Трехфазные асинхронные двигатели были разработаны русским ученым М.О.Доливо-Добровольским в конце 80-х годов XIX века.
Трехфазный АД состоит из неподвижного статора и подвижного ротора. Статор состоит из станины, сердечника статора запрессованного в станину и трехфазной обмотки уложенной в пазы сердечника. Станина служит для крепления к ней других частей машины. Сердечник статора представляет собой полый цилиндр, набранный из тонких листов электротехнической стали 2 (рис.22.1, а), образуя неподвижную часть магнитопровода. Листы имеют форму колец с пазами.
Рис. 22.1. Статор трехфазного АД: а— внешний вид статора; б — подключение двигателя в сеть звездой; в — подключение двигателя в сеть треугольником.
Начала и концы фаз обмотки статора присоединены к зажимам специального щитка. На щитке двигателя выводы располагают так, как показано на рис.22.1, б, в. Это дает возможность легко соединять обмотки статора звездой или треугольником. Начала обмоток — С1, С2, СЗ, концы — С4, С5, С6.
|
|
Рис.22.2. Короткозамкнутые роторы асинхронного двигателя:
а — с медной; б — алюминиевой обмоткой;
в — условное обозначение двигателя
.
Ротор трехфазного асинхронного двигателя состоит из вала, сердечника ротора и обмотки. Сердечник ротора набирается из пакета тонких стальных дисков 1 (рис.22.2, б и рис.22.3, а) с пазами, в которые укладывается обмотка 2. По конструктивному исполнению обмотки ротора двигатели подразделяют на двигатели с короткозамкнутым ротором и двигатели с фазным ротором. В пазы короткозамкнутого ротора закладываются медные или алюминиевые стержни 2. По торцам стержни соединяют короткозамыкающими кольцами 3 с вентиляционными лопатками 4. Получается обмотка, не имеющая выводов. Асинхронные двигатели, имеющие такой ротор, называются двигателями с короткозамкнутым ротором. Иногда такую обмотку называют «беличьей клеткой».
Рис.22.3. Фазный ротор синхронного двигателя (а); условное обозначение двигателя (б)
Второй тип обмотки представляет собой трехфазную обмотку, уложенную таким же образом как на статоре. Фазные обмотки ротора 2 (рис.22.3, а) соединяют звездой, при этом начала обмоток соединяют с контактными кольцами 3, насаженными на вал и изолированными как от вала, так и друг от друга. Кольца вращаются вместе с валом, по ним скользят неподвижные щетки, находящиеся в щеткодержателях, и через них к обмотке ротора можно подключить внешнее сопротивление.
Ротор с трехфазной обмоткой и контактными кольцами называется фазным. Условные графические обозначения двигателей на электрических схемах показаны на рис.22.2, в и рис.22.3, б.
|
|
Т.к. сердечники статора и ротора находятся в магнитном поле переменного тока, то в процессе работы двигателя происходит их непрерывное перемагничивание и в них индуктируются вихревые токи, на что тратится энергия за счет которой сердечники нагреваются.
Для уменьшения потерь энергии на перемагничивание сердечников их выполняют из магнитомягкого ферромагнетика, а для уменьшения вихревых токов их набирают из отдельных пластин электротехнической стали.