Трифазні електричні двигуни: принцип роботи, особливості та застосування

Особливості конструкції

Як і будь-які електромотори, трифазний асинхронний двигун має дві основні частини – нерухомий статор та рухомий ротор, який розміщується всередині. Між ротором і статором є невелика відстань, так званий повітряний зазор, зазвичай він складає приблизно 0,5-2 мм.

Статор має вигляд циліндричного корпуса з сердечником та обмоткою. Сердечник статора виготовляється з тонких листів сталі, покритих ізоляційним лаком. В пазах сердечника розміщується обмотка статора.

Ротор має вигляд колеса для білки, яке складається із короткозамкнутих на торцях стрижнів. Щоб уникнути появи вищих гармонік електрорушійної сили та позбутись пульсації моменту, стрижні ротора нахилені відносно осі обертання.

Крім статора та ротора асинхронний двигун може мати додаткові конструктивні елементи – захисний кожух, вентилятор, частотний перетворювач, додатково до трифазного електромотора може підключатись редуктор.

Принцип роботи трифазного електричного двигуна

Завдяки властивостям електромагнітного поля трифазний асинхронний електродвигун перетворює електричну енергію від трифазної мережі електропередач напругою 220, 380 або 660 В у механічну енергію, яка дозволяє обертати вал та передавати крутний момент на приводні пристрої.

Надходячи на трифазну обмотку статора, струм створює магнітне поле навколо провідника. Завдяки тому, що частота обертання ротора ніколи не синхронізується з частотою обертання магнітного поля статора, постійно змінюючись та обертаючись, магнітне поле викликає появу електрорушійної сили. На стрижнях ротора індукується струм, внаслідок чого ротор обертається.

Переваги використання

Асинхронний електричний двигун має досить просту конструкцію. Завдяки тому, що струм формується в роторі безконтактно, трифазний мотор змінного струму не має щіток, як двигун постійного струму, та не потребує додаткових пристроїв з ковзними контактами. Асинхронний трифазний двигун відрізняється від аналогічних пристроїв:

• високою надійністю та відмовостійкістю;
• відсутністю деталей, які могли б швидко зношуватися та потребувати періодичної заміни;
• великим терміном експлуатації та відсутністю особливого технічного обслуговування впродовж усього терміну роботи;
• простим принципом роботи, завдяки чому не потрібно мати особливі навички для використання двигуна.

Трифазні асинхронні електромотори характеризуються доступною ціною, яка дає можливість виготовляти пристрої та устаткування на основі цих двигунів з невеликою собівартістю.

Застосування в різних галузях

Універсальність та широкий асортимент моделей асинхронних трифазних електродвигунів з різною частотою обертання, кількістю полюсів та потужністю дозволяє використовувати їх:

• в побутовій техніці;
• електроприладах для промислових підприємств;
• будівельній та сільськогосподарській техніці;
• станках та конвеєрах;
• вантажопідйомних механізмах та ліфтах.

Сучасні прилади побутового та промислового призначення важко уявити без трифазних асинхронних електромоторів. Вони є в насосах, промислових вентиляторах, станках різного типу й електроінструментах. Ця продукція постачається українськими, німецькими, бразильськими, швейцарськими виробниками.