असिंक्रोनस एक्झिक्युटिव्ह मोटर्स

अॅसिंक्रोनस अॅक्ट्युएटर मोटर्सचा वापर स्वयंचलित नियंत्रण प्रणालींमध्ये विविध उपकरणांचे नियंत्रण आणि नियमन करण्यासाठी केला जातो.

एसिंक्रोनस ऍक्च्युएटर मोटर्स जेव्हा त्यांना विद्युत सिग्नल दिला जातो तेव्हा ते कार्य करण्यास सुरवात करतात, ज्याला ते शाफ्टच्या फिरण्याच्या किंवा त्याच्या रोटेशनच्या विशिष्ट कोनात रूपांतरित करतात. सिग्नल काढून टाकल्याने ब्रेकिंग उपकरणांचा वापर न करता चालू इंजिनच्या रोटरचे तात्काळ स्थिर स्थितीत संक्रमण होते. अशा मोटर्सचे ऑपरेशन क्षणिक परिस्थितीत नेहमीच चालू असते, परिणामी रोटरच्या रोटेशनची वारंवारता लहान सिग्नलसह स्थिर मूल्यापर्यंत पोहोचत नाही. वारंवार सुरू होणे, दिशा बदलणे आणि थांबणे हे देखील यात योगदान देतात.

डिझाईननुसार, एक्झिक्युटिव्ह मोटर्स दोन-फेज स्टेटर विंडिंगसह असिंक्रोनस मशीन आहेत, ज्यामुळे त्याच्या दोन टप्प्यांचे चुंबकीय अक्ष एकमेकांच्या सापेक्ष जागेत विस्थापित होतात आणि 90 अंशांच्या कोनात नाहीत.

स्टेटर वळणाच्या टप्प्यांपैकी एक फील्ड विंडिंग आहे आणि ते C1 आणि C2 लेबल केलेल्या टर्मिनल्सकडे नेले आहे.दुसरा, कंट्रोल कॉइल म्हणून काम करतो, U1 आणि U2 असे लेबल असलेल्या टर्मिनल्सशी वायर जोडलेले असतात.

स्टेटर विंडिंगचे दोन्ही टप्पे समान वारंवारतेच्या संबंधित पर्यायी व्होल्टेजसह पुरवले जातात. तर उत्तेजना कॉइल सर्किट पुरवठा नेटवर्कशी स्थिर व्होल्टेज U सह जोडलेले आहे आणि कंट्रोल कॉइल सर्किटला कंट्रोल व्होल्टेज Uy (Fig. 1, a, b, c) स्वरूपात सिग्नल पुरवला जातो.

तांदूळ. 1. नियंत्रणादरम्यान एसिंक्रोनस एक्झिक्युटिव्ह मोटर्स चालू करण्यासाठी योजना: a — मोठेपणा, b — फेज, c — मोठेपणाचा टप्पा.

परिणामी, स्टेटर विंडिंगच्या दोन्ही टप्प्यांमध्ये संबंधित प्रवाह उद्भवतात, जे कॅपेसिटर किंवा फेज रेग्युलेटरच्या स्वरूपात समाविष्ट केलेल्या फेज-शिफ्टिंग घटकांमुळे, वेळेत एकमेकांच्या सापेक्ष स्थलांतरित केले जातात, ज्यामुळे उत्तेजना वाढते. एक लंबवर्तुळाकार फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र, ज्यामध्ये गिलहरी पिंजरा रोटर समाविष्ट आहे.

मोटरचे ऑपरेटिंग मोड बदलताना, लंबवर्तुळाकार फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र मर्यादित प्रकरणांमध्ये सममितीच्या स्थिर अक्षासह किंवा गोलाकार फिरते, ज्यामुळे मोटरच्या गुणधर्मांवर परिणाम होतो.

एक्झिक्युटिव्ह मोटर्सची सुरूवात, गती नियमन आणि थांबणे हे चुंबकीय क्षेत्राच्या निर्मितीच्या परिस्थितीनुसार मोठेपणा, फेज आणि मोठेपणा-फेज नियंत्रणाद्वारे निर्धारित केले जाते.

मोठेपणा नियंत्रणामध्ये, उत्तेजित कॉइलच्या टर्मिनल्सवरील व्होल्टेज U अपरिवर्तित ठेवले जाते आणि केवळ Uy व्होल्टेजचे मोठेपणा बदलते. या व्होल्टेजमधील फेज शिफ्ट, डिस्कनेक्ट केलेल्या कॅपेसिटरमुळे, 90 ° (चित्र 1, अ) आहे.

फेज कंट्रोल हे या वस्तुस्थितीद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे की U आणि Uy व्होल्टेज अपरिवर्तित राहतात आणि फेज रेग्युलेटर (चित्र 1, बी) च्या रोटरला फिरवून त्यांच्यामधील फेज शिफ्ट समायोजित केले जाते.

मोठेपणा-फेज नियंत्रणासह, जरी केवळ व्होल्टेज Uy चे मोठेपणा नियंत्रित केले जाते, परंतु त्याच वेळी, उत्तेजना सर्किटमध्ये कॅपेसिटरच्या उपस्थितीमुळे आणि स्टेटर विंडिंगच्या टप्प्यांच्या इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक परस्परसंवादामुळे, एकाच वेळी उत्तेजनासाठी विंडिंग टर्मिनल्सवरील व्होल्टेजच्या टप्प्यात बदल आणि या व्होल्टेज आणि कंट्रोल कॉइलच्या टर्मिनल्समधील व्होल्टेजमधील फेज शिफ्ट (चित्र 1, c).

काहीवेळा, फील्ड विंडिंग सर्किटमधील कॅपेसिटर व्यतिरिक्त, कंट्रोल विंडिंग सर्किटमध्ये एक कॅपेसिटर प्रदान केला जातो, जो प्रतिक्रियाशील चुंबकीय शक्तीची भरपाई करतो, ऊर्जा नुकसान कमी करतो आणि इंडक्शन मोटरची यांत्रिक वैशिष्ट्ये सुधारतो.

मोठेपणा नियंत्रणामध्ये, रोटरच्या गतीची पर्वा न करता एक गोलाकार फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र नाममात्र सिग्नलवर पाहिले जाते आणि जेव्हा ते कमी होते, तेव्हा ते लंबवर्तुळाकार बनते. फेज कंट्रोलच्या बाबतीत, गोलाकार फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र केवळ नाममात्र सिग्नलसह उत्तेजित होते आणि U आणि Uy व्होल्टेजमधील फेज शिफ्ट, रोटरचा वेग विचारात न घेता 90 ° इतका असतो आणि वेगळ्या फेज शिफ्टसह लंबवर्तुळाकार होतो. अॅम्प्लिट्यूड-फेज कंट्रोलमध्ये, गोलाकार फिरणारे चुंबकीय क्षेत्र केवळ एका मोडमध्ये अस्तित्वात असते - मोटर सुरू करण्याच्या वेळी नाममात्र सिग्नलवर, आणि नंतर, जेव्हा रोटर गती वाढवते तेव्हा ते लंबवर्तुळाकार बनते.

सर्व नियंत्रण पद्धतींमध्ये, रोटरचा वेग रोटेटिंग चुंबकीय क्षेत्राचे स्वरूप बदलून नियंत्रित केला जातो आणि कंट्रोल कॉइलच्या टर्मिनल्सवर लागू व्होल्टेजचा टप्पा 180 ° ने बदलून रोटरच्या रोटेशनची दिशा बदलली जाते. .

एसिंक्रोनस एक्झिक्युटिव्ह मोटर्सवर स्वयं-चालित पॉवरच्या कमतरतेच्या बाबतीत विशिष्ट आवश्यकता लादल्या जातात ज्यामुळे रोटर वेग नियंत्रण, गती, मोठ्या टॉर्क सुरू आणि त्यांच्या वैशिष्ट्यांच्या रेखीयतेच्या सापेक्ष संरक्षणासह कमी नियंत्रण शक्ती.

स्वयं-चालित असिंक्रोनस एक्झिक्युटिव्ह मोटर्स कंट्रोल सिग्नलच्या अनुपस्थितीत रोटरच्या उत्स्फूर्त रोटेशनच्या स्वरूपात प्रकट होतात. हे एकतर रोटर विंडिंग-पद्धतीने स्वयं-चालित असलेल्या अपर्याप्त मोठ्या सक्रिय प्रतिकारामुळे किंवा मोटरच्या स्वत:-तंत्रज्ञानी स्वयं-चालित खराब कार्यक्षमतेमुळे होते.

पहिले मोटर्सच्या डिझाइनमध्ये काढून टाकले जाते, जे वाढीव वळण प्रतिरोध आणि क्रिटिकल स्लिप scr = 2 — 4 सह रोटरचे उत्पादन प्रदान करते, जे या व्यतिरिक्त, रोटर गती नियंत्रणाची विस्तृत स्थिर श्रेणी प्रदान करते आणि दुसरे - काळजीपूर्वक असेंब्लीसह चुंबकीय सर्किट आणि मशीन कॉइलचे उच्च-गुणवत्तेचे उत्पादन.

वाढीव सक्रिय प्रतिकारासह शॉर्ट-सर्किट रोटरसह असिंक्रोनस एक्झिक्युटिव्ह मोटर्स कमी गतीने दर्शविल्या जातात ज्यामध्ये इलेक्ट्रोमेकॅनिकल टाइम स्थिरांक असतो — जेव्हा रोटरने सिंक्रोनस गतीच्या शून्य ते अर्ध्यापर्यंत वेग पकडला — Tm = 0.2 — 1.5 s , नंतर स्वयंचलित इंस्टॉलेशन्समध्ये पोकळ नॉन-चुंबकीय रोटर असलेल्या कार्यकारी मोटर्सना नियंत्रणासाठी प्राधान्य दिले जाते, ज्यामध्ये इलेक्ट्रोमेकॅनिकल टाइम कॉन्स्टंटचे मूल्य कमी असते — Tm = 0.01 — 0.15 s.

