Области на използване.Асинхронните двигатели с ниска мощност (15 - 600 W) се използват в автоматични устройства и домакински уреди за задвижване на вентилатори, помпи и друго оборудване, което не изисква контрол на скоростта. В домакинските уреди и автоматичните устройства обикновено се използват еднофазни микродвигатели, тъй като тези уреди и устройства като правило се захранват от еднофазна мрежапроменлив ток.
Принципът на действие и устройството на еднофазен двигател.Намотката на статора на еднофазен двигател (фиг. 