Тема: Асинхронні двигуни

Асинхронним двигуном називається машина, що перетворює електричну енергію змінного струму в механічну, у якої швидкість обертання ротора залежить від навантаження. Асинхронні двигуни бувають трифазні, двофазні і однофазні і складаються з двох основних частин: статора і ротора.

Статор — нерухома частина двигуна (мал. 2.2, а). З внутрішнього його боку зроблені пази, в які укладаються фазні обмотки.

У трифазного асинхронного двигуна три обмотки. Вони виконані однаково і розміщуються під кутом 120°. По обмотках протікає трифазний струм, який створює магнітне поле, що обертається з частотою

де п — частота обертання, об/хв ; f— частота змінного струму, Гц; р — число пар полюсів.

Ротор — частина двигуна, що обертається. Він може бути короткозамкнутим і фазним. У двигунах з короткозамкнутим ротором обмотка виконана у вигляді мідних або литих алюмінієвих стрижнів, замкнутих по торцях між собою (мал. 2.2, б, в).

Найпростішим елементом обмотки є виток (рис. 7.14, а). Декілька з'єднаних між собою витків, які містяться у двох пазах і мають спільну ізоляцію паза, утворюють секцію (рис. 7.14, б). Сукупність секцій, які належать до однієї фази, називається фазною обмоткою. Виводи фаз обмотки прийнято позначати: СІ, С2, С3 — початки і С4, С5, С6 — кінці відповідно першої, другої і третьої фаз. Окремі фази обмотки статора можуть з'єднуватися зіркою або трикутником. На рис. 7.15 наведено схеми з'єднання фаз обмотки статора і відповідні цим з'єднанням перемикання на щитку машини.

У двигунах з фазним ротором останній має фазні обмотки (мал. 2.3, а, б). Вони виконуються за типом обмоток статора і мають таке ж число фаз. Обмотки з'єднуються в «зірку», тобто кінці їх сполучені в одну крапку, а початки під'єднуються до мідних кілець, закріплених на валу. У таких двигунів є пристосування, що дає можливість або включати роторну обмотку послідовно з реостатом під час пуску, або замикати її накоротко під час роботи.

Для зменшення втрат на вихрові струми статори і ротори асинхронних двигунів набираються з окремих, ізольованих один від одного, листів електротехнічної сталі завтовшки 0,5 мм.

Якщо підключити статори обмотки двигуна до мережі трифазного змінного струму, то усередині статора виникає магнітне поле, що обертається. Це поле перетинає одночасно обмотки статора і ротора. У статорних обмотках індукуються проти е.р.с , що визначають величину сил струмів обмотки.

У роторних обмотках індукується е.р.с, під дією якої в обмотках протікають струми, які породжують магнітне поле яке взаємодіючи з магнітним полем статора, що обертається, обертає ротор.

Якщо припустити, що ротор обертається з такою ж швидкістю, з якою обертається магнітне поле статора , то струми в обмотках ротора зникнуть. Зникнення струмів приведе до того, що ротор почне обертатися повільніше, ніж поле статора. При цьому полі статора почне перетинати обмотки ротора і на нього знов діятиме обертальний момент.

Отже, ротор при своєму обертанні завжди повинен мати частоту обертання меншу, ніж частота обертання поля статора. Звідси двигун отримав назву асинхронного (неодночасного). Різниця між частотою обертання поля статора п і частотою обертання ротора п₁, характеризується величиною s, званою ковзанням:

Для асинхронного двигуна ковзання змінюється від одиниці до величини, близької до нуля.

Однофазний асинхронний двигун.

Широко застосовуються однофазні асинхронні двигуни Однофазний асинхронний двигун має статор з однофазною обмоткою і короткозамкнений ротор. Особливістю цього двигуна є те, що він не має свого пускового моменту. Для пуску застосовують різні пускові пристрої: пускову обмотку, розщеплення магнітного потоку полюсів та ін.

Якщо однофазний двигун увімкнути в мережу, , то його ротор залишиться нерухомим. Проте досить подати ротору поштовх, щоб він почав обертатися і був спроможний нести навантаження.

Для того щоб однофазний двигун можна було привести в рух, на його статорі розміщують дві обмотки, осі яких зсунуті в просторі на кут 90 ел. град. Одна з цих обмоток називається робочою (РО), інша — додатковою (рис. 7.21). Додаткову обмотку називають також пусковою (ПО). Пускову обмотку через додатковий активний або реактивний опір вмикають для того, щоб струм у ній був зсунутий за фазою відносно струму в робочій обмотці РО на кут, близький до 90°. Найчастіше як додатковий опір до пускової обмотки застосовують конденсатор.

Однофазні асинхронні двигуни широко використовуються в побуті, а також у медичній апаратурі. Іноді як однофазного використовують трифазний асинхронний двигун, у якого в коло однієї з обмоток включений конденсатор.

Поиск по сайту: