Строй-Техника.ру

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Принцип действия двигателя трехфазного тока

Асинхронный двигатель трехфазного тока состоит из четырех основных частей: неподвижного статора, вращающегося ротора и двух подшипниковых щитов. Концы вала ротора опираются на подшипники, установленные в щитах. Щиты крепятся к статору болтами.

В чугунный или стальной корпус статора запрессован пакет активной стали, в пазы которой заложена обмотка. Активной сталью называется та часть машины, которая предназначена для проведения магнитного потока.

На наружной части ротора также сделаны пазы, в которых расположена обмотка. В простейшем случае обмотка статора состоит из трех катушек, сдвинутых по окружности на 120° и включаемых в сеть трехфазного тока, который создает вращающееся магнитное поле. Это поле, создаваемое переменным трехфазным током, равноценно полю, создаваемому вращающимся постоянным магнитом с двумя полюсами — северным и южным.

Вращающееся магнитное поле статора является синхронным: оно в точности повторяет вращение магнитного поля генератора, питающего двигатель. Вращающееся магнитное поле статора пересекает обмотку неподвижного ротора и индуктирует в ней ЭДС, которая пропорциональна числу проводников, соединенных последовательно, и частоте вращения поля относительно проводников. Если обмотка ротора замкнута на сопротивление или накоротко, то в ней появляется ток, который определяется индуктированной ЭДС и сопротивлением цепи.

При протекании тока в обмотке ротора появляется магнитно? поле, вызванное этим током, которое сцепляется с магнитным полем статора, и ротор начинает вращаться в сторону магнитного поля статора. По мере увеличения скорости ротора снижается скорость пересечения проводников ротора вращающимся полем и поэтому уменьшается ЭДС, индуктируемая в роторе. Когда ЭДС и ток упадут настолько, что вращающий момент двигателя будет равен моменту нагрузки, скорость станет постоянной. Чем больше нагружен двигатель, тем больший ток в роторе нужен для создания вращающего момента, а следовательно, необходима и более высокая ЭДС. Тогда при неизменном сопротивлении роторной цепи ротор должен снизить скорость.

Даже при холостом ходе для вращения ротора требуется преодолевать сопротивление трения в подшипниках, сопротивление трения о воздух, вследствие чего ротор никогда не вращается со скоростью вращения поля статора — с синхронной скоростью. В связи с этим двигатели такой конструкции называются асинхронными (от греч. а — отрицательная частица и synchronos — одновременный). Отставание ротора от вращающегося поля статора называется скольжением.

Скольжение s = (п0 — п)/п0, где л0 — синхронная частота вращения; п — фактическая частота вращения при данной нагрузке. При переходе скольжения через некоторое максимальное значение двигатель останавливается. Такое скольжение называется критическим, а соответствующий ему вращающий момент — максимальным или опрокидывающим моментом.

Частота вращения магнитного поля статора зависит от частоты питающего тока и числа полюсов обмотки. Три катушки, расположенные по окружности статора, создают два магнитных полюса, шесть катушек — четыре полюса и т. д. Вообще магнит имеет всегда два полюса — северный и южный. Не бывает магнитов с одним полюсом, но могут быть магниты с 4, 6, 8 … полюсами. Обычно говорят: магнит с одной парой полюсов, с двумя парами и т. д. Число пар магнитных полюсов обозначается буквой р.

При неизменном сопротивлении цепи ротора скольжение увеличивается с возрастанием нагрузки. Скорость асинхронного двигателя от холостого хода до полной нагрузки без дополнительных сопротивлений в цепи ротора изменяется мало.

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум