Особенности асинхронных электродвигателей

Электродвигатели асинхронные – самый распространенный тип электрических машин. Они имеют ряд присущих только им особенностей, которые необходимо учитывать при эксплуатации.

Конструктивные особенности

У этих электродвигателей обмотки, порождающие вращающееся магнитное поле, расположены только на статоре – их неподвижной части. Ротор из стали выполнен в виде двух колец, соединенных между собой стержнями, без компаундной заливки он похож на так называемое беличье колесо.

У трехфазных машин вращающееся магнитное поле формируется за счет сдвига фаз питающего напряжения, равного 1200. Однофазные оснащаются специальными фазосдвигающими устройствами – конденсаторами, обычно электролитическими, имеющими два полюса. Без них вращение ротора невозможно.

Почему он асинхронный

Чтобы вал электродвигателя начал вращаться, в его роторе должно возникнуть магнитное поле, взаимодействующее с полем статора – одноименные полюса отталкиваются, разноименные притягиваются. Этот феномен не может возникнуть одновременно – синхронно – по двум причинам:

  1. Между ротором и статором существует воздушный зазор, в котором часть электромагнитной энергии теряется.
  2. Ротор остается неподвижным, а по закону электромагнитной индукции поле возникает лишь при взаимодействии движущихся относительно друг друга металлических предметов.

Фактически асинхронная электрическая машина является демонстрационным пособием по принципу действия Вечного двигателя и, одновременно, закону сохранения энергии. Вращение ротора является реакцией на возникшее в нем возмущение, которое он старается компенсировать, догнав магнитное поле статора. Это событие – встреча полюсов полей – никогда не может произойти из-за электрических потерь в воздушном зазоре, а стремление к нему будет вечным, если питающее напряжение не исчезнет.

Короткое замыкание во время пуска

Возникновение магнитного поля в роторе сопровождается лавинообразным нарастанием силы тока в нем – все его части соединены между собой. И только начало вращения, ведущее к трате энергии поля, ограничивает его и предотвращает возникновение электрической дуги. Поэтому при пуске асинхронного двигателя наблюдается падение напряжения в питающей сети, нередко ведущее к срабатыванию приборов защиты.