99

2. Трехфазные асинхронные машины

2.1. Общие понятия об электрических машинах

Машины, совершающие преобразование электрической энергии в механическую и механической энергии в электрическую, называются электрическими машинами. Электрическая машина, предназначенная для преобразования электрической энергии в механическую называется двигателем. Электрическая машина предназначенная для преобразования механической энергии в электрическую называется генератором. Кроме использования в качестве двигателей или генераторов существуют электромашинные преобразователи, которые находят применение в качестве фазорегуляторов, индукционных регуляторов напряжения, преобразователей напряжения, преобразователей частоты, компенсаторов, поворотных трансформаторов, сельсинов и других специальных преобразователей. В отличие от трансформаторов все электрические машины используют для различных преобразований энергию вращающихся или движущихся прямолинейно механизмов.

В современных электрических машинах преобразование энергии осуществляется посредством магнитного поля, поэтому машины называются индуктивными. Индуктивная электрическая машина состоит из двух основных частей: неподвижной и подвижной. Наибольшее распространение получили машины, у которых подвижная часть вращается. Подвижная часть таких машин называется ротором, а неподвижная - статором. Обычно статор выполняется в виде полого цилиндра, в котором с небольшим зазором  (рис.2.1) располагается цилиндрический ротор. Электриче­ские машины промышленного использования на статоре и роторе имеют обмотки, с помощью которых создаются магнитные поля. В электрических машинах магнитное поле принято характеризовать количеством пар полюсов р, следовательно количество полюсов поля машины будет равно 2р. Часть окружности ротора, приходящаяся на один полюс называется полюсным делением и обозначается . Во многих конструкциях машин проводники обмоток располагаются в пазах сердечников статора и ротора. Общее количество пазов сердечника статора или ротора обозначается Z, а количество пазов, приходящихся на один полюс, обозначается q. Если q=1 обмотка на­зы­ва­ется сосредоточенной, если q>1 – распределенной.

По виду используемого тока элек­триче­ские машины бывают постоянного и переменного тока. Машины переменного тока бывают однофазными и многофазными. Количество фаз в многофазной машине обозначается m. В многофазной машине используют понятие число пазов на полюс и фазу, которое также обозначается q и определяется по формуле

. (2.1)

Рис.2.1. К понятию полюсного деления электрической машины

Принцип действия большинства машин переменного тока основан на использовании вращающегося магнитного поля. В зависимости от соотношения скоростей ротора и магнитного поля электрические машины бывают синхронными и асинхронными.

Асинхронными называются электрические машины, у которых скорость вращения магнитного поля не равна скорости вращения ротора. В греческом языке приставка «а» обозначает отрицание, отсюда и название машин. Асинхронные машины бывают однофазными, двухфазными, трехфазными, многофазными, но в промышленности в основном используются трехфазные машины.