b> Принцип дії і пристрій двигуна
Асинхронні машини використовують в основному в якості електричних двигунів і вкрай рідко в якості генераторів.
Розглянемо принцип дії асинхронного трифазного електричного двигуна.
При обертанні магніту (рис. 1, а) в напрямку, вказаному стрілками, короткозамкнутий виток аб (показаний в розрізі) перетинається магнітним потоком. У витку збуджується індукційний струм, напрям якого визначають за правилом правої руки (враховується відносний рух витка). У результаті взаємодії індукційного струму і магнітного поля обертового магніту виникає пара сил F2 і F2 (їх напрям визначають за правилом лівої руки), яка призводить виток в обертання. Обертається виток у тому ж напрямку, що і магнітне поле, але зі швидкістю, меншою швидкості обертання магнітного поля (інакше магнітний потік, що перетинає виток, не був би змінним, і у витку не з'являлася індукційний струм). Тому обертання витка відносно поля є асинхронним.
У асинхронному трифазному двигуні (рис. 1, б) обертове магнітне поле створюється в результаті проходження струму по трьох фазах обмотки статора, розташованим під кутом 120 В° по відношенню один до одного. Ротор у даного двигуна короткозамкнутий. Ці трифазні асинхронні електричні двигуни широко застосовують у промисловості та сільському господарстві для приведення в дію верстатів, машин. br/>В
Рис. 1. Трифазний асинхронний двигун:
а - схема, пояснює принцип дії асинхронного електродвигуна; б - пристрій асинхронного трифазного електродвигуна з короткозамкненим ротором; 1 - вал, 2 - кульковий підшипник; 3-підшипниковий щит, 4 - ротор, 5 - обмотка статора , 6 - сердечник статора; 7 - станина, 8 - лопаті вентилятора; 9 - коробка із затискачами; 10 - лапа з отворами для кріплення двигуна до фундаменту.
Основні характеристики двигуна
До основних технічних характеристик трифазного асинхронного електричного двигуна відносяться потужність, частота обертання, коефіцієнт корисної дії, коефіцієнт потужності (cos ?), маса. Є й інші важливі характеристики двигуна, про які буде сказано нижче.
Відносне відставання ротора від обертового магнітного поля характеризується ковзанням, яке визначається за формулою:
,
де s - ковзання;
п1 - частота обертання магнітного поля статора;
п - частота обертання ротора.
Враховуючи, що частота обертання магнітного поле, можна визначити частоту обертання двигуна за формулою:
.
Міняючи число пар полюсів обмотки статора, можна регулювати частоту обертання магнітного поля, а отже, і частоту обертання асинхронного двигуна.
Важливою характеристикою асинхронного двигуна служить поводить момент . Він створюється завдяки дії сил, обумовлених взаємодією магнітних полів статора і ротора. Значення крутного моменту залежить від ковзання. Стійка робота двигуна можлива лише при ковзанні, якому відповідає зростання крутного моменту, наприклад, при ковзанні SA і обертального моменту МА. При ковзанні ж Sб і моменті МБ частота обертання двигуна стане зменшуватися і може дійти до нуля. p> При пуску асинхронного електродвигуна обертове магнітне поле перетинає обмотку ротора з більшою швидкістю, ніж при роботі двигуна, так як в момент його пуску ротор нерухомий. Внаслідок цього в обмотці ротора індукується велика в порівнянні з номінальною ЕРС, а значить, по обмотці проходить і більший струм. Збільшення сили струму в обмотці ротора викликає відповідне збільшення сили струму в обмотці статора (це можна пояснити, спираючись на правило Ленца і закон збереження енергії). Таким чином, при пуску асинхронного двигуна по обмотці статора проходить струм, в 5-7 разів перевищує номінальний. Тому пусковий обертовий момент більше номінального. Номінальний обертальний момент, як було сказано вище, менше максимального крутного моменту. Внаслідок цього користуються такими трьома характеристиками двигуна: кратність пускового струму, кратність пускового моменту і кратність максимального моменту.
До середини 70-х рр.. у нас в країні випускали трифазні асинхронні електричні двигуни серії А2 (захищене виконання) і А02 (закрите обдувається виконання). Ці двигуни і зараз широко поширені в різних галузях народного господарства. У позначенні типу двигунів даної серії число, що стоїть після дефіса (риски) за буквами, умовно вказує габаритні розміри (довжину і завшир...
