Асинхрона машина — разлика између измена

'''Асинхрона (индукциона) машина''' је врста [[електрична машина|електричне машине]] за [[наизменична струја|наизменичну струју]]. Код асинхроних машина, брзина обртања [[ротор]]а и брзина обртања [[магнетско поље|обртног магнетног поља]] нису сихнронизоване, па отуда име. Асинхроне машине за разлику од [[синхрона машина|синхроне машине]] не могу да производе реактивну снагу, па се у главном користе као електромотори.

 

Нека је [[статор|статорски]] намотај машине прикључен на систем [[полифазни системи|наизменичних трофазних напона]]. Када кроз намотаје статора протичу трофазне наизменичне струје, оне стварају обртно магнетско поље, које обрће ротор брзином Ω. Обртно поље ротира у зазору и затвара се кроз статор и ротор, због чега се у проводницима [[електромагнетна индукција|индукују]] одговарајуће [[електромоторна сила|електромоторне силе]].

 

Намотаји су по својој природи омско-индуктивног карактера. За магнећење [[магнет]]ног материјала и ваздушног зазора између статора и ротора потребна је реактивна енергија. Како асинхрона машина не може да производи реактивну енергију, она је мора узимати из мреже. Струја коју напон мреже тера кроз намот ће увек бити индуктивна. Због тога је асинхрона машина у и моторском и у генераторском режиму потрошач реактивне енергије, што је један од основних разлога зашто се асинхрона машина користи претежно као мотор. У генераторском режиму асинхрона машина се користи у оквиру аутономних електроенергетских система и тада се реактивна енергија обезбеђује из [[кондензатор]]ске батерије. У великим индустријским потрошачима са пуно асинхроних мотора великих снага, често се постављају статички компензатори (углавном кондензаторска батерија) за поправку [[фактор снаге|фактора снаге]], да се [[реактивна енергија]] не повлачи из мреже, са обзиром да се плаћа.

 

Разлика између брзине обртања ротора и брзине обртног поља описује се величином која се назива клизање. Клизање се израчунава по формули:

 

 

где је:

 

Синхрона механичка брзина обртања зависи од број пари полова и износи

Вредност фреквенције струје у ротору у номиналном режиму износи неколико херца, па су губици у ротору услед [[хистерезис]]а и [[вртложне струје|вртложних струја]] занемарљиви у односу на губитке у статору.

 

Статор асинхроне машине се израђује од [[феромагнетизам|феромагнетног материјала]] у облику лимова, који се слажу у пакете потребне дужине, при чему се између лимова поставља изолација. Овакво ламелирање се врши како би се смањили губици услед [[хистерезис]]а и [[вртложне струје|вртложних струја]]. Магнетни лимови од којих се прави језгро су легирани [[силицијум]]ом ради сузбијања губитака због хистерезиса, пошто додатак силицијума сужава хистерезисну петљу, а легирањем се повећава електрична отпорност лимова, због чега се смањују [[вртложне струје]] и губици услед њих. Жљебови у које се смештају намотаји статора могу бити полузатворени за снаге до 200 -{kW}-, а изнад 200 -{kW}- се користе отворени. Отворени жљебови се користе и у нисконапонским, а нарочито у високонапонским асинхроним машинама. Подела на облик жљеба (утора) у зависности од затворености није стриктно везана за снагу машине, већ се више везује за величину машине и за напон на који се прикључује машина.

 

Ротор машине се такође прави од феромагнетног материјала пошто у намотају ротора протиче наизменична струја. Намотаји се на ротор смештају на два начина, због чега се разликују две подгрупе асинхроних машина. У зависности од начина смештања намотаја постоје машине са мотаним намотом или клизно-колутне машине и кавезни асинхрони мотори.

Код клизно-колутних машина ротор може имати трофазни намотај, чији се почеци изводе на три клизна колута, док се крајеви веују у звездиште. Сврха клизних колутова је могућност спољног приступа намотају ротора. По клизним колутовима клизе четкице које су причвршћене за статор и чији су крајеви изведени на статор. На овај начин је омогућено довођење и одвођење електричне енергије. Клизни прстенови се могу кратко спојити, чиме трофазни роторски намотај постаје кратко спојен намотај, при чему се четкице подижу.

 

Код кавезних краткоспојених мотора, намотај ротора се улива у жљебове и спаја са обе стране краткоспојним прстеновима. Намотај је од [[бакар|бакра]] и [[алуминијум]]а. Кавезни намотај је потпуно кратко спојен што значи да нема електрични приступ роторском намотају, а тиме ни потребе за четкицама, које су најчешћи разлози отказивања машине. Алуминијумски роторски кавез се улива у набијени лим пакет ротора на вратило ротора под притиском. Бакарни кавезни намотај се прави од бакарних шипки, које се полажу у жљебове и на својим крајевима заварују међуметалом за краткоспојни прстен.

 

 

Асинхрони мотор може радити и са само једном фазом (без обртног магнетског поља), али у том се случају не може сам покренути (нема полазни момент) и смер обртања зависи од смера спољашњег почетног момента. Услов развијања временски непроменљивог поља за ову машину се не може задовољити због пулсирајућег поља.

Ови проблеми се решавају додавањем полова са кратко спојеним намотом или помоћном фазом у којој се постиже вештачки фазни помак струје - обично серијским спајањем кондензатора (који се након залета мотора може и искључити). Овакви мотори се широко користе у кућним апаратима.

 

Како је брзина обртања машине дата формулом:

 

Овом методом је могуће регулисати и вредност напона који ће се довести на мотор, јер радна машина захтева одређен [[обртни момент]] од мотора, а који зависи од напона напајања, фреквенције и клизања.

 

 

При кориштењу уређаја за промену брзине асинхроне машине, мора се водити рачуна о односу између напона и учестаности, -{V/Hz}-. Овај однос мора бити приближно константан да не би дошло до прегревања намотаја због превелике струје.

 

Ако ово није урађено, магнетно поље ће бити прекомерне јачине, за чега је потребна висока вредност реактивне компоненте струје, која може довести до прегревања намотаја, топљења изолације и затим пробоја намотаја. Дакле, овај однос напона и фреквенције мора да се прати при свим брзинама мотора.

 

* „Основи електроенергетике - електроенергетски претварачи“ - Емил Леви, Владан Вучковић, Владимир Стрезоски

 

{{Commonscat|Induction motors}}

 

[[Категорија:Електричне машине]]

[[Категорија:Електроенергетика]]

{{Link GA|fr}}