Ασύγχρονες Μηχανές Στις ασύγχρονες μηχανές (Α.Μ.) ή αλλιώς επαγωγικές μηχανές ο δρομέας αποτελείται, α) είτε από ένα τύλιγμα στο οποίο συνδέονται εξωτερικά αντιστάσεις μέσω δακτυλίων και ψηκτρών, β) είτε από ένα βραχυκυκλωμένο τύλιγμα. Στην πρώτη περίπτωση ονομάζονται ασύγχρονες μηχανές δακτυλιοφόρου δρομέα ενώ, στη δεύτερη ασύγχρονες μηχανές βραχυκυκλωμένου δρομέα. Ο στάτης και στις δύο περιπτώσεις είναι όπως περιγράψαμε και στις σύγχρονες μηχανές.

Μέσα στο στάτη τοποθετείται ένα τύλιγμα στο οποίο τα άκρα είτε, συνδέονται με εξωτερικές αντιστάσεις είτε, βραχυκυκλώνονται. Ο στάτης τροφοδοτείται με εναλλασσόμενη τάση και έτσι, όπως αναλύσαμε και στην προηγούμενη διάλεξη, δημιουργείται στρεφόμενο μαγνητικό πεδίο Βσ. Λόγω περιστροφής αυτού του μαγνητικού πεδίου επάγεται τάση στο τύλιγμα του δρομέα με αποτέλεσμα το τύλιγμα να διαρρέεται από ρεύμα. Λόγω αυτού του ρεύματος δημιουργείται μαγνητικό πεδίο από το δρομέα Βδ.

Καθώς το μαγνητικό πεδίο του δρομέα προσπαθεί να «προλάβει» το μαγνητικό πεδίο του στάτη, πλησιάζει η μία ταχύτητα την άλλη. Άρα η σχετική ταχύτητα περιστροφής μειώνεται. Αυτό σημαίνει ότι μειώνεται και η τάση εξ’ επαγωγής, άρα και το ρεύμα και το μαγνητικό πεδίο του δρομέα. Άρα αρχίζουν πάλι να απομακρύνονται τα δύο πεδία και ούτω κάθε εξής, έως ότου επέλθει ισορροπία σε κάποια τιμή της σχετικής ταχύτητας. Καταλαβαίνουμε λοιπόν ότι στις ασύγχρονες μηχανές ο δρομέας στρέφεται με διαφορετική ταχύτητα από το πεδίο του στάτη. Δηλαδή, Ασύγχρονα.

Η σχετική ταχύτητα μεταξύ των δύο πεδίων ονομάζεται ολίσθηση και συμβολίζεται s. ns – η σύγχρονη ταχύτητα fe – η συχνότητα του δικτύου εναλλασσόμενου ρεύματος p – ο αριθμός ζευγών πόλων nδ – η ταχύτητα περιστροφής του δρομέα

Ισοδύναμο κύκλωμα Ασύγχρονης Μηχανής Επιθυμητό είναι, το ισοδύναμο κύκλωμα να γίνει όπως στο ακόλουθο σχήμα.

Με ακινητοποιημένο το δρομέα το μαγνητικό πεδίο του στάτη στρέφεται με το σύγχρονο αριθμό στροφών ως προς το δρομέα. Με στρεφόμενο δρομέα

Απλοποιημένο Ισοδύναμο κύκλωμα Ασύγχρονης Μηχανής Αυτό είναι το ισοδύναμο κύκλωμα της Ασύγχρονης Μηχανής. Αυτό προέρχεται από την αναγωγή των μεγεθών του δευτερεύοντος κυκλώματος, στο πρωτεύον. Έτσι, η τάση Εr ανάγεται στην Ε1. Όμως η σχέση του xr με το x2 και του Rr με το R2 είναι δύσκολο να υπολογισθεί. Όμως, είναι εύκολο να προσδιορισθούν μέσω κάποιων μετρήσεων.

Χαρακτηριστική Ροπής – Ταχύτητας Ασύγχρονη Μηχανής

Λειτουργία με διαφορετικά φορτία

Σχέση ελέγχου τάσης – στροφών Δηλαδή, με μεταβολή της τάσης μόνο σε στενά όρια μπορούμε να ελέγξουμε τις στροφές

Έλεγχος στροφών Επαγωγικού Κινητήρα Έλεγχος στροφών Επαγωγικού Κινητήρα Διατηρώντας το λόγο U/f σταθερό, μπορούμε να ελέγξουμε τις στροφές του Επαγωγικού Κινητήρα σε όλο το φάσμα. Το ίδιο μπορούμε να πετύχουμε αυξάνοντας την ωμική αντίσταση του δρομέα Επαγωγικού Κινητήρα Δακτυλιοφόρου Δρομέα. Τούτο όμως δε συμφέρει διότι, αυξάνει τις θερμικές απώλειες.

Δρομέας Ασύγχρονης Μηχανής (επαγωγικής μηχανής) Δακτυλιοφόρου Δρομέα. Δρομέας Ασύγχρονης Μηχανής (επαγωγικής μηχανής) Βραχυκυκλωμένου Δρομέα.

Τοποθέτηση τυλιγμάτων στο στάτη Ηλεκτρικής Μηχανής Δύο ζεύγη πόλων 4 πόλοι

Εκκίνηση Ασύγχρονων Κινητήρων Απευθείας εκκίνηση – μόνο σε μικρούς κινητήρες, καθώς απορροφούν τεράστιο ρεύμα με αποτέλεσμα τη βύθηση της τάσης του δικτύου. Με αυτομετασχηματιστή – ρυθμίζεται η τάση από χαμηλή τιμή ως την ονομαστική, περιορίζοντας το ρεύμα. Δύο μειονεκτήματα: α) ακριβός αυτομετασχηματιστής και β) η ροπή μειώνεται με τη μείωση της τάσης. Με βαθμιαία αύξηση της τάσης μέσω Ηλεκτρονικού Μετατροπέα Ισχύος. Όπως και στην προηγούμενη περίπτωση, χωρίς όμως το αυξημένο κόστος. Με εκκίνηση Αστέρα – Τρίγωνο. Εφαρμόζουμε την πολική τάση του δικτύου μεταξύ δύο τυλιγμάτων και έτσι, σε κάθε τύλιγμα έχουμε μειωμένο ρεύμα (όμως και ροπή). Αφού αυξηθούν οι στροφές, αλλάζουμε τη συνδεσμολογία των τυλιγμάτων σε τρίγωνο (για την πλήρη ισχύ). Μέσω Ηλεκτρονικού Μετατροπέα Ισχύος Διατηρώντας το λόγο της τάσης και της συχνότητας Σταθερό. Σε Α.Μ. δακτυλιοφόρου δρομέα με αντιστάσεις εκκίνησης.

Εκκίνηση με αντιστάσεις σε Ασύγχρονο κινητήρα Δακτυλιοφόρου δρομέα R2 >R1 R2 R1