अतुल्यकालिक कार्यकारी मोटर्स

विभिन्न उपकरणों को नियंत्रित और विनियमित करने के लिए अतुल्यकालिक एक्ट्यूएटर मोटर्स का उपयोग स्वचालित नियंत्रण प्रणालियों में किया जाता है।

अतुल्यकालिक एक्चुएटर मोटर्स तब काम करना शुरू करते हैं जब उन्हें एक विद्युत संकेत दिया जाता है, जिसे वे शाफ्ट या उसके रोटेशन के एक निश्चित कोण में बदल देते हैं। ब्रेकिंग उपकरणों के उपयोग के बिना एक स्थिर स्थिति में चल रहे इंजन के रोटर के तत्काल संक्रमण में सिग्नल को हटाने का परिणाम है। ऐसी मोटरों का संचालन हर समय क्षणिक परिस्थितियों में जारी रहता है, जिसके परिणामस्वरूप रोटर के रोटेशन की आवृत्ति अक्सर एक छोटे सिग्नल के साथ स्थिर मूल्य तक नहीं पहुंच पाती है। बार-बार शुरू होना, दिशा बदलना और रुकना भी इसमें योगदान देता है।

डिज़ाइन के अनुसार, कार्यकारी मोटर्स दो-चरण स्टेटर वाइंडिंग के साथ अतुल्यकालिक मशीनें हैं, जिन्हें बनाया गया है ताकि इसके दो चरणों के चुंबकीय अक्ष एक दूसरे के सापेक्ष अंतरिक्ष में विस्थापित हों, न कि 90 डिग्री के कोण पर।

स्टेटर वाइंडिंग के चरणों में से एक फील्ड वाइंडिंग है और C1 और C2 लेबल वाले टर्मिनलों की ओर जाता है।अन्य, नियंत्रण कुंडली के रूप में कार्य करते हुए, तार U1 और U2 लेबल वाले टर्मिनलों से जुड़े होते हैं।

स्टेटर वाइंडिंग के दोनों चरणों को समान आवृत्ति के संगत वैकल्पिक वोल्टेज के साथ आपूर्ति की जाती है। तो उत्तेजना कॉइल सर्किट निरंतर वोल्टेज यू के साथ आपूर्ति नेटवर्क से जुड़ा हुआ है, और नियंत्रण वोल्टेज यूवाई (छवि 1, ए, बी, सी) के रूप में नियंत्रण कॉइल सर्किट को एक संकेत दिया जाता है।

चावल। 1. नियंत्रण के दौरान अतुल्यकालिक कार्यकारी मोटर्स पर स्विच करने की योजनाएं: ए - आयाम, बी - चरण, सी - आयाम चरण।

नतीजतन, स्टेटर वाइंडिंग के दोनों चरणों में संबंधित धाराएं उत्पन्न होती हैं, जो कैपेसिटर या चरण नियामक के रूप में शामिल चरण-स्थानांतरण तत्वों के कारण समय में एक दूसरे के सापेक्ष स्थानांतरित हो जाती हैं, जिससे उत्तेजना होती है एक अण्डाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र, जिसमें गिलहरी पिंजरे का रोटर शामिल है।

मोटर के ऑपरेटिंग मोड को बदलते समय, सीमित मामलों में अण्डाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र समरूपता या परिपत्र घूर्णन के एक निश्चित अक्ष के साथ वैकल्पिक हो जाता है, जो मोटर के गुणों को प्रभावित करता है।

कार्यकारी मोटर्स की शुरुआत, गति विनियमन और रोकना आयाम, चरण और आयाम-चरण नियंत्रण के माध्यम से चुंबकीय क्षेत्र के गठन की शर्तों द्वारा निर्धारित किया जाता है।

आयाम नियंत्रण में, उत्तेजन कुंडली के टर्मिनलों पर वोल्टेज U को अपरिवर्तित रखा जाता है और केवल वोल्टेज Uy का आयाम बदलता है। डिस्कनेक्टेड कैपेसिटर के लिए धन्यवाद, इन वोल्टेज के बीच चरण बदलाव 90 ° (चित्र 1, ए) है।

चरण नियंत्रण को इस तथ्य की विशेषता है कि वोल्टेज यू और यू अपरिवर्तित रहते हैं, और उनके बीच चरण बदलाव को चरण नियामक (छवि 1, बी) के रोटर को घुमाकर समायोजित किया जाता है।

