Работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

При питании обмотки статора трёхфазным током создаётся вращающееся магнитное поле, синхронная частота вращения n 1{\displaystyle n_{1}} [ об/мин ] которого связана с частотой питающего напряжения сети f {\displaystyle f} [ Гц ] соотношением:

где {\displaystyle p}р — число пар магнитных полюсов обмотки статора.

Вращающееся магнитное поле, пересекая витки обмотки ротора, создаёт в них электрический ток. Этот ток создает вокруг ротора магнитное поле ротора. Вращающееся магнитное поле взаимодействует (сцепляется) с магнитным полем тока ротора и тянет его за собой. Вращающееся магнитное поле статора тянет за собой магнитное поле ротора, которое тянет за собой РОТОР. Ротор вращается вместе со своим магнитным полем.

Частота вращения ротора n2 меньше частоты вращения магнитного поля статора n1: ns = n1-n2.

Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n2 < n1. Частота вращения поля статора относительно ротора определяется частотой скольжения. Отставание ротора от вращающегося поля статора характеризуется относительной величиной s, называемой скольжением:

где

s – скольжение асинхронного электродвигателя,

n1 – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,

n2 – частота вращения ротора, об/мин.

 

Ротор ВСЕГДА вращается медленнее, чем вращающееся поле статора. Поэтому двигатель называется А синхронным. 

Если частота вращения ротора будет совпадать с частотой вращения магнитного поля статора, ротор будет замедляться. В реальности ротор асинхронного электродвигателя никогда не достигнет скорости вращения магнитного поля статора.

Скольжение асинхронного двигателя может изменяться в диапазоне от 0 до 1. Если s~0, двигатель замедляется (режим х.х.). При s = 1 — ротор двигателя неподвижен (n2 = 0) (режим к.з.). Скольжение зависит от механической нагрузки на валу двигателя и с ее ростом увеличивается.

Скольжение, соответствующее номинальной нагрузке двигателя, называется номинальным скольжением. Для асинхронных двигателей малой и средней мощности номинальное скольжение изменяется в пределах от 8% до 2%.

Механической характеристикой двигателя называется зависимость частоты вращения ротора от момента на валу n = f (M).  Это механическая характеристика асинхронного двигателя.

Достоинства и недостатки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором по сравнению с машинами других типов:

Достоинства:

1. Простота изготовления.

2. Относительная дешевизна.

3. Высокая надёжность в эксплуатации.

4. Невысокие эксплуатационные затраты.

5. Возможность включения в сеть без каких-либо преобразователей.

Недостатки асинхронного двигателя обусловлены жесткой характеристикой:

1. Небольшой пусковой момент.

2. Значительный пусковой ток.

3. Сильная зависимость  электромагнитного момента от напряжения питающей сети.

Синхронные двигатели - это такие двигатели переменного тока, в которых частота движения ротора равна частоте вращающегося магнитного поля статора.

Рис. 4 Ротор СИНхронного двигателя тоже бывает двух типов: Явнополюсный и НЕявнополюсный

Явнополюсный ротор

Неявнополюсный ротор

Обмотка Явнополюсного ротора закреплена в виде катушек на выступающих полюсах. Её концы присоединены к двум контактным кольцам. Обмотка Неявнополюсного ротора уложена в пазы ротора. Концы обмотки присоединены к двум контактным кольцам.

1 – вал, 2 – контактные кольца, 3 – обмотка полюса, 4 – магнитопровод полюса

К кольцам пружинами прижимаются неподвижные щетки. Щётки скользят по кольцам, когда ротор вращается, и передают на обмотку ротора ток.

       

Рис. 5 Щеточный узел состоит из: графитовых или медно-графитовых щёток 1, прижимной пружины 2, поводок 3 (провод, присоединяющий щетку к электрической цепи) и щёткодержателя 4.

4.

5.

 

 


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



double arrow
Сейчас читают про: