Что такое трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором. 

Современный мир полон новшеств, но некоторые изобретения прошлого актуальны до сих пор. Возможности познавать что-то, благодаря всемирной сети безграничны. Кто-то часами просиживает в Интернет-магазинах туров в поисках подходящего путешествия onlinetours.ru/goryashchie, кого-то не оторвать от новостных сайтов, а чьи-то интересы прочно обосновались в области электротехники. Давайте разберемся, что такое трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

 

Что такое трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым роторомТрехфазный — это означает, что работает от трехфазной электрической сети. Асинхронный — значит, скорость вращения ротора не совпадает со скоростью вращающегося магнитного поля, отставая от него. Угловая разница между скоростью вращающегося магнитного поля и ротором называется скольжением ротора. Короткозамкнутый ротор, это та главная особенность его строения, радикально отличающаяся от строения фазного ротора. Если фазным ротор имеет довольно сложную трехфазную обмотку и три контактных кольца, с которыми контактируют щетки, то в короткозамкнутом роторе все это заменяется залитой, алюминиевой обмоткой, называемой «беличьим колесом» из-за внешнего сходства с «беговой дорожкой» беличьей клетки.

 

устройство трехфазного двигателя электрического ассинхронногоТакже как и все остальные электродвигатели, этот механизм состоит из неподвижной части, называемой статор, и подвижной, которая размещена внутри статора и зовется ротор. Их разделяет воздушный зазор, размером от 05 до 2 мм, в зависимости от величины электродвигателя. Чем больше зазор, тем больше электрической энергии тратится впустую.Сердечник статора, состоит из тонкой электротехнической стали, толщиной, обычно 0,5 мм и покрытой изолирующим лаком. Форма пластин напоминает кольцо с зубцами внутрь. Собранные вместе пластины образуют цилиндр с пазами для внутренней обмотки, который помещают в статор. Соответственно ротор состоит из колец меньшего размера, зубцами наружу, не покрытых лаком, плотно насаженных на вал. В пазы статора укладывается в специальном порядке обмотка, по одному взгляду на которую опытный электрик сможет легко определить номинальную скорость вращения ротора. Другими словами — чем большее количество обмоток, тем будет меньше скорость вращения ротора.

 

В пазы ротора заливается алюминиевая обмотка, замкнутая накоротко алюминиевым кольцом, причем пазы располагаются немного наискосок для облегчения запуска и улучшения характеристик двигателя. Гораздо реже, для короткозамкнутой обмотки применяется медь и латунь. Обычно такое решение оптимально для двойного «беличьего колеса». При частоте сети 50 герц, ротор асинхронного трехфазного двигателя с короткозамкнутым ротором не может дать больше 3000 оборотов в минуту. Более низкая скорость — 1500 оборотов с минуту, а еще ниже — 1000. В отличие от двигателей с фазным ротором, в двигателях с короткозамкнутым ротором нельзя изменять скорость вращения по желанию оператора.

 

принцип действия асинхронного электродвигателя наглядно на рисунке

 

Работает этот электродвигатель благодаря вращающемуся электромагнитному полю, увлекающему за собой ротор. Если, ради эксперимента, заменить ротор на аналогичной формы железную болванку, то она тоже будет вращаться, но гораздо медленнее, из-за отсутствия короткозамкнутой обмотки. Если же в статор вместо ротора поместить небольшой шарик, то он будет бегать внутри его, но в сторону обратную направлению вращения магнитного поля, так как оно раскручивает и сам шарик, а сила трения оказывается сильнее, вызывая забавный эффект. Иногда используют такой режим работы, когда ротор вращается в одну сторону, а магнитное поле статора в другую, вызывая заметное торможение. Такой режим зовут электромагнитным тормозом.

 

соединения обмоток звезда и треугольник на асинхронном электрическом двигателеСледует помнить, что электрические двигатели легко превращаются в генераторы электрического тока, в том числе и тогда, когда скорость ротора, по каким- то причинам, превысит рассчитанную скорость вращения. В таком случае двигатель начинает генерировать электрический ток, отдавая его в сеть. Есть два способа соединения обмоток двигателей — звездой, когда концы обмоток соединяются вместе, а их начала подключаются к трехфазной сети, и треугольником, где конец одной обмотки присоединяется к началу следующей. В любом случае важно не перепутать начала и концы обмотки. Чтобы изменить направление вращения ротора на противоположное, нужно поменять местами фазные провода на двух контактах из трех. При использовании соединения треугольником, двигатель показывает свою заявленную мощность, которая в полтора разы выше, чем когда обмотки соединяются звездой. Но из-за чрезмерных пусковых токов, соединение треугольником, не пользуются популярностью.

 

Изобрел трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором российский ученый Доливо-Добровольский в далеком 1889 году. И до сих пор его изобретение исправно служит человечеству. Желающие изучить биографию Доливо-Добровольского могут приобрести тур в Гатчину onlinetours.ru — место рождения великого ученого, где до сих пор на сиротском институте есть мемориальная доска. Сохранились также марки 1962 года с изображением этого выдающегося русского изобретателя.

 


Рекомендуемый материал