Асинхронные электродвигатели

Типы асинхронных двигателей

Асинхронные электродвигатели классифицируются по нескольким критериям, включая конструктивные особенности ротора, мощность, количество фаз и область применения.

По виду ротора

• С короткозамкнутым ротором – наиболее распространенный тип, отличающийся простотой, эффективностью и низкой ценой. Обмотка ротора из массивных алюминиевых или медных стержней, замкнутых накоротко. Они широко эксплуатируются в промышленности и бытовых приборах.
• Двигатели с фазным ротором – оснащены 3-фазной обмоткой, подключенной к внешнему реостату через контактные кольца. Позволяют контролировать пусковые характеристики и могут быть использованы в механизмах с повышенными требованиями к плавности запуска.

По количеству фаз

• Трехфазные – обеспечивают высокий КПД и стабильный функционал, что дает возможность использовать асинхронные двигатели в промышленных установках.
• Однофазные электродвигатели – в бытовой технике и маломощных механизмах.

По особенностям конструкции и применения

• Высоковольтные электродвигатели – от 0,380 кВ и выше для энергетики, металлургии и крупных насосных станций.
• Взрывозащищенные – для условий повышенной опасности и температур, для оборудования в шахтах, в нефтехимической отрасли.
• Многоскоростные – оснащены несколькими обмотками, позволяющими изменять частоту вращения без частотного преобразователя.

Маркировка электродвигателей серии АИР (АИРЕ)

Электродвигатели серии АИР имеют унифицированную систему обозначений, где размещена информация о конструкции, мощности, числе оборотов двигателя, размерах и особенностях исполнения. Маркировка электродвигателей включает сведения о назначении изделия, высоте оси вращения, количестве полюсов и климатическом исполнении.

Достоинства и недостатки асинхронных двигателей

Асинхронные электродвигатели получили широкое распространение благодаря безотказности и простоте эксплуатации.

Достоинства:

• Простота конструкции – отсутствие коллекторно-щеточного узла снижает износ электродвигателей.
• Надежность – благодаря небольшому количеству подвижных частей двигатели имеют длительный срок службы.
• Невысокая стоимость – по сравнению с другими электродвигатели асинхронные являются более экономичными в производстве и обслуживании.
• Энергоэффективность – трехфазные модели выдают повышенный КПД ( 90% и выше) и отличаются оптимальным энергопотреблением.
• Универсальность – асинхронные двигатели применяются в широком диапазоне мощностей и в самых разных сферах, от бытовой техники до промышленных целей.
• Простота управления – электродвигатели не требуют сложных систем регулирования, особенно в стандартных приложениях.

Однако имеет смысл обратить внимание на недостатки электродвигателей:

• Сложность регулирования скорости – без преобразователя частоты скорость вращения жестко связана с рабочими параметрами питающей сети.
• Относительно низкий начальный крутящий момент – особенно у асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым фазным ротором, что ограничивает эксплуатацию электродвигателей в системах со значительными нагрузками на старте.
• Асинхронные двигатели характеризуются сравнительно низким коэффициентом мощности, что может приводить к повышенному расходу электроэнергии.
• Потери на нагрев – из-за вихревых токов и магнитных потерь возможен перегрев электродвигателей в случаях, когда режим эксплуатации трехфазных электродвигателей не соответствует номинальным характеристикам.

Устройство асинхронного двигателя

Асинхронный двигатель состоит из двух основных частей: статора и ротора и деталей, обеспечивающих вращение.

Статор – неподвижная часть, включающая каркас двигателя, сердечник из электротехнической стали и обмотку. Подача напряжения в обмотке создает вращающееся магнитное поле.

Ротор – подвижная часть электродвигателя, воспринимающая действие магнитного поля статора. Бывает короткозамкнутый ротор (с алюминиевыми или медными стержнями) или фазный (с 3-фазной обмоткой магнитопровода и контактными кольцами).

Они взаимодействуют между собой посредством электромагнитного поля, создавая вращающий момент.

Дополнительно двигатель содержит подшипники для плавного вращения, вентилятор для охлаждения и клеммную коробку подключения.

Материалы изготовления

Для корпуса используют чугун, алюминиевые сплавы или сталь. Чугунные прочны и снижают уровень вибрации, алюминиевые – легкие и хорошо отводят тепло.

Вал двигателя — из электротехнической стали в виде тонких пластин для уменьшения потерь на вихревые токи.

Обмотки выполняют из меди или алюминия. Медные обладают меньшим сопротивлением и внушительным КПД, но алюминиевые дешевле.

Подшипники — шариковые или роликовые, с учетом нагрузки и условий эксплуатации моторов.

Принцип работы асинхронного двигателя

Работа асинхронного двигателя основана на принципе электромагнитной индукции. При подаче переменного тока на обмотки статора возникает вращающееся электромагнитное поле.

Оно индуцирует в роторе электрический потенциал, вызывая образование собственного магнитного взаимодействия. Взаимосвязь силовых полей создает электродвижущую силу, приводящую ротор во вращение в том же направлении.

Вращение ротора имеет скорость вращения всегда ниже частоты магнитного воздействия, что называется скольжением. Процесс представляет собой преобразователь электрической энергии в механическое движение.

Применение асинхронных двигателей

Благодаря своей универсальности, асинхронные двигатели востребованы во многих сферах, где требуется надежный и экономичный привод.

• Индустрия и производство — в насосах, вентиляторах, компрессорах, конвейерах и станках.
• Энергетика — для привода генераторов и вспомогательных устройств.
• Бытовая техника — стиральные машины, кондиционеры, холодильники и вытяжки
• Транспорт — используются в электропоездах, трамваях, троллейбусах и электромобилях.

Обслуживание асинхронных электродвигателей

Рассмотрим ключевые процедуры техобслуживания для обеспечения длительной и безаварийной службы двигателей.

1. Проверка и смазка подшипников электродвигателя снижает износ и предотвращает люфт.
2. Очистка двигателя от пыли улучшает охлаждение и предотвращает перегрев
3. Состояние изоляции электродвигателя проверяют на предмет повреждений, чтобы избежать коротких замыканий.
4. Вентиляторы и воздушные каналы очищают для эффективного теплоотвода.
5. Крепления и электрические соединения осматривают, чтобы предотвратить ослабление и возможные неисправности.

Асинхронные электродвигатели Украины в широкой линейке мощностей представляет каталог магазина Атлант ТМ.

Таблица соотношения мощностей и оборотов