Токарное дело

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором является наиболее компактным, надежным и экономичным в эксплуатации, сохраняющим примерно постоянную частоту вращения при изменениях нагрузки от минимальной (при холостом ходе) до номинальной. При питании обмотки статора трехфазным током в двигателе создается вращающееся магнитное поле, которое пересекает замкнутые обмотки ротора и наводит в них ток. Ток роторной обмотки взаимодействует с магнитным полем двигателя и в результате создается вращающий момент, который приводит во вращение ротор двигателя в ту же сторону, в какую вращается магнитное поле.

Если частоты вращения ротора и магнитного поля равны, то магнитное поле не пересекает обмотку ротора и в ней не возникает ток; вращающий момент при этом отсутствует. Поэтому частота вращения ротора всегда меньше частоты вращения магнитного поля.

Так как магнитное поле двигателя при изменении нагрузки в довольно широких пределах остается постоянным, то увеличение вращающего момента должно происходить целиком в результате увеличения тока в обмотке ротора. Чтобы скорость пересечения магнитных линий увеличилась, ротор при увеличении нагрузки должен вращаться медленнее. Частота вращения и ток ротора изменяются автоматически.

Частоту вращения (об/мин) вращающегося магнитного поля называют синхронной частотой вращения и определяют по формуле Яо=/60/г, где f — частота питающего тока, г — число пар полюсов. Отношение разности частоты п0 вращения магнитного поля и частоты пи вращения ротора к частоте вращения поля п0 называют скольжением и вычисляют по формуле S = [(n0 — и„)/по]-100 %.

Двигатели с частотой вращения ротора (п„), отличающейся от синхронной частоты вращения магнитного поля (п0), называют асинхронными. Частота вращения ротора (об/мин) асинхронных электродвигателей определяется зависимостью пя— (60/?) (1 — 5). Следовательно, частота вращения асинхронного двигателя может изменяться при изменении частоты питающего тока, скольжения и числа пар полюсов. В станкостроении распространено регулирование частоты вращения асинхронного двигателя изменением числа пар полюсов. Такое регулирование бывает двух- и трехступенчатым.

Момент М (Н-м) на валу двигателя, угловая  скорость  ш (1/с)   вращения   его вала, частота пв (об/мин) вращения вала двигателя и механическая мощность Р (Вт), развиваемая двигателем, связаны следующей зависимостью: М = Р/ы, где со = ялв/30.