Трехфазный асинхронный двигатель

В конце XIX века великий русский изобретатель Михаил Осипович Доливо-Добровольский создал трехфазный асинхронный двигатель. Он также создал и первые трехфазные сети переменного тока, которые могли бы питать такой двигатель. В дальнейшем это привело к резкому рывку в развитии промышленности.

В чем преимущество асинхронного двигателя?

Преимуществом асинхронного двигателя АД, прежде всего является его простота. В отличие от двигателей постоянного тока, асинхронный, не имеет коллекторно-щеточного узла, из за которого образуются дополнительные потери, и снижается надежность двигателя. Еще одним неоспоримым плюсом является низкая цена асинхронных двигателей, что является следствием из простоты его конструкции. Кроме того, для асинхронного двигателя не требуются специальные источники питания и выпрямления, он рассчитан так, чтобы питаться напрямую из сети переменного тока промышленной частоты.

Недостатком асинхронного двигателя, является неравномерность механической характеристики. В связи с этим их не используют в качестве различных тяговых двигателей, где нужны как можно более жесткие характеристики двигателя.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что преимуществом асинхронного двигателя является его надежность, простота и низкая цена.

Принцип работы и устройство

Асинхронный двигатель представляет из себя машину переменного тока, которая состоит из корпуса, внутри которого расположен статор. Статор представляет из себя цилиндр, в который уложена обмотка. В зависимости от того как уложена эта обмотка, зависит количество полюсов двигателя. А от полюсов, зависит его частота вращения.

Внутри статора расположена вращающаяся часть – ротор. Ротор изготавливается в двух исполнениях – фазный и короткозамкнутый. Двигатели с фазным ротором стоят дороже, но их пусковые характеристики лучше, чем у короткозамкнутых. Короткозамкнутый ротор изготавливается в виде цилиндра – “беличьей клетки”, который заливается алюминием. В фазном же роторе, присутствует обмотка, которая имеет выводы. Благодаря этому, в цепь ротора можно подключить дополнительные сопротивления, чтобы можно было изменять характеристики двигателя.

Принцип действия АД основан на взаимодействии магнитных полей ротора и статора. Когда через обмотку статора, протекает напряжение, создается вращающее магнитное поле, которое проникая через ротор, наводит в нем электродвижущую силу. Благодаря этой силе в роторе начинают протекать токи, которые взаимодействуют с внешним магнитным полем статора, и двигатель приходит во вращение.

Питание асинхронного двигателя

Питаться АД может как от одной фазы, так и от трех. При питании от одной фазы, трехфазный двигатель, подключают через конденсаторы, которые обеспечивают смещение по фазе. Расчет конденсаторов производится на основе формул, выведенных эмпирическим путем. Но, следует знать, что двигатель при этом будет работать на 50-70 % от номинальной мощности. К тому же, к однофазной сети рекомендуется подключать только маломощные двигатели.

При подключении к трехфазной сети, выводы двигателя могут соединяться по схеме звезда или треугольник. Для этого на его корпусе присутствует специальная коробка. При подключении по схеме звезда, фазное напряжение меньше линейного в 1,73 раза, а при треугольнике, фазное и линейное напряжение равны. В связи с этим иногда используется пуск переключением со звезды на треугольник, что позволяет снизить пусковые токи и моменты.