Асинхронные электрические машины повсеместно эксплуатируются для решения самых различных задач народного хозяйства, промышленного сектора и бытовых нужд населения. Такая популярность данного типа электродвигателей обусловлена их техническими особенностями. И в данной статье мы расскажем про устройство и принцип работы асинхронного двигателя.
Что такое асинхронный двигатель?
В соответствии с п.60 ГОСТ 27471-87 под асинхронной машиной следует понимать такой бесколлекторный агрегат, у которого отношение частоты вращения ротора к частоте электрического напряжения в питающей сети будет зависеть от подключаемой нагрузки. А возникающая разность движения описывается функцией скольжения, как соотношение:
S = (n-n1)/n
где
- n1 – скорость вращения ротора асинхронного двигателя;
- n – скорость вращения магнитного поля статора;
- s – скольжение, вычисляется в процентах.
Устройство асинхронного двигателя
В промышленных масштабах производиться несколько видов асинхронных электрических машин. Они могут отличаться местом установки обмоток, способом их укладки, мощностью, типом ротора и т.д. В качестве примера мы рассмотрим наиболее типовое устройство. Конструктивно асинхронный двигатель состоит из таких компонентов:
- вал (1) – предназначен для передачи вращательного усилия;
- статор (10) – набирается из шихтованной стали, имеет цилиндрическую форму, в пазы статора укладывается обмотка;
- короткозамкнутый ротор (9) – используется для электромагнитного взаимодействия с полем статора;
- борно (11) – содержит выводы обмоток и клеммы для их подключения;
- подшипники ( 2 и 6) – устанавливаются для фиксации вращающихся частей и подшипниковые щиты (3 и 8) для соединения подшипника с корпусом двигателя;
- корпус (5) – выполняет функцию защиты от механических повреждений, может оснащаться радиаторными ребрами для отвода тепловой энергии;
- лапы (4) – используются для крепления асинхронного двигателя к строительным и конструктивным элементам;
- вентилятор (7) – устанавливается только на мощных агрегатах, где существует необходимость в принудительном охлаждении.
Но, следует отметить, что это лишь один из видов таких двигателей, на практике вы можете встретить электрические машины с короткозамкнутым или фазным ротором. Также распространенной конструкцией является беличья клетка в алюминии.
Принцип действия
В трехфазном асинхронном двигателе фазные обмотки смещены в пространстве относительно друг друга на 120°. В классическом варианте они установлены на статоре и наводят ЭДС взаимоиндукции в роторе.
При подаче питания на электродвигатель произойдет следующее:
- В обмотках агрегата будет протекать электрический ток, который наведет ЭДС взаимоиндукции в роторном железе.
- За счет замкнутого проводящего контура в роторе возникнут собственные токи, и, как результат их протекания, электромагнитное поле.
- После этого магнитное поле статора начнет увлекать за собой ротор по мере смены интенсивности и значения на каждом полюсе.
Для примера рассмотрим данный процесс в нескольких положениях синусоид на обмотках двигателя.
Как видите на рисунке 2, в данной точке максимум магнитного поля придется на полюс 2 – положительный и 5 – отрицательный. Ротор начнет притягиваться к ним, затем кривая напряжения переместиться в следующую точку и картина распределения магнитного поля будет выглядеть следующим образом:
Как видите на рисунке 3, здесь максимум магнитного потока приходится на полюс 1 и 4, к которым и притягивается ротор электродвигателя. Далее, в зависимости от смены напряжения во времени будет происходить вращательное движение вала.
Еще больше информации о асинхронном двигателе смотрите в видео:
Или читайте в статье: https://www.asutpp.ru/asinhronnyj-elektrodvigatel.html