3. Будова асинхронного двигуна

Осердя статора 1 (рис. 84) набирають зі сталевих пластин завтов­шки 0,35 або 0,5 мм. Пластини штампують із западинами (пазами), ізолюють лаком або окалиною для зменшення втрат на вихрові стру­ми, складають в окремі пакети і закріплюють у станині двигуна 3. До станини прикріплюють також бічні щити з розміщеними на них під­шипниками, на які спирається роторний вал. Станину встановлюють на фундаменті. У поздовжні пази статора вкладають провідники його обмотки 2, які відповідно з'єднують між собою так, що утворюється трифазна система. На щитку машини 4 знаходяться шість затискачів, до яких приєднуються початки й кінці обмоток кожної фази. Д ля при­єднання статорних обмоток до трифазної мережі їх можна з'єднати зіркою або трикутником, що дає змогу вмикати двигун у мережу з дво­ма різними лінійними напругами. Наприклад, двигун може працюва­ти від мережі з напругою 380 та 220 В. На щитку машини зазначено обидві напруги мережі, на які розрахований двигун, тобто 220/127 В або 380/220 В.

Для нижчих напруг, що зазначені на щитку, статорна обмотка з'єднується трикутником, для вищих — зіркою.

Щоб з'єднати статорні обмотки трикутником, на щитку машини верхні затискачі приєднують перемичками до нижніх (рис. 85, а), а кожну пару з'єднаних затискачів приєднують до лінійних проводів трифазної мережі. Для вмикання зіркою три нижні затискачі на щит­ку з'єднують перемичками у спільну точку, а верхні приєднують до лінійних проводів трифазної мережі (рис. 85, б).

О сердя ротора 1 (рис. 86, а) також набирають зі сталевих пластин завтовшки 0,5 мм, ізольованих лаком або окалиною для зменшення втрат на вихрові струми. Пластини штампують із западинами і скла­дають у пакети, які закріплюють на валі машини. З пакетів утворю­ється циліндр із поздовжніми пазами, в які укладають провідники ро­торної обмотки 2. Залежно від типу обмотки асинхронні машини мо­жуть бути з фазним та короткозамкненим роторами. Короткозамкнену обмотку виконують за типом білячого колеса (рис. 86, б). В па­зах ротора укладають масивні стержні, з'єднані на торцьових боках мідними кільцями 3 (див. рис, 86, а). Часто короткозамкнену обмотку ротора виготовляють з алюмінію. Алюміній у гарячому стані залива­ють у пази ротора під тиском. Така обмотка завжди замкнена накорот­ко, і ввімкнення в неї опору неможливе. Фазна обмотка ротора вико­нана аналогічно статор-ній, тобто провід-ники відповідно з'єднані між собою, утворюючи три-фазну систему. Обмотки трьох фаз з'єднані зіркою. Початки цих об-моток приєднані до трьох контактних мідних кілець, закріплених на роторному валі. Кільця ізольовані одне від одного та від вала й обертаються разом з ротором. Під час обертання кілець їх поверхні ковзають по вугільних або мідних щітках, неру­хомо закріплених над кільцями. Роторна обмотка може бути замкне­на на опір або накоротко за допомогою тих же щіток.

Двигуни з короткозамкненим ротором простіші і надійніші в екс­плуатації та значно дешевші, ніж двигуни з фазним ротором. Проте двигуни з фазним ротором, як побачимо нижче, мають кращі пускові та регулювальні характеристики.

Зараз асинхронні двигуни виготовляють переважно з короткозам­кненим ротором і тільки при великих потужностях та в спеціальних випадках використовують фазну обмотку ротора. У нашій країні виробляють асинхронні двигуни потужністю від кількох десятків ват до 15 000 кВт при напрузі статорної обмотки до 6 кВ.

Поряд з важливими позитивними якостями — простотою конструк­ції й обслуговування та малою вартістю — асинхронний двигун має й деякі недоліки, з яких найсуттєвішим є відносно низький коефіці­єнт потужності (cos φ). Коефіцієнт cos φ асинхронного двигуна за повного навантаження може досягати 0,85...0,9; у разі недовантажен­ня двигуна його cos φ різко зменшується і на холостому ході стано­вить 0,2...0,3. Низький коефіцієнт потужності асинхронного двигуна пояснюється великим споживанням реактивної потужності, яка по­трібна для збудження магнітного поля. Магнітний потік у асинхрон­ному двигуні зустрічає на своєму шляху повітряний зазор між стато­ром і ротором, який великою мірою збільшує магнітний опір, отже, й споживану двигуном реактивну потужність.

Для підвищення коефіцієнта потужності асинхронних двигунів повітряний зазор прагнуть зробити якомога меншим, доводячи його у малопотужних двигунів (2...5 кВт) до 0,3 мм. У двигунів великої потужності повітряний зазор доводиться збільшувати з конструктив­них міркувань, але він не повинен бути більшим як 2...2,5 мм.