Třífázový asynchronnímotorje typ asynchronního motoru, který je napájen současným připojením třífázového střídavého proudu 380 V (fázový posun 120 stupňů). Vzhledem k tomu, že rotující magnetické pole rotoru a statoru třífázového asynchronního motoru se otáčí ve stejném směru a různými rychlostmi, dochází k skluzu, proto se nazývá třífázový asynchronní motor.
Rychlost rotoru třífázového asynchronního motoru je nižší než rychlost rotujícího magnetického pole. Vinutí rotoru generuje elektromotorickou sílu a proud v důsledku relativního pohybu s magnetickým polem a interaguje s magnetickým polem za účelem generování elektromagnetického momentu, čímž dochází k transformaci energie.
Ve srovnání s jednofázovým asynchronnímmotory, třífázový asynchronnímotorymají lepší provozní výkon a mohou šetřit různé materiály.
Podle různých struktur rotoru lze třífázové asynchronní motory rozdělit na klecové a vinuté.
Asynchronní motor s klecovým rotorem má jednoduchou konstrukci, spolehlivý provoz, nízkou hmotnost a nízkou cenu, což ho široce používá. Jeho hlavní nevýhodou je obtížná regulace otáček.
Rotor a stator vinutého třífázového asynchronního motoru jsou také vybaveny třífázovými vinutími a připojeny k externímu reostatu pomocí sběracích kroužků a kartáčů. Nastavením odporu reostatu lze zlepšit rozběhový výkon motoru a upravit jeho otáčky.
Princip činnosti třífázového asynchronního motoru
Když je na třífázové vinutí statoru přiveden symetrický třífázový střídavý proud, generuje se rotující magnetické pole, které se otáčí ve směru hodinových ručiček podél vnitřního kruhového prostoru statoru a rotoru synchronní rychlostí n1.
Protože se rotující magnetické pole otáčí rychlostí n1, je vodič rotoru na začátku nehybný, takže vodič rotoru protne rotující magnetické pole statoru a vytvoří indukovanou elektromotorickou sílu (směr indukované elektromotorické síly je určen pravidlem pravé ruky).
V důsledku zkratu vodiče rotoru na obou koncích zkratovacím kroužkem, působením indukované elektromotorické síly, bude vodič rotoru generovat indukovaný proud, který má v podstatě stejný směr jako indukovaná elektromotorická síla. Vodič rotoru, kterým protéká proud, je vystaven elektromagnetické síle v magnetickém poli statoru (směr síly se určí pomocí pravidla levé ruky). Elektromagnetická síla generuje elektromagnetický moment na hřídeli rotoru, který pohání rotor k otáčení ve směru rotujícího magnetického pole.
Z výše uvedené analýzy lze vyvodit závěr, že princip činnosti elektromotoru je následující: když jsou třífázová vinutí statoru motoru (každé s elektrickým úhlovým rozdílem 120 stupňů) napájena třífázovým symetrickým střídavým proudem, generuje se rotující magnetické pole, které přeruší vinutí rotoru a generuje indukovaný proud v rotorovém vinutí (vinutí rotoru je uzavřený obvod). Vodič rotoru, kterým protéká proud, generuje elektromagnetickou sílu působením rotujícího magnetického pole statoru. Na hřídeli motoru se tak vytváří elektromagnetický moment, který pohání motor k otáčení ve stejném směru jako rotující magnetické pole.
Schéma zapojení třífázového asynchronního motoru
Základní zapojení třífázových asynchronních motorů:
Šest vodičů z vinutí třífázového asynchronního motoru lze rozdělit na dva základní způsoby zapojení: zapojení do trojúhelníku a zapojení do hvězdy.
Šest vodičů = tři vinutí motoru = tři čelní a tři zadní konce, přičemž multimetrem se měří spojení mezi čelním a zadním koncem stejného vinutí, tj. U1-U2, V1-V2, W1-W2.
1. Metoda zapojení trojúhelník-delta pro třífázové asynchronní motory
Metoda zapojení trojúhelník-delta spočívá v postupném propojení hlav a konců tří vinutí za vzniku trojúhelníku, jak je znázorněno na obrázku:
2. Zapojení do hvězdy pro třífázové asynchronní motory
Metoda zapojení do hvězdy spočívá v propojení koncových nebo čelních konců tří vinutí a zbývající tři vodiče se používají jako napájecí přípojky. Způsob zapojení je znázorněn na obrázku:
Vysvětlení schématu zapojení třífázového asynchronního motoru na obrázcích a v textu
Rozvodná skříň třífázového motoru
Pokud je připojen třífázový asynchronní motor, je způsob připojení spojovacího kusu v rozvodné krabici následující:
Pokud je třífázový asynchronní motor připojen do rohu, je způsob připojení připojovacího kusu rozvodné krabice následující:
Existují dva způsoby zapojení třífázových asynchronních motorů: zapojení do hvězdy a trojúhelníku.
Triangulační metoda
U vinutí cívek se stejným napětím a průměrem drátu má metoda zapojení do hvězdy třikrát méně závitů na fázi (1,732krát) a třikrát menší výkon než metoda zapojení do trojúhelníku. Způsob zapojení hotového motoru byl stanoven tak, aby odolal napětí 380 V, a obecně není vhodný pro úpravy.
Způsob zapojení lze změnit pouze tehdy, pokud se úroveň třífázového napětí liší od běžných 380 V. Například, pokud je úroveň třífázového napětí 220 V, lze změnit způsob zapojení původního třífázového napětí 380 V do hvězdy na trojúhelník. Pokud je úroveň třífázového napětí 660 V, lze původní způsob zapojení třífázového napětí 380 V do trojúhelníku změnit na zapojení do hvězdy, přičemž výkon zůstává nezměněn. Obecně se nízkovýkonové motory zapojují do hvězdy, zatímco vysokovýkonové motory se zapojují do trojúhelníku.
Při jmenovitém napětí by se měl použít motor zapojený do trojúhelníku. Pokud se změní na motor zapojený do hvězdy, spadá do režimu provozu se sníženým napětím, což má za následek snížení výkonu motoru a rozběhového proudu. Při spouštění motoru s vysokým výkonem (zapojení do trojúhelníku) je proud velmi vysoký. Aby se snížil vliv rozběhového proudu na vedení, obvykle se používá snižování napětí při spouštění. Jednou z metod je změnit původní zapojení do trojúhelníku na zapojení do hvězdy. Po spuštění zapojení do hvězdy se motor znovu přepne na zapojení do trojúhelníku.
Schéma zapojení třífázového asynchronního motoru
Fyzické schéma dopředného a zpětného přenosu pro třífázové asynchronní motory:
Pro dosažení řízení motoru vpřed a vzad lze libovolné dvě fáze jeho napájení vzájemně upravovat (nazýváme to komutací). Fáze V obvykle zůstává nezměněna a fáze U a W se vzájemně upravují. Aby bylo zajištěno spolehlivé střídání fází motoru při zapojení dvou stykačů, mělo by být zapojení na horním portu kontaktu konzistentní a fáze by měla být upravena na spodním portu stykače. Vzhledem k záměně fázové posloupnosti obou fází je nutné zajistit, aby obě cívky KM nemohly být napájeny současně, jinak by mohlo dojít k vážným fázovým zkratům. Proto je nutné použít blokování.
Z bezpečnostních důvodů se často používá dvojitý blokovací obvod pro řízení chodu vpřed a vzad s blokováním tlačítek (mechanické) a blokováním stykačů (elektrické). Díky blokování tlačítek nelze současně zapnout dva stykače používané pro fázové nastavení, a to ani při současném stisknutí tlačítek vpřed a vzad, čímž se mechanicky zabrání fázovým zkratům.
Navíc kvůli vzájemnému blokování použitých stykačů, dokud je jeden ze stykačů zapnutý, jeho dlouhodobě sepnutý kontakt sepne. Tímto způsobem při aplikaci mechanického a elektrického dvojitého blokování nemůže dojít ke zkratům mezi fázemi v napájecím systému motoru, což účinně chrání motor a zabraňuje nehodám způsobeným zkraty mezi fázemi během fázové modulace, které by mohly spálit stykač.
Čas zveřejnění: 7. srpna 2023
