Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором: классификация и сферы применения
Асинхронный электрический двигатель — это устройство с вращающимся ротором. Скорость вращения ротора всегда отличается от скорости вращения магнитного поля статора. В этом состоит особенность работы агрегата: при выравнивании скоростей магнитное поле перестанет создавать в роторе ток. Поэтому электродвигатель и называется асинхронным, или неодновременным. Синхронный агрегат имеет одинаковые показатели скоростного вращения.
Содержание:
Сферы применения асинхронных двигателей
Асинхронные двигатели короткозамкнутым ротором — самый распространенный вид привода промышленного и сельскохозяйственного оборудования.
Электрические двигатели с короткозамкнутым ротором приводят в действие металлообрабатывающие и деревообрабатывающие станки, вентиляторы, компрессоры, лифты, насосы, производственные линии и прочие бытовые устройства.
Конструкция и принцип действия
Основные элементы асинхронного электродвигателя — статор и ротор. Обе детали имеют цилиндрическую форму и изготовлены из листов электротехнической стали. Ротор помещен внутрь статора с небольшим технологическим зазором, а обмотки из медного провода укладываются в пазы, расположенные на внутренней стороне статора. Оси обмоток смещаются на 1200 относительно друг друга, концы скрепляются способом «звезда» или «треугольник» в зависимости от подаваемого напряжения.
Ротор асинхронного электроагрегата может быть короткозамкнутым или фазным.
В первом случае деталь представляет собой сердечник из листов электротехнической стали. В его пазах расположены стержни из алюминия, которые замкнуты торцевыми кольцами. Такая структура называется «беличьей клеткой». В более мощном оборудовании вместо алюминия чаще используется медь.
Классификация агрегатов
Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором — простая и надежная конструкция. В зависимости от количества фаз питающего напряжения устройства делятся на два вида:
- трехфазные;
- однофазные.
Трехфазные
Самый распространенный вид двигателя, который применяется как в производственной сфере, так и в сельском хозяйстве. Три рабочие обмотки статора такого агрегата сдвинуты относительно друг друга. Поэтому при включении устройства в трехфазную сеть магнитные поля смещаются в пространстве на 1200. Результатом процесса становится появление магнитного поля, которое вращается и заставляет двигаться короткозамкнутый ротор.
Обмотки статора трехфазного двигателя собираются по принципу «звезда» или «треугольник». Для первого способа необходимо более высокое напряжение, чем для второго. Поэтому на оборудовании изготовители указывают два напряжения: 220/380 или 380/660. Трехфазные короткозамкнутые двигатели монтируются на различные станки, лебедки, циркулярные пилы, подъемные краны и т. д.
Однофазные
У этого устройства малой мощности много общего с трехфазным электрооборудованием, которое имеет короткозамкнутый ротор. Отличие заключается в конструкции статора. В пазах его магнитопровода размещена однофазная обмотка с рабочей фазой с фазной зоной 120 эл. град и выводами к зажимам С1 и С2 и пусковой фазой с фазной зоной 60 эл. град и выводами к зажимам В1 и В2.
Магнитные оси фаз смещены относительно друг друга на 90 электрических градусов. Одна основная фаза не способна вращать ротор. Ее ток создает переменное магнитное поле с неподвижной осью симметрии и гармонически изменяющейся во времени магнитной индукцией. Поэтому однофазные моторы работают вместе с конденсаторами.
Появление асинхронных электродвигателей стало новой ступенью развития промышленности и позволило ей шагнуть далеко вперед. Сегодня такие приводы установлены на оборудовании большинства заводов и фабрик. Количество этих простых в обслуживании и эксплуатации, недорогих и надежных устройств составляет 90% от числа всех электродвигателей в мире.