Асинхронные электродвигатели

Асинхронные двигатель является самыми простыми, дешевыми и надежными типом электродвигателя, поэтому имеет наиболее широкое применение из всех типов электродвигателей.

Недостатки асинхронного двигателя:

· плохие регулировочные свойства по сравнению с двигателем постоянного тока.

· имеет сравнительно низкий коэффициент мощности, что особенно важно для двигателей большой мощности. Поэтому при больших мощностях этот двигатель заменяется синхронным двигателем.

Принцип действия и устройство асинхронного двигателя

Неподвижная часть – статор. Подвижная часть – ротор.

Статор состоит из: корпус (обычно литой, стальной или чугунный, у двигателей небольшой мощности – алюминиевый); магнитная система статора набрана из тонких листов электротехнической стали, на внутренней поверхности имеются пазы для укладки проводников обмотки статора; обмотка статора (3 неподвижные катушки сдвинутые в пространстве на 120°), изготавливается из изолированного медного или алюминиевого провода. Выводы обмотки статора расположены в клеммой коробке. Они маркируются (начало-конец): С1-С4, С2-С5, СЗ-С6 и соединяются звездой или треугольником.

Эти катушки соединяются звездой или треугольником и подключаются к цепи трехфазного тока. В результате возникает вращающееся магнитное поле.

Ротор: магнитная система собрана из отдельных листов электротехнической стали на валу машины, в пазы магнитной системы укладывается обмотка ротора.

Вращающееся магнитное поле пересекает обмотки ротора и наводит в неподвижных проводниках обмотки ротора ЭДС индукции. При этом, т.к. цепь ротора замкнута, возникает ток. Ток ротора будет взаимодействовать с магнитным полем и при этом возникнет вращающий электромагнитный момент. Под действием момента ротор придет в движение и будет двигаться за полем со скоростью n.

Возможны два варианта вращения: n = n₁ и n < n₁.

Предположим, что n = n₁, тогда поле статора и ротор относительно друг друга неподвижны и ЭДС индукции не наводится, ток ротора I₂ = 0, M_э = 0. Значит предположение не верно и n ≠ n₁. Такое движение называется асинхронным и соответственно двигатель называется асинхронным.

Степень отставания ротора от поля оценивается величиной, называемой скольжением:

.

Величина скольжения оказывает влияние на КПД двигателя. Чем выше скольжение, тем ниже КПД. Для повышения экономичности асинхронных двигателей скольжение s стараются делать небольшим (1-6 %). Скорость ротора близка к скорости магнитного поля.

По исполнению ротора асинхронные двигатели делятся на два типа:

· двигатели с короткозамкнутым ротором. У этих двигателей обмотка ротора замкнута на саму себя, т.е. выводов во внешнюю цепь не имеет – это наиболее простой и надежный двигатель.

· двигатель с фазным ротором (двигатель с контактными кольцами). У этого двигателя обмотка ротора имеет выводы во внешнюю цепь, которые выполняются с помощью колец на валу и неподвижные щетки, скользящих по кольцам. Обмотка ротора соединяется звездой и имеет 3 вывода. Они маркируются: P1, P2, PЗ. Они замыкаются накоротко или замыкаются на активные сопротивления. Такой двигатель более сложен, но имеет хорошие пусковые и регулировочные характеристики.

Условное обозначение двигателя: