Однофазные асинхронные двигатели

Однофазные асинхронные двигатели имеют широкое применение при небольших мощностях (до 1 – 2кВт). Такой двигатель отличается от обычного трехфазного двигателя тем, что на статоре его помещается однофазная обмотка. Поэтому любой трехфазный АД может быть использован в качестве однофазного путем соответствующего включения обмоток статора. Ротор однофазного АД может иметь фазную или короткозамкнутую обмотку.

Особенность однофазных АД является отсутствие начального (пускового) момента. Применяются два способа создания в двигателях, подключаемых к одной фазе сети, пускового момента, в соответствии, с чем эти двигатели делятся на однофазные и двухфазные.

Если ротор однофазного двигателя раскрутить в любую сторону при помощи внешней силы, то в дальнейшем этот ротор будет вращаться самостоятельно и может развивать значительный вращающий момент. Поэтому эти двигатели всегда снабжаются пусковым устройством. Наиболее простым пусковым устройством является дополнительная катушка, размещаемая на статоре с пространственным сдвигом относительно основной на половину полюсного деления. Обе обмотки статора питаются от симметричной двухфазной сети с одинаковыми по величине напряжениями, но сдвинутыми на четверть периода (π /2) по фазе. В этом случае токи, возникающие в катушках (в фазах статорной обмотки), окажутся также сдвинутыми по фазе на четверть периода, что вместе с пространственным сдвигом катушек обеспечивает появление вращающегося магнитного поля, под действием которого двигатель развивает пусковой момент. В случае, когда двухфазная сеть отсутствует, пуск однофазного двигателя осуществляется включением двух катушек в одну общую для них однофазную сеть. Для получения угла сдвига фаз между токами в катушках, примерно равного , одну фазу (рабочую катушку) включают в сеть непосредственно, а вторую (пусковую) – через катушку индуктивности или конденсатор. Пусковая фаза обмотки включается только на период пуска в ход. Отключение пусковой обмотки асинхронного двигателя производится специальным выключателем или реле.

Асинхронные двигатели с расщепленными полюсами можно рассматривать как промежуточные между однофазными и двухфазными АД. Пусковое устройство в этих двигателях может оставаться включенным и при нормальной работе двигателя. Этот двигатель снабжен (пусковой) короткозамкнутой обмоткой, которая охватывает часть явновыраженного полюса, на котором размещена рабочая обмотка. В двигателе создается система двух переменных магнитных потоков, не совмещенных пространственно и сдвинутых по фазе, следовательно возникает вращающееся магнитное поле, которое, воздействуя на короткозамкнутый ротор, создает соответствующий вращающий момент.

Двухфазные асинхронные двигатели

Эти асинхронные двигатели называются конденсаторными, потому что кроме рабочей обмотки снабжаются второй обмоткой, соединяемой последовательно с конденсатором. Увеличение емкости конденсатора вызывает увеличение максимального момента машины, который будет развивать двигатель при больших нагрузках и при больших скоростях. При увеличении емкости увеличивается также и пусковой момент двигателя. Однако увеличение емкости батареи конденсаторов в рабочем режиме нежелательно, так как это ведет к снижению скорости и понижает КПД двигателя. Поэтому конденсаторные двигатели выполняют с двумя батареями конденсаторов - с постоянно включенной рабочей емкостью и пусковой емкостью, включаемой только на период пуска в ход двигателя.

Двигатели с полым ротором имеют вместо обычного ротора с короткозамкнутой обмоткой ротор в виде полого тонкостенного алюминиевого цилиндра («стаканчика»), вращающегося в узком воздушном зазоре между статором и неподвижным центральным сердечником из листовой стали (внутренним статором).