• Главная
  • rss-лента сайта solo-project.com


Асинхронные электродвигатели

Электродвигатель переменного тока – это электрическая машина, преобразовывающая электроэнергию в механическую.  В настоящее время в промышленности распространенные именно асинхронные машины.

Принцип работы

Почему «асинхронный»? Потому что скорость, с которой вращается цилиндр, меньше, чем скорость, с которой вращения поля, создаваемом магнитом. Разница скоростей ротора  (цилиндра) и магнитного поля характеризуется величиной, которая называется скольжение. Если вращать цилиндр с и магнитное поле с одинаковыми скоростями, то силовые магнитные линии не будут пересекать ротор. Поэтому не будут возникать вихревые токи, которые и вращают цилиндр. Если N1- скорость вращения ротора,два двигателя а N2- скорость вращения поля, то можно посчитать по формуле величину скольжения. S (скольжение)=(N-N1)/N.
Так как использование постоянного магнита не делает устройство электродвигателем, необходимо использовать трехфазный переменный ток. Он создаст вращающееся поле, которое, в свою очередь, заставит вращаться ротор.

В таком случае на полюсах сердечника, выполненного из железных колец, который называется статор, размещаются три обмотки. Внутри сердечника на  оси укреплен ротор (металлический цилиндр). Обмотки статора расположены относительно друг друга под тупым углом в сто двадцать градусов (что в суме дает триста шестьдесят, то есть полный круг). Подключив правильно обмотки к трехфазной сети переменного тока, мы получим общий поток, который будет создаваться этими тремя обмотками, и данный поток будет вращаться.

За один период воздействия переменного тока в обмотке магнитный поток будет делать один полный оборот. При этом, вращающийся поток будет вращать и цилиндр. В этом и есть «секрет» принципа работы такой машины как асинхронный электродвигатель.
Следует уточнить, что существует соединение статора в форме «звезды» и «треугольника». Поменяв обмотки третьей и второй фазы, поток поменяет свое направление на обратное.

Многообмоточные статоры

Мы рассмотрели самый простой случай, когда обмоток статора три. В данном варианте магнитное поле будет двухполюсным, а количество его оборотов будет равным числу периодов изменений тока за одну единицу времени. Если же разместить шесть обмоток, то поле будет четырехполюсным. Соответственно, если обмоток девять, то поле станет шестиполюсным. Скорость вращения напрямую зависит от количество обмоток статора. В любом случае, ротор электродвигателя будет отставать, так как машина асинхронная.
Однако, это отставание достаточно небольшое. При холостом ходе оно составляет всего три процента, под нагрузкой в предельных случаях может достигать десяти. Это значит, что под нагрузкой обороты меняются плавно и в маленьких пределах.

устройство двигателя с фазным ротором

Особенности

Все современные асинхронные электродвигатели имеют невыраженные полюсы. Это значит, что внутренняя поверхность у статора гладкая. Для уменьшения потерь на вихревой ток, сердечник набирают из слоев тонких стальных штампованных листов, а потом укрепляют в стальном корпусе. Обмотку из меди закладывают в специальные пазы. Концы и начала обмоток выводят на корпус, что позволяет работать на разных напряжениях.

Ротор, как и статор, собирают из листов стали. Как и у статора, обмотка из медной проволоки находится в пазах. В зависимости от конструктивных особенностей различают двигатели с фазным и короткозамкнутым ротором. У короткозамкнутого обмотка выполнена из стержней из меди, которые укладывают в пазы. Все торцы данных стержней объедены медным кольцом. Поэтому, такую конструкцию часто называют «беличьей клеткой».


Во многих отраслях техники широкое применение нашли асинхронные двигатели.

читать далее

Асинхронный электродвигатель на роторе не имеет магнита, вместо него располагаются короткозамкнутые витки.

читать далее

Шаговые двигатели, которые используются во многих сферах промышленности, требуют автоматического управления в отношении электроприводов шаговых двигателей.

читать далее