Асинхронні двигуни: принцип роботи, особливості та застосування ℗

Асинхронні двигуни є найбільш поширеним у світі джерелом електричного струму для електроприводів різноманітних пристроїв та машин. Вони використовуються в побутових приладах, виробничому устаткуванні, механізмах та спецтехніці. Найпопулярніший тип асинхронних двигунів – мотори АІР загальнопромислового призначення з короткозамкненим ротором.

Основні елементи конструкції

Мотор асинхронного типу перетворює змінний струм на механічну енергію. У своїй конструкції асинхронні двигуни містять такі компоненти:

• зібраний зі сталевих листів статор циліндричної форми з пазами, в які вставляється обмотка;
• фазний ротор з алюмінієвими стрижнями в осерді або короткозамкнений ротор з трифазною обмоткою;
• конструктивні деталі для охолодження та захисту статора та ротора.

Швидкість обертання ротора в асинхронному моторі менша за швидкість магнітного поля статора.

Принцип дії асинхронних електродвигунів

Асинхронним електродвигунам притаманна наявність обмоток, попарно розташованих під кутом 120° одна до одної. Полюси обмоток протилежні до ротора для його притягнення одночасно до двох точок. Обмотки трохи заходять одна на одну, забезпечуючи більш плавне перетікання магнітного поля.

Робота асинхронного двигуна основана на принципах електромагнітної взаємодії:

1. Змінна напруга, впливаючи на обмотку, сприяє появі змінного магнітного поля, яке постійно плавно наростає та згасає.
2. У кожній обмотці протікають однакові процеси, але фаза зсувається на 120°. Завдяки цьому магнітне поле в котушках росте та спадає в різні проміжки часу, що робить поле обертовим.
3. Обмотки перемагнічуються по черзі. На одній обмотці поле йде на спад, а на іншій – зростає.
4. Коли напруга росте на парі котушок, вони притягують до себе обмотку ротора одразу двома полюсами, що збільшує обертаючий момент. Поступово обмотка ротора притягується до наступної пари. Це створює обертове магнітне поле.
5. У рамці ротора тече струм та індукується електрорушійна сила. Власне електромагнітне поле в обмотці змушує рамку рухатись і наздоганяти обертання магнітного поля статора.
6. Обертаючись, ротор обертає вал, з якого механічна енергія передається приводу.

Переваги асинхронних двигунів

Асинхронні двигуни використовуються в багатьох сферах діяльності людини, оскільки мають досить широкий діапазон потужності – від 120 Вт до 250-315 кВт. Перевагами асинхронних моторів є:

• проста конструкція;
• легке технічне обслуговування, яке не потребує спеціального персоналу;
• доступна ціна завдяки відсутності щіток, як у моторах постійного струму;
• безперебійність і довговічність;
• просте під’єднання до загального електрокола приладів на підприємстві;
• високий ККД – до 85-97%;
• відсутність додаткових перетворювачів для формування магнітного поля.

Сфери використання асинхронних моторів

Асинхронні мотори використовуються у:

• насосах;
• вентиляторах та системах кондиціювання;
• вантажопідйомних машинах та ліфтах;
• деревообробних, ткацьких та металообробних верстатах;
• землерийних машинах;
• конвеєрах та транспортерах.

Асинхронні двигуни входять до складу майже 95% електричних приводів, що експлуатуються на підприємствах важкої, легкої, харчової, хімічної промисловості та сільського господарства. Вони є в будь-якій техніці – від блендера до газонокосарки, у будівельних та ремонтних інструментах. Асинхронні електродвигуни дозволяють знизити споживання енергії підключеними до них приладами, підвищуючи при цьому надійність електричного кола та кожного його компонента.

Матеріал публікується на правах реклами ℗