Среди всех видов электрических двигателей, наибольшее распространение во всех сферах получил асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, схема и конструкция которого достаточно проста, а стоимость держится на очень низком уровне. Принцип работы таких двигателей тесно связан с особенностями конструкции, которую следует подробно рассмотреть.
Устройство асинхронного двигателя
Неподвижной частью электродвигателя является статор, на котором установлена трехфазная обмотка, где концы каждой фазы выведены наружу на специальный щиток, закрепленный на корпусе. Поскольку в статоре происходит протекание переменного тока, то по его стальным деталям наблюдается прохождение переменного магнитного потока.
Для того, чтобы уменьшить вихревые токи, детали статора изготавливают из легированной стали в виде отдельных листов, изолированных между собой с помощью лака. Все листы стягиваются болтами, которые полностью изолированы от статора. После того, как сердечник статора собран, он закрепляется внутри корпуса двигателя. Ротор двигателя, который вращается внутри статора, также включает в себя отдельные стальные листы. В пазах устанавливаются стержни, изготовленные из меди, спаянные с двух сторон с медными кольцами.
Практическая работа асинхронного двигателя
Обмотка ротора в современных электродвигателях, мощность которых не более 100 киловатт, изготавливается из алюминия, заливаемого в пазы ротора под давлением. Вращение вала ротора происходит в подшипниках, закрепляемых в специальных подшипниковых щитах. Эти щиты крепятся с помощью болтов к корпусу электродвигателя. На одном из концов вала устанавливается шкив, через который происходит передача вращения на станки или рабочие машины. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, схема пуска которого отличается простотой, запускается сравнительно легко.
Для того, чтобы осуществить пуск, необходимо подать напряжение на обмотку статора, после чего начнется вращение ротора. С этой целью используется рубильник или иное пусковое приспособление. Во время пуска данный вид двигателя расход пускового тока, превышает потребление тока при нормальной работе примерно в 5-7 раз. Увеличенные значения пусковых токов приводят к значительному падению напряжения в сети, что негативно сказывается на нормальном функционировании прочих потребителей.
При пуске двигателя частота тока в роторе и статоре одинакова. Вращающий момент может быть увеличен за счет повышения активного сопротивления обмотки ротора. Однако, чрезмерное повышение сопротивления может вызвать увеличение нагрева обмотки и снижение в целом коэффициента полезного действия.