Материалы для подготовки к работе. При малых мощностях установок и наличии только однофазных сетей часто применяют однофазные асинхронные двигатели

При малых мощностях установок и наличии только однофазных сетей часто применяют однофазные асинхронные двигатели. Они используются для привода стиральных машин, холодильных установок и других бытовых механизмов, а также в качестве исполнительных двигателей. Их мощность относительно невелика
(до 5 кВт).

Двигатель имеет короткозамкнутый ротор и статор с однофазной обмоткой, которая расположена в пазах и занимает примерно две трети окружности статора (рис. 9.1, а).

При включении обмотки статора в однофазную сеть в ней создается не вращающийся магнитный поток, а пульсирующий ф= Ф _мsin ω t. Его можно разложить на два одинаковых, вращающихся навстречу друг другу потока: Ф _пр (прямой) и Ф _об (обратный). Их величины равны половине амплитудного значения результирующего потока (рис. 9.1, б). Они индуктируют в обмотке ротора э.д.с, которые создают токи в роторе. Активные составляющие токов будут взаимодействовать с потоками Ф _пр и Ф _об и создадут два равных, но противоположных друг другу электромагнитных вращающих момента. Таким образом, результирующий момент будет равен нулю, т. е. ротор такого двигателя вращаться не будет и поэтому пустить его прямым включением в сеть нельзя.

Рис. 9.1. Однофазный асинхронный двигатель: а – расположение обмотки статора; б – разложение пульсирующего потока на два вращающихся.

Отсутствие пускового момента - существенный недостаток однофазных асинхронных двигателей. В современных машинах его устраняют устройством на статоре вспомогательной обмотки, цепь которой имеет повышенное сопротивление.

Для получения кругового вращающегося ноля необходимо выполнить два условия:

1) сдвинуть в пространстве (на статоре) рабочую и пусковую обмотки на 90°;

2) включить в цепь пусковой обмотки фазосдвигающий элемент (индуктивную катушку, резистор или конденсатор), который должен обеспечить сдвиг по фазе на 90° между токами рабочей I₁ и пусковой I₂ обмоток.

Конденсаторные двигатели (рис. 9.2) находят широкое применение. Они имеют на статоре две обмотки, занимающие одинаковое число пазов. Обмотки сдвинуты в пространстве на 90°. Ротор у этой машины короткозамкнутый. Одна из обмоток рабочая, а вторая вспомогательная, в цепь которой включен конденсатор С, создающий сдвиг по фазе между токами I₁ и I₂. В отличие от однофазного двигателя, вспомогательная обмотка после пуска остается включенной в течение всего времени работы двигателя.

Рис. 9.2. Конденсаторный асинхронный двигатель

Конденсатор С обеспечивает получение кругового вращающегося ноля при нормальном режиме работы двигателя. Для получения кругового вращающегося поля при пуске кроме конденсатора С включают еще конденсатор С_п (пусковой). По окончании разгона С_п должен быть отключен.

В отличие от однофазного двигателя, работающего с пульсирующей намагничивающей силой статора, конденсаторные двигатели по свойствам приближаются к трехфазным. Они имеют по сравнению с однофазными высокие к.п.д., коэффициент мощности (cosφ =0, 8-0, 95), пусковой и максимальный моменты.