Будова та принцип дії АД

Трифазний АД складається з нерухомого статора і ротора, що обертається. Статор і ротор скріплюються в одне ціле за допомогою підшипникових щитів, на підшипники яких спирається вал ротора. Двигуни з самовентиляцією в закритому виконанні з торця мають кришку - корпус, що прикриває вентилятор, котрий виступає зовні.

Статор АД складається з корпуса (станини), сталевого осердя і трифазної обмотки. Корпус відливається з чавуну, сталі або алюмінію (при малих потужностях машини). Осердя має вигляд порожнистого циліндра, набраного з тонких (0,3–0,5 мм) ізольованих один від одного спеціальним лаком листів штампованої електротехнічної сталі. З внутрішньої сторони осердя симетрично по колу знаходяться пази для розміщення і закріплення в них трифазної обмотки.

Обмотка статора виготовляється з міді й складається з 3 фаз: С₁–С₄ (фаза А); С₂ – С₅ (фаза В); С₃ – С₆ (фаза С). Початки С₁, С₂, С₃ і кінці С₄, С₅, С₆ фаз обмоток виведені на клемну коробку, закріплену на станині. Фази з'єднуються зіркою або трикутником.

С₁ С₂ С₃ С₁ С₂ С₃

А

В

С С₄

С₅

С₄ С₅ С₆ С₆

Призначення статора – створювати обертове магнітне поле машини за допомогою трифазної обмотки, що живиться змінним струмом.

Призначення ротора – перетворювати електричну енергію в механічну обертового руху за допомогою індукованої ЕРС і струмів в його обмотці.

Ротор асинхронного двигуна складається з валу, сталевого осердя, побудованого аналогічно осердю статора, і прокладеної у ньому обмотки.

Ротор буває двох типів:

– короткозамкнений;

– фазний.

Умовні позначення асинхронних машин:

Асинхронний двигун Асинхронний двигун Асинхронний генератор

з КЗ ротором з фазним ротором

КЗ ротор має обмотку типу «білячого колеса» з мідних або алюмінієвих стержнів, що без ізоляції вставляються в пази осердя ротора і з торців замикаються накоротко кільцями з того ж матеріалу. В двигунах єдиних серій потужністю до 100 – 200 кВт така обмотка разом з вентиляційними лопастями виготовляється шляхом заливки пазів ротора розплавленим алюмінієм.

Фазний ротор або ротор з контактними кільцями має трифазну мідну обмотку, виконану аналогічно обмотці статора (з тим же числом полюсів), що з'єднується зіркою. Початки її фаз Р₁, Р₂, Р₃ виводяться на латунні або мідні контактні кільця, встановлені на валу ротора, надійно ізольовані одне від одного і від корпуса, котрі обертаються разом з валом. Кільця торкаються нерухомих графітних щіток, що з'єднуються з трифазним пусковим реостатом.

Р₁ пуск робота

Р₃ Р₂

кільця

Обертове магнітне поле – це багатополюсне поле, що утворюється в повітряному зазорі струмами I_A,I_B,I_C, які протікають в пазах обмотки статора при її включенні в трифазну мережу. Це поле обертається з синхронною частотою:

,

де f - частота струму мережі;

Р - число пар магнітних полюсів, створених обмоткою статора.

При Р=1 поле обертається зі швидкістю n₀=3000об/хв.

Кутова швидкість обертання поля:

Принцип дії асинхроного двигуна полягяє в наступному: обертове магнітне поле, перетинаючи стержні обмотки ротора, наводить в них ЕРС. Під дією цієї ЕРС в обмотці ротора виникають індукційні струми. Взаємодія магнітного поля статора зі струмами в обмотці ротора призводить до виникнення сили F, що створює обертовий момент. Цей момент примушує ротор обертатися в ту саму сторону, що і магнітне поле з частотою n, яка завжди менша за частоту обертання поля n_0.

Величина n_{S =} n₀-n – називається частотою ковзання.

Відносне відставання ротора від магнітного поля статора називають ковзанням (виражається як у відсотках, так і в частках):

, звідки n= (1–S) n₀.

Звичайно ковзання коливається в межах S_н = 1...5 %, при холостому ході ковзання невелике S_ХХ = 0,01...0,05%. Частота струму в обмотках ротора пов’язана з частотою струму в статорі таким рівнянням

Дата добавления: 2015-10-23