Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
HELUPOWER
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Rozruch silnika indukcyjnego pierścieniowego

06 Paź 2018 14:14 1722 70
  • Poziom 8  
    Chciałem się zapytać jeśli chodzi o zrozumienie charakterystyki rozruchu silnika indukcyjnego (pierścieniowego) trójfazowego. Gdyż wiem na czym polega rozruch (czyli proces załączania od nieruchomego silnika do stanu nominalnego)

    I właśnie ten stan nominalny mnie zastanawia, bo ja widzę te charakterystyki które pokazują rozruch czyli krytyczny moment obrotowy ale nagle te wartości spadają do zera i to mnie zastanawia czy nie powinna być ona stała po rozruchu ? Że silnik dalej działa po rozruchu bo jakoś mi to nie pasuje

    Rozruch silnika indukcyjnego pierścieniowego

    Rozruch silnika indukcyjnego pierścieniowego
    (do tego to tylko podpunkt a)

    Myślałem na początku że tą nominalną jest właśnie to 0 ale dziwne jest to że 0 jest nominalną skoro to jest jakby zatrzymanie silnika
  • HELUPOWER
  • Poziom 42  
    Xenon02 napisał:
    Myślałem na początku że tą nominalną jest właśnie to 0

    Moment rozruchowy przy prędkości obrotowej nie może wynosić 0, bo wtedy po włączeniu zasilania silnik by nie ruszył - siła działająca na wirnik byłaby zerowa, a wtedy trudno spodziewać się ruchu wirnika.
    Spójrz - Załączasz silnik (jego prędkość obrotowa wynosi 0). Na wirnik działa moment obrotowy powiedzmy 0.5M. Wał zaczyna się kręcić. to co dziele się dalej pominiemy, ale zatrzymajmy się w miejscu gdzie moment spada do 0. Gdy silnik jest nieobciążony, to po włączeniu jego wał osiąga prędkość obrotową zbliżoną do prędkości wirowania pola magnetycznego. Gdyby moment nie spadał do 0, to wał właściwie przyspieszałby w nieskończoność, a nie może kręcić się szybciej niż pole magnetyczne (tzn może, ale wtedy będzie hamulcem a nie silnikiem).
  • HELUPOWER
  • Poziom 8  
    Trochę nie za bardzo rozumiem bo moment obrotowy to jakby (Nm czyli siła * długość ramienia wirnik i siła pola magnetycznego) to czemu prędkość obrotowa jest 0 jak załączamy silnik jak moment obrotowy powiedzmy wynosi 0,5 i wał się rusza. Czyli jest moment obrotowy przy załączaniu. A moment obrotowy to siła działająca na ramieniu a skoro na silniku elektrycznym właśnie oddziałuje pole elektromagnetyczne to jakby jest moment to i jest prędkość obrotowa a jak moment spada do 0 to nie ma siły działającej na ten wirnik więc wał się nie rusza a prędkość wynosi dalej 0.
  • Poziom 42  
    A teraz przepisz to jeszcze raz tak żebym zrozumiał o co ci chodzi. Jak zaczynamy zdania, interpunkcja, składnia itp.
  • Poziom 8  
    Moment obrotowy (Nm czyli siła * długość ramienia) czyli wirnik + siła pola elektromagnetycznego. Dzięki temu mamy moment obrotowy ( z tego co czytałem). Ale rzecz jest taka że czemu w takim razie prędkość obrotowa wynosi 0 jak załączamy silnik skoro jak napisałeś (zakładałeś) że moment obrotowy wynosi 0,5 M i to wprawia wałek w ruch więc jest moment obrotowy. A jak on wynosi 0 to prędkość również a w rezultacie silnik się nie załączy.

    Tak to jakoś zrozumiałem czytając definicje momentu oraz prędkości obrotowej
  • Poziom 42  
    Moment to siła * ramię. Proste. Prędkość obrotowa też nie budzi wątpliwości mam nadzieję.
    Xenon02 napisał:
    czemu w takim razie prędkość obrotowa wynosi 0 jak załączamy silnik

    Bo w momencie załączenia silnika silnik się nie obraca, tak samo jak nie obracał się przed załączeniem. Dopiero po załączeniu zaczyna się obracać.
    Xenon02 napisał:
    skoro jak napisałeś (zakładałeś) że moment obrotowy wynosi 0,5 M i to wprawia wałek w ruch więc jest moment obrotowy.

    No tak. Tyle, że po włączeniu silnika działa na wirnik moment 0,5 powiedzmy, ale wirnik nie obraca się ze znamionową prędkością natychmiast. Musi się rozpędzić. Dlatego gdy po włączeniu mając moment 0.5 silnik sienie obraca - bo jeszcze się nie rozpędził.
    Xenon02 napisał:
    A jak on wynosi 0 to prędkość również a w rezultacie silnik się nie załączy.

    Źle patrzysz na tą tabelę. Moment nie wynosi 0 podczas rozruchu. On spada do zera gdy silnik już ruszy. To że nie działa na niego siła nie znaczy że się nie obraca. Tutaj odsyłam do zasad dynamiki newtona.
  • Poziom 8  
    Rozumiem to w takim razie jak dobrze to wszystko zrozumiałem moment wynosi 0 ale prędkość już nie (1 prawo dynamiki newtona). A jak chcemy uzyskać więcej mocy to dodajemy więcej siły czyli większy moment obrotowy. A moje kolejne pytanie jest takie koro nie musimy mu dawać więcej momentu obrotowego to po co jest dalej zasilany prądem skoro jak dobrze zrozumiałem jest potrzebny do rozruchu (chodzi tu o manipulację prędkością i jego zatrzymaniem ?) czy czymś więcej bo silniki o stałym obciążeniu dalej są podpięte pod zasilania.

    Kraniec_Internetów napisał:
    No tak. Tyle, że po włączeniu silnika działa na wirnik moment 0,5 powiedzmy, ale wirnik nie obraca się ze znamionową prędkością natychmiast. Musi się rozpędzić. Dlatego gdy po włączeniu mając moment 0.5 silnik sienie obraca - bo jeszcze się nie rozpędził.


    Tego nie za bardzo rozumiem (jakoś nie rozumiem czytając tego)
  • Pomocny post
    Poziom 42  
    Xenon02 napisał:
    A moje kolejne pytanie jest takie koro nie musimy mu dawać więcej momentu obrotowego to po co jest dalej zasilany prądem skoro jak dobrze zrozumiałem jest potrzebny do rozruchu (chodzi tu o manipulację prędkością i jego zatrzymaniem ?) czy czymś więcej bo silniki o stałym obciążeniu dalej są podpięte pod zasilania.

    No przecież to nie jest tak, że podłączysz silnik do zasilania, odłączysz a on będzie dalej kręcił się wiecznie :)
    Silnik bez obciążenia pracuje przy prędkości n1 wg schematu. Moment tam jest bliski 0 (dokładnie 0 nie wynosi, bo jeszcze są opory toczenia itp). Jeżeli go obciążysz, to jego prędkość obrotowa spadnie, więc moment obrotowy wzrośnie i całość pracuje z pewnym momentem obrotowym z niższą prędkością obrotową niż n1.
    Xenon02 napisał:
    Tego nie za bardzo rozumiem (jakoś nie rozumiem czytając tego)

    Chodzi o to, że w chwili podania napięcia na silnik płynie przez niego prąd, wytwarza się pole magnetyczne a na wirnik działa siła (moment rozruchowy). Natomiast sam wirnik jeszcze się nie obraca, gdyż zacznie obracać się w chwili późniejszej od t0.
    Tak samo gdy włączasz żarówkę. W chwili włączenia płynie przez nią prąd, ale żarnik nie świeci. Czemu? Bo jeszcze się nie nagrzał.
  • Poziom 8  
    Czyli jak dobrze zrozumiałem (oby) Załączam silnik (wytwarza się pole elektromagnetyczne) z tego powodu że musi ruszyć wytwarza się moment rozruchowy który jest bardzo wysoki i wytwarza wielkie straty w mocy I wytwarza małe prędkości obrotowe - moment rozruchu powoli spada gdyż silnik uzyskuje obroty jakie powinien mieć na dane obciążenie. Spada do prawie 0 (może mieć więcej w zależności od obciążenia bo jak jest 0 to silnik jest w stanie spoczynku). A prędkość obrotowa spada z powody obciążenia (urządzenie pobierające moc silnika) a wzrasta moment obrotowy by to wszystko ustabilizować (większa siła z powodu zapotrzebowania więcej mocy więc musi wytworzyć więcej obrotów)

    Jeśli to co powiedziałem się zgadza wpiszę to do zamknięcia tematu.
  • Pomocny post
    Poziom 42  
    W zasadzie się zgadza. Jedynie:
    Xenon02 napisał:
    (może mieć więcej w zależności od obciążenia bo jak jest 0 to silnik jest w stanie spoczynku)

    Jeżeli ma większą prędkość obrotową to jest hamulcem (nie mylić z prądnicą). Wtedy silnik kręci się, a ty go jeszcze mechanicznie napędzasz starając się prędkość zwiększyć.
  • Poziom 8  
    Czyli ogółem to co powiedziałem powyżej jest jakby prawidłowe
  • Pomocny post
    Poziom 42  
    Tak. Geneza powstawania strat podczas rozruchu jest nieco inna, ale nie o to pytałeś.
  • Poziom 8  
    Jak Załączamy silnik (wytwarza się pole elektromagnetyczne) z tego powodu że musi ruszyć wytwarza się moment rozruchowy który jest bardzo wysoki i wytwarza wielkie straty w mocy I wytwarza małe prędkości obrotowe - moment rozruchu powoli spada gdyż silnik uzyskuje obroty jakie powinien mieć na dane obciążenie. Spada do prawie 0 (może mieć więcej w zależności od obciążenia bo jak jest 0 to silnik jest w stanie spoczynku). A prędkość obrotowa spada z powody obciążenia (urządzenie pobierające moc silnika) a wzrasta moment obrotowy by to wszystko ustabilizować (większa siła z powodu zapotrzebowania więcej mocy więc musi wytworzyć więcej obrotów)
  • Poziom 42  
    Autor mi wysłał pytanie na PW, po czym powiedziałem mu jak odblokować temat.
    Cytat:
    To jak mamy moment obrotowy jest prawie równy zero z prędkością równa polu magnetycznego to jak tak mały moment jest w stanie potrzymać tą prędkość jak są możliwe opory (mechaniczne) których mała siła nie będzie w stanie to podtrzymać. Dajmy na to opór powietrza który na pewno spowalnia obroty to czemu akurat moment jest bliski zeru bo (bez obciążenia czyli jakiegoś odbiornika elektrycznego)

    Moment jest bliski 0, ale nie wynosi 0. Jego wartość jest dokładnie taka, jaka jest wymagana by przezwyciężyć opory toczenia, opór powietrza itp.
    Kłania się budowa silnika indukcyjnego. Tłumaczył jego zasady nie będę, bo obrazek wyraża więcej niż tysiąc słów, a film więcej niż tysiąc obrazków ;)
    https://youtu.be/AQqyGNOP_3o
  • Poziom 8  
    Ciekawi mnie również moment rozruchowy metodą zmiany częstotliwości napięcia. Najbardziej mnie zastanawiają 3 różne punkty "0" momentu obrotowego.Nie powinny mieć wspólnego ? ponieważ Moment to siła działająca na np wirnik i żeby to były 3 momenty które zaczynają swoją pracę bez obciążenia w innym czasie.

