Jak powstają silniki prądu przemiennego

Silniki prądu przemiennego trójfazowego są używane w większości zastosowań przemysłowych. Trzy główne części silnika prądu przemiennego to wirnik, stojan i obudowa, przy czym częściami roboczymi są stojan i wirnik, podczas gdy obudowa chroni silnik i służy jako jego obudowa.

 

Silniki prądu przemiennego są używane w wielu zastosowaniach przemysłowych ze względu na ich wytrzymałość, adaptowalność, wytrzymałość i prostotę konstrukcji, co ułatwia konserwację. Mogą obsługiwać pompę przemysłową lub domowy mikser i z łatwością dostosować się do każdej funkcji.

 

Rdzeń stojana

Stojan jest nieruchomą częścią silnika prądu przemiennego i obwodem elektromagnetycznym silnika. Wykonany jest z laminatów, czyli cienkich arkuszy metalu, które są ułożone jedna na drugiej, tworząc pusty cylinder. Zastosowanie laminatów zmniejsza utratę energii.

 

Uzwojenia stojana
Uzwojenia stojana odnoszą się do miedzianego drutu, który jest nawinięty wokół stojana w jego szczelinach. Liczba szczelin w stojanie zależy od faz zasilania dostarczanych do cewek. Trójfazowy silnik ma sześć szczelin z trzema parami uzwojeń cewek przesuniętych o 120o. Termin uzwojenie jest używany do opisania całego obwodu elektromagnetycznego składającego się z wielu cewek. Cewki mają ten sam kształt i rozmiar. Im więcej cewek ma silnik, tym płynniej będzie pracował.

 

Liczba prądów elektrycznych zasilających cewki jest znana jako faza silnika. Silnik trójfazowy może mieć trzy, sześć lub dwanaście cewek.

 

Po uruchomieniu silnika stojan zostaje bezpośrednio podłączony do źródła zasilania, które przekształca cewki i stojan w elektromagnes.

 

Wirnik
Wirnik to część silnika prądu przemiennego, która się porusza lub obraca. Typ wirnika klatkowego jest najpopularniejszym typem konstrukcji wirnika. Podobnie jak stojan, wirnik klatkowy powstaje przez układanie warstw w celu utworzenia cylindra. Klatka wiewiórkowa jest utworzona przez pręty przewodzące, które są równomiernie rozmieszczone i włożone w szczeliny wirnika. Pręty klatki wiewiórkowej są wykonane z aluminium lub miedzi.

 

Po ułożeniu warstw i włożeniu szyn przewodzących do środka zespołu wciskany jest wał stalowy.

 

Namiar
Funkcją łożysk w silniku prądu przemiennego jest podtrzymywanie i lokalizowanie wirnika, utrzymywanie małej szczeliny powietrznej i przenoszenie obciążeń na silnik. Mogą one pracować przy różnych prędkościach, minimalizując tarcie.

 

Istnieje kilka typów łożysk stosowanych w silnikach prądu przemiennego, w tym łożyska kulkowe i wałeczkowe. Żywotność łożyska w silniku prądu przemiennego jest określana przez liczbę obrotów lub godzin pracy, które łożysko może wytrzymać. Inne czynniki obejmują warunki pracy i smarowanie.

 

Szczelina powietrzna
Szczelina powietrzna to szczelina między wirnikiem a stojanem, która jest niezbędną częścią silnika i kluczem do jego konstrukcji. Szczelina musi być wystarczająco duża, aby zapobiec kontaktowi między powierzchniami wirnika i stojana, biorąc pod uwagę tolerancje związane z ich wymiarami, luźnymi łożyskami i ruchem. Szczelina powietrzna musi być jak najmniejsza, aby zwiększyć wydajność silnika, ponieważ większe szczeliny powietrzne wymagają większej mocy, aby osiągnąć wystarczające namagnesowanie.

 

Wentylator
W silnikach prądu przemiennego ciepło gromadzi się w uzwojeniach. Z tego powodu silniki prądu przemiennego mają wbudowany system chłodzenia. Wewnątrz obudowy wentylator jest przymocowany do wału wirnika na przeciwległym końcu osi, która napędza maszynę, do której przymocowany jest silnik prądu przemiennego. Wentylator zasysa chłodne powietrze i wtłacza je przez uzwojenia. Gorące powietrze jest wydmuchiwane z tyłu obudowy.

 

Załącznik
Obudowa chroni wewnętrzne części silnika prądu przemiennego przed cząsteczkami i cieczami, zapewnia chłodzenie konwekcyjne i gwarantuje bezpieczeństwo elektryczne. Stopień ochrony w dużej mierze zależy od jakości materiałów użytych do produkcji obudowy. NEMA i IEC mają specyfikacje dotyczące konstrukcji obudów. Kod ochrony przed wnikaniem (IP) jest używany do klasyfikacji obudów, takich jak IP65. Im wyższy numer kodu IP, tym lepsza ochrona.

 

Niektóre obudowy mają żebra chłodzące z boku i nie mają wentylatora chłodzącego. Całkowicie zamknięte obudowy chłodzone wentylatorem mają wentylator na wale wirnika.