Silniki asynchroniczne, znane również jako silniki indukcyjne, stanowią kluczowy element wielu urządzeń elektrycznych. Wśród różnych typów silników, silnik asynchroniczny klatkowy jest jednym z najpopularniejszych ze względu na swoją prostotę, niezawodność i szerokie zastosowanie w przemyśle oraz sprzęcie domowym.
Budowa Silnika Asynchronicznego Klatkowego
- Stojan:
- Stojan to nieruchoma część silnika, wykonana z ferromagnetycznych blach elektrotechnicznych. Blachy te mają charakterystyczne żłobki, w których umieszczone są cewki uzwojenia.
- Cewki stojana wykonane są z drutu nawojowego miedzianego i tworzą pole magnetyczne o określonej liczbie par biegunów magnetycznych.
- Końce cewek są wyprowadzone na zewnątrz stojana do tabliczki zaciskowej, gdzie podłączane jest zasilanie.
- Wirnik:
- Wirnik jest ruchomą częścią silnika. Składa się z blach ferromagnetycznych, również z żłobkami na uzwojenie.
- Wewnątrz żłobków wirnika znajdują się pręty aluminiowe lub miedziane, przyłączone do pierścieni czołowych z tego samego metalu. Razem tworzą rodzaj metalowej klatki.
- Pręty klatki są ustawione skośnie do osi wirowania, co sprzyja równomierności pracy silnika.
- Klatka z prętów nie jest połączona elektrycznie z korpusem wirnika. Powierzchnia blach pokryta jest warstwą nieprzewodzących prądu tlenków, aby ograniczyć straty cieplne związane z prądami wirowymi.
Zasada Działania Silnika Asynchronicznego Klatkowego
- Indukcja Elektromagnetyczna:
- Wirujące pole magnetyczne stojana obraca się wokół nieruchomego wirnika.
- Pręty klatki wirnika przecinają to pole, co indukuje w nich napięcie. To zjawisko nazywane jest indukcją elektromagnetyczną.
- W wyniku indukcji prąd zaczyna płynąć w prętach klatki, co powoduje obrót wirnika.
- Wraz ze zwiększaniem się prędkości wirnika, prąd płynący w nim słabnie, co powoduje zmniejszanie się przyspieszenia.
- Gdy silnik osiągnie docelową prędkość obrotową, jest ona utrzymywana na stałym poziomie (prędkość może spaść np. wskutek obciążenia silnika).
- Poślizg:
- Silnik asynchroniczny pracuje z pewnym poślizgiem. Oznacza to, że prędkość obrotowa wirnika jest nieco niższa niż prędkość pola magnetycznego stojana.
- Poślizg jest istotny dla efektywności pracy silnika, a jego wartość zależy od obciążenia i parametrów silnika.
Regulacja Obrotów Silnika Klatkowego
- Regulacja Napięciem Zasilania:
- Ograniczone zastosowanie, głównie w układach jednofazowych o niewielkiej mocy.
- Stosowana w małych wentylatorach i do łagodzenia startu silnika.
- Regulacja Za Pomocą Zmiany Częstotliwości Napięcia Zasilającego:
- Przemienniki częstotliwości (falowniki) pozwalają na regulację prędkości obrotowej.
- Obecnie najczęściej spotykana metoda regulacji.
