Скольжение.

Разность скоростей магнитного поля статора и скорости вращения ротора принято оценивать величиной называемой скольжение (S)

S=

Величина скольжения характеризует процесс наведения э д с. и токов в роторе асинхронного двигателя: с увеличением сколь­жения величины э д с. и токов в роторе тоже возрастают Скольжение асинхронного двигателя может изменяться в пределах от 1 до 0. В момент пуска двигателя, когда его ротор неподвижен n₂ = 0, скольжение S=1. При работе двигателя под нагрузкой величина скольжения будет меньше единицы Наконец, при свободном вращении ротора, когда тормозной момент на его валу не действует (режим холостого хода), величина скольжении практически будет равна нулю, так как в этом случае ротор будет вращаться почти с синхронной скоростью (n₁≈ n₂) .

Современные асинхронные двигатели конструируют с таким расчетом, чтобы номинальное скольжение, то есть скольжение при наибольшей длительно допустимой нагрузке было небольшим — около 2% у мощных двигателей и 10% у двигателей малой мощности Это объясняется стремлением обеспечить высокий коэффициент полезного действия двигателя, так как увеличение скольжения всегда сопровождается возрастанием токов в роторе, а следовательно, увеличением потерь энергии на нагрев обмоток машины.

Пусковой ток.

В еличина тока в каждой фазе обмотки статора зависит от скорости вращения ротора двигателя. График зависимости этих двух величин показан на рисунке. Своего наибольшего значения токи достигают при неподвижном роторе, то есть в момент пуска. Обычно пусковой ток асинхронных двигателей превышает номинальный ток в 5—7 раз.

Появление большою тока при пуске двигателя объясняется тем, что в момент пуска, когда ротор двигателя неподвижен (n₂=0), скорость пересечения проводников ротора вращающимся магнитным полем наибольшая и в них наводится большая э д с.

Асинхронный двигатель с неподвижным ротором можно сравнить с трехфазным трансформатором роль первичной обмотки трансформатора выполняет обмотка статора двигателя, а вторичной — обмотка ротора. Поэтому появление большого тока в обмотке неподвижного ротора сопровождается возникновением значительного тока и в обмотке статора.

По мере увеличения скорости вращения ротора скольжение уменьшается и наводимая в нем э.д.с. также уменьшается. Уменьшение э.д.с. ведет к уменьшению тока в роторе, а следовательно, и тока в статорной обмотке двигателя.

Большой пусковой ток не может причинить вред обмоткам двигателя, так как время разгона ротора незначительно. Поэтому при пуске двигателя перегрев его обмоток не происходит.

Принцип действия асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель состоит из неподвижной части - статора, на котором расположены три обмотки (фазы), сдвинутые одна относительно другой на угол 120°, и вращающейся части - ротора с соответствующей обмоткой . Фазы статора размещены равномерно по окружности статора; они соединяются в звезду или в треугольник и подключаются к сети трехфазного тока. Обмотка ротора в такой машине выполняется трехфазной или многофазной и размещается равномерно вдоль окружности ротора. Фазы ее в простейшем случае замыкаются накоротко.

Вращающееся магнитное поле, создаваемое обмотками статора, индуктирует в них э. д. с. Под действием э. д. с. по проводникам ротора будет проходить электрический ток. В результате взаимодействия тока ротора с вращающимся магнитным полем возникают электромагнитные силы, действующие на провода обмотки ротора. Суммарное действие всех этих сил создает вращающий момент М, который приводит ротор во вращение в направлении магнитного поля. Величина э. д. с., индуктированной в проводниках обмотки ротора, зависит от частоты их пересечения вра­щающимся полем, т. е. от разности частот вращения магнитного поля n₁ и ротора n₂. Чем больше разность n₁-n₂, тем больше величина э. д. с. Следовательно, необходимым условием для возникновения в асинхронной машине электромагнитного вращающего момента является неравенство частот вращения n₁ и n₂. По этой причине машина называется асинхронной (ротор ее вращается не синхронно с полем). Иногда ее называют также индукционной, ввиду того что ток в роторе возникает индуктивным путем, а не подается от какого-либо внешнего источника.