Podstawowa struktura trójfazowego silnika asynchronicznego

Trójfazowy silnik asynchroniczny składa się z dwóch podstawowych części: nieruchomego stojana i obracającego się wirnika. Wirnik jest osadzony we wnęce stojana i wsparty na dwóch pokrywach końcowych z łożyskami. Aby wirnik mógł się swobodnie obracać wewnątrz stojana, pomiędzy stojanem a wirnikiem musi znajdować się szczelina, zwana szczeliną powietrzną. Szczelina powietrzna silnika elektrycznego jest bardzo ważnym parametrem, a jej wielkość i symetria mają istotny wpływ na pracę silnika.
stojan
Stojan składa się z uzwojeń trójfazowych, żelaznego rdzenia stojana i podstawy maszyny.
Uzwojenie trójfazowe stojana jest częścią obwodu silnika asynchronicznego, która odgrywa ważną rolę w pracy silnika asynchronicznego i jest kluczowym elementem przekształcającym energię elektryczną w energię mechaniczną. Struktura trójfazowego uzwojenia stojana jest symetryczna i ma zazwyczaj sześć zacisków wyjściowych U1 U2, V1, V2, W1, W2. Umieść go w skrzynce przyłączeniowej na zewnątrz podstawy maszyny i połącz w kształt gwiazdy (Y ) lub w kształcie trójkąta (△), jeśli potrzeba.
Rdzeń stojana jest częścią obwodu magnetycznego silników asynchronicznych. Ze względu na synchroniczny obrót głównego pola magnetycznego względem stojana, w celu zmniejszenia strat powstałych w rdzeniu, rdzeń wykonany jest z ułożonych razem arkuszy stali krzemowej o wysokiej przepuszczalności o grubości 0.5 mm. Arkusze stali krzemowej są pokryte obustronnie farbą izolacyjną, aby zmniejszyć straty prądu wirowego w rdzeniu.
Podstawa maszyny, zwana także obudową, służy głównie do podparcia żelaznego rdzenia stojana i przenoszenia siły reakcji generowanej podczas pracy całego obciążenia silnika. Ciepło powstające w wyniku strat wewnętrznych podczas pracy jest również odprowadzane na zewnątrz przez podstawę maszyny. Podstawa małych i średnich silników elektrycznych jest zwykle wykonana z żeliwa. Duże silniki elektryczne często powstają poprzez spawanie blach stalowych ze względu na ich duży rozmiar i niewygodne odlewanie.
wirnik
Wirnik silnika asynchronicznego składa się z żelaznego rdzenia wirnika, uzwojenia wirnika i wału.
Żelazny rdzeń wirnika jest również częścią obwodu magnetycznego silnika elektrycznego i jest wykonany z ułożonych w stos arkuszy stali krzemowej. W przeciwieństwie do laminatów rdzenia stojana, laminaty rdzenia wirnika są nacięte na zewnętrznym obwodzie laminatów. Po ułożeniu w stos na zewnętrznej cylindrycznej powierzchni rdzenia wirnika powstaje wiele równomiernie ukształtowanych szczelin, w których umieszcza się uzwojenie wirnika.
Uzwojenie wirnika to kolejna część obwodu silnika asynchronicznego, której funkcją jest odcinanie pola magnetycznego stojana, wytwarzanie indukowanego potencjału i prądu oraz obracanie wirnika pod wpływem pola magnetycznego. Jego strukturę można podzielić na dwa typy: uzwojenie klatkowe i uzwojenie uzwojone. Główne cechy tych dwóch typów wirników to: konstrukcja wirnika klatkowego jest prosta, łatwa w produkcji, ekonomiczna i trwała; Struktura uzwojonego wirnika jest złożona i kosztowna, ale obwód wirnika może wprowadzić zewnętrzne rezystory, aby poprawić wydajność rozruchu i regulacji prędkości.
Uzwojenie wirnika klatkowego składa się z prowadnic umieszczonych w żłobkach wirnika oraz pierścieni końcowych na obu końcach. Aby zaoszczędzić stal i poprawić produktywność, prowadnice i pierścienie końcowe silników asynchronicznych małej mocy są zwykle odlewane jednorazowo ze stopionego płynnego aluminium; W przypadku silników dużej mocy, ze względu na trudność w zapewnieniu jakości odlewu aluminiowego, w rowki rdzenia wirnika powszechnie wkłada się pręty miedziane, a pierścienie końcowe są przyspawane na obu końcach. Uzwojenie wirnika klatkowego zamyka się samoczynnie i nie wymaga zasilania z zewnętrznego źródła zasilania. Swoim wyglądem przypomina klatkę, stąd nazywany jest wirnikiem klatkowym.
szczelina powietrzna
Szczelina powietrzna silników asynchronicznych jest bardzo mała, zwykle 0.2-2mm w przypadku silników małych i średnich. Im większa szczelina powietrzna, tym większy opór magnetyczny. Aby wytworzyć pole magnetyczne o tej samej wartości, wymagany jest większy prąd wzbudzenia. Ze względu na obecność szczelin powietrznych opór magnetyczny silników asynchronicznych jest znacznie większy niż transformatorów, dlatego prąd wzbudzenia silników asynchronicznych jest znacznie większy niż transformatorów. Prąd wzbudzenia transformatora wynosi około 3% prądu znamionowego, a prąd wzbudzenia silnika asynchronicznego wynosi około 30% prądu znamionowego. Prąd wzbudzenia jest prądem biernym, a zatem im większy jest prąd wzbudzenia.