आयाम-चरण नियंत्रण के साथ, हालांकि केवल वोल्टेज Uy के आयाम को विनियमित किया जाता है, लेकिन एक ही समय में, उत्तेजना सर्किट में संधारित्र की उपस्थिति और स्टेटर वाइंडिंग के चरणों के विद्युत चुम्बकीय संपर्क के कारण, एक साथ होता है उत्तेजना के लिए घुमावदार टर्मिनलों पर वोल्टेज के चरण में परिवर्तन और इस वोल्टेज और नियंत्रण कॉइल के टर्मिनलों से वोल्टेज के बीच चरण बदलाव (चित्र 1, सी)।

कभी-कभी, फील्ड वाइंडिंग सर्किट में कैपेसिटर के अलावा, कंट्रोल वाइंडिंग सर्किट में एक कैपेसिटर प्रदान किया जाता है, जो प्रतिक्रियाशील मैग्नेटाइजिंग बल की भरपाई करता है, ऊर्जा हानि को कम करता है और इंडक्शन मोटर की यांत्रिक विशेषताओं में सुधार करता है।

आयाम नियंत्रण में, रोटर की गति की परवाह किए बिना एक नाममात्र संकेत पर एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र देखा जाता है, और जब यह घटता है, तो यह अण्डाकार हो जाता है। चरण नियंत्रण के मामले में, एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र केवल नाममात्र संकेत के साथ उत्तेजित होता है और रोटर की गति की परवाह किए बिना 90 ° के बराबर वोल्टेज U और Uy के बीच एक चरण बदलाव, और एक अलग चरण बदलाव के साथ अण्डाकार हो जाता है। आयाम-चरण नियंत्रण में, एक गोलाकार घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र केवल एक मोड में मौजूद होता है - मोटर शुरू करने के समय नाममात्र संकेत पर, और फिर, जब रोटर तेज होता है, तो यह अण्डाकार हो जाता है।

सभी नियंत्रण विधियों में, घूर्णन चुंबकीय क्षेत्र की प्रकृति को बदलकर रोटर की गति को नियंत्रित किया जाता है, और रोटर के रोटेशन की दिशा को नियंत्रण कॉइल के टर्मिनलों पर लागू वोल्टेज के चरण को 180 ° बदलकर बदल दिया जाता है। .

रोटर गति नियंत्रण, गति, बड़े की एक विस्तृत श्रृंखला प्रदान करने वाली स्व-चालित शक्ति की कमी के संदर्भ में अतुल्यकालिक कार्यकारी मोटर्स पर विशिष्ट आवश्यकताएं लगाई जाती हैं शुरुआती टोक़ और उनकी विशेषताओं की रैखिकता के सापेक्ष संरक्षण के साथ कम नियंत्रण शक्ति।

स्व-चालित अतुल्यकालिक कार्यकारी मोटर्स नियंत्रण संकेत की अनुपस्थिति में रोटर के सहज रोटेशन के रूप में प्रकट होते हैं। यह या तो रोटर वाइंडिंग के अपर्याप्त रूप से बड़े सक्रिय प्रतिरोध के कारण होता है - विधिपूर्वक स्व-चालित, या मोटर के खराब प्रदर्शन के कारण - तकनीकी रूप से स्व-चालित।

पहले को मोटरों के डिजाइन में समाप्त कर दिया गया है, जो रोटर के बढ़ते प्रतिरोध और क्रिटिकल स्लिप scr = 2 - 4 के उत्पादन के लिए प्रदान करता है, जो इसके अलावा, रोटर गति नियंत्रण की एक विस्तृत स्थिर सीमा प्रदान करता है, और दूसरा - सावधानीपूर्वक असेंबली के साथ चुंबकीय सर्किट और मशीन कॉइल्स का उच्च गुणवत्ता वाला उत्पादन।

चूँकि बढ़े हुए सक्रिय प्रतिरोध के साथ शॉर्ट-सर्कुलेटेड रोटर के साथ एसिंक्रोनस एक्जीक्यूटिव मोटर्स को इलेक्ट्रोमैकेनिकल टाइम कॉन्स्टेंट की विशेषता वाली कम गति की विशेषता होती है - वह समय जब रोटर सिंक्रोनस गति के शून्य से आधे तक गति उठाता है - Tm = 0.2 - 1.5 s , फिर स्वचालित प्रतिष्ठानों में एक खोखले गैर-चुंबकीय रोटर के साथ कार्यकारी मोटर्स को नियंत्रण के लिए वरीयता दी जाती है, जिसमें इलेक्ट्रोमैकेनिकल समय स्थिरांक का मान कम होता है - Tm = 0.01 - 0.15 s।

हाई-स्पीड खोखले गैर-चुंबकीय रोटर इंडक्शन एक्जीक्यूटिव मोटर्स में पारंपरिक निर्माण के चुंबकीय सर्किट के साथ एक बाहरी स्टेटर और उत्तेजना और नियंत्रण वाइंडिंग्स के रूप में अभिनय करने वाले चरणों के साथ दो-चरण घुमावदार और एक टुकड़े टुकड़े वाले फेरोमैग्नेटिक खोखले के रूप में एक आंतरिक स्टेटर होता है। सिलेंडर इंजन असर ढाल पर चढ़ा।

स्टेटर की सतहों को एक वायु अंतर से अलग किया जाता है, जो रेडियल दिशा में 0.4-1.5 मिमी के आकार का होता है। एयर गैप में, मोटर शाफ्ट पर तय की गई 0.2 - 1 मिमी की दीवार की मोटाई के साथ एक एल्यूमीनियम मिश्र धातु का गिलास होता है। एक खोखले गैर-चुंबकीय रोटर के साथ अतुल्यकालिक मोटर्स का निष्क्रिय प्रवाह बड़ा है और 0.9 एज़्नॉम तक पहुंचता है, और नाममात्र दक्षता = 0.2 — 0.4।

ऑटोमेशन और टेलीमैकेनिक्स इंस्टॉलेशन में, 0.5 - 3 मिमी की दीवार मोटाई वाले खोखले फेरोमैग्नेटिक रोटर वाले मोटर्स का उपयोग किया जाता है। इन मशीनों में, कार्यकारी और सहायक मोटर्स के रूप में उपयोग किया जाता है, कोई आंतरिक स्टेटर नहीं होता है, और रोटर एक दबाए गए या दो अंत धातु प्लग पर लगाया जाता है।

रेडियल दिशा में स्टेटर और रोटर की सतहों के बीच हवा का अंतर केवल 0.2-0.3 मिमी है।

एक खोखले फेरोमैग्नेटिक रोटर के साथ मोटर्स की यांत्रिक विशेषताएं एक पारंपरिक गिलहरी-घाव रोटर के साथ-साथ एक खोखले गैर-चुंबकीय सिलेंडर के रूप में बने रोटर के साथ मोटर्स की विशेषताओं की तुलना में रैखिक के करीब हैं।

कभी-कभी एक खोखले फेरोमैग्नेटिक रोटर की बाहरी सतह को तांबे की एक परत के साथ 0.05 - 0.10 मिमी की मोटाई के साथ कवर किया जाता है, और इसकी अंत सतहों को तांबे की एक परत के साथ 1 मिमी तक रेटेड शक्ति और मोटर के टोक़ को बढ़ाने के लिए, लेकिन इसकी दक्षता कुछ कम हो जाती है।

खोखले फेरोमैग्नेटिक रोटर के साथ मोटर्स का एक महत्वपूर्ण नुकसान हवा के अंतराल की असमानता के कारण स्टेटर के चुंबकीय सर्किट में रोटर का एक तरफा चिपकना है, जो खोखले गैर-चुंबकीय रोटर वाली मशीनों में नहीं होता है। खोखले फेरोमैग्नेटिक रोटर मोटर्स स्व-चालित नहीं हैं; वे शून्य से तुल्यकालिक रोटर गति की गति सीमा पर स्थिर रूप से काम करते हैं।

बड़े पैमाने पर फेरोमैग्नेटिक रोटर के साथ एसिंक्रोनस एक्जीक्यूटिव मोटर्स, स्टील या कच्चा लोहा सिलेंडर के रूप में घुमावदार के बिना बनाया जाता है, डिजाइन की उनकी सादगी, उच्च शक्ति, उच्च शुरुआती टोक़, किसी दिए गए गति पर संचालन की स्थिरता से अलग होता है, और हो सकता है रोटर पर बहुत उच्च क्रांतियों पर उपयोग किया जाता है।

बड़े पैमाने पर फेरोमैग्नेटिक रोटर के साथ उल्टे मोटर्स होते हैं, जो बाहरी घूमने वाले हिस्से के रूप में बने होते हैं।

अतुल्यकालिक कार्यकारी मोटर्स अंशों से लेकर कई सौ वाट तक की रेटेड शक्ति के लिए निर्मित होते हैं और 50 हर्ट्ज की आवृत्ति के साथ-साथ 1000 हर्ट्ज और अधिक तक बढ़ी हुई आवृत्तियों के साथ चर वोल्टेज स्रोतों से बिजली के लिए डिज़ाइन किए जाते हैं।
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