Асинхронные электродвигатели: Экономичность против малой управляемости.

Асинхронные электродвигатели: Экономичность против малой управляемости

Электрикам известно, что есть 2 основных типа электродвигателей: синхронные и асинхронные. При этом любой двигатель на электрической энергии состоит из двух главных частей: ротора (подвижного механизма) и статора (неподвижного). У асинхронных двигателей частота вращения подвижной части не совпадает с частотой магнитного тока, создаваемой неподвижным статором. Разницу в скорости называют скольжением. Обычно она составляет до 8%.

Внимание! Когда говорят об асинхронных (или индукционных) электродвигателях, обычно имеют в виду бесколлекторный двигатель переменного тока. У него отношение частоты движения ротора к частоте тока зависит от нагрузок. При этом чем больше витков в обмотке, тем больше сила тока.

Асинхронный электродвигатель – принцип действия

Статор с обмоткой, через которую проходит электрический ток, создает магнитное поле. Оно, в свою очередь, заставляет ротор вращаться. Таким образом, электроэнергия преобразуется в механическую энергию и приводит в действие различные механизмы.

Вал ротора установлен на подшипники, благодаря которым он и вращается. Вся конструкция помещена в непроницаемый цилиндрический корпус. Ротор и статор сделаны из электротехнической стали, изолированы друг от друга воздушной «подушкой».

Различают асинхронные электродвигатели:

• однофазные,
• двухфазные, 
• трехфазные.

Принцип работы у них одинаков. На обмотку статора подается переменный ток, который создает движущееся магнитное поле. Благодаря нестабильной подаче тока, магнитное поле то появляется, то исчезает. Разница в том, что в двух- и трехфазных двигателях ток подается на разные части обмотки с задержкой. В итоге ток «перемещается» с одного проводника на другой.

В промышленности обычно используют трехфазные асинхронные электрические двигатели с короткозамкнутой обмоткой. В них проводники расположены друг к другу под углом 120 градусов. А ротор представляет собой замкнутую цилиндрическую конструкцию, похожую на клетку.

Под воздействием магнитного поля в замкнутой системе появляется индукционный ток. Он и заставляет подвижную часть вращаться. При этом ротор немного отстает по времени от магнитного поля. Поэтому двигатель и получил название асинхронного.

Асинхронная подача тока: плюсы и минусы

Индукционные двигатели считают надежными и экономными. Они позволяют снизить общий уровень потребления электроэнергии. Это важно для больших промышленных предприятий с высокой энергоемкостью производства. Простая конструкция делает выгодной эксплуатацию агрегатов и их техническое обслуживание. К тому же прибор можно включить в сеть без переходников и преобразователей.

К недостаткам индукционных двигателей относят:

• невозможность регулировать частоту вращения,
• ограниченный пусковой момент,
• низкий коэффициент мощности,
• зависимость от напряжения сети.

Новые разработки позволили частично устранить изъяны, мешающие гармоничной работе двигателя данного типа. К ним относят преобразователи, регуляторы частоты вращения, инвертор.

Важно! Поскольку двигатель сильно нагревается, предусмотрены различные способы отвода тепла: вентиляционные лопатки, вентилятор, охлажденная жидкость.

Где используют асинхронный двигатель

Индукционные электродвигатели используют в ведущих отраслях промышленности. Они приводят в движение электрооборудование:

• дерево- и металлообрабатывающие станки,
• вязальные машины;
• грузоподъемные механизмы.

Однофазные устройства чаще используют в бытовых приборах с малым энергопотреблением. Они приводят в движение лифты, стиральные и посудомоечные машины, циркуляционные насосы, системы вентиляции. В электромобилях трехфазный индукционный двигатель используется вместе с инвертором.

Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором используют в быту и различных отраслях промышленности. Его особенность – в создании индукционного тока с помощью движущегося магнитного поля. Оно, в свою очередь, создается посредством переменного тока. При этом различают агрегаты с однофазной, двухфазной и трехфазной обмоткой ротора. Электродвигатель имеет простую конструкцию и используется без частотного преобразователя. Благодаря достоинствам данного вида электрооборудования его применяют практически во всех сферах человеческой деятельности.