Тема: работа и принцип действия асинхронных электрических машин.

 

На производстве в качестве основной движущей силы для различных электротехнических машин и устройств широко используют асинхронные электрические двигатели. А почему они получили такое распространение и в чём их конструктивные особенности? В этой теме давайте с вами разберёмся, что вообще собой представляет данное электротехническое устройство, какой основной принцип его действия и работа. Для начала заметим, что само слово асинхронность другими словами можно выразить как разновременность нескольких действие, движений, работ (синхронность — это одновременность).

В целом принцип действия асинхронной машины электрической очень прост. Для начала нам следует вспомнить уроки физики из раздела по основам электричества. Итак, существуют два важных явления, благодаря которым и работает асинхронная электрическая машина. Во-первых, если электрический проводник движется в магнитном поле (или само магнитное поле перемещается относительно неподвижного проводника), то на его концах возникает напряжение (если цепь замкнута, то начинает течь электрический ток в этом проводнике). Во-вторых, при протекании электрического тока по проводнику вокруг него образуется своё магнитное поле.

 

Теперь посмотрим, как эти явления соотносятся с асинхронными электрическими машинами (их непосредственной работой). Итак, классическим вариантом асинхронника является трёхфазный двигатель. Он состоит из статора (неподвижная часть электродвигателя) и ротора (подвижной части движка). Статор (основание, корпус) внутри имеет обмотки, которые соединены таким образом, что от них выходит три электрических вывода (сам металлический корпус заземляется четвёртым проводом) прикрученные на клеммник двигателя. На эти обмотки подаётся трёхфазное напряжение, что приводит к образованию внутри статора вращающегося магнитного поля. Вспоминаем, как действует движущееся магнитное поле на электрический проводник!

Ротор у асинхронной электрической машины (асинхронного электродвигателя) короткозамкнутый. Он представляет собой металлический сердечник, в пазы которого залит алюминий. То есть, это своего рода одновитковые обмотки между пазами сердечника (это и есть электрический проводник). Следовательно, в момент появления вращающегося магнитного поля, что индуцируется статорными обмотками, в короткозамкнутом роторе наводится ЭДС (электродвижущая сила, напряжение) и возникает течение тока внутри алюминиевого проводника. Что, в свою очередь, порождает своё магнитное поле вокруг ротора асинхронной электрической машины.

 

В результате вращающееся магнитное поле статорных обмоток начинает взаимодействовать с магнитным полем ротора, появившегося вокруг него. Это приводит к вращательному движению оси электродвигателя. В этом случае, как можно понять, возникает асинхронность в работе магнитных полей электрической машины. То есть, только при условии небольшого отставания скорости вращения ротора от магнитного поля статора возможно образование на роторе своего магнитного поля. Если это условие нарушится (скорость будет одинаковой) то получится, что проводник (короткозамкнутый ротора) уже не будет передвигаться относительно магнитного поля статора, а это приведёт к отсутствию эффекта образования собственного магнитного поля ротора. Поэтому такие электрические машины и называются асинхронными.