User manual

Instrukcja do Urządzenie hamowania VB 400-25L www.conrad.pl

Strona 14 z 43

Dystrybucja Conrad Electronic Sp. z o.o., ul. Franciszka Kniaźnina 12, 31-637 Kraków, Polska

www.conrad.pl

Silnik asynchroniczny jest zbudowany z 2 podstawowych części: stojana który jest elementem

nieruchomym i wykonany jest z ferromagnetycznych blach elektrotechnicznych ze żłobkami na cewki

uzwojenia i części ruchomej, zwanej wirnikiem, która również wykonana jest z blach ze żłobkami na

uzwojenia. Prąd przemienny w wielofazowym, symetrycznym uzwojeniu stojana powoduje

powstanie w silniku zmiennego pola magnetycznego, generowanego przez każdą z faz w taki sposób,

że wypadkowe pole jest polem wirującym, które wiruje wzdłuż obwodu maszyny, czyli wokół wirnika.

Pole to w wyniku indukcji elektromagnetycznej, powoduje powstanie sił elektromotorycznych w

uzwojeniu wirnika, pod wpływem których płynie prąd elektryczny, który powoduje powstanie

magnetycznego, wirującego pola wirnika. Oddziaływanie wirujących pól magnetycznych od stojana

i od wirnika wywołuje powstanie tzw. momentu elektromagnetycznego, który działa na wirnik co

powoduje powstanie momentu obrotowego odpowiedzialnego za ruch obrotowy samego wirnika.

Siła elektromotoryczna w uzwojeniach wirnika powstaje, gdy wirnik obraca się z prędkością inną niż

prędkość wirowania pola magnetycznego (nazywana prędkością synchroniczną). W typowych

silnikach pracy ciągłej przy obciążeniu znamionowym jest to o dwa do czterech procent mniej niż

szybkość wirowania pola magnetycznego (poślizg). Silnik asynchroniczny bez obciążenia uzyskuje

obroty prawie równe obrotom silnika synchronicznego. Silnik indukcyjny nie może kręcić się (bez

pomocy zewnętrznego napędu) z prędkością synchroniczną (poślizg = 0), gdyż wówczas w uzwojeniu

wirnika nie indukowałyby się napięcia i nie płynęłyby prądy, w konsekwencji silnik nie uzyskiwałby

momentu elektromagnetycznego. Zwiększenie prędkości wirnika za pomocą zewnętrznego napędu

ponad prędkość synchroniczną sprawia, że silnik staje się generatorem - zaczyna wydawać do źródła

zasilania uzwojenia stojana, czyli typowo do trójfazowej sieci elektroenergetycznej, moc czynną.

Nadal jednak pobiera ze źródła zasilania uzwojenia stojana prąd bierny i, w konsekwencji, moc

bierną. Prąd bierny potrzebny jest do wytworzenia pola wirującego w maszynie. Mówi się, że

maszyna indukcyjna magnesowana jest od strony stojana (od strony sieci zasilającej). Maszyny

asynchroniczne są maszynami odwracalnymi, tzn. w pewnych warunkach mogą pracować jako silniki

(1 > poślizg > 0, czyli prędkość wirnika większa od 0 i mniejsza od prędkości synchronicznej), a w

pewnych jako generatory (poślizg < 0, czyli prędkość wirnika większa od prędkości synchronicznej),

bez potrzeby zmiany ich konstrukcji. Maszyny, których wirniki wirują z prędkością synchroniczną,

nazywa się maszynami synchronicznymi. Budowa i działanie stojana jest identyczne jak w maszynach

asynchronicznych, ale pole magnetyczne wirnika jest wymuszane poprzez doprowadzenie osobnego

napięcia stałego do uzwojenia wirnika (tzw. uzwojenia wzbudzenia, innego niż w maszynie

asynchronicznej i nie trójfazowego) lub przez magnesy stałe. W ten sposób maszyna posiada

magnesowanie własne i nie musi pobierać prądu biernego i mocy biernej z sieci zasilającej uzwojenie

stojana. Maszyna synchroniczna, jeśli nie zostanie do niej podane napięcie wzbudzenia, a uzwojenie

wzbudzenia zostanie zwarte, zachowuje się jak maszyna asynchroniczna z niesymetrycznym (nie

trójfazowym) uzwojeniem wirnika. W chwili odłączenia silnika od zewnętrznego napięcia w wyniku

bezwładności jego mas wirujących oraz z powodu zjawiska komutacji, czyli faktu, że w wirniku

strumień magnetyczny nie maleje skokowo do zera, silnik również pracuje jako prądnica, a na jego

zaciskach indukuje się napięcie związane z jego prędkością (ponieważ prędkość maleje, to i

częstotliwość napięcia indukowanego maleje). Część powstałej w ten sposób energii można odzyskać,

ładując np. akumulator. Wówczas taki sposób zatrzymywania nazywa się hamowaniem

prądnicowym.