Особенности асинхронных двигателей: классификация и принцип работы
Асинхронные двигатели — самый востребованный тип электромоторов. Эти мощные и эффективные устройства обеспечивают работу деревообрабатывающего и металлообрабатывающего оборудования, насосов, ручного электроинструмента.
- Особенности асинхронных двигателей
- Принцип работы
- Монтажное исполнение
- Классификация
- Отличие синхронного и асинхронного двигателей
Особенности асинхронных двигателей
Задача — трансформировать электрическую энергию в механическую. «Асинхронный» — значит «неодновременный». Частота вращения магнитного поля у такого электродвигателя больше, чем у ротора. Для работы устройства необходима сеть с переменным током.
Ключевые составляющие асинхронного агрегата — ротор и статор. Элементы разделяет воздушный зазор, в котором образуется подвижное магнитное поле.
Популярность агрегатов объясняется следующими особенностями:
- Надежностью и долговечностью. Подвижные и неподвижные детали устройств не контактируют друг с другом, поэтому износ и поломки сведены к минимуму.
- Доступной ценой. Двигатели продаются по невысокой стоимости, что позволяет широко применять их в отраслях народного хозяйства и в быту.
- Удобством эксплуатации. Для использования устройств не требуется наличие специальных знаний.
- Универсальностью. Двигатели обеспечивают работу практически любого оборудования.
Принцип работы
Основан на образовании электромагнитного поля вокруг проводника, по которому идет ток. Процесс начинается, как только напряжение подается на статор. Магнитное поле статора наводится на ротор с образованием электродвижущей силы (далее – «ЭДС» взаимоиндукции, которая создает вихревые токи). В результате генерируется собственная электродвижущая сила, которая образует магнитное поле ротора. Наиболее высокий КПД получается при подключении асинхронного двигателя к трехфазной сети.
Монтажное исполнение
Способ крепления электропривода к оборудованию: он указывает на детали, которые следует зафиксировать.
| Монтажное исполнение электродвигателя | Способ крепления электродвигателя |
| IM 1001, 1081 | лапы |
| IM 2001, 2081 | фланец с лапами (комбинированный) |
| IM 3001, 3081 | фланец |
| IM 2101, 2181 | малый фланец с лапами |
| IM 3601, 3681 | малый фланец |
Классификация
Асинхронные электродвигатели делятся на две группы:
- с короткозамкнутым ротором;
- с фазным ротором.
У агрегата с короткозамкнутым ротором отсутствуют щетки и дополнительная обмотка, и он не требователен в обслуживании. Устройство с фазным ротором имеет три обмотки с контактными кольцами, ток с которых снимается с помощью щеток. У такого механизма проще регулировать момент на валу и выполнять плавный запуск для уменьшения пусковых токов.
Классификация двигателей:
- по количеству питающих фаз: однофазные — для бытовых нужд от сети 220 В, двухфазные — для речных и морских судов, трехфазные — для применения в промышленности и сельском хозяйстве;
- по способу крепления: с помощью фланцев или лап;
- по режиму эксплуатации: длительная, кратковременная или повторно-кратковременная работа;
- по другим факторам, на которых основан выбор агрегата для применения в конкретных условиях.
Отличие синхронного и асинхронного двигателей
Главное, чем отличаются устройства — конструкция роторов. Если говорить о внешних признаках, то у асинхронных электродвигателей есть дополнительные ребра охлаждения. У привода такого типа ток на ротор не подается, а образуется магнитным полем.
Статоры обоих типов двигателей имеют идентичные конструкции и выполняют одинаковые задачи — формируют магнитные поля.
В отличии от асинхронных электродвигателей магнитные поля статора и ротора синхронного устройства взаимодействуют друг с другом и обладают одинаковой скоростью.
В роторных пазах асинхронного механизма есть короткозамкнутые металлические пластинки или контактные кольца. Благодаря им формируется разность магнитного поля ротора и статора на параметр скольжения.
Отличие синхронных двигателей от асинхронных состоит в возможности первых регулировать скорость вращения без уменьшения мощности.
Благодаря появлению таких агрегатов, промышленность начала стремительно развиваться. Сегодня невозможно представить производство без силовых устройств с различными видами синхронных и асинхронных электрических двигателей.
| Основные конструктивные отличия синхронных и асинхронных двигателей | ||
| Конструкция | Синхронный электродвигатель | Асинхронный электродвигатель |
| Статор | есть | есть |
| Тип ротора | наличие обмотки с независимой подачей напряжения | короткозамкнутый (обычный) |
| Щеточно-коллекторный узел | есть | нет |