Асинхронни машини

Асинхронната машина е електрическа машина с променлив ток, чиято скорост на ротора не е равна на скоростта на въртене на въртящото се магнитно поле, създадено от намотката на статора.

Кратко описание

Съвременният AM е компонент на относително мощно управлявано устройство, захранвано от мрежа с променлив ток (или свързано чрез инвертор). В случай на използване на мощни двигатели (няколко киловата или повече), AM с векторно управление е най-икономичното решение, тъй като не изисква:

поддръжка на колекторни възли и четки (DPT), което значително увеличава ресурса на двигателя и намалява разходите за работа

мощни магнити (синхронни машини), което намалява цената на двигателя

За да се появи ЕМП в ротора, е необходимо полето на статора да се върти по-бързо от ротора. Характеристиката на това относително движение е приплъзване, което показва доколко роторът изостава от основното поле на статора.

Дизайн

Основните структурни части на AM са роторът и статорът. Статорът е проектиран да създава основния магнитен поток, поради което статорът е произведен с най-ниските електрически загуби, т.е. изработени от електрическа стомана и ламинирани. За да се създаде въртящ се магнитен поток, намотките на фазовия статор се полагат в прорези с ъглово разстояние 120 °.

Първоначално към фазовите намотки се подаваше обичайно хармонично променливо напрежение (например трифазна (с три намотки) AM можеше да бъде директно свързана към трифазна мрежа). Това устройство не беше контролируемо. В момента АМ се използват в контролирани задвижвания, базирани на векторно управление.

Роторът на съвременния AM почти винаги е направен според типа "Катерица клетка" и е късо съединение. Този тип ротор има нисък инерционен момент и е лесен за производство. Също така има вариант на конструкцията на машината с фазов ротор. В този случай роторът съдържа няколко намотки, които са свързани помежду си, изведени към плъзгащи се пръстени, разположени на вала, и с помощта на четки, плъзгащи се по тях, те могат да бъдат затворени към външни резистори или други вериги.

Физическият принцип на машината

Към намотката на статора се прилага напрежение, под въздействието на което токът преминава през тези намотки и създава въртящо се магнитно поле. Магнитното поле въздейства върху роторните пръчки и, съгласно закона за магнитната индукция, индуцира ЕМП в тях. Токът се генерира в роторните пръти под действието на индуцираната ЕМП. Токовете в роторните пръти създават свое собствено магнитно поле на решетките, които взаимодействат с въртящото се магнитно поле на статора. В резултат върху всеки прът действа сила, която, сгъвайки се по обиколката, създава въртящ се електромагнитен момент на ротора.