Асинхронні двигуни знайшли велике застосування в господарстві. У них перетвориться до сімдесяти відсотків електроенергії в механічну. Серед всіх електричних двигунів цей вид є найпростішим, надійним і дешевим у виробництві. Найбільшого поширення має трифазний асинхронний двигун, принцип роботи якого розглянуто коротко в цій статті.
Загально про асинхронних моторах
Двигуни не мають щітково-колекторного або змінного токоз`ємного вузлів, завдяки чому досягаються мінімальні витрати при їх експлуатації. Дешевизна і високий ступінь надійності зробили ці двигуни широко поширеними в різних сферах.
Мотори бувають:
- однофазними;
- трифазними.
Однофазні механізми працюють в вентиляторах, верстатах, пральних машинах, різних електричних інструментах і водоподающих насосах. Трифазні види знайшли своє застосування в різних механізмах, що функціонують в промислових, сільськогосподарських, будівельних секторах. Також їх широко використовують і для побутових потреб.
Пристрій
Трифазний асинхронний двигун, принцип роботи якого виконується стандартним чином, є блоки живлення, що складається з:
- нерухомого статора;
- ротора.
Статор включає в себе станину, куди впрессовивается електромагнітне ядро, що складається з магнітного проводу і трифазної розподільної обмотки. Ядро служить для намагнічування агрегату або появи магнітного поля. Магнитопровод складається з тонких, штампованих, відокремлених один від одного листів, при скріпленні яких утворюються зубці і пази. Він є малим магнітним опором для потоку, який утворює обмотка статора. В результаті відбувається намагнічування, яке і підсилює потік.
У пази укладається трифазна обмотка статора, яка в найпростішому своєму варіанті складається з трьох котушок з осями, зсунутими один до одного на 120 градусів. Фазні котушки з`єднуються в формі зірки або трикутника.
Більш докладно принцип роботи асинхронного електродвигуна в частині з`єднань наочно розкривається нижче через проведення простого досвіду.
Ротор складається з магнітопровода, який теж має штамповані сталеві листи з пазами, де розташовується обмотка. Остання буває:
- фазной, подібної до тієї, що в статорі, яка з`єднана в зірку;
- короткозамкненою, найбільш вживаною, яка представляє собою форму «білячій клітини».
Принцип дії асинхронного двигуна
Вже говорилося, що трифазна обмотка статора необхідна для намагнічування або освіти обертового магнітного поля. Неважко здогадатися, що законом електромагнітної індукції управляється асинхронний двигун. Принцип роботи його полягає в наступному: що обертається обмотки магнітне поле перетинає роторну короткозамкнутую обмотку, що викликає електрорушійну силу і протікання змінного струму. Цей струм утворює своє магнітне поле, а взаємодіючи з статорних обертовим полем, починає роторное обертання. Ще у вісімнадцятому столітті був продемонстрований цей принцип за допомогою проведення простого досвіду: підковоподібний магніт обертали з постійною швидкістю поруч з металевим диском, який вільно був закріплений на осі. Диск починав обертатися за магнітом, але з меншою швидкістю.
Якщо знати закон елетромагнітной індукції, то явище стає зрозумілим. Коли магнітні полюси рухаються, то поруч з поверхнею диска під ними наводиться електрорушійна сила. Через неї створюються струми, які утворюють магнітне дисковий поле.
наочне уявлення
Це ж явище для простоти можна уявити собі як колесо (замість диска), в якому знаходиться велика кількість спиць, з`єднаних втулкою і ободом. Вони проводять струм. Елементарним контуром є дві спиці, що з`єднують їх обід і втулки. Дисковий поле зчіплюється з полюсним магнітним полем, і диск захоплюється ім. Зрозуміло, що найбільша електрорушійна сила буде діяти в нерухомому стані, а найменша, навпаки, коли вона наближається до швидкості дискового обертання.
Якщо взяти асинхронний двигун, принцип роботи короткозамкненою роторної обмотки подібний диску, а обмотки - обертається магніту. Однак в нерухомому статорі обертання магнітного поля реалізується через трифазну струмів систему, що проходить в обмотці із зсувом фаз.
