Принцип действия асинхронного двигателя

Неподвижная часть асинхронного двигателя - статор, имеет такую же конструкцию, что и статор синхронного генератора (см. рис. 6.3). В расточке статора расположена вращающаяся часть двигателя -- ротор, состоящий из вала, сердечника и обмотки (рис. 6.4). Обмотка ротора представляет собой короткозамкнутую конструкцию, состоящую из восьми алюминиевых стержней, расположенных в продольных пазах сердечника ротора, замкнутых с двух сторон по торцам ротора алюминиевыми кольцами (на рисунке эти кольца не показаны). Ротор и статор разделены воздушным зазором. При включении обмотки статора в сеть трехфазного тока возникает вращающееся магнитное поле статора, частота вращения которого n ₁ определяется выражением (6.3).

Вращающееся поле статора (полюсы N ₁ и S ₁) сцепляется как с обмоткой статора, так и с обмоткой ротора и наводит в них ЭДС.

При этом ЭДС обмотки статора, являясь ЭДС самоиндукции, действует встречно приложенному к обмотке напряжению и ограничивает величину тока в обмотке. Обмотка ротора замкнута, поэтому ЭДС ротора создает в стержнях обмотки ротора токи. Взаимодействие этих токов с полем статора создает на роторе электромагнитные силы F _эм, направление которых определяют по правилу “левой руки”. Из рис. 6.4 видно, что силы F _эм стремятся повернуть ротор в направлении вращения магнитного поля статора. Совокупность сил F _эм создает на роторе электромагнитный момент M, приводящий его во вращение с частотой n ₂. Вращение ротора посредством вала передается рабочему механизму. Таким образом, электрическая энергия, поступающая из сети в обмотку статора, преобразуется в механическую энергию вращения ротора двигателя.

Вращение ассинхронного двигателя с вращающимся полем

Направление вращения магнитного поля статора, а следовательно, и направление вращения ротора, зависят от порядка следования фаз напряжения, подводимого к обмотке статора. Частота вращения ротора n ₂, называемая асинхронной, всегда меньше частоты вращения магнитного поля n ₁, так как только в этом случае в стержнях обмотки ротора асинхронного двигателя индуцируется ЭДС.