Физика атомного реактора Сопротивление материалов Математика решение задач Информатика Атомная энергетика безопасность Электротехника и электроника

Общий принцип действия и конструкции электрических машин Полупроводниковая электроника Трехфазный ток Принцип работы асинхронного двигателя Соединение нагрузки треугольником Полупроводниковые транзисторы


Принцип работы асинхронного двигателя

  Трехфазный ток создается постоянным вращающимся магнитным полем ротора генератора. Опыт и теоретический расчет показывают, что возможени обратный процесс: если обмотки трехфазного генератора включены в сеть трехфазного тока, то внутри статора появляется постоянное вращающееся магнитное поле. На этом основано устройство и действие трехфазного асинхронного электродвигателя (рис. 11.14) 

Наиболее распространенным в промышленности типом двигателя переменного тока является трехфазный асинхронный двигатель. В нем имеется неподвижная часть статор, в пазах которого помещены три  катушки, создающие круговое вращающееся магнитное поле, и подвижная часть ротор, в пазах которого находятся три замкнутые на себя или на внешнее сопротивление катушки (рис. 11.14а). Вал ротора двигателя соединен с валом рабочей машины. Допустим, что сначала ротор неподвижен. При этом вращающееся магнитное поле, созданное обмотками  статора, пересекает провода катушек неподвижного ротора с угловой частотой со и наводит в них ЭДС. ЭДС вызовут токи в катушках ротора. По закону Ленца, эти токи стремятся своим магнитным полем ослабить вызвавшее их магнитное поле.

Механическое взаимодействие токов ротора с вращающимся магнитным полем приведет к тому, что ротор начнет вращаться в ту же сторону, в какую вращается магнитное поле. 

Обмотки 13 статора электродвигателя включаются в сеть трехфазного тока (рис.11.14б). Ротор электродвигателя имеет две замкнутые накоротко полюсные катушки  и . Благодаря вращению магнитного поля статора эти катушки пронизываются изменяющимся магнитным потоком, в результате чего в каждой из них индуцируется ток. Согласно правилу Ленца, индуцированный ток противодействует изменению магнитного потока. Противодействие выражается в том, что


 а) б)

 Рис.11.14

ротор приходит во вращение, синхронное с вращением поля статора (угловые скорости вращения ротора и поля статора становятся одинаковыми). При этом условии магнитный поток, пронизывающий катушки, перестает изменяться и индукционный ток в них прекращается.

Если на ротор двигателя дать механическую нагрузку (тормозящий момент), то вращение ротора начнет замедляться. При этом в катушках   и  вновь появится индукционный ток и ротор опять приобретет вращающий момент, позволяющий двигателю преодолевать тормозящий момент нагрузки, т. е. совершать механическую работу. В установившемся режиме двигатель называют асинхронным, потому, что ротор его впащается не синхронно с вращающимся полем.

Таким образом, ротор нагруженного асинхронного двигателя вращается с некоторым отставанием от поля статора, т. е. асинхронно. Это отставание характеризуется скольжением:

 , (11.7)

где число оборотов в минуту поля статора, п число оборотов в минуту ротора. При нормальных нагрузках скольжение 5 составляет обычно 3 4%.

Простота получения вращающегося магнитного поля в трехфазном электродвигателе является третьим, самым важным преимуществом трехфазной системы переменного тока.

Уравнение баланса мощности является модификацией закона сохранения энергии для электрических цепей. Это базовое уравнение для проверки правильности выполненных расчетов тех или иных цепей. В левой части этого уравнения стоит арифметическая сумма мощностей, которые выделяются на сопротивлениях от токов, протекающих по ним. В правой части - мощность, отданная источниками в сеть.
Функциональная классификация интегральных микросхем