Електричні двигуни: принцип роботи, особливості та застосування
Асинхронний перекладається як такий, що не збігається в часі, або неодночасний. Саме так, не збігаючись в часі з обертанням магнітного поля, створеного нерухомою частиною (статором) асинхронного електричного двигуна, обертається внутрішня його частина (ротор). Звідси і назва агрегату, основним призначенням якого є перетворення електричної енергії на певну міру взаємодії тіл у механіці, або просто на механічну силу.
Будова та принцип роботи асинхронного електродвигуна
Перш ніж купити електромотори такого типу, потрібно крім будови знати і те, яким чином вони працюють.
Внутрішня будова
Кожна така машина складається з двох основних частин: нерухомого статора, що виготовлений з міцного листа сталі-нержавійки у формі циліндра. В середині статора (в його сердечнику) зі спеціальних дротів змонтовані обмотки. Ці проводи укладені таким чином, що вісь одного знаходиться під кутом 120° до осі іншого. Кінці дротів можуть з’єднуватися, в залежності від під’єднання до електромережі, у вигляді зірочки або трикутника.
Що стосується ротора, то він також буває з фазами або короткозамкненим.
Принцип роботи асинхронного мотора
Пристрої подібного типу працюють від електричних мереж зі змінним струмом. Робота кожного з них характеризується виникненням наступних процесів:
- Кабель ротора підключається до електромережі.
- Це призводить до появи індукції всередині мотора.
- Завдяки струму та напрузі в статорі двигуна створюється магнітне поле.
- Ротор в результаті перетворюється на магніт, що знаходиться в статорі і в якому також утворюється своє магнітне поле, що обертається.
- Статор не рухається. В ньому магнітне поле починає рухатися з нормальною швидкістю.
- В цей час в роторі індукується електричний струм, перетворюючи його на потужний електромагніт.
- Ротор під дією магнітного поля в результаті починає обертатися.
- Через те, що магнітні поля ротора і статора намагаються в момент свого об’єднання максимально компенсувати недоліки, що є в кожному із них, виникає асинхронне обертання, тобто таке, що не збігається. Сковзання може як переганяти, так і запізнюватися.
- Змінюючи частоту електричного струму і напругу оператор може здійснювати контроль над моментом обертання, а отже, і над режимом функціонування самого двигуна.
Різновиди конструкції асинхронних моторів
За конструктивним виконанням асинхронні машини розрізняють наступних видів:
- трифазні;
- однофазні;
- з гальмом;
- вибухозахищені;
- багатошвидкісні;
- кранові;
- високовольтні;
- підвищеного ковзання.
Крім того, існують два види таких двигунів: з короткозамкнутим ротором і з фазним, кожний з яких, своєю чергою, також ділиться на види.
Так, двигуни з короткозамкнутим ротором бувають:
- зі спеціальними обідками;
- з ротором, що має вигляд клітки.
Однофазні асинхронні агрегати бувають:
- з нескріпленими проводами;
- з пусковим та функціонуючим конденсаторами;
- з пусковою деталлю;
- зі зміненим розташуванням полюса.
В кожному разі потрібно обирати вид двигуна в залежності від його призначення.
Переваги використання асинхронних агрегатів
Такі двигуни мають низку переваг, що робить їх популярними в різних областях:
- простота конструкції;
- легкість в підключенні;
- надійність;
- висока ефективність;
- відсутність іскор.
Упродовж всього терміну існування асинхронні пристрої були й залишаються оптимальним та найбільш популярним вибором для використання як привід різних пристроїв та механізмів. Їх використовують у майже всіх промислових та сільськогосподарських областях. Завдяки тому, що вони витрачають майже 70% електрики для перетворення потужності в поступальний рух, робота таких агрегатів вважається найбільш ефективною. Практич
