Асинхронные двигатели

статора на короткозамкнутый виток – ротор. Асинхронный двигатель состоит в

основном из 2-Х частей – статора и ротора.

стали, изолированных друг от друга. На внутренней поверхности цилиндра выштампованы

канавки – пазы.

от трехфазной системы тока, создает вращающееся магнитное поле.

стали, на котором прорезаются пазы для укладки 3-Х фазной

обмотки. Между ротором и статором имеется воздушный зазор, величина которого равна

зазор магнитным потоком в ротор. В связи с этим желательно

воздушный зазор делать как можно меньшим.

обозначается n1. Частота вращения ротора называется асинхронной и обозначается n2.

оценивать величиной S, которая называется скольжением

беличье колесо. Здесь в каждый паз укладывается по одному медному

стержню. Все концы проводников закорачиваются с двух сторон медными или алюминиевыми шайбами.

активное сопротивление обмотки ротора. Такие двигатели не регулируют обороты, имеют

значительный пусковой ток и малый пусковой момент.

надежность конструкции, малая стоимость.

обмотка, выполненная из провода с изоляцией. Три конца обмотки соединяются

в звезду, а три выводятся к кольцам, насаженным на вал ротора и изолированным друг от друга и от вала по приведенной схеме.
Здесь за счет реостата Rp сопротивление обмотки ротора можно изменять, поэтому можно регулировать обороты, уменьшать пусковой ток и увеличивать пусковой момент.

Электрическая схема фазного ротора
(с контактными кольцами)

Для этого в пазы статора укладываются катушки статорной обмотки. Обмотку

статора можно выполнить на различное число пар полюсов . При этом вращающееся магнитное поле статора будет вращаться или быстрее или медленнее. Последнее обстоятельство позволяет строить двигатели на различные числа оборотов.

(р), здесь каждый полюс занимает половину окружности
б) 3-х фазная

обмотка имеет 6 катушек, и 2 пары полюсов, здесь каждый полюс занимает 1/4 окружности.
Выражение имеет общую форму для статора, имеющего поле с p парами полюсов.

, то
Выражение определяет синхронное число оборотов

магнитного поля статора для частоты питающего тока f1.
Для обмотки с р=1, n1 = 3000 об/мин.
Для обмотки с р=2, n1=1500 об/мин.
Для обмотки с р=3, n1=1000 об/мин.
Для обмотки с р=4, n1=750 об/мин, и т.д.
Асинхронные двигатели при частоте 50 Гц не могут иметь обороты больше 3000 об/мин.

ротора определяется по Закону Ома

от скольжения S

счет взаимодействия магнитного поля и проводника с током:

(постоянный коэффициент)
Магнитный поток Ф пропорционален квадрату напряжения сети Uс2, если Uс=const, то и Ф= const.
Таким образом, момент зависит только от тока I2 и коэффициента мощности cos2 .

0. Обозначим момент, развиваемый двигателем при пуске в ход (S=1)

как Mпуск. Скольжение, при котором момент достигает наибольшего значения, называют критическим скольжением Sкр, а наибольшее значение момента – критическим моментом Mкр. Отношение критического момента к номинальному называют перегрузочной способностью двигателя Mкр/Mн=λ=2÷3.

от подведенного напряжения. При уменьшении U1снижается перегрузочная способность асинхронного двигателя.

устойчивой работе двигателя. На этом участке располагается точка номинального режима

(Mн, Sн). В пределах изменения скольжения от 0 до Sкр изменение нагрузки на валу двигателя будет приводить к изменению частоты вращения ротора, изменению скольжения и вращающего момента.

меньше, что приведет к увеличению скольжения и электромагнитного (вращающего) момента.

Если момент нагрузки превысит критический момент, то двигатель остановится.

работе двигателя. Этот участок характеристики двигатель проходит при пуске в

ход и при торможении.

в момент включения его в питающую сеть.
Пусковой ток асинхронного двигателя

велик. Его оценивают так называемой кратностью пускового тока:

двигателя

Практически, необходимо, чтобы соблюдались следующие параметры:

время пуска на схему «Δ»
Схема обеспечивает уменьшение пускового тока в

3 раза.
Пуск двигателя проходит в следующем порядке. Сначала переключатель П ставится в положение «1» (схема «Y»), а когда двигатель наберет обороты, переключатель ставится в положение «2» (схема «») и в таком положении двигатель работает до остановки.

рубильник Р2, при этом двигатель начинает работать при пониженном напряжении

U1.
3) Выключаем рубильник Р1. При этом автотрансформатор работает как три отдельные катушки с железом (дроссели). На дросселях падает напряжение. Ток в двигателе будет равным:

4) Когда двигатель наберет полные обороты, включаем рубильник Р3, при этом дроссели закорачиваются ножами рубильника. Статор двигателя питается от полного сетевого напряжения.

положение «а», при этом все сопротивления реостата полностью включены.
2) Включают

рубильник Р. Ротор приходит во вращение, частота вращения ротора мала, ток пусковой тоже мал.
Коэффициент мощности возрастает
Момент пусковой увеличивается
3) Реостат Rp постепенно выводят, т.е. поворачивают ползунок K вправо – частота вращения вала двигателя увеличиваются.
4) Когда ползунок K достигает крайнего положения, реостат Rp полностью выключен. Величина пускового реостата рассчитывается из условия получения максимального момента при пуске двигателя. Необходимо, чтобы активное сопротивление фазы двигателя R2 и реостата по величине равнялось бы реактивному индуктивному сопротивлению ротора.

случае увеличения сопротивления в сторону больших скольжений, в случае уменьшения

сопротивления – в сторону меньших скольжений. Величина максимального момента при этом не изменяется.
Из рассмотренного следует, что реостат в цепи ротора уменьшает пусковой ток; увеличивает пусковой момент; изменяет скорость вращения двигателя.

вращения.
Реверс асинхронного двигателя осуществляется изменением порядка чередования фаз, т.е. необходимо

поменять местами две любые фазы.

меняет частоты вращения при изменении нагрузки. Механическая характеристика двигателя «жесткая» 
Механической

характеристикой двигателя называется функциональная связь частоты вращения ротора от момента на валу.

кольцами может регулировать частоту вращения вала за счет включения реостата

в цепь ротора по схеме, приведенной на рисунке

Указанный способ регулирования очень прост, но неэкономичен, т.к. в реостате Rp образуется непроизводительный расход энергии на нагрев.

При снижении частоты вращения на 30%, в реостате потери достигают так же 30% от паспортной мощности двигателя.

Регулирование частоты вращения вала двигателя происходит скачкообразно. Поэтому такие двигатели

получили название многоскоростные. За счет увеличения обмоток двигатель становится дороже.

и роторной обмоток
потери энергии на нагревание стали статора и ротора
потери

на трение и вентиляцию