हाय-स्पीड होलो नॉन-मॅग्नेटिक रोटर इंडक्शन एक्झिक्युटिव्ह मोटर्समध्ये पारंपारिक बांधकामाच्या चुंबकीय सर्किटसह बाह्य स्टेटर आणि उत्तेजना आणि नियंत्रण विंडिंग्स म्हणून कार्य करणारे टप्पे असलेले दोन-फेज विंडिंग आणि लॅमिनेटेड फेरोमॅग्नेटिक पोकळीच्या स्वरूपात अंतर्गत स्टेटर दोन्ही असतात. इंजिन बेअरिंग शील्डवर सिलेंडर बसवले.

स्टेटर्सचे पृष्ठभाग हवेच्या अंतराने विभक्त केले जातात, ज्याचा रेडियल दिशेने 0.4 - 1.5 मिमी आकार असतो. एअर गॅपमध्ये, 0.2 - 1 मिमीच्या भिंतीची जाडी असलेला अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचा ग्लास आहे, जो मोटर शाफ्टवर निश्चित केला आहे. पोकळ नॉन-चुंबकीय रोटरसह असिंक्रोनस मोटर्सचा निष्क्रिय प्रवाह मोठा असतो आणि 0.9 Aznom पर्यंत पोहोचतो आणि नाममात्र कार्यक्षमता = 0.2 — 0.4.

ऑटोमेशन आणि टेलिमेकॅनिक्स इंस्टॉलेशन्समध्ये, 0.5 - 3 मिमीच्या भिंतीची जाडी असलेल्या पोकळ फेरोमॅग्नेटिक रोटरसह मोटर्स वापरल्या जातात. कार्यकारी आणि सहायक मोटर्स म्हणून वापरल्या जाणार्‍या या मशिन्समध्ये अंतर्गत स्टेटर नसतो आणि रोटर एका दाबलेल्या किंवा दोन टोकाच्या धातूच्या प्लगवर बसवलेला असतो.

स्टेटरच्या पृष्ठभागाच्या आणि रेडियल दिशेने रोटरमधील हवेतील अंतर फक्त 0.2 - 0.3 मिमी आहे.

पोकळ फेरोमॅग्नेटिक रोटरसह मोटर्सची यांत्रिक वैशिष्ट्ये पारंपारिक गिलहरी-जखमेच्या रोटरसह तसेच पोकळ नॉन-चुंबकीय सिलेंडरच्या स्वरूपात बनविलेल्या रोटरच्या वैशिष्ट्यांपेक्षा रेखीय जवळ असतात.

कधीकधी पोकळ फेरोमॅग्नेटिक रोटरची बाह्य पृष्ठभाग 0.05 - 0.10 मिमी जाडी असलेल्या तांब्याच्या थराने झाकलेली असते आणि मोटरची रेट पॉवर आणि टॉर्क वाढविण्यासाठी त्याच्या शेवटच्या पृष्ठभागावर 1 मिमी पर्यंत तांब्याचा थर असतो, परंतु त्याची कार्यक्षमता काहीशी कमी होते.

पोकळ फेरोमॅग्नेटिक रोटरसह मोटर्सचा एक महत्त्वपूर्ण तोटा म्हणजे हवेच्या अंतराच्या असमानतेमुळे स्टेटरच्या चुंबकीय सर्किटला रोटरचे एकतर्फी चिकटणे, जे पोकळ नॉन-चुंबकीय रोटर असलेल्या मशीनमध्ये होत नाही. पोकळ फेरोमॅग्नेटिक रोटर मोटर्स स्वयं-चालित नसतात; ते शून्य ते सिंक्रोनस रोटर गतीपर्यंत गती श्रेणीवर स्थिरपणे कार्य करतात.

स्टील किंवा कास्ट आयर्न सिलिंडरच्या रूपात विंडिंग न करता बनवलेल्या प्रचंड फेरोमॅग्नेटिक रोटरसह असिंक्रोनस एक्झिक्युटिव्ह मोटर्स त्यांच्या डिझाइनची साधेपणा, उच्च शक्ती, उच्च प्रारंभ टॉर्क, दिलेल्या गतीने ऑपरेशनची स्थिरता याद्वारे ओळखल्या जातात आणि असू शकतात. रोटरवर खूप उच्च क्रांतीवर वापरले जाते.

मोठ्या फेरोमॅग्नेटिक रोटरसह उलट्या मोटर्स आहेत, जे बाह्य फिरत्या भागाच्या रूपात बनवले जातात.

असिंक्रोनस एक्झिक्युटिव्ह मोटर्स अपूर्णांकांपासून अनेक शंभर वॅट्सपर्यंत रेट केलेल्या पॉवरसाठी तयार केल्या जातात आणि 50 हर्ट्झच्या वारंवारतेसह व्हेरिएबल व्होल्टेज स्त्रोतांकडून उर्जेसाठी तसेच 1000 हर्ट्झ आणि त्याहून अधिक फ्रिक्वेन्सी वाढविण्यासाठी डिझाइन केल्या आहेत.
हे देखील वाचा: सेल्सिन्स: उद्देश, साधन, कृतीचे तत्त्व