Видове асинхронни двигатели, разновидности, какви са двигателите

AC двигателите, които използват въртящото се магнитно поле на статора за своята работа, в момента са много често срещани електрически машини. Тези от тях, при които скоростта на ротора се различава от честотата на въртене на магнитното поле на статора, се наричат асинхронни двигатели.

Поради големия капацитет на енергийните системи и голямата дължина на електрическите мрежи, захранването с енергия на потребителите винаги се извършва на променлив ток. Следователно е естествено да се стремим към максимално използване на електрически двигатели с променлив ток. Това, изглежда, ви освобождава от необходимостта от многократно преобразуване на енергия.

За съжаление, променливотоковите двигатели по своите свойства и най -вече по управляемост значително отстъпват на двигателите с постоянен ток, поради което се използват главно в инсталации, където не се изисква контрол на скоростта.

Сравнително наскоро управлявани системи за променлив ток с свързване на променливотокови двигатели през честотни преобразуватели. 

Асинхронният двигател с катерична клетка е въртящ се трансформатор, чиято първична намотка е статорът, а вторичната намотка е роторът. Между статора и ротора има въздушна междина. Както във всеки истински трансформатор, всяка намотка също има собствено съпротивление.

Когато двигателят е свързан към електрическата мрежа, в статора възниква магнитно поле, което се върти синхронно с честотата на захранващата мрежа. Поради явлението електромагнитна индукция под действието на магнитното поле на статора в електрически затворените намотки на ротора, електричество.

Индуцираният електрически ток на ротора ще създаде свое собствено магнитно поле, което взаимодейства с въртящото се магнитно поле на статора. В резултат на това роторът започва да се върти и на вала на двигателя се появява механичен момент, пропорционален на тока на статора.

Секционен модел на трифазен асинхронен двигател

Характерна особеност на асинхронен двигател е, че поради взаимодействието на полетата на статора и ротора, скоростта на въртене на вала на двигателя е малко по -малка от честотата на захранващата мрежа. Разликата между честотата на захранващата мрежа и скоростта на въртене се нарича подхлъзване.

Асинхронните двигатели се използват широко в различни сектори на икономиката и производството поради своята простота на производство и висока надеждност. Междувременно има четири основни типа асинхронни двигатели:

• еднофазен асинхронен двигател с катеричка;

• двуфазен асинхронен двигател с катеричка;

• трифазен асинхронен двигател с катеричка;

• трифазен асинхронен двигател с навит ротор.

Еднофазен асинхронен двигател съдържа само една работна намотка на статора, към която се подава променлив ток по време на работа на двигателя. Но за стартиране на двигателя, на статора му има допълнителна намотка, която за кратко е свързана към мрежата чрез кондензатор или индуктивност, или е късо съединение. Това е необходимо, за да се създаде първоначално изместване на фазата, така че роторът да започне да се върти, в противен случай пулсиращото магнитно поле на статора не би изтласкало ротора на място.

Роторът на такъв двигател, както всеки друг асинхронен двигател с ротор с катеричка, представлява цилиндрична сърцевина с формовани алуминиеви канали, с едновременно формовани вентилационни перки. Такъв ротор, от типа „катеричка клетка“, се нарича ротор на клетка с катерица. Еднофазните двигатели се използват в приложения с ниска мощност, като например стайни вентилатори или малки помпи.

Двуфазните асинхронни двигатели са най-ефективни при работа в еднофазна AC мрежа. Те съдържат две работни намотки на статора, разположени перпендикулярно, а една от намотките е свързана директно към мрежата с променлив ток, а втората чрез фазово-изместващ кондензатор, така се получава въртящо се магнитно поле и без кондензатор самият ротор няма да помръдне.

Тези двигатели също имат ротор с катеричка и тяхното приложение е много по-широко от това на еднофазните. Вече има перални и различни машини. Двуфазните двигатели за захранване от еднофазни мрежи се наричат ​​кондензаторни двигатели, тъй като фазово-изместващият кондензатор често е неразделна част от тях.

Трифазен асинхронен двигател съдържа три работни намотки на статора, изместени една спрямо друга, така че когато са свързани към трифазна мрежа, техните магнитни полета се изместват в пространството един спрямо друг на 120 градуса. Когато трифазен двигател е свързан към трифазна AC мрежа, възниква въртящо се магнитно поле, което задвижва ротора на клетката.

Намотките на статора на трифазен двигател могат да бъдат свързани в звездна или триъгълна връзка и е необходимо по-високо напрежение за захранване на двигателя в звездна връзка, отколкото при делта връзка, и следователно на двигателя са посочени две напрежения за пример: 127 /220 или 220/380. Трифазните двигатели са незаменими за задвижване на различни металорежещи машини, лебедки, циркуляри, кранове и др.

Трифазен асинхронен двигател с фазов ротор има статор, подобен на типовете двигатели, описани по -горе, — ламинирана магнитна верига с три намотки, поставени в каналите му, но алуминиевите пръти не се изливат във фазовия ротор, а пълна -фазовата трифазна намотка вече е положена, звездна връзка… Краищата на звездата на намотката на фазовия ротор се извеждат към три плъзгащи пръстена, монтирани на вала на ротора и електрически изолирани от него.

1 — корпус с решетки, 2 — четки, 3 — ход на четката с държачи за четки, 4 — закрепващ щифт за четка, 5 — кабелни четки, 6 — блок, 7 — изолационна втулка, 8 — пръстени за плъзгане, 9 — външен капак на лагера, 10 — шпилка за закрепване на кутията и капачките на лагерите, 11 — щит на задния край, 12 — намотка на ротора, 13 — държач на намотки, 14 — сърцевина на ротора, 15 — намотка на ротора, 16 — щит на предния край, 7 — капак на външния лагер, 18 — вентилационни отвори, 19 — рамка, 20 — сърцевина на статора, 21 — шпилки на вътрешния капак на лагера, 22 — превръзка, 23 — вътрешен капак на лагера, 21 — лагер, 25 — вал, 26 — плъзгащи пръстени, 27 — намотки на ротора

Чрез четки към пръстените се подава и трифазно променливо напрежение, като свързването може да се осъществи както директно, така и чрез реостати. Разбира се, моторите с роторни двигатели са по -скъпи, но техните Стартов въртящ момент при натоварване е значително по -висок от този на типове двигатели с катерична клетка. Поради увеличената мощност и големия стартов въртящ момент този тип двигатели е намерил приложение в асансьорни и кранови задвижвания, тоест там, където устройството се стартира под товар, а не на празен ход.

Прочетете повече за този тип двигатели тук: Асинхронни електродвигатели с навит ротор

Вижте също: Как асинхронните двигатели се различават от синхронните двигатели