Скольжение

Конструкция асинхронных двигателей

Устройство асинхронного двигателя иллюстрирует рис. 5.5.

Рис. 5.5. Устройство асинхронного двигателя: а – корпус с сердечником статора; б – сердечник статора; в – короткозамкнутый ротор; г – фазный ротор с контактными кольцами; д – магнитная система.

Двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора. Магнитопроводы (сердечники) статора и ротора собирают из листов электротехничесикй стали толщиной 0,35 или 0,5 мм, покрытых изоляционным лаком для уменьшения вихревых токов. Сердечник статора закрепляют в корпусе, а сердечник ротора на валу. Вал ротора вращается в подшипниках, которые помещают в подшипниковах щитах, прикрепленных к корпусу статора. На внутренней цилиндрической поверхности статора и на внешней цилиндрической поверхности ротора имеются пазы, в которых размещают проводники обмоток статора и ротора. Обмотку статора присоединяют к трехфазной сети. Обмотка ротора также может быть трехфазной. Такой асинхронный двигатель называют двигателем с фазным ротором (рис. 5.5.г). В этом случае в пазах ротора размещают катушки фаз обмотки, которые создают столько же полюсов, что и обмотка статора. Фазы обмотки ротора соединяют звездой, причем концы фаз x,y,z соединяют в общую точку, а начала фаз А, В, С присоединяют к контактным кольцам, расположенным на валу ротора.

Другая разновидность обмотки ротора – обмотка в виде «беличьего колеса». В этом случае асинхронный двигатель называют двигателем с короткозамкнутым ротором (рис. 5.5в и 5.6).

Рис. 5.6. Обмотка (а) и конструкция)б) короткозамкнутого ротора (1 – замыкающие кольца;2 – вентиляционные лопатки; 3 – сердечник ротора; - 4 – стержни обмотки.

Короткозамкнутая обмотка выполняется из медных или алюминиевых стержней, которые размещены в пазах ротора. Концы стержней в торцах замыкают кольцами.

Частота вращения ротора n всегда меньше частоты вращения магнитного поля статора n₀, т.к. в случае их равенства вращающееся магнитное поле не будет пересекать роторную обмотку. При этом ЭДС ротора, а следовательно, и ток в его обмотке будет равен нулю, что приведетк исчезновению электромагнитных сил, которые создают вращающий момент.

Разность между частотой вращения магнитного поля статора n₀ и частотойвращения ротора n называется частотой скольжения Δn.

Δn = n₀ - n.

Отношение частоты скольжения к частоте вращения магнитного поля называется скольжением:

s = 100%(5.1)

Значение скольжения в асинхронном двигателе изменяется от единицы при пуске, когда n = 0, до s = s_ном, что соответствует номинальной нагрузке двигателя. Обычно s_ном = 3-8%, причем в отсутствии нагрузки (холостой ход)s_хх ≤ 1%.