    Obrazek 2 podpunkt b)
  • Poziom 42  
    Spójrz proszę gdzie na wykresie masz moment obrotowy, a gdzie prędkość obrotową, następnie co powoduje różnice między wykresami. Bo w powyższym poście coś definitywnie pokręciłeś, więc ciężko mi odpowiedzieć.
  • Poziom 8  
    Zapomniałem doczytać ;D. Ale w sumie pytanie będzie wyglądał podobnie.

    Zastanawia mnie dlaczego są 3 wskazania. Skoro chodzi o 1 silnik ? oczywiście są 3 cewki (lub 2 ze względu na jaki silnik) ale czemu akurat każda z nich pokazuje w innym odstępie moment obrotowy skoro obracają tylko wirnik a jak już to chyba wytwarza ten moment cały silnik a nie 1 cewka ?

    Kolejne pytanie wygląda tak że jak napięcie może wpłynąć na obroty (w książkach piszą że tylko prędkości obrotowe) skoro jak jest mniejsze napięcie to i również mniejszy moment obrotowy. Plus z tego wykresu (Obraz 2 pod punkt b) wywnioskowałem że 3 cewki są podłączone do 2 fazy i różnią się tylko napięciem. A napięcie chyba dużo nie daje kiedy 3 cewki nie mają przesunięcia fazowego a co za tym wirnik stoi.

    Albo na przykład w silniku pierścieniowym. Jest dodatkowa rezystancja która zmniejsza prąd rozruchowy i zwiększa moment obrotowy. Jak skoro potrzebuję prądu by w momencie rozruchu uzyskać jakiekolwiek prędkości obrotowe (Moc P= U*I)
  • Poziom 43  
    @Xenon02 Coraz gorzej. Może najpierw poczytaj o silniku trójfazowym ASYNCHRONICZNYM i jego zasadzie pracy. Oraz, co to jest tzw. poślizg w silnikach asynchronicznych, i dlaczego jest on niezbędny do działania takiego silnika. Silnik pierścieniowy tym różni się od klatkowego, że możesz regulowć prąd płynący przez ,,klatkę" wirnika. Niczym wiecej. To tak najbardziej przystępnie.
  • Poziom 42  
    Nadal wszystko pokręciłeś.
    Na pierwszym wykresie wcale nie chodzi o 3 uzwojenia silnika, a o charakterystykę silnika dla różnych rezystancji dodatkowych wpiętych w obwód wirnika.
    Rozruch silnika indukcyjnego pierścieniowego
    To ta na dole.
    Zwykle silnik pracuje ze zwartym uzwojeniem wirnika (rezystancja dodatkowa wynosi 0). Pamiętaj, że taki silnik jest w zasadzie transformatorem - prąd płynący przez uzwojenia stojana wytwarza pole magnetyczne, które w wirniku indukuje prąd. I w uproszczeniu, mniejszy prąd wirnika (strony wtórnej transformatora) sprawia, że po stronie pierwotnej (stojan) również płyną mniejsze prądy. Na tym właśnie polega rozruch silnika pierścieniowego.
    Obrazek drugi jest w zasadzie bardzo prosty do wyjaśnienia.
    a)
    Mamy charakterystykę pracy przy częstotliwości znamionowej f. Zmniejszenie częstotliwości powoduje "ściśnięcie" charakterystyki, więc prędkość n1 jest mniejsza (zgodna ze wzorem na wikipedii), a moment krytyczny wystąpi dla odpowiednio niższej prędkości obrotowej (zmieni się poślizg krytyczny).
    b)
    tu za to zmieniamy napięcie zasilania. Co widać na powyższym rysunku, moment obrotowy przy danej prędkości obrotowej jest proporcjonalny do napięcia zasilania.
  • Poziom 8  
    A wracając jeszcze do prądu i napięcia.
    Skoro jak jest większe obciążenie to potrzebny jest większy moment obrotowy, a prędkość obrotowa maleje. Logiczne ale co ma zmiana natężenia do wzrostu momenty obrotowego a co napięcie co zwiększa prędkość obrotową i zmniejsza moment obrotowy ?

    Skoro siła zależy od prądu i napięcia, że jak natężenie lub napięcie się zmienia to oba parametry maleją.

    Moment to wiadomo siła na (dany obiekt) A prędkość obrotowa to sama nazwa mówi
  • Poziom 43  
    ALe że kiciu zakręcił gościa jeszcze uwierzy że jest motylem.

    KOl. Xenon cała rozkosz pierścieniowego silnika jest taka że moment maksymalny = moment krytyczny i można uzyskać przy obrotach =0 . Czyli silnik ma wtedy największy moment jaki może uzyskać w ogóle.
    I jest to dobre. Jak się posiada parametry silnika to można z nich wyliczyć odpowiednią rezystancję w obwodzie wirnika.
  • Poziom 43  
    Xenon02 napisał:
    A wracając jeszcze do prądu i napięcia.
    Skoro jak jest większe obciążenie to potrzebny jest większy moment obrotowy, a prędkość obrotowa maleje. Logiczne ale co ma zmiana natężenia do wzrostu momenty obrotowego a co napięcie co zwiększa prędkość obrotową i zmniejsza moment obrotowy ?
    A co to jest U * I Szanowny ? O mocy ty slyszałeś ?
  • Poziom 8  
    Strumien swiadomosc... napisał:
    ALe że kiciu zakręcił gościa jeszcze uwierzy że jest motylem.

    Motylem może nie ale kto wie ...

    Strumien swiadomosc... napisał:
    KOl. Xenon cała rozkosz pierścieniowego silnika jest taka że moment maksymalny = moment krytyczny i można uzyskać przy obrotach =0 . Czyli silnik ma wtedy największy moment jaki może uzyskać w ogóle.

    Tak jak mówiłem o obciążeniach. Brak obciążenia = Niski Moment obrotowy/A wysoka prędkość obrotowa (prawie równa polu magnetycznemu n1 jak na wykresach z 1 postu)
    Ale moje główne pytanie brzmiało bardziej dlaczego napięcie Prędkość obrotową a dlaczego natężenie Moment obrotowy.
    Krzysztof Kamienski napisał:
    A co to jest U * I Szanowny ? O mocy ty slyszałeś ?


    Tak milordzie ;3 I jest to wzór na Moc ;D Fajnie że powiedziałeś mi o tym wzorze tylko że sprawa jest taka że dlaczego natężenie N.m (moment) a dlaczego napięcie n (prędkość obrotowa).
    Kiedy jest obciążenie jasne że jest potrzebna większa moc więc jakby zmniejszenie napięcia lub natężenia (spowodowałby spadek I Prędkości obrotowej I Momenty obrotowego) Musi być siła któraby to rozpędziła prawda ?
  • Poziom 42  
    Strumien swiadomosc... napisał:
    ALe że kiciu zakręcił gościa jeszcze uwierzy że jest motylem.

    Co?
    Xenon02 napisał:
    Logiczne ale co ma zmiana natężenia do wzrostu momenty obrotowego a co napięcie co zwiększa prędkość obrotową i zmniejsza moment obrotowy ?

    Tutaj sprawa jest dość prosta. Jeżeli mamy przewodnik (uzwojenie wirnika) przez który płynie prąd, a sam przewodnik znajduje się w polu magnetycznym, to działa na niego siła:
    F=B*I*l
    https://pl.wikipedia.org/wiki/Regu%C5%82a_lewej_d%C5%82oni

