работа электродвигателя переменного тока

Работа электродвигателя переменного тока
Электродвигатели переменного тока – это немые труженики, окружающие нас повсюду: от бытовых приборов до мощных промышленных установок. Они преобразуют электрическую энергию переменного тока в механическую, заставляя вращаться вал и выполнять полезную работу. В отличие от своих собратьев – двигателей постоянного тока – работа их основана на немного более сложном, но не менее интересном принципе. Попробуем разобраться, что происходит внутри этого чёрного ящика.
Принцип действия: вращение магнитного поля
В основе работы асинхронного двигателя переменного тока лежит взаимодействие двух магнитных полей: вращающегося магнитного поля статора (неподвижной части двигателя) и магнитного поля ротора (вращающейся части). Статор содержит обмотки, по которым протекает переменный ток. Этот ток, меняя свою величину и направление с определенной частотой, создает вращающееся магнитное поле. Представьте себе вращающийся невидимый магнит. Теперь – самое интересное. Ротор, обычно состоящий из короткозамкнутых обмоток (или постоянных магнитов в двигателях с постоянными магнитами), реагирует на это вращающееся поле. По закону электромагнитной индукции, в обмотках ротора индуцируется ток, создающий собственное магнитное поле. Это поле стремится догнать вращающееся поле статора, что и приводит ротор во вращение. Скорость вращения ротора всегда немного меньше скорости вращения поля статора – отсюда и название асинхронный (несинхронный).
Типы электродвигателей переменного тока
Существует множество типов электродвигателей переменного тока, каждый со своими особенностями и областью применения. Наиболее распространёнными являются асинхронные двигатели (с короткозамкнутым или фазным ротором), а также синхронные двигатели. Асинхронные двигатели просты по конструкции, надёжны и относительно недороги, поэтому широко используются в бытовой технике и промышленности. Синхронные двигатели, в свою очередь, обладают более высокой точностью вращения и часто применяются там, где требуется строгое соблюдение скорости.
Управление скоростью и момент вращения
Скорость вращения электродвигателя переменного тока можно регулировать несколькими способами, например, изменением частоты питающего напряжения или изменением напряжения. Момент вращения – это сила, с которой двигатель вращает вал – также может регулироваться, обычно за счет изменения тока в обмотках статора. Эти возможности делают электродвигатели переменного тока универсальным и гибким инструментом в самых разных областях техники.