Как устроены однофазные асинхронные двигатели

Однофазные асинхронные двигатели

Асинхронные однофазные электродвигатели широко используются в быту. Они устанавливаются почти во всей технике, где требуется привод вентиляторов или насосов. Однако регулировка частоты вращения при этом невозможна. Название объясняется тем, что такие моторы работают от однофазной сети переменного тока. Они имеют две фазы, но в работу постоянно включена только одна. Термин «асинхронный» означает несовпадение скоростей вращения магнитных полей статора и ротора. В современной бытовой технике, как правило, используются микродвигатели.


Устройство однофазного двигателя

  1. Статор. Неподвижная часть, корпус с различной электротехникой: магнитопроводом и обмоткой. Контуров обычно два: рабочий и дополнительный (пусковой). Первая непосредственно создает магнитное поле, а вторая служит для запуска электродвигателя. При нажатии кнопки запуска в работу включаются обе обмотки и начинается разгон ротора. После отпускания клавиши остается задействованной только одна фаза. Двухфазный режим подразумевает кратковременную работу, не более 3 с.
  2. Ротор. Вращающаяся часть, приходит в движение за счет магнитного поля статора. Этот элемент состоит из стального вала, на котором смонтирован магнитопровод. На его внешней стороне в пазах расположены стержни алюминиевых или медных обмоток.

Эти элементы однофазного асинхронного двигателя соединяются в цельную конструкцию с помощью подшипников вращения.

Для безопасности работы устройства часто в конструкцию включают центробежный выключатель и тепловое реле. Они автоматически срабатывают при достижении номинальной скорости ротора или перегреве обмоток соответственно.

Принцип работы однофазного электродвигателя

При обычной генерации магнитного поля без специальных пусковых приспособлений ротор не сможет начать вращение. Для этого должен образоваться сдвиг в фазах. Чтобы это обеспечить, используются разные приемы.

Один из них — пусковой контур обмотки в статоре. Для этого он должен быть конструктивно сдвинут по фазе относительно рабочего. Соответственно, генерируемые поля также не будут совпадать. За счет этой разницы и обеспечивается разгон ротора. После начала вращения пусковая обмотка выключается и не участвует в дальнейшей работе однофазного двигателя.


Похожий принцип действия прослеживается при задействовании в цепочке конденсаторов. Разница в том, что после разгона ротора один из них отключается, но второй по-прежнему активен. Таким образом, остаются рабочими оба контура обмотки. Этот способ дает более высокую мощность запуска, однако целесообразен не всегда, а лишь для работ, действительно требующих большего КПД.

Еще один прием для маломощных приборов — использование экранированных полюсов. Они расщепляют магнитный поток статора, создавая еще одно дополнительное поле. Оно получается смещенным от основного, за счет чего обеспечивается тот же сдвиг и возможность вращения.

Плюсы и минусы

Благодаря простой конструкции асинхронные двигатели нетребовательны к источнику питания. Им служит привычная и доступная однофазная сеть 220 В с частотой 50 Гц. Из недостатков очевидна низкая эффективность и невысокий пусковой момент по сравнению с трехфазными моделями.

Похожие статьи
Комментарии 0
Чтобы оставить комментарий, необходимо зарегистрироваться или войти
Темы
Асинхронный двигатель
Главный электрик
11 апреля 2020
Выбор города
Отменить