К..З.Ротор

Обмотка ротора “беличье колесо”

Статор АД Фазный ротор

Короткозамкнутая обмотка ротора выполняется по типу ”беличьего колеса”. В пазах ротора уложены массивные стержни, соединенные на торцовых сторо­нах медными кольцами.

Двигатели с короткозамкнутым ротором проще и надежнее в эксплуатации, значительно дешевле, чем двигатели с фазным ротором. Однако двигатели с фазным ротором обладают более хорошими пусковыми свойствами.

В настоящее время асинхронные двигатели выполняются преимущественно с короткозамкнутым - ротором и лишь при больших мощностях используется фазная обмотка ротора.

Асинхронные двигатели являются наиболее распространенным типом двигателей, благодаря простоте устройства и малой стоимости. В России производятся асинхронные двигатели мощностью от нескольких десятков ватт до 15000 кВт при напряжениях об­мотки статора до 6 кв. Между статором и ротором имеется воз­душный зазор, величина которого оказывает очень существенное влияние на рабочие свойства двигателя.

Помимо положительных качеств - простота конструкции обслуживания, малая стоимость - асинхронный двигатель обладает рядом недостатков, из которых наиболее существенным является низкий коэффициент мощности (cos) . У асинхронного двигателя при полной нагрузке может достигать значений 0,85—0,9; при недогрузках двигателя его cos резко уменьшается и при снятии нагрузки составляет 0,2—0,3.

Низкий коэффициент мощности асинхронного двигателя объясняется большим потреблением реактивной мощности, которая необходима для создания магнитного поля.

Магнитный поток в асинхронном двигателе встречает на своём пути воздушный зазор между статором и ротором, который в большой степени увеличивает магнитное сопротивление, а следовательно, и потребляемую двигателем реактивную мощность для создания магнитного поля.

В целях повышения коэффициента мощности (cos ) асинхронных двигателей воздушный зазор их стремятся сделать возможно меньшим, доводя его у двигателей малой мощности (2-5 кВт) до 0,3 мм.

В двигателях большой мощности воздушный зазор приходится увеличивать по конструктивным соображениям до 2 – 2,5 мм.

Устройство асинхронного двигателя с коротко замкнутым ротором.

Асинхронные двигатели широко применяют для привода металлообрабатывающих станков и других устройств, которые начинают работать без нагрузки. Однако сравнительно малая величина пускового момента у этих двигателей и большая величина пускового тока не позволяют использовать их для привода таких машин и механизмов, которые должны пускаться в ход сразу под большой нагрузкой (с большим вращающим моментом).

Э лектрическая схема асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором показана на рис. 1

Магнитная система двигателя с короткозамкнутым ротором (рис2) и обмотка статора устроены, так же как и в двигателе, с фазным ротором. Обмотка же ротора выполнена в виде беличьей клетки. Она сделана из медных или алюминиевых стержней (рис2 б), замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляются в пазы ротора без какой-либо изоляции, так как э. д. с. индуктируемая в короткозамкнутой обмотке ротора, весьма мала. Пазы короткозамкнутого ротора обычно делают полузакрытыми, а в машинах малой мощности - закрытыми; они имеют стальной ободок, отделяющий паз от воздушного зазора. Такая форма паза позволяет хорошо укрепить проводники обмотки ротора, хотя и несколько увеличивает потоки рассеяния и индуктивное сопротивление роторной обмотки.

В двигателях мощностью до 100 кВт стержни беличьей клетки обычно получают путем заливки расплавленного алюминия в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями беличьей клетки отливают и соединяющие их торцевые коротко замыкающие кольца. Алюминий весьма пригоден для этой цели, так как обладает малой плотностью, легкоплавкостью и достаточно высокой электропроводностью.

Для охлаждения двигателя на вал ротора насаживают вентилятор. В одних двигателях для этой цели применен специальный вентилятор (рис2а), в других лопасти вентилятора отлиты совместно с боковыми кольцами беличьей клетки (рис2г). А. Д. с к. з. ротором обладает сравнительно малым пусковым моментом и имеет большой пусковой ток. Короткозамкнутые асинхронные двигатели весьма просты по конструкции и надежны в эксплуатации.