوضع غير قابل للتحقيق، حتى مع افتراض أن الاحتكاك في المحامل لا يخلق عزم دوران الحمل الخاص به - فمبدأ تشغيل المحرك ذاته يعني أن الجزء المتحرك يتخلف عن مجال الجزء الثابت لإنشاء حقل الجزء المتحرك. عندما ق=0 لا يتقاطع مجال الجزء الثابت مع ملفات الجزء المتحرك ولا يمكنه إحداث تيار فيه، مما يعني عدم إنشاء المجال المغناطيسي للجزء المتحرك).

وضع الفرامل الكهرومغناطيسية (مضاد للتبديل)

إذا قمت بتغيير اتجاه دوران الدوار أو المجال المغناطيسي بحيث يدوران في اتجاهين متعاكسين، فسيتم توجيه المجال الكهرومغناطيسي والمكون النشط للتيار في ملف الدوار بنفس الطريقة كما في وضع المحرك، والآلة سوف تستهلك الطاقة النشطة من الشبكة. ومع ذلك، سيتم توجيه عزم الدوران الكهرومغناطيسي بعكس عزم الحمل، أثناء الكبح. التفاوتات التالية صالحة للنظام:

ن 2< 0 , s >1 (\displaystyle n_(2)<0,s>1\,\!} .

يتم استخدام هذا الوضع لفترة قصيرة، لأنه يولد الكثير من الحرارة في الدوار، والتي لا يستطيع المحرك تبديدها، مما قد يؤدي إلى تلفه.

للحصول على كبح أكثر ليونة، يمكن استخدام وضع المولد، ولكنه فعال فقط عند السرعات القريبة من السرعة الاسمية.

طرق التحكم في محرك غير متزامن

التحكم في محرك التيار المتردد غير المتزامن يعني تغيير سرعة الدوار و/أو عزم الدوران.

هناك الطرق التالية للتحكم في محرك غير متزامن:

ملحوظات

انظر أيضا

الأدب

ليونتييف ج.أ.، زينينا إي.ج.دراسة المحركات غير المتزامنة ذات القفص السنجابي والدوار الملفوف. - فولجوجراد: ولاية فولجوجراد. أولئك. الجامعة، 2000.
فيشينفسكي إس.ن. خصائص المحركات في المحركات الكهربائية.الطبعة السادسة، المنقحة. موسكو، دار النشر "إنيرجيا"، 1977. توزيع 40 ألف نسخة. يو دي سي 62-83:621,313.2

روابط

تصميم ومبدأ تشغيل المحركات الكهربائية غير المتزامنة
جايدولين ألكسندر "تجميع محرك غير متزامن 4A200"
محرك كهربائي غير متزامن ثلاثي الطور بواسطة M. O. Dolivo-Dobrovolsky

الترددية


عدد الحانات
موقع اسطوانات

واليونانية σγχρονος - متزامن)، وهي آلة كهربائية ذات تيار متردد لا تتساوى فيها سرعة الجزء الدوار مع سرعة المجال المغناطيسي للجزء الثابت. يحتوي الجزء الثابت - الجزء الثابت من آلة كهربائية غير متزامنة - على قلب مغناطيسي مصفح (مكون من صفائح فولاذية)، يوجد في أخاديده ملف متعدد الأطوار، غالبًا ما يكون ثلاثي الطور أو مرحلتين أحادي الطور (الشكل 1). ).

يتضمن تصميم الدوار - الجزء المتحرك من آلة كهربائية غير متزامنة - أيضًا قلبًا مغناطيسيًا مصفحًا مثبتًا على عمود به لفات في فتحات. توجد دوارات ذات قفص سنجابي ودوارات طورية. الأكثر استخدامًا هي الآلات الكهربائية غير المتزامنة ذات الدوار القفص السنجابي (الشكل 2) ، والتي يتم لفها على شكل قضبان مصنوعة من سبائك الألومنيوم ، قصيرة الدائرة في نهايات الدوار بحلقات (وهكذا - تسمى عجلة السنجاب).

يحتوي دوار الطور (الشكل 3) على ملف ثلاثي الطور من الموصلات النحاسية المعزولة، المتصلة بواسطة نجمة؛ ترتبط نهايات المراحل بحلقات الانزلاق الموجودة على العمود. جنبًا إلى جنب مع الفرش الثابتة، فإنها تشكل جهة اتصال منزلقة، مما يسمح لملف الطور بالاتصال بدائرة خارجية.

