Pracovný princíp a aplikácie trojfázových asynchrónnych motorov

Pracovný princíp trojfázového asynchrónneho motora
Pracovný princíp trojfázového asynchrónneho motora je založený na elektromagnetickej indukcii, čo je jav, ktorý objavil Michael Faraday v 19. storočí. V typickom trojfázovom striedavom systéme elektrický prúd tečie v troch samostatných vodičoch, pričom každý prenášajúci prúd je mimo fázy s ostatnými o 120 stupňov.

Tento fázový rozdiel vytvára rotujúce magnetické pole v statore motora. Stator pozostáva z troch sád vinutí usporiadaných 120 stupňov od seba, a keď sa do týchto vinutí dodáva trojfázový prúd, vytvára rotujúce magnetické pole, ktoré sa neustále otáča v priestore. Pevnosť a smer magnetického poľa sa neustále menia, čo indukuje elektrický prúd v rotore.

Rotor, ktorý je zvyčajne vodivým materiálom s uzavretou slučkou (ako je meď alebo hliník), sa snaží zarovnať s rotujúcou magnetickou poľom, ale vždy mierne zaostáva, čím vytvára sklz, ktorý je charakteristický pre asynchrónne motory. Tento sklz medzi magnetickým poľom a rýchlosťou rotora je to, čo generuje krútiaci moment potrebný na otočenie rotora a vykonanie mechanickej práce.

Krútiaci moment a rýchlosť
Jedna z kľúčových charakteristík trojfázový asynchrónny motor je jeho vzťah rýchlosti krútiaceho momentu. Krútiaci moment motora je nepriamo úmerný jeho rýchlosti, čo znamená, že pri zvyšovaní nákladu na motore sa rýchlosť motora mierne klesá. Vďaka tejto charakteristike je motor ideálny pre aplikácie, v ktorých sa záťaž môže meniť, napríklad v ventilátoroch, čerpadlách a kompresoroch.

Synchrónna rýchlosť (rýchlosť, pri ktorej sa magnetické pole otáča), je určená frekvenciou elektrického napájania a počtom pólov v statore. Rýchlosť rotora bude vždy o niečo menšia ako synchrónna rýchlosť a rozdiel medzi týmito rýchlosťami je sklz.

Výhody oproti ostatným motorom
V porovnaní s inými typmi motorov ponúka trojfázový asynchrónny motor celý rad výhod:

Spoľahlivosť: Motor má jednoduchý dizajn, takže je menej náchylný k poruchám. Nespolieha sa na kefy alebo vonkajšie počiatočné mechanizmy, čo uľahčuje údržbu.

Vysoký počiatočný krútiaci moment: Trojfázové asynchrónne motory sú schopné poskytovať vysoký počiatočný krútiaci moment, čo je obzvlášť užitočné v aplikáciách, kde je potrebné zaťaženie začať zo zastavenej polohy, napríklad v ťažkých strojoch.

Nákladová efektívnosť: Tieto motory sú lacnejšie na výrobu a údržbu v porovnaní s inými typmi motorov, ako sú synchrónne alebo bez kefy. Nedostatok štetcov a komutátorov prispieva z dlhodobého hľadiska k nižším nákladom na údržbu.

Široká škála aplikácií: Od vodičských čerpadiel a ventilátorov v systémoch HVAC až po poháňanie priemyselných dopravníkov a strojov, trojfázový asynchrónny motor dokáže zvládnuť rôzne aplikácie, často v rámci rozsiahlych priemyselných operácií.

Bežné aplikácie
Trojfázové asynchrónne motory sa používajú v rôznych odvetviach kvôli ich všestrannosti a účinnosti. Tu je niekoľko bežných aplikácií:

Priemyselná výroba: Tieto motory sa používajú na napájanie dopravníkov, strojov, mixérov a ďalších zariadení nachádzajúcich sa v továrňach.
Systémy HVAC: Nevyhnutné pre prevádzkovanie veľkých ventilátorov, dúchadiel a chladiacich systémov v budovách a zabezpečovanie kontroly podnebia.
Systémy dodávky a čerpania vody: Tieto motory sú ideálne pre jazdné čerpadlá, ktoré prepravujú vodu, odpadové vody alebo iné kvapaliny.
Poľnohospodárstvo: Pri poľnohospodárstve sa používajú na zavlažovacie čerpadlá, mlyny z obilia a ďalšie stroje, ktoré si vyžadujú nepretržitú a spoľahlivú prevádzku.