Асинхронные двигатели

Трехфазный асинхронный электродвигатель (А.Д.) (рис.1) состоит из неподвижной части 1, именуемой статором, и подвижной 3, именуемой ротором. Статор представляет собой полый цилиндр, собранный из отдельных тонких листов электротехнической стали, изолированных друг от друга с целью уменьшения потерь мощности в магнитопроводе на гистерезис и вихревые токи. По окружности статора сделаны пазы, в которых уложена трехфазная обмотка статора 2, состоящая из трех отдельных обмоток фаз, оси которых сдвинуты в пространстве относительно друг друга на угол 120°. Между статором и ротором есть воздушный промежуток.

Ротор АД изготавливают в двух исполнениях: короткозамкнутом (рис. 2) и с контактными кольцами (фазным) (рис.3) Короткозамкнутый ротор (рис. 2) представляет собой ферромагнитный сердечник в виде цилиндра 1 с пазами, в которых залита в виде алюминиевых стержней обмотка ротора 2, эти стержни соединены между собой торцевыми кольцами 3 и образуют цилиндрическую клетку («беличью» клетку).

Ротор с контактными кольцами (рис. 3) называется фазным, он состоит из ферромагнитного цилиндра 1, в котором в пазы уложена роторная обмотка 2, состоящая из трёх отдельных обмоток (как в статоре), оси которых сдвинуты в пространстве относительно друг друга на 120º. Обмотка ротора соединена «звездой», свободные концы её подводятся к контактным кольцам 3 ротора.

В процессе работы контактные кольца скользят по неподвижному токосъемному устройству 4 – щеткам, чем обеспечивается электрическое соединение обмотки вращающегося ротора с резисторами (на рис.3 не показаны).

При подаче к трехфазной обмотке статора трехфазного напряжения возникает магнитный поток, вращающийся с частотой вращения n₁, называемой синхронной частотой и равной: ,

где f₁ – частота питающей сети (Гц);

p – число пар полюсов.

Магнитный поток, пересекая витки неподвижной роторной обмотки, наводит в ней ЭДС Е₂, по обмотке ротора протекает ток I₂. Этот ток, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем, создает электромагнитный момент М, который, превышая тормозной момент на валу, начинает разгонять ротор в ту же сторону, что и вращающееся магнитное поле.

Таким образом, принцип работы асинхронных двигателей основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с токами, которые наводятся этим полем в проводниках ротора.

Одним из важнейших показателей, характеризующих работу АД, является скольжение ротора , где п₂ – скорость вращения ротора.