تم اقتراح أول آلة كهربائية غير متزامنة (ثنائية الطور) بواسطة ن. تيسلا في عام 1887؛ تم اختراع آلة كهربائية غير متزامنة ثلاثية الطور بواسطة M. O. Dolivo-Dobrovolsky في عام 1889. تُستخدم الآلة الكهربائية غير المتزامنة بشكل أساسي كمحرك (يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية) وفي كثير من الأحيان كمولد (ينفذ التحويل العكسي) ؛ يعتمد مبدأ التشغيل على استخدام المجال المغناطيسي الدوار. في محرك غير متزامن ثلاثي الطور (الشكل 4)، يتم توصيل ملف الجزء الثابت بشبكة التيار المتردد؛ تخلق تيارات الطور المتعرج قوة دافعة مغناطيسية، مما يؤدي إلى ظهور مجال مغناطيسي دوار. يؤدي المجال المغناطيسي، الذي يعبر موصلات ملف الدوار، إلى إحداث قوة دافعة (EMF) فيها، والتي بدورها تسبب تيارًا في دائرة لف الدوار. نتيجة لتفاعل التيار في الموصلات الدوارة مع المجال المغناطيسي الدوار للجزء الثابت، ينشأ عزم الدوران، مما يؤدي إلى تحريك الدوار وينتقل عبر العمود إلى آلية التحميل. يدور الجزء المتحرك للمحرك غير المتزامن دائمًا بشكل أبطأ إلى حد ما من مجال الجزء الثابت (أي أن الدورات ليست متزامنة). عند الدوران بنفس التردد، لن يتغير المجال المغناطيسي الدوار فيما يتعلق بالموصلات الدوارة، ولن يتم تحفيز القوة الدافعة الكهربية فيها، وسيختفي التيار وعزم الدوران، ونتيجة لذلك، سيتوقف الدوار.

في محرك أحادي الطور، لبدء تشغيله - إنشاء مجال مغناطيسي دوار - يتم توفير ملف ثانٍ على الجزء الثابت، يتم إزاحة محوره مكانيًا بالنسبة لمحور الملف الرئيسي (انظر المحرك التعريفي المكثف). يتم إنتاج المحركات غير المتزامنة بشكل متسلسل لقوى وسرعات دوران مختلفة: ثلاث مراحل - من عشرات الواط إلى عشرات الميغاواط، مرحلة واحدة - من الكسور إلى مئات الواط؛ يعتمد تصميم المحركات على الغرض منها وظروف التشغيل. وتستخدم على نطاق واسع في جميع مجالات التكنولوجيا والزراعة والحياة اليومية، كونها المستهلك الرئيسي للطاقة الكهربائية.

لإثارة مجال مغناطيسي دوار، يتطلب المولد غير المتزامن طاقة تفاعلية، والتي يتم أخذها من الشبكة الكهربائية إذا كانت تعمل بالتوازي مع الشبكة، أو من مصدر آخر (على سبيل المثال، مكثف) إذا كان المولد يعمل في نظام مستقل. يتم تدوير الجزء الدوار للمولد غير المتزامن بواسطة محرك الدفع في نفس اتجاه المجال المغناطيسي، ولكن بتردد أعلى. تشمل عيوب هذا المولد الحاجة إلى مصدر للطاقة التفاعلية وصعوبة تنظيم جهد الخرج. تُستخدم المولدات غير المتزامنة منخفضة الطاقة لتزويد الطاقة المستقلة للأجسام المتحركة، كمصادر للكهرباء في حالات الطوارئ، في توربينات الرياح، ومحطات الطاقة الكهرومائية الصغيرة، وما إلى ذلك.

عندما يدور الدوار عكس اتجاه دوران المجال، يمكن للآلة الكهربائية غير المتزامنة أن تعمل كمكابح كهرومغناطيسية.

مضاءة: دليل الآلات الكهربائية: في مجلدين / تحت التحرير العام لـ I. P. Kopylov، B. K. Klokov. م، 1988-1989.

العضو الدوار والجزء الثابت لآلة غير متزامنة 0.75 كيلو واط، 1420 دورة في الدقيقة، 50 هرتز، 230-400 فولت، 3.4-2.0 أمبير

قصة

سرعة دوران المجال الثابت

عندما يتم تغذية ملف الجزء الثابت بتيار ثلاثي الطور (بشكل عام، متعدد الأطوار)، يتم إنشاء مجال مغناطيسي دوار، وسرعة دوران متزامنة ن 1 (\displaystyle n_(1))[rpm] والذي يرتبط بتردد جهد الإمداد و (\displaystyle f)نسبة [هرتز]:

ن 1 = 60 ف ف (\displaystyle n_(1)=(\frac (60f)(p))),

أين ص (\displaystyle p)- عدد أزواج الأقطاب المغناطيسية للملف الثابت.

ن، دورة في الدقيقة	ص (\displaystyle p)
3000	1
1500	2
1000	3
300	10

أوضاع التشغيل

وضع المحرك

إذا كان الدوار ثابتًا أو كان تردد دورانه أقل من المتزامن، فإن المجال المغناطيسي الدوار يعبر موصلات ملف الدوار ويولد فيها قوة دافعة كهربية، والتي تحت تأثيرها ينشأ تيار في ملف الدوار. تعمل القوى الكهرومغناطيسية على الموصلات التي تحمل تيار هذا الملف (أو بالأحرى على أسنان قلب الدوار) ؛ تشكل قوتها الإجمالية عزمًا كهرومغناطيسيًا يسحب الدوار مع المجال المغناطيسي. فإذا كانت هذه اللحظة كافية للتغلب على قوى الاحتكاك، يبدأ الجزء المتحرك بالدوران، وتستقر سرعة دورانه ن 2 (\displaystyle n_(2))[rpm] يتوافق مع تساوي عزم الكبح الكهرومغناطيسي الناتج عن الحمل على العمود، وقوى الاحتكاك في المحامل، والتهوية، وما إلى ذلك. لا يمكن أن تصل سرعة دوران الدوار إلى تردد دوران المجال المغناطيسي، لأنه في هذه الحالة الزاوي سوف تصبح سرعة دوران المجال المغناطيسي بالنسبة إلى لف الدوار مساوية للصفر، وسيتوقف المجال المغناطيسي عن تحفيز المجالات الكهرومغناطيسية في لف الدوار، وبالتالي إنشاء عزم الدوران؛ وبالتالي، بالنسبة للوضع الحركي لتشغيل الآلة غير المتزامنة، يكون عدم المساواة التالي صحيحًا:

0 ≥ ن 2< n 1 {\displaystyle 0\leq n_{2} .

يسمى الفرق النسبي في ترددات دوران المجال المغناطيسي والدوار انزلاق:

ق = n 1 − n 2 n 1 (\displaystyle s=(\frac (n_(1)-n_(2))(n_(1)))).

ومن الواضح أنه في وضع المحرك 0 < s ≤ 1 {\displaystyle 0.

وضع المولد

يستهلك المولد غير المتزامن التيار التفاعلي ويتطلب وجود مولدات طاقة تفاعلية في الشبكة على شكل آلات متزامنة، ومعوضات متزامنة، وبنوك المكثفات الثابتة (SCB). ولهذا السبب، على الرغم من سهولة الصيانة، نادرا ما يتم استخدام المولد غير المتزامن، وخاصة كمولدات الرياح منخفضة الطاقة، والمصادر المساعدة منخفضة الطاقة وأجهزة الكبح. يتم استخدام وضع المولد للمحرك غير المتزامن في كثير من الأحيان في الآليات ذات عزم الدوران النشط: يمكن أن تعمل محركات السلالم المتحركة لمترو الأنفاق (عند التحرك للأسفل)، وخفض الأحمال في الرافعات في هذا الوضع أيضًا؛ نسبة الوزن في المقصورة والثقل الموازن؛ وفي الوقت نفسه، يتم الجمع بين وضع الكبح للآلية التي تتطلبها التكنولوجيا واستعادة الطاقة في الشبكة مع توفير الطاقة.

وضع الخمول

وضع الفرامل الكهرومغناطيسية (مضاد للتبديل)

ن 2< 0 , s >1 (\displaystyle n_(2)<0,s>1} .

للحصول على كبح أكثر ليونة، يمكن استخدام وضع المولد، ولكنه فعال فقط عند السرعات القريبة من السرعة الاسمية.