ЭЛЕКТРОСПЕЦ
ЭЛЕКТРОСПЕЦ

Принцип действия асинхронного двигателя

Наведенные вращающимся магнитным полем э. д. с. ротора создают в замкнутых его проводниках вторичные токи i2, которые взаимодействуют с вращающимся магнитным полем статора. На проводники ротора действуют электромагнитные силы, направленные касательно к поверхности ротора (правило левой руки). В результате сложения электромагнитных сил и их моментов на валу ротора возникает суммарный электромагнитный момент, приводящий ротор в движение в направлении вращения магнитного поля статора.
Частота вращения ротора n2 должна быть меньше частоты вращения поля статора n1, так как только при этом условии магнитное поле статора будет двигаться относительно движущихся в ту же сторону проводников ротора и наводить в них необходимые для работы вторичные токи i2.
По этой причине двигатель называется асинхронным.
Относительное отставание частоты вращения ротора от частоты вращения магнитного поля статора называется скольжением:

Скольжение асинхронного двигателя может изменяться от 1 или 100%, когда ротор неподвижен, до 0, когда ротор вращается со скоростью поля. Чем больше нагрузка на валу, тем больше s, так как только при этом условии-э. д. с. E2, ток I2, а значит, и вращающий момент ротора будут большими. Номинальное скольжение асинхронных двигателей составляет от 1 до 6%.
При холостом ходе (P2 = 0) скольжение практически равно нулю.
При холостом ходе двигателя ток ротора I2 относительно мал. При нагрузке на валу (P2 0) он увеличивается.
Результирующий магнитный поток машины Ф создается совместным действием м. д. с. F1 и F2, так же как и в трансформаторе . Однако сложение м. д. с. F1 и F2 возможно только тогда, когда они неподвижны друг относительно друга, как в трансформаторе. Покажем, что в асинхронном двигателе м. д. с. F1 и F2 также взаимно неподвижны, но обе вращаются в пространстве со скоростью n1; т. е. синхронно.
Частота тока в статоре f1 n1, а в роторе f2 (n1n2)

При неподвижном роторе f2 = f1 1 = f1. При синхронной скорости f2 = f1 0 = 0.
При вращении под полной нагрузкой (I1 = I1H), когда, например sH = 2 - 4%, частота
f
2 = f1 s = 500,02 500,04, т. е. 1—2 Гц.
Ток статора I1 создает в обмотке статора м. д. с. F1 вращающуюся с частотой n1, а ток ротора I2 создает в обмотке ротора м. д. с, вращающуюся вокруг ротора с частотой n3 = f2 60/p.
Сам ротор вращается в ту же сторону с частотой n2. Поэтому

Таким образом, для асинхронного двигателя — трансформатора с вращающейся вторичной обмоткой — применимы все соображения, приведенные на страничке (Работа нагруженного трансформатора и диаграмма магнитодвижущих сил) , которые в дальнейшем и используются.
Следует отметить (рис. 9-7), что в трансформаторе ток IХ = (4 10)% IН, а в асинхронном двигателе, благодаря воздушному зазору между статором и ротором, IХ = (20 40)% I.