Принцип действия асинхронного двигателя. Получение вращающегося магнитного потока.

От источника питания к обмоткам подводится трехфазная система напряжения под действием которой по обмоткам протекает трехфазная система токов.

i_А = I_msint

i_B = I_m sin( t – 120⁰ )

i_c = I_m sin( t – 240⁰ )

Суммарный магнитный поток, созданный тремя пульсирующими магнитными потоками фаз, является вращающимся. Для получения такого потока необходимо: фазные обмотки статора были сдвинуты в пространстве на некоторый угол, токи в фазных обмотках сдвинуты по фазе на некоторый угол. Направление магнитного потока совпадает с направлением магнитного потока той фазы , ток в которой в данный момент максимален.

Получение вращающего момента.

Созданный обмоткой статора магнитный поток Ф₁ вращается с частотой n_1, пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них э.д.с. В проводниках обмотки ротора под действием э.д.с. протекает ток, ток создает магнитный поток Ф₂ ( направленный по правилу буравчика ).

Ф₂ складывается с Ф₁ (Ф₂ + Ф₁) = Ф.

Ф создает силу F (правило левой руки). Пара сил  ротор вращается с некоторой частотой n₂.

Направление вращения ротора совпадает с направлением врашения магнитного потока статора по n₂  n₁

n₁ = 60/ P  синхронная частота.

 частота приложенного к обмоткам статора напряжения.

Р число пар полюсов двигателя.

Степень отставания ротора от вращающегося магнитного потока называется скольжением.

S = ( n₁ – n₂ ) / n₁ или ( n₁ – n₂ )100% / n₁

При пуске S_n = 1; S_н = 3% - 6% .

Электродвижущие силы в обмотках статора и ротора. Если срав­нить устройство и принцип действия асинхронного двигателя и транс­форматора, то можно увидеть у них общие характерные элементы. У трансформатора есть первичная и вторичная обмотки, причем на­пряжение сети подводится к первичной обмотке. У асинхронного дви­гателя имеются обмотки статора и ротора, причем напряжение сети подводится только к обмотке статора. Первичная обмотка трансформа­тора и обмотка статора асинхронного двигателя создают магнитные по­токи, которые индуцируют э. д. с. во вторичной обмотке трансформатора и в обмотке ротора двигателя соответственно.

Обмоточный коэффициент зависит от типа и схемы обмотки и его числовое значение равно примерно 0,92—0,96.

В проводниках обмотки ротора индуцируется синусоидальная э. д. с., имеющая частоту ₂. Так как проводники обмотки ротора вра­щаются с частотой

n₂  n₁, то они пересекаются магнит­ным потоком с частотой n_s = n₁ – n₂ = sn_1/ Поэтому частота э. д. с. ротора, число полюсов которого всегда равно числу полюсов статора,

n_s=60f/P

В короткозамкнутой обмотке в каждом пазу находится один про­водник (стержень) и каждый из них представляет собой отдельную фазу. При определении э. д. с. в фазе ротора необходимо принимать ₂ =0,5, a k_об2 = 1.

У двигателя с фазным ротором обмоточный коэффициент ротора имеет то же значение, что и обмоточный коэффициент статора. Можно считать для фазного ротора k_об2 = k_об1.

С учетом соотношения э. д. с. вращающегося ротора

Э. д. с. обмотки неподвижного ротора, когда s = 1,

Если для двигателя с фазным ротором k_об2 = k_об1, то k_е =₁₂ т.е. определяется так же, как для трансформатора. Величина

называется приведенной э. д. с. ротора.