Устройство трехфазных асинхронных двигателей

Трехфазные асинхронные двигатели были разработаны рус­ским ученым М.О.Доливо-Добровольским в конце 80-х годов XIX века.

Трехфазный АД состоит из неподвижного статора и подвижного ротора. Статор состоит из станины, сердечника статора запрессованного в станину и трехфазной обмотки уложенной в пазы сердечника. Станина служит для крепления к ней других частей машины. Сердечник статора представляет собой полый цилиндр, набранный из тонких листов электротехнической стали 2 (рис.22.1, а), образуя неподвижную часть магнитопровода. Листы имеют форму колец с пазами.

Рис. 22.1. Статор трехфазного АД: а— внешний вид статора; б — подключение двигателя в сеть звездой; в — подключение двигателя в сеть треугольником.

Начала и концы фаз обмотки статора присоединены к за­жимам специального щитка. На щитке двигателя выводы распо­лагают так, как показано на рис.22.1, б, в. Это дает возможность легко соединять обмотки статора звездой или треугольником. На­чала обмоток — С1, С2, СЗ, концы — С4, С5, С6.

Рис.22.2. Короткозамкнутые роторы асинхронного двигателя:

а — с медной; б — алюминиевой обмоткой;

в — условное обозначение двигателя

.

Ротор трехфазного асинхронного двигателя состоит из вала, сердечника ротора и обмотки. Сердечник ротора набирается из пакета тонких стальных дисков 1 (рис.22.2, б и рис.22.3, а) с паза­ми, в которые укладывается обмотка 2. По конструктивному исполнению обмотки ротора двигатели подразделяют на двигате­ли с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. В пазы короткозамкнутого ротора закладываются медные или алюминиевые стержни 2. По торцам стержни соединяют короткозамыкающими кольцами 3 с вентиляционными лопатками 4. Получается обмотка, не имеющая выводов. Асинхронные дви­гатели, имеющие такой ротор, называются двигателями с корот­козамкнутым ротором. Иногда такую обмотку называют «беличь­ей клеткой».

Рис.22.3. Фазный ротор синхронного двигателя (а); условное обозначение двигателя (б)

Второй тип обмотки представляет собой трех­фазную обмотку, уложенную таким же образом как на статоре. Фазные обмотки ротора 2 (рис.22.3, а) соединяют звездой, при этом начала обмоток соединяют с контактными кольцами 3, на­саженными на вал и изолированными как от вала, так и друг от друга. Кольца вращаются вместе с валом, по ним скользят непод­вижные щетки, находящиеся в щеткодержателях, и через них к обмотке ротора можно подключить внешнее сопротивление.

Ротор с трехфазной обмоткой и контактными кольцами называется фазным. Условные графические обозначения двигателей на электрических схемах показаны на рис.22.2, в и рис.22.3, б.

Т.к. сердечники статора и ротора находятся в магнитном поле переменного тока, то в процессе работы двигателя происходит их непрерывное перемагничивание и в них индуктируются вихревые токи, на что тратится энергия за счет которой сердечники нагреваются.

Для уменьшения потерь энергии на перемагничивание сердечников их выполняют из магнитомягкого ферромагнетика, а для уменьшения вихревых токов их набирают из отдельных пластин электротехнической стали.