Устройство и принцип работы трехфазного асинхронного электродвигателя

Асинхронный трехфазный двигатель представляет собой устройство, способное преобразовывать электрическую энергию в механическую. Простота конструкции, низкая цена, надежность и долговечность сделали этот вид двигателей наиболее распространенным. Они находят применение в электроприводах различных промышленных станков, бытовых приборах, лифтах, насосах и т. д.

Строение 

Основными элементами, образующими трехфазный асинхронный электродвигатель, являются ротор и статор, между которыми существует воздушное пространство.

Статор представляет собой металлический цилиндр. В пазы его сердечника укладывают обмотки из специального провода, оси которых на 120° сдвинуты относительно друг друга. Соединение концов обмоток может иметь форму звезды (для 380 В) или треугольника (для 220 В) в зависимости от напряжения, подаваемого на устройство.

В асинхронных двигателях роторы бывают:

• Короткозамкнутые. В таких устройствах обмотка закреплена на цилиндрическом каркасе, а стержни соединены с сердечником и замкнуты с торцов.
• Фазные. В таких двигателях фазы обмотки изолированы от вала и друг от друга, а подсоединены к контактным кольцам.

Для обеих конструкций ротора подходит одна и та же модель статора.

Принцип работы

В основу функционирования асинхронного электродвигателя положена разность частоты вращения магнитных полей ротора и статора.

При поступлении электрического тока на обмотку статора в нем возникает магнитное поле, влияющее на контур ротора. Поле создает электродвижущую силу и приводит вал в движение.

Скорость вращения ротора постепенно увеличивается, однако никогда не совпадает с частотой магнитных полей, возникающей в обмотке статора. Если бы эти параметры совпали, то прекратилось бы магнитное воздействие, и двигатель остановился.

Режимы работы

Можно выделить 5 основных режимов работы асинхронного трехфазного электродвигателя:

1. Пуск. На данном этапе на обмотку происходит подача тока, формируются движущиеся магнитные поля, ротор начинает вращаться.
2. Двигательный. В этот момент электродвижущая сила трансформируется во вращение вала.
3. Холостой ход. Такой режим включается при отсутствии нагрузки.
4. Генераторный. Двигатель может стать источником активной энергии при условии принудительного увеличения скорости вращения ЭП.
5. Торможение электромагнитное. Такой режим используют в крайних случаях, путем искусственного перенаправления вращения электромагнитных полей ротора и статора.

Работа данного вида двигателя возможна даже в однофазном режиме. Однако при этом мощность будет снижена.