Принцип работы асинхронного двигателя

  Трехфазный ток создается постоянным вращающимся магнитным полем ротора генератора. Опыт и теоретический расчет показывают, что возможени обратный процесс: если обмотки трехфазного генератора включены в сеть трехфазного тока, то внутри статора появляется постоянное вращающееся магнитное поле. На этом основано устройство и действие трехфазного асинхронного электродвигателя (рис. 11.14) 

Наиболее распространенным в промышленности типом двигателя переменного тока является трехфазный асинхронный двигатель. В нем имеется неподвижная часть статор, в пазах которого помещены три  катушки, создающие круговое вращающееся магнитное поле, и подвижная часть ротор, в пазах которого находятся три замкнутые на себя или на внешнее сопротивление катушки (рис. 11.14а). Вал ротора двигателя соединен с валом рабочей машины. Допустим, что сначала ротор неподвижен. При этом вращающееся магнитное поле, созданное обмотками  статора, пересекает провода катушек неподвижного ротора с угловой частотой со и наводит в них ЭДС. ЭДС вызовут токи в катушках ротора. По закону Ленца, эти токи стремятся своим магнитным полем ослабить вызвавшее их магнитное поле.

Механическое взаимодействие токов ротора с вращающимся магнитным полем приведет к тому, что ротор начнет вращаться в ту же сторону, в какую вращается магнитное поле. 

Обмотки 13 статора электродвигателя включаются в сеть трехфазного тока (рис.11.14б). Ротор электродвигателя имеет две замкнутые накоротко полюсные катушки  и . Благодаря вращению магнитного поля статора эти катушки пронизываются изменяющимся магнитным потоком, в результате чего в каждой из них индуцируется ток. Согласно правилу Ленца, индуцированный ток противодействует изменению магнитного потока. Противодействие выражается в том, что

 а) б)

 Рис.11.14

ротор приходит во вращение, синхронное с вращением поля статора (угловые скорости вращения ротора и поля статора становятся одинаковыми). При этом условии магнитный поток, пронизывающий катушки, перестает изменяться и индукционный ток в них прекращается.

Если на ротор двигателя дать механическую нагрузку (тормозящий момент), то вращение ротора начнет замедляться. При этом в катушках   и  вновь появится индукционный ток и ротор опять приобретет вращающий момент, позволяющий двигателю преодолевать тормозящий момент нагрузки, т. е. совершать механическую работу. В установившемся режиме двигатель называют асинхронным, потому, что ротор его впащается не синхронно с вращающимся полем.

Таким образом, ротор нагруженного асинхронного двигателя вращается с некоторым отставанием от поля статора, т. е. асинхронно. Это отставание характеризуется скольжением:

 , (11.7)

где число оборотов в минуту поля статора, п число оборотов в минуту ротора. При нормальных нагрузках скольжение 5 составляет обычно 3 4%.

Простота получения вращающегося магнитного поля в трехфазном электродвигателе является третьим, самым важным преимуществом трехфазной системы переменного тока.