    Gdzie F to siła elektrodynamiczna, B to natężenie pola magnetycznego, I to prąd płynący przez przewodnik, a l to długość przewodnika. Długość przewodnika się nie zmienia, natężenie pola magnetycznego też jest mniej więcej stałe (w uproszczeniu). Tak więc zmniejszenie prądu spowoduje zmniejszenie siły, a więc i momentu obrotowego (siła razy ramię).
    Prąd wirnika możemy regulować zmieniając rezystancję w obwodzie wirnika. Zmiana prądu daje wprost proporcjonalną zmianę momentu.
    Z napięciem jest nieco więcej zabawy. Zmniejszając napięcie zmniejszamy jednocześnie natężenie pola magnetycznego, oraz siłę elektromotoryczną indukowaną w uzwojeniach wirnika (a więc i prąd w wirniku). Tak więc zmiana napięcia zasilania do 0.7Un (wartości znamionowej), da spadek momentu o około 0.7*0.7=0.5. Zmienia się on więc kwadratowo w stosunku do napięcia.
  • Poziom 43  
    Xenon02 napisał:
    Ale moje główne pytanie brzmiało bardziej dlaczego napięcie Prędkość obrotową a dlaczego natężenie Moment obrotowy

    W silniku asynchronicznym nie jest to takie proste bo występują 2 przyczyny powstawania momentu jest to siła em transformacji i siła em rotacji.
    Obydwie sa przeciwstawne i zmienne w przebiegu funkcji.

    Po prostu im więcej się transformuje na wirnik napięcia tym wyższa jest jego prędkość obrotowa i częstotliwość i mniej się indukuje z rotacji bo częstotliwości są podobne co do wartości i kierunku.
  • Poziom 42  
    Strumien swiadomosc... napisał:
    W silniku asynchronicznym nie jest to takie proste bo występują 2 przyczyny powstawania momentu jest to siła em transformacji i siła em rotacji.
    Obydwie sa przeciwstawne i zmienne w przebiegu funkcji.

    Po prostu im więcej się transformuje na wirnik napięcia tym wyższa jest jego prędkość obrotowa i częstotliwość i mniej się indukuje z rotacji bo częstotliwości są podobne co do wartości i kierunku.

    I ja tu przekonuję autora do bycia motylem? :P

    Kolega wyżej chciał powiedzieć, że przy większym obciążeniu silnika wirnik obraca się trochę wolniej, bo dzięki temu większa jest różnica częstotliwości stojana i wirnika, co z kolei powoduje szybszą zmianę pola magnetycznego przenikającego wirnik a dalej - większy prąd przez niego płynący. A jak już wcześniej pisałem - większy prąd to większy moment. Silnik indukcyjny to w zasadzie transformator. Silnik pierścieniowy to dokładnie transformator, w dodatku z opcją falownika.
  • Poziom 43  
    Kraniec_Internetów napisał:
    Silnik pierścieniowy to dokładnie transformator, w dodatku z opcją falownika.

    I przesówacz fazy, w zależności pod jakim kątem ustawimy stojan/ wirnik.
  • Poziom 8  
    Rozruch silnika indukcyjnego pierścieniowego

    Postanowiłem zrobić prowizoryczny rysunek dla wizualizacji obu przypadków jak chodzi o napięcie i natężenie. Mają oni dosyć podobnie jak chodzi o działanie pola tylko różnica jest taka że w pierścieniowym to wirnik wytwarza pole a w klatkowym stojan.

    Chociaż na natężenie pola magnetycznego zależy natężenie prądu.
    A jak zmniejszyły napięcie to zmniejsza się też i natężenie co w sumie zmniejsza i moment obrotowy i prędkość obrotową. Co jak patrzę na wykresy to tak za bardzo nie sensu jak patrzę
  • Poziom 42  
    Xenon02 napisał:
    Mają oni dosyć podobnie jak chodzi o działanie pola tylko różnica jest taka że w pierścieniowym to wirnik wytwarza pole a w klatkowym stojan.

    Nie do końca. W obu silnikach pole wytwarza i stojan i wirnik. Zasilanie podłączasz do stojana, płynie przez niego prąd i wytwarza się pole magnetyczne. Pole to indukuje prąd w wirniku, a skoro przez wirnik płynie prąd to wytwarza od własne pole magnetyczne.