Устройство трехфазного АД

Основными частями машины являются статор и ротор. Статор – неподвижная часть машины. Он состоит из следующих частей:

1. Пакета из штампованных листов электротехнической стали в виде полого цилиндра (магнитопровод) с пазами на внутренней поверхности.

2. Трехфазной обмотки, уложенной в пазы статора.

3. Корпуса, в который запрессован пакет листов статора. Корпус АД выполняется алюминиевым, стальным или чугунным. Статорную обмотку соединяют в «звезду» – , или «треугольник» – ∆, для чего начала и концы обмоток выводят на клеммную коробку. Статор служит для создания вращающегося магнитного поля.

Ротор – вращающаяся часть двигателя. Сердечник ротора, так же как и статора, набирают из отдельных листов электротехнической стали. Обмотки укладываются в пазы, расположенные на наружной поверхности ротора.

Ротор бывает двух типов: короткозамкнутый и фазный. Короткозамкнутый ротор имеет обмотку типа «беличьей клетки», т.е. в виде медных или алюминиевых стержней, замкнутых между собой по торцам, фазный ротор имеет обмотку такую же, как на статоре, с тем же числом фаз и пар полюсов. Обмотка фазного ротора всегда соединяется «звездой», причем концы фаз соединяют вместе и изолируют внутри ротора, а начала фаз соединяют с контактными кольцами, насаженными на вал ротора и изолированными от него. На кольца наложены щетки, с помощью которых роторная обмотка соединяется с пусковым реостатом.

Подшипниковые щиты обеспечивают необходимый зазор между статором и ротором (0,5... 4 мм) и предохраняют двигатель от попадания во внутрь посторонних предметов.

5.2. Принцип действия трёхфазного АД

В основе работы АД лежит вращающееся магнитное поле, принцип образования которого изложен в [1] §14.4.

При включении АД в трехфазную сеть на статоре мгновенно образуется вращающееся магнитное поле, которое пересекает неподвижные витки обмотки ротора и наводит в них ЭДС. Так как обмотка ротора замкнута, то под действием наведенной ЭДС в ней течет ток. Взаимодействие тока ротора с магнитным полем статора приводит к образованию вращающегося электромагнитного момента, который приложен к виткам ротора и направлен в ту же сторону, что и вращающееся поле статора. Как только вращающий момент превысит тормозные усилия, ротор начинает разворачиваться и увеличивать скорость вращения. При этом ЭДС и ток ротора уменьшаются. Изменение тока и скорости вращения ротора будет происходить до тех пор, пока не наступит равновесие между вращающим моментом и тормозным.

Ротор двигателя всегда отстает от магнитного поля статора. Это отставание характеризуют величиной, называемой скольжением и определяют по формуле

, (1)

где - частота вращения магнитного поля статора

(синхронная); p – число пар полюсов обмотки статора;

n₂ – частота вращения ротора; f – частота тока сети.

Для промышленной частоты тока f = 50 Гц синхронная частота вращения равна:

при p = 1 n₁ = 3000 об/мин;

при p = 2 n₁ = 1500 об/мин;

при p = 3 n₁ = 1000 об/мин и т.д. до p = 5.

При пуске s = 1, или 100 %, в номинальном режиме s = 0,02 – 0,12 или от 2 до 12 %. Скольжение играет важную роль в оценке механических свойств АД. Чтобы изменить направление вращения ротора АД необходимо поменять местами любых два провода, подходящих к двигателю из сети.