Устройство асинхронного двигателя.

Асинхронный двигатель состоит из неподвижного статор и подвижного ротора.

Статор состоит из чугунного или стального корпуса, внутри которого помещён полый цилиндр – сердечник статора. Он собран из штампованных листов электротехнической стали, которые изолированы друг от друга слоем лака. На внутренней стороне цилиндра или сердечника имеются пазы, в которых размещается обмотка статора, которая питается от цепи трёхфазного тока. В результате этого внутри цилиндра образуется вращающееся магнитное поле.

Чтобы лучше использовать окружность статора, каждая фаза обмотки располагается в нескольких пазах (распределённая обмотка).

Внутри статора расположен ротор – стальной вал, на который напрессован цилиндр из листов электротехнической стали. На внешней поверхности ротора есть пазы, в которых располагается обмотка ротора. Обмотка ротора не имеет электрической связи с питающей цепью.

В зависимости от типа обмотки ротора асинхронные двигатели делятся на следующие типы:

1. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором, у которых обмотка выполнена в виде беличьей клетки, то есть в пазы ротора уложены стержни из меди или алюминия, а концы стрежней по торцам соединены кольцами из того же материала.

2. Асинхронные двигатели с фазным ротором, у которых ротор имеет трёхфазную обмотку, аналогичную обмотке статора. Катушки трёх фаз соединены звездой, а три свободных конца обмотки соединяются с тремя контактными кольцами, размещёнными на валу ротора, при этом кольца изолированы друг от друга и от вала. К кольцам прилегают неподвижные щётки, которые соединены с внешним трёхфазным реостатом.

В большинстве асинхронных двигателей применяется короткозамкнутый ротор, однако асинхронный двигатель с трёхфазным ротором даёт возможность существенно улучшить пусковые свойства двигателя и плавно регулировать скорость вращения двигателя.

Обмотка статора может быть соединена звездой или треугольником. Схема соединения зависит от расчётного напряжения двигателя и номинального напряжения в сети.

Допустим линейное напряжение , а двигатель рассчитан для включения в сеть с напряжением , тогда обмотку статора следует соединять звездой, так как в этом случае , то есть , а .

Если же , то обмотку статора следует соединить треугольником. В этом случае .

Для осуществления таких соединений на корпусе двигателя имеется клеммная коробка, куда выведены начала и концы фаз.

Формула для нахождения частоты вращающегося поля.

Пусть на статоре всего три катушки.

Рассмотрим момент , при котором , в этом случае ток положителен, а токи и отрицательны. Если ток положителен, его направление примем от начала обмотки к её концу.

Для определения направления поля применяется правило правоходового винта.

Вектор магнитного поля направлен от северного полюса к южному полюсу . Если на статоре три катушки, то образуется одна пара полюсов, то есть .

Через время, равное периоду ось поля займёт первоначальное положение, следовательно, за период поле делает один полный оборот. Так как , следовательно, .

Частота - число полных колебаний или оборотов в секунду.

Чаще частоту вращения поля выражают в оборотах в минуту: .

Если число катушек в каждой фазе увеличить, а сдвиг фаз между токами оставить равным , то частота вращения поля измениться: .

Зависимость частоты вращения поля от числа катушек:

Число катушек в статоре	3	6	9	12	15
Число пар полюсов	1	2	3	4	5
Угол в пространстве между катушками	120°	60°	40°	30°	24°
Частота вращения поля	3000	1500	1000	750	600