На рис. 1 показано устройство
асинхронного двигателя с фазным ротором, где 1 - обмотка статора, 2 - сердечник
статора, 3 - корпус, 4 - сердечник ротора, 5 - обмотка ротора, 6 -вал,
7 - кольца, 8 - пусковой реостат.
Устройство асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором поясняет рис.2, где 1-корпус, 2 – сердечник, 3- сердечник ротора, 4 – обмотка ротора, 5- обмотка статора, 7- подшипниковый щит, 8- кожух вентилятора, 9- вентилятор.
Как видно из рис.1 и 2 , на статоре
машины размещена трехфазная (в общем случае - многофазная) обмотка,
равномерно распределенная по его окружности.
Обмотки фаз соединяют по
схеме звезды или треугольника (Y/)
и подключают к сети трехфазного (многофазного) тока (рис.1 и 2). Обмотку
ротора асинхронного двигателя выполняют трехфазной или многофазной и
размещают равномерно по окружности ротора.
Многофазная обмотка ротора выполняется в виде беличьей клетки. "Беличья клетка" состоит из медных или алюминиевых стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами (рис. 3). Стержни обмотки вставляют в пазы сердечника ротора без какой-либо изоляции. В двигателях малой и средней мощности "беличью клетку" получают заливкой расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Такие обмотки ротора часто называют короткозамкнутыми, а двигатели - асинхронными с короткозамкнутым ротором.
Трехфазная
обмотка ротора асинхронного двигателя с фазным ротором выполняется изолированным
проводом с тем же числом пар полюсов, что и обмотка статора. Обычно такая
обмотка соединяется по схеме "звезда", три конца которой подключают
к контактным кольцам, расположенными на валу ротора, что позволяет включать в
цепь каждой фазы обмотки ротора дополнительные сопротивления. Двигатели с
такой обмоткой ротора называют асинхронными с фазным ротором.
Как известно, многофазная обмотка статора при
питании от многофазной сети создает вращающееся магнитное поле, частота вращения
которого .
Вращающееся магнитное поле
индуцирует э.д.с. в проводниках обмотки ротора только в том случае, когда
ротор вращается со скоростью меньшей или большей . При
скорости
поле
статора оказывается неподвижным относительно ротора и не вызывает
возникновения э.д.с. в его обмотке. Относительную разность скоростей вращения
поля статора и ротора называют скольжением:
.
Для двигательного
режима скольжение лежит в пределах 1< S < 0. Частота э.д.с. и токов в
обмотках ротора зависит от скорости вращения ротора и определяется соотношением
Токи ротора
создают поле, которое относительно ротора вращается с частотой , сам ротор
относительно неподвижного статора вращается с частотой
, поэтому
скорости вращения полей статора и ротора одинаковы относительно статора, а
сами поля взаимно неподвижны. Это следует и из уравнения , определяющего
условия электромеханического преобразования энергии. При заторможенном роторе
вращающееся
круговое магнитное поле наводит в обмотках статора и ротора э.д.с., действующие
значения которых:
где -
амплитудное значение потока;
и
- числа
витков обмоток статора и ротора;
и
-
обмоточные коэффициенты статора и ротора, учитывающие распределенный характер
этих обмоток.
называется коэффициентом
трансформации э.д.с. (коэффициенты и
обычно равны
0.9...0.96 и приближенно можно считать, что
подобно
тому, как это имеет место в трансформаторе).
, где
- э.д.с.,
индуцируемая вращающимся магнитным потоком;
- э.д.с.,
вызываемая потоком рассеяния обмотки статора;
- падение
напряжения на сопротивлении обмотки статора, вызываемое током холостого хода
(ток холостого хода является намагничивающим). Он создает основной поток Ф,
охватывающий обмотки статора и ротора, и поток рассеяния
, связанный
только с обмоткой статора. В асинхронных машинах ток намагничивания
,
достаточно велик и равен 0.2...0.4 номинального тока. Для снижения значения
стремятся
выполнить минимально возможный воздушный зазор между ротором и статором,
который для машин малой мощности составляет 0.1...0.3 мм. При вращении
ротора частота индуцируемой в обмотках ротора ЭДС имеет значение
, поэтому
ЭДС вращающегося ротора
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.