Почему двигатель асинхронный трехфазный получил такое название?
2025-09-15
Двигатель асинхронный трехфазный получил название «асинхронный» потому, что его ротор во время работы всегда вращается с частотой ниже частоты вращения магнитного поля. Между роторной обмоткой двигателя асинхронного трехфазного и магнитным полем существует относительное движение. Это относительное движение вызывает индуцированную ЭДС и ток, которые взаимодействуют с магнитным полем, создавая электромагнитный момент и обеспечивая преобразование энергии.
«Асинхронность» двигателя асинхронного трехфазного проявляется в том, что частота вращения его ротора всегда немного ниже синхронной скорости. Когда статорная обмотка подключена к трехфазному переменному току, в воздушном зазоре статора возникает вращающееся магнитное поле, скорость которого равна синхронной. Так как роторная обмотка движется относительно магнитного поля и пересекает магнитные линии, в ней индуцируется ЭДС.
Когда роторная обмотка замкнута, в ней возникает ток. Этот ток взаимодействует с вращающимся магнитным полем, создавая электромагнитный момент в роторной обмотке, который заставляет ротор вращаться в направлении вращающегося магнитного поля. Принцип работы двигателя асинхронного трехфазного основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля в зазоре и наведенного тока в роторной обмотке, которое порождает электромагнитный момент и обеспечивает преобразование энергии. Так как роторный ток возникает индуктивно, его скорость всегда отличается от синхронной.
По сравнению с другими электродвигателями двигатель асинхронный трехфазный отличается простой конструкцией, удобством эксплуатации от сети и простотой обслуживания. Но у него худшие характеристики регулирования скорости и более низкий КПД по сравнению с двигателем постоянного тока. Когда статор подключен к трехфазной сети, через его обмотку протекают трехфазные токи, создавая вращающуюся магнитную индукцию в воздушном зазоре. Основное влияние оказывает первая гармоника вращающегося магнитного поля, вращающаяся с синхронной скоростью в соответствии с последовательностью фаз. Синхронная скорость зависит от частоты сети и числа пар полюсов обмотки.
Когда роторные проводники двигателя асинхронного трехфазного пересекают вращающуюся магнитную индукцию, в них индуцируется ЭДС. Так как роторная обмотка замкнута, возникает ток, направление которого совпадает с индуцированной ЭДС. Согласно правилу левой руки, взаимодействие между магнитной индукцией и током в проводниках порождает электромагнитный момент, направленный в сторону вращения магнитного поля. Если электромагнитный момент превышает момент нагрузки на роторе, ротор начинает вращаться и разгоняться. Когда скорость ротора достигает синхронной, относительное движение между роторной обмоткой и вращающимся магнитным полем исчезает, индуцированная ЭДС, ток и электромагнитный момент равны нулю.
То есть, пока скорость ротора ниже синхронной, между роторной обмоткой и вращающимся магнитным полем сохраняется относительное движение, что вызывает ток в роторной обмотке и, как следствие, электромагнитный момент, действующий на ротор. Когда электромагнитный момент уравновешивается с моментом нагрузки, ротор вращается с постоянной скоростью. В этот момент статор двигателя асинхронного трехфазного потребляет активную мощность из сети. Это и есть принцип работы асинхронного двигателя. Скорость ротора двигателя асинхронного трехфазного никогда не может достичь синхронной, она всегда немного ниже. Именно поэтому он и называется «асинхронным».
Если другой привод вращает двигатель асинхронный трехфазный со скоростью выше синхронной, то направление ЭДС, тока и электромагнитного момента изменяется. В этом случае электромагнитный момент действует как тормозной для первичного двигателя. Тогда статор двигателя асинхронного трехфазного перестает потреблять энергию из сети и начинает отдавать ее обратно в сеть, то есть работает в режиме генератора. Если же внешнее устройство вращает ротор двигателя асинхронного трехфазного в противоположном направлении относительно вращающегося магнитного поля, то ЭДС и ток в роторе будут такими же, как при работе в режиме двигателя, а электромагнитный момент будет направлен в ту же сторону, что и вращающееся магнитное поле, но противоположно фактическому вращению ротора. В этом случае электромагнитный момент противодействует моменту внешнего привода, действующему на ротор, и выполняет роль тормозного момента. Это состояние называется работой двигателя асинхронного трехфазного в режиме электромагнитного торможения.
Итак, теперь вы понимаете, почему слово «асинхронный» используется в названии. Если вы хотите узнать больше о двигателях асинхронных трехфазных, оставьте нам сообщение, и мы подготовим для вас дополнительный материал.
