ТЕМА 18
Трифазний асинхронний двигун з коротко замкненим ротором складається з нерухомої частини статора, рухомого ротора та двох підшипникових щитів. Статор має станину, осердя, виготовлене з листів електротехнічної сталі, у пазах якого знаходиться трифазна обмотка. Ротор складається із вала, осердя, виготовленого з листів електричної сталі, в пазах якого розміщена неізольована короткозамкнена обмотка, виготовлена з алюмінію або міді. На роторі розташований вентилятор для кращого охолодження. У підшипникових щитах закріплені підшипники ротора.
Трифазний асинхронний двигун з фазним ротором використовують у тих випадках, коли потрібно регулювати частоту обертання ротора або поліпшити пускові властивості двигуна.
Подивись відео
Статор асинхронного двигуна з фазним ротором такий самий, як в асинхронного двигуна з коротко замкненим ротором. Фазний ротор складається з вала, осердя і трифазної обмотки, з'єднаної зіркою. Початки обмотки ротора припаяні до трьох контактних кілець, через які за допомогою графітних щіток до обмотки ротора приєднують регулювальний реостат.
Якщо по трифазній обмотці асинхронного двигуна пропустити трифазний струм, то утвориться обертове магнітне поле, яке, пересікаючи обмотку ротора, буде індукувати в нiй струм. Взаємодiя обмотки ротора, по якій протікає струм, з обертовим магнітним полем змусить ротор обертатися у той же бік, що і обертове магнітне поле, але з меншою частотою.
Ковзання — це рiзниця мiж частотою обертання обертового магнітного поля i ротора, роздiлена на частоту обертання обертового магнiтного поля.
Обертовий момент асинхронного двигуна прямо пропоршйний магyнiтному потоку ротора Ф, струму в обмотці ротора l2 та коефіцієнту потужності в роторі cos φ2.
Обертовий момент асинхронного двигуна прямо пропорційний напрузi мережі в квадратii залежить вiд ковзання. У момент пуску асинхронного двигуна з коротко замкненим ротором, коли ковзання S=1, обертовий момент М невеликий. iз зменшенням ковзання обертовий момент зростає, а потім зменшується.
Подивись відео
В асинхронних двигунах з фазним ротором у момент пуску обертовий момент максимальний, при цьому в коло обмотки ротора вводять реостат, який підвищує соs φ2.
Для збiльшення пускового моменту в асинхронних двигунах з коротко-замкненим ротором обмотку ротора роблять подвійною (з робочою та пусковою). У момент пуску робоча обмотка має великий індуктивний опір, i струм в основному протiкає по пусковiй обмотцi. У пускової обмотки активний опiр великий, в результат чого пiдвищується соs φ2 i пусковий момент iз пiдвищенням частоти обертання ротора частота струму в роторi зменшується, що призводить до зменшення iндуктивного опору робочої обмотки, i струм протікатиме по нiй. Для збiльшення пускового моменту коротко замкнену обмотку ротора виготовляють також глибокопазною.
У момент пуску асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором струм в обмотцi статора зростає у 5—7 разiв. Цей великий струм не шкідливий для обмотки статора, оскільки пуск триває короткий час, але в момент пуску падає , що призводить до зменшення обертового моменту асинхронних двигуiв, якi працюють i можуть вийти з ладу. При пуску асинхронних двигунiв малої потужності з пусковими струмами боротьбу не проводять. При пуску двигунів великої потужностi зменшують пусковий струм, знижуючи за допомогою автотрансформатора напругу на двигунi або перемикаючи обмотку статора iз зiрки на трикутник.
Хоч пусковi струми не шкiдливi для обмотки статора, проте слiд пам'ятати, що не можна пускати двигун пiдряд бiльше трьох разiв, оскільки великий струм, що протiкає тривалий час по обмотцi статора дуже нагрiє її i призведе до згоряння iзоляцiй обмотки.
Подивись відео
{youtube}https://youtu.be/uXwamyaiUKo{/youtube}
У двигунах з фазним ротором пусковий струм зменшують за допомогою реостата, який вводять в обмотку ротора в момент пуску.
Частота обертання ротора асинхронних двигунів прямо пропорційна частотiструму i обернено пропорційна числу пар полюciв обмотки статора i ковзанню.
У двигунах з фазним ротором частоту обертання регулюють, змiнюючи опiр реостата, ввiмкненого в фазну обмотку ротора. iз збiльшенням опору ковзання збiльшується, а частота, обертання зменшується.
Подивись відео
Для плавного регулювання частоти обертання в асинхронних двигунах з короткозамкненим ротором використовують спецiальнi тиристорнi перетворювачi, якi змiнюють частоту струму. Для ступiнчастої змiни частоти обертання ротора використовують спецiальнi двох-, трьох- та чотирьох швидкicнi двигуни. На їх статорах розмiщують обмотки з рiзним числом пар полюсiв . Крiм того, можна використовувати перемикання фазних обмоток статора з послiдовного з'єднання на паралельне. При цьому число полюсiв зменшується i вiдповiдно зростає частота обертання ротора.
Щоб зреверсувати трифазний асинхронний двигун (змiнити напрямок обертання ротора), необхiдно змiнити напрямок обертання обертового магнiтного поля. Цього досягають перемиканням двох фаз, які з'єднують обмотку статора з мережею.
Однофазний асинхронний двигун відрізняється від трифазного з короткозамкненим ротором тим, що на статорі в нього не трифазна обмотка, а дві обмотки: пускова та робоча. Пускова обмотка має активний опір, а робоча — індуктивний. Пускова обмотка вмикається тільки під час пуску, щоб створити обертове магнітне поле.
Конденсаторний (двофазний) асинхронний двигун відрізняється від однофазного тим, що на статорі в нього дві однакові обмотки. В одну з них вмикається конденсатор. Обидві обмотки робочі
Щоб зреверсувати однофазний або конденсаторний двигун, достатньо поміняти місцями кінці однієї з обмоток, які приєднані до однофазної мережі.