Асинхронной машиной называется машина переменного тока, у которой
скорость вращения ротора меньше скорости вращения магнитного поля
статора и зависит от нагрузки. Асинхронная машина, как и другие
электрические машины, обладает свойством обратимости, т. е. она
может работать как в режиме двигателя, так и в режиме генератора.
Трехфазный асинхронный двигатель был изобретен русским инженером
М.О. Доливо-Добровольским в 1890 г. и с тех пор, подвергаясь усовершенствованиям,
прочно занял свое место в промышленности и получил массовое распространение
во всех странах мира.
Асинхронный двигатель имеет две основные части – статор и ротор.
Статором называется неподвижная часть машины. С внутренней стороны
статора сделаны пазы, куда укладывается трехфазная обмотка, питаемая
трехфазным переменным током. Вращающаяся часть машины называется
ротором, в пазах его также уложена обмотка. Статор и ротор собираются
из отдельных штампованных листов электротехнической стали толщиной
0,35 и 0,5 мм. Отдельные листы стали изолируются один от другого
слоем лака. Воздушный зазор между статором и ротором делается
возможно малым.
В зависимости от конструкции ротора асинхронные двигатели бывают
с короткозамкнутым и с фазным роторами.
Асинхронные двигатели делятся на бесколлекторные и коллекторные.
Наибольшее распространение получили бесколлекторные двигатели.
Они применяются там, где требуется приблизительно постоянная скорость
вращения и не требуется ее регулировка. Бесколлекторные двигатели
просты по устройству, безотказны в работе и имеют высокий КпД.
Если подключить обработку статора к сети трехфазного переменного
тока, то внутри статора возникает вращающееся магнитное поле.
Магнитные линии поля будут пересекать обмотку неподвижного тока
ротора и индуктировать в ней ЭДС. Ротор при своем вращении не
может догнать вращающееся магнитное поле статора. Если предположить,
что ротор будет иметь такую же скорость вращения, как и магнитное
поле статора, то токи в обмотке ротора исчезнут. С исчезновением
токов в обмотке ротора прекратится взаимодействие их с полем статора
и ротор станет вращаться медленнее вращающегося поля статора.
Однако при этом обмотка ротора вновь начнет пересекаться вращающимся
полем статора и на ротор снова будет воздействовать вращающий
момент. Следовательно, ротор при своем вращении всегда должен
отставать от скорости вращения магнитного поля статора, т. е.
вращаться асинхронно (не в такт с магнитным полем), почему эти
двигатели и получили название асинхронных.
Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является самым
распространенным из электрических двигателей, применяемых в промышленности.
Устройство асинхронного двигателя следующее. На неподвижной части
двигателя – статоре размещается трехфазная обмотка, питаемая трехфазным
током. Начала трех фаз этой обмотки выводятся на общий щиток,
укрепленный снаружи на корпусе двигателя. Так как в обмотках статора
протекает переменный ток, то по стали статора будет проходить
переменный магнитный поток. Для уменьшения вихревых токов, возникающих
в статоре, его делают из отдельных штампованных листов легированной
стали толщиной 0,35 и 0,5 мм. Недостатки: трудность регулировки
скорости вращения и большой пусковой ток. Поэтому наряду с ними
применяют еще асинхронные двигатели с фазным ротором.
Устройство статора такого двигателя и обмотка его не отличаются
от устройства статора двигателя с ко-роткозамкнутым ротором. Различие
между двумя этими двигателями заключается в устройстве ротора.
Электродвигатель с фазным ротором имеет ротор, на котором, как
и на статоре, помещены три фазные обмотки, соединенные между собой
звездой.
