Принцип работы асинхронных электродвигателей
Принцип работы асинхронной машины основан на использовании вращающегося магнитного поля. При подключении к сети трехфазной обмотки статора создается вращающееся магнитное поле, угловая скорость которого определяется частотой сети f и числом пар полюсов обмотки p, т. е. ω1=2πf/p
Пересекая проводники обмотки статора и ротора, это поле индуктирует в обмотках ЭДС (согласно закону электромагнитной индукции). При замкнутой обмотке ротора ее ЭДС наводит в цепи ротора ток. В результате взаимодействия тока с результирующим малнитным полем создается электромагнитный момент. Если этот момент превышает момент сопротивления на валу двигателя, вал начинает вращаться и приводить в движение рабочий механизм. Обычно угловая скорость ротора ω2 не равна угловой скорости магнитного поля ω1, называемой синхронной. Отсюда и название двигателя асинхронный, т. е. несинхронный.
Работа асинхронной машины характеризуется скольжением s, которое представляет собой относительную разность угловых скоростей поля ω1 и ротора ω2: s=(ω1-ω2)/ω1
ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ |
Изм |
Документ |
Лист |
Подпись |
Дата |
Лист |
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-2.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-3.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-4.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-5.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-6.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-7.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-8.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-9.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-10.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-11.png)
При вращении ротора со скоростью ω2>ω1 в направлении вращения магнитного поля скольжение становится отрицательным. Машина переходит в генераторный режим и развивает тормозной момент. При вращении ротора в направлении, противоположном направлению вращения магнитного поли (s>1), асинхронная машина переходит в режим противовключения и также развивает тормозной момент. Таким образом, в зависимости от скольжения различают двигательный (s=1÷0), генераторный (s=0÷-∞) режимы и режим противовключення (s=1÷+∞). Режимы генераторный и противовключения используют для торможения асинхронных двигателей.
С массивным ротором.
Ротор асинхронной машины можно изготовить из массивной стальной поковки без пазов и без обмотки. В этом случае роль обмотки играет сам массивный ротор, в котором вращающееся магнитное поле будет индуктировать токи.
Активное r2 и индуктивное сопротивления массивного ротора ввиду сильно выраженного поверхностного эффекта значительно зависят от скольжения. Так, в случае f1 = 50 Гц при пуске (S = 1) эквивалентная глубина проникновения токов в роторе составляет только 3 мм, при S = 0,02 – около 20 мм, при S = 0,001 – около 100 мм [1]. Поэтому при пуске сопротивление r2 весьма велико и
мало, а с уменьшением скольжения сопротивление r2 уменьшается, а
– увеличивается.
В результате сильного проявления поверхностного эффекта пусковой момент двигателя с массивным ротором достаточно велик (рис. 12.6).
ПСТ.КР140448ЭЛ41-09с20.000ПЗ |
Изм |
Документ |
Лист |
Подпись |
Дата |
Лист |
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-16.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-17.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-18.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-19.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/naznachenie-asinkhronnogo-dvigatelya-688959-12.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/naznachenie-asinkhronnogo-dvigatelya-688959-18.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-22.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-23.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-24.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/naznachenie-asinkhronnogo-dvigatelya-688959-17.png)
![Принцип работы асинхронных электродвигателей Принцип работы асинхронных электродвигателей - student2.ru](/images/promyshlennost/princip-raboty-asinkhronnykh-yelektrodvigateley-689273-26.gif)
Рис. 12.6. Механическая характеристика асинхронного
двигателя с массивным ротором
Однако двигатели средней и малой мощности с массивными роторами при f1 = 50 Гц имеют низкие кпд и коэффициент мощности.
Массивный ротор имеет большое преимущество в прочности. В связи с этим асинхронные двигатели с массивным ротором применяются для высоких скоростей вращения. Так, при частоте f1 = 1000 Гц и при числе пар полюсов р = 1 частота вращения магнитного поля.
. (12.3)
Также двигатели применяются в различных установках специального характера, например, в гироскопических навигационных устройствах, и питаются токами повышенной частоты (4001000 Гц).
С целью улучшения рабочих характеристик иногда внешнюю поверхность массивного стального ротора покрывают медью, применяют медные кольца, прикрепленные к торцевым поверхностям массивного ротора. Иногда на цилиндрической поверхности ротора выполняют пазы, но без укладки в них обмотки.