Принцип действия. На обмотку статора подаётся переменное напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создаёт вращающееся магнитное поле

На обмотку статора подаётся переменное напряжение, под действием которого по этим обмоткам протекает ток и создаёт вращающееся магнитное поле. Магнитное поле воздействует на обмотку ротора и по закону электромагнитной индукции наводит в ней ЭДС. В обмотке ротора под действием наводимой ЭДС возникает ток. Ток в обмотке ротора создаёт собственное магнитное поле, которое вступает во взаимодействие с вращающимся магнитным полем статора. В результате на каждый зубец магнитопровода ротора действует сила, которая, складываясь по окружности, создаёт вращающий электромагнитный момент, заставляющий ротор вращаться.

Асинхронный двигатель состоит из неподвижной части статора, на котором расположены обмотка статора, и вращающейся части — ротора с обмоткой. Между ротором и статором имеется воздушный зазор, который для улучшения магнитной связи между обмотками делают по возможности малым. Обмотка статора представляет собой трехфазную или в общем случае многофазную обмотку, катушки которой размещают равномерно вдоль окружности статора. Фазы этой обмотки А-Х, B-Y и C-Z размещены равномерно по окружности статора; они соединяются «звездой» или «треугольником» и подключаются к сети трехфазного тока. Обмотку размещают равномерно вдоль окружности ротора. При работе двигателя она замкнута накоротко.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О РЕЖИМАХ РАБОТЫ АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ.
В двигательном режиме разница частот вращения ротора и поля статора в большинстве случаев невелика и составляет лишь несколь­ко процентов. Поэтому частоту вращения ротора оценивают не в абсолютных единицах (об/мин или об/с), а в относительных, вводя понятие скольжения:
s = (п _с- п)/п _с,
где п _с— частота вращения поля (синхронная частота вращения); п — частота вращения ротора.
Скольжение выражается либо в относительных единицах (s = = 0, 02; 0, 025 и т. п.), либо в процентах (s - 2 %; 2, 5 % и т. п.).
Частота тока и ЭДС, наводимая в проводниках обмотки ротора, зависят от частоты тока и ЭДС обмотки статора и от скольжения:
f ₂ - f ₁ s; Е' ₂ - E ₁ s,
где Е ₁— ЭДС обмотки статора; Е' ₂— ЭДС обмотки ротора, приве­денная к числу витков обмотки статора.
Теоретически асинхронная машина может работать в диапазоне изменения скольжения s = -∞...+∞ (рис. 2.1),

но не при s = 0, так как в этом случае п - п _с и проводники обмотки ротора неподвижны отно­сительно поля статора, ЭДС и ток в обмотке равны нулю и момент отсутствует. В зависимости от практически возможных скольже­ний различают несколько режи­мов работы асинхронных машин (рис. 2.1): генераторный режим при s < 0, двигательный при 0 < s < 1, трансформаторный при s = 1 и тормозной при s > 1. В ге­нераторном режиме ротор маши­ны вращается в ту же сторону, что и поле статора, но с большей частотой. В двигательном — направления вращения поля статора и ро­тора совпадают, но ротор вращается медленнее поля статора: п = п _с(1 - s). В трансформаторном режиме ротор машины неподвижен и обмотки ротора и статора не перемещаются относительно друг дру­га. Асинхронная машина в таком режиме представляет собой транс­форматор и отличается от него расположением первичной и вторич­ной обмоток (обмотки статора и ротора) и наличием воздушного зазора в магнитопроводе. В тормозном режиме ротор вращается, но направление его вращения противоположно направлению поля ста­тора и машина создает момент, противоположный моменту, действу­ющему на вал. Подавляющее большинство асинхронных машин используют в качестве двигателей, и лишь очень небольшое количе­ство — в генераторном и трансформаторном режимах, в тормозном режиме — кратковременно.
Для оценки механической характеристики асинхронного двига­теля моменты, развиваемые двигателем при различных скольжени­ях, обычно выражают не в абсолютных, а в относительных едини­цах, т. е. указывают кратность по отношению к номинальному моменту: М* = M/М_ном. Зависимость М * = f(s) асинхронного двига­теля (рис. 2.2) имеет несколько характерных точек, соответствую­щих пусковому М* _п, минимальному М* _min, максимальному М* _max и но­минальному М* _ном моментам.
Пусковой момент М* _пхарактеризует начальный момент, развивае­мый двигателем непосредственно при включении его в сеть при непо­движном роторе (s - 1). После трогания двигателя с места его момент несколько уменьшается по сравнению с пусковым (см. рис. 2.2). Обычно М* _min на 10...15 % меньше М* _п. Большинство двигателей проектируют так, чтобы их М* _min был больше М* _ном, так как они могут достигнуть но­минальной скорости лишь при условии, что момент сопротивления, приложенный к валу, будет меньше, чем М* _min.
Максимальный момент М* _max характеризует перегрузочную спо­собность двигателя. Если момент сопротивления превышает М* _max, двигатель останавливается. Поэтому М* _max называют также критиче­ским, а скольжение, при котором момент достигает максимума, — критическим скольжением s_кp. Обычно s _крне превышает 0, 1...0, 15; в двигателях с повышенным скольжением (крановых, металлургиче­ских и т. п.) s _кpможет быть значительно большим.
В диапазоне 0 < s < s _крхарактеристика М - f(s) имеет устойчи­вый характер. Она является рабочей частью механической характе­ристики двигателя. При скольжениях s > s _кр двигатель в нормаль­ных условиях работать не может. Эта часть характеристики определяет пусковые свойства двигателя от момента пуска до выхо­да на рабочую часть характеристики.