Трифазний асинхронний електродвигун – проста і надійна машина

Асинхронний електродвигун – це електрична машина, яка працює на змінному струмі. Для створення крутного моменту вона використовує обертове магнітне поле, яке утворюється в статорі. Електродвигуни асинхронні трифазні знаходять застосування в промисловості, будівництві, використовуються в побутових приладах. Вони мають просту і надійною конструкцією, вимагають мало догляду, мають простий запуск і виносять великі перевантаження.

Пристрій і принцип роботи

Асинхронний трифазний двигун має нерухому частину – статор і обертову – ротор. Між ротором і статором утворений повітряний зазор близько двох міліметрів. Статор двигуна має три обмотки, розташовані під кутом 120 °. Всередині знаходиться муздрамтеатр. При подачі на обмотки змінної напруги в них створюється обертове магнітне поле, яке наводить індукційний струм в роторі.

Крутний момент з'являється при взаємодії магнітних полів статора і ротора. У робочому режимі частота обертання ротора завжди менше частоти обертання магнітного поля. Через це відставання двигун називається асинхронним. Провідники трифазної обмотки статора укладаються в пазах. Магнитопровод статора набирається з пластин.

Двигуни бувають з короткозамкнутим і фазним ротором. Короткозамкнений ротор іноді називають «біляче колесо». Він складений з стрижнів, замкнутих з торців двома кільцями. Матеріал стрижнів – це алюміній і рідше мідь або латунь. Фазні ротори мають три обмотки, розташовані так само, як і на статорі.

Висновки обмотки з'єднуються із закріпленими на валу контактними кільцями. Кільця ізолюються між собою і від вала. За допомогою щіток до них приєднується реостат, службовець для регулювання обертів електродвигуна.

способи підключення

Кінці обмоток виводяться на клеммник і коммутируются за стандартними схемами «зірка» або «трикутник». Різниця між схемами полягає в тому, що у «зірки» лінійна напруга більше, ніж у «трикутника». На практиці часто застосовують комбіноване підключення. Під час запуску і розгону коммутируют «зірку», а «трикутник» використовують в робочому режимі. Методи підключення двигуна до мережі:

• Пряме підключення.
• Через пристрій плавного пуску. Застосовується в разі, коли регулювання потрібно тільки в момент пуску.
• За допомогою інвертора, який регулює частоту подається на вхід напруги. Він регулює плавний пуск і зупинку двигуна, змінює частоту обертання ротора.

Переваги та недоліки трифазних двигунів

Асинхронні електродвигуни знаходять застосування в приводах верстатів, підйомних кранів, ліфтів, лебідок, сільськогосподарських машин, прокатних станів. До їх переваг відносяться наступні фактори:

• простий пристрій;
• надійність і довговічність;
• невисокий рівень шуму;
• робота прямо від трифазної мережі.

Низька вартість електричних машин і простота в експлуатації обумовлюють їх часте використання в промислових установках. Але поряд з незаперечними перевагами у цих машин є і недоліки:

• Відсутність простих способів регулювання швидкості.
• Залежність частоти обертання ротора від навантаження на валу. При збільшенні навантаження швидкість обертання знижується.
• Високий пусковий струм.
• Чутливість до змін напруги.
• Велике споживання реактивної потужності.

Асинхронні двигуни являють собою індуктивне навантаження і споживають реактивну потужність, яка не виробляє механічної роботи. Вона нагріває кабелі, знижує напругу, підвищує струм.

Споживання індуктивної потужності можна компенсувати за допомогою установки батарей конденсаторів паралельно мотору.Це дозволить зменшити втрати і витрати на електроенергію.

захист електродвигунів

Автомати захисту електродвигуна трифазного оберігають від струму короткого замикання, від тривалих перевантажень, від дисбалансу фаз в електроживленні або всередині електродвигуна. Це призводить до перегріву двигуна і до відмов в роботі. Захисний пристрій автоматично відключить двигун при появі нештатної ситуації.

Часто застосовується захист електродвигуна за допомогою універсальних мотор-автоматів. Ці пристрої мають модульну конструкцію і керують роботою силових контакторів, а деякі мотор-автомати дозволяють точно регулювати параметри захисного відключення.

При виборі асинхронних машин і в процесі їх експлуатації слід враховувати характеристики асинхронного електродвигуна. Тільки за цієї умови можна досягти найбільш ефективного використання установки.