Принцип действия асинхронного электродвигателя

Сердечники статора и ротора образуют магнитную цепь асинхронной машины (рис.1). Обмотка статора подключается к трехфазной сети, и токи, обтекая обмотку статора, возбуждают магнитное поле машины. Оно замыкается через сталь ротора и таким путем сцепляется с обмоткой ротора. Магнитное поле, возбужденное трехфазной системой токов, вращается в плоскости осей катушек статора. Вращение поля создается поочередным изменением трех образующих его полей фазных обмоток статора, поэтому скорость вращения поля пропорциональна частоте переменного тока f. Если на статоре размещены три катушки, то вращающееся поле, возбуждаемое их токами, делает один оборот в секунду, при стандартной частоте 50 Гц число оборотов такого поля в минуту будет n1 = f * 60 = 3000 об/мин. (Чем больше катушек на статоре, тем больше полюсов имеет вращающееся поле и тем медленнее оно вращается: n1 = 9000/К , где К число катушек статора.)

Вращающееся магнитное поле, пересекая обмотку ротора, индуктируют в ее проводниках э.д.с., а так как обмотка ротора замкнута, то индуктируемые в ней э.д.с. создают в этой обмотке пропорциональные им токи ротора. Последние, взаимодействуя с вращающимся магнитным полем машины, заставляют ротор вращаться вслед за полем. Ротор будет вращаться медленнее поля – асинхронно со скоростью, которой соответствует скольжение s = ( n1 – n ) / n .

У современных двигателей средней и большой мощности скольжение мало (0,02-0,03).

Конденсаторный асинхронный двигатель 1) асинхронный электродвигатель, питаемый от однофазной сети и имеющий на статоре две обмотки, одна из которых включается в сеть непосредственно, а другая — последовательно с электрическим конденсатором для образования вращающегося магнитного поля. Конденсаторы создают сдвиг фаз между токами обмоток, оси которых сдвинуты в пространстве. Наибольший вращающий момент развивается, когда сдвиг фаз токов составляет 90°, а их амплитуды подобраны так, что вращающееся поле становится круговым. При пуске К. а. д. оба конденсатора включены, а после его разгона один из конденсаторов отключают; это обусловлено тем, что при номинальной частоте вращения требуется значительно меньшая емкость, чем при пуске. К. а. д. по пусковым и рабочим характеристикам близок к трёхфазному асинхронному двигателю. Применяется в электроприводах малой мощности; при мощностях свыше 1 квт используется редко вследствие значительной стоимости и размеров конденсаторов. 2) Трёхфазный асинхронный электродвигатель, включаемый через конденсатор в однофазную сеть. Рабочая ёмкость конденсатора для 3-фазного двигателя определяется по формуле С_р = 2800 (мкф), если обмотки соединены по схеме «звезда», илиС_р = 4800 (мкф), если обмотки соединены по схеме «треугольник». Ёмкость пускового конденсатора С_п=(2,5 — 3)×С_р. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше напряжения сети; конденсаторы устанавливаются обязательно бумажные.