Асинхронен двигател, принцип на работа - няма нищо по-лесно ...

Думата "двигател" винаги генерира представяне на нещо мобилно и дори по-често - въртящо се. Разбира се, защото двигателят. Същността на всеки двигател е да трансформира някакъв вид енергия в движение. Знаете ли кой двигател беше първият? Смята се, че това е платно. Няма да е грешка да казваме, че най-често срещаният двигател е електрически. Сред цялото разнообразие от електрически машини от този клас се използва най-много асинхронен двигател, чийто принцип на работа се основава на използването на две основни проявления на електрическата енергия - електромагнетизма и електрическата индукция.

Да разберем принципа на работа асинхронен електродвигател, запомни най-простите експерименти от курса на физика:

• ако ток преминава през проводник, възниква магнитно поле пропорционално на тока;
• ако вземем два проводника с ток, тогава между тях има силово поле - те отблъскват или привличат, точно както правят всякакви магнити;
• ако един проводник с ток се движи спрямо друг, който не е свързан към източника, но неговата верига е затворена, то тогава се появява ток.

Физическият или по-точно спекулативният модел на процеса включва концепцията за магнитни линии на сила, чрез която ние отбелязваме наличието на магнитни свойства. Тук те са и протягат своите "пипала" във всички посоки, и ако по пътя се появи феромагнитен материал, т.е. така че магнитните линии да са концентрирани, тогава той действа върху него движеща сила. И ако самият материал е магнит, тогава силата на взаимодействие на магнитните полета се проявява още повече. Магнитното поле на проводника може да се увеличи чрез навиване на голям брой завои върху пръчка от феромагнит, в най-простия случай това е обикновен метален цилиндър, направен от черен метал. Много е лесно да направите пръчка като подкова и да я намотавате. Краищата на "подковото" стават полюсите на магнита, който, когато токът се задейства през намотката, ще създаде мощен, максимален център на полюсите - магнитно поле. Обикновено го визуализираме на чертежите с линии.

Ако поставим метален прът в пролуката между полюсите и започнем да въртим магнитната "подкова", тогава забелязваме, че пръчката ще се върти. Защо нашето устройство се нарича индукционен мотор? Работният принцип на това електрическа машина, както беше казано, разчита феноменът на електромагнитната индукция, т.е. пресичайки магнитните линии на индуктора на тялото на нашия прът. А "кръстосването" е възможно само когато скоростта на въртене на магнитното поле на индуктора - "подкова" - е по-голяма от скоростта на въртене на пръта. Този параметър на двигателя - асинхронна скорост на въртене - се нарича "приплъзване" и може да достигне до 7% от номиналната скорост на статорното магнитно поле.

Максимумът на магнитното поле в междината "подкова" променя своето пространствено положение, докато се върти. Съгласно закона за електромагнитната индукция в тоягата се появява електрически ток заедно със своя "спътник на живота" - магнитно поле. Магнитните полета се прилепват, взаимодействат и хелипчат роторът. Реално асинхронно принципа на работа на двигателя се повтаря точно както е описано тук. Всичко, кръгът е затворен - имаме два обекта без механична връзка, но въртенето на един от тях, който получава електрическа енергия, води до въртенето на другия. Ролята на невидимото "въже" се осъществява от магнитните полета на магнита и пръчката на подковото.

За да създадете двигател, няма да остане почти нищо - не е нужно да въртите "подковото", а да направите магнитното поле да се върти. С други думи, принципът на действие демонстрира принципа на действие от факта, че в него максимумът на магнитното поле се движи в статор в кръг, сякаш е нашият ротационен електромагнит. Остава да работим за малка - да "завъртим" магнитното поле.

Проблемът на въртящото се магнитно поле е решен по следния начин:

• на кръга има три чифта полюси - намотки - под ъгъл от 120 градуса;
• на всяка бобина се прилага синусоидално напрежение от отделен източник. Смята се, че цикълът на пълно време на синусоида (период) е 360 градуса. Положителното максимално напрежение възниква на 90 градуса след нулева стойност - всичко, което се преподава в училището;
• най-важното е, че пиковете на напрежението се появяват при промяна на времето от една трета от периода (електриците казват "три фази със смяна на 120 градуса") - това е принципът на асинхронен двигател. макс. силата на магнитното поле се премества от първата двойка полюси към втората, а след това до третата. Тогава процесът се повтаря, което е еквивалентно на изместването, по-точно "въртенето" на магнитното поле.

Така че, просто и без шум, електрическата енергия на статора се превръща в механично движение на ротора. За да създадем този чудовищен двигател, човечеството отне няколко десетилетия и имахме 15 минути, за да уверим уверено: асинхронен двигател? Нищо не е по-лесно.