Устройство асинхронного электродвигателя

Асинхронный электродвигатель имеет две основные части – статор и ротор. Статором называется неподвижная часть машины. С внутренней стороны статора сделаны пазы, куда укладывается трехфазная обмотка, питаемая трехфазным током. Вращающаяся часть машины называется ротором, в пазах его тоже уложена обмотка. Статор и ротор собираются из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной 0,35-0,5 мм. Отдельные листы стали изолируются один от другого слоем лака. Воздушный зазор между статором и ротором делается как можно меньше (0,3-0,35 мм в машинах малой мощности и 1-1,5 мм в машинах большой мощности).

Принцип действия трехфазного асинхронного двигателя

Неподвижная часть асинхронного двигателя – статор имеет трехфазную обмотку, при включении которой в сеть возникает вращающееся магнитное поле. Скорость вращения этого поля

n₁=f₁∙60/p.

Однофазные асинхронные электродвигатели

Однофазные асинхронные электродвигатели в отличие от трехфазных электродвигателей имеют на статоре однофазную обмотку (см. рис., обмотка А). Ротор однофазного двигателя имеет короткозамкнутую обмотку. Поскольку однофазный ток не создает вращающегося магнитного поля, следовательно однофазные двигатели не имеют начального или пускового вращающего момента...

Свойства и области применения асинхронных электродвигателей

Преимущества асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором следующие:

• приблизительно постоянная скорость при разных нагрузках;
• возможность кратковременных механических перегрузок;
• простота конструкции;
• простота пуска и легкость его автоматизации;
• более высокие cos φ и КПД, чем у двигателей с фазным ротором.

История развития электрических машин и трансформаторов

Возможность преобразования электрической энергии в механическую была впервые установлена М. Фарадеем, создавшим в 1821 году первую модель электрического двигателя, в которой электрический ток, протекая по медному проводу, вызывал его движение вокруг вертикально поставленного постоянного магнита.

Генераторный и тормозной режимы асинхронной машины

Если ротор асинхронной машины, включенной в сеть с напряжением U₁, вращать посредством первичного двигателя в направлении вращающегося поля статора, но со скоростью n₂>n₁, то движение ротора относительно поля статора изменится (по сравнению с двигательным режимом этой машины), так как ротор будет обгонять поле статора.

Потери и КПД асинхронного электродвигателя

Преобразование энергии в асинхронном двигателе, как и в других электрических машинах, связано с потерями энергии. Эти потери делятся на механические, магнитные и электрические.

Намагничивающие силы и токи асинхронного электродвигателя

Основной магнитный поток Ф в асинхронном двигателе создается совместным действием намагничивающих сил обмоток статора F₁ и ротора F₂
Ф = (F₁ +F₂) / R_м = F₀ / R_м.

Регулирование скоростей вращения асинхронных электродвигателей

Скорость вращения ротора асинхронного двигателя определяется выражением

n = n_o (1 — S) = (f₁∙60)(1 — S)/p.

Отсюда следует, что скорость асинхронного двигателя можно регулировать изменением какой-либо из трех величин: числа пар полюсов р; частоты f₁ тока питающей сети; скольжения S.

Пуск в ход асинхронных электродвигателей

Пусковые свойства асинхронного двигателя оцениваются его пусковыми характеристиками:
а) величиной пускового тока I_п или его кратностью I_п/ I_1н;
б) величиной пускового момента М_п или его кратностью М_п/М_н;
в) продолжительностью и плавностью пуска двигателя в ход;
г) сложностью пусковой операции;
д) экономичностью пусковой операции (стоимость и надежность пусковой аппаратуры).