Двигатели переменного тока
Двигатели переменного тока конструктивно проще двигателей постоянного тока, проще в эксплуатации и поэтому находят широкое применение всюду, где не требуется регулирование скорости в процессе работы.
Самым простым является асинхронный двигатель с короткозамк-нутым ротором (КЗР). Такие двигатели используются на машине ПМГ.
Двигатель с КЗР имеет одну трехфазную статорную обмотку. Принцип действия такого двигателя состоит в том, что с помощью трехфазной обмотки, расположенной в статоре со сдвигом каждой фазы на 120 градусов, создается вращающееся магнитное поле, которое наводит ЭДС в короткозамкнутой обмотке ротора. Возникающий при этом ток создает магнитное поле, которое, взаимодействуя с вращающимся полем, вращает ротор двигателя.
Рассмотрим как возникает вращающееся магнитное поле. Трехфазная обмотка статора со сдвигом фаз на 120 градусов создает магнитное поле не одновременно во всех трех обмотках, а поочередно. Если в первой фазе максимальное магнитное поле возникает в момент времени у, то во второй фазе, сдвинутой на 120 градусов электрических — в момент времени и, а в третьей — в момент к. а затем снова в первой, второй, третьей. Таким образом создается вращающееся магнитное поле. Это равносильно тому, как если бы мы постоянный магнит перемещали по окружности. Для реверсирования двигателя надо поменять местами подключения любые две фазы. Например, подключать не 1-2-3 фазы, а 1-3-2 или 2-3-1.
Такие двигатели на машине применяются для приводов рабочих органов, для привода компрессора, вентилятора и других механизмов, где по условиям работы не требуется регулирование скорости.
В отличие от рассмотренных ранее тяговых двигателей постоянного тока, скорость которых регулировалась изменением подводимого напряжения к ротору двигателя или изменением поля двигателя, скорость асинхронных двигателей подобным образом регулировать нельзя. Скорость асинхронных двигателей можно регулировать либо с помощью сопротивлений, включенных в цепь ротора, либо изменением частоты питающего напряжения.
Регулирование скорости с помощью сопротивлений неэкономично, особенно в длительном режиме работы из-за потерь в сопротивлениях, а частотное регулирование сложно и требует дорогостоящих преобразователей частоты.
Преимуществом асинхронных двигателей с КЗР является их простота конструкции и дешевизна по сравнению с двигателями постоянного тока.
Механическая характеристика асинхронного двигателя, то есть зависимость его скорости от момента нагрузки, показана на рис. 4.18 в.
При работе двигателя используется зона, обозначенная буквами "а" и "б". Если нагрузка двигателя превысит критическую (точку "с"), говорят, что происходит "опрокидывание" момента двигателя и он останавливается.
