АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

АСИНХРОННЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ электрич.
асинхронная машина для преобразования электрич. энергии в механическую.
Принцип работы А. э. основан на взаимодействии вращающегося магнитного
поля (см. Вращающееся магнитное поле), возникающего при прохождении трёхфазного
переменного тока по обмоткам статора, с током, индуктированным полем статора
в обмотках ротора, в результате чего возникают механич. усилия, заставляющие
ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля при условии, что частота
вращения ротора n меньше частоты вращения поля nсовершает асинхронное вращение по отношению к полю.

Впервые явление, названное
магнетизмом вращения, продемонстрировал франц. физик Д. ф. Араго (1824).
Он показал, что укреплённый на вертикальной оси медный диск начинает вращаться,
если вращать над ним постоянный магнит. Спустя 55 лет, 28 июня 1879, англ.
учёный У. Бейли получил вращение магнитного поля поочерёдным подключением
обмоток 4 стержневых электромагнитов к источнику пост. тока. В работах
М. Депре (Франция, 1880-1883), И. Томсона (США, 1887) и др. описываются
устройства, основанные также на свойствах вращающегося магнитного поля.
Однако строгое научное изложение сущности этого явления впервые, практически
одновременно и независимо друг от друга, было дано в 1888 итал. физиком
Г. Феррарисом и хорватским инженером и учёным Н. Тесла.

Двухфазный А. э. был изобретён
Н. Тесла в 1887 (англ. патент № 6481), публичное сообщение об этом изобретении
он сделал в 1888. Распространения этот тип А. э. не получил гл. обр. из-за
плохих пусковых характеристик. В 1889 М. О. Доливо-Доброволъский испытал
сконструированный им первый в миретрёхфазный А. э., в к-ром применил ротор
типа "беличье колесо" (герм. патент № 51083), а обмотку статора разместил
в пазах по всей окружности статора. В 1890 Доливо-Добровольский изобрёл
фазный ротор с кольцами и пусковыми устройствами (патенты англ. № 20425
и герм. № 75361). Через 2 года им же была предложена конструкция ротора,
назв. "двойной беличьей клеткой", которую, однако, стали широко применять
только с 1898 благодаря работам франц. инж. П. Бушеро, представившего А.
э. с таким ротором, как двигатель со спец. пусковыми характеристиками.

Конструктивное оформление
А. э., их мощность и габариты зависят от назначения и условий работы (рис.
1 и 2).

Рис. 1. Асинхронный трёхфазный
короткозамкнутый электродвигатель АВ-8000/6000 для привода питательных
насосов паровых котлов электростанций; мощность 8000 квт, напряжение 6000
в, частота вращения 2960 об/мин, масса 21200 кг.

Рис. 2.< Асинмах и
в схемах автоматич. регулирования; мощность 1,6 вт, напряжение 220 в, частота
вращения 1800 об/мин, масса 500 г<.

Напр., двигатели с воздушным
и водяным охлаждением (общего применения); герметичные, маслонаполненные
(для электробуров) и взрывобезопасные (для работы в шахтах, взрывоопасных
помещениях и др.); пыле-, брызгозащищённые(для применения в морских условиях
и тропич. климате) и т. д. Нек-рые виды А. э. (напр., шаговые, для следящих
систем, схем автоматики и телемеханики, со ступенчатой регулировкой скорости
и пр.) разрабатываются и выпускаются комплектно с блоками управления и
пускозащитной аппаратурой, с встроенными редукторами. Трёхфазные А. э.
сравнительно с однофазными обладают лучшими пусковыми и рабочими характеристиками.
Осн. конструктивныеэлементы А. э.: статор - неподвижная часть (рис. 3,
а) и ротор - вращающаяся часть (рис. 3, б, в). В соответствии со способом
выполнения роторной обмотки А. э. делятся на двигатели с контактными кольцами
и короткозамкнутые. Воздушный зазор между статором и ротором у А. э. делается
по возможности малым (до 0,25 мм). Частота вращения ротора А. э. зависит
от частоты вращения магнитного поля статора и определяется частотой питающего
тока и числом пар полюсов двигателя.

При пуске А. э. с короткозамкнутым
ротором возникает пусковой ток, сила к-рого превышает силу номинального
тока в 4-7 раз. Поэтому прямое включение в сеть применяется только для
двигателей мощностью до 200 квт. Более мощные А. э. с короткозамкнутым
ротором включают сперва на пониженное напряжение, чтобы сила пускового
тока снизилась в 3-4 раза. С этой же целью применяют пуск А. э. через автотрансформатор,
включённый на время пуска последовательно с обмоткой статора. Силу пускового
тока двигателей с фазным ротором ограничивают пусковым сопротивлением в
цепи ротора, к-рое в процессе разбега ротора постепенно уменьшают. После
запуска А. э. обмотку ротора замыкают накоротко. Для уменьшения потерь
на трение и износа щёток их обычно поднимают щёткоподъёмным приспособлением,
к-рое перед этим замыкает накоротко обмотку ротора через кольца.

Частоту вращения А. э. регулируют
в основном изменением числа пар полюсов, сопротивления, включённого в цепь
ротора, изменением частоты питающего тока, а также каскадным включением
неск. машин. Направление вращения А. э. изменяют переключением любых двух
фаз обмотки статора.

А. э. благодаря простоте
в производстве и надёжности в эксплуатации широко применяют в электрич.
приводе. Осн. недостатки А. э.- ограниченный диапазон регулирования частоты
вращения и значит. потребление реактивной мощности в режиме малых нагрузок.
Создание регулируемых статич. полупроводниковых преобразователей частоты
существенно расширяет область применения А. э. в автоматич. регулируемых
электроприводах (см. Электропривод, Электропривод автоматизированный).

Лит.: Веселовский О. Н..
Михаил Осипович Доливо-Добровольский, М.- Л., 1958; Костенко М. П., Пиотровский
Л. М., Электрические машины, ч. 1 - 2, М.- Л., 1958, М. Г. Чиликин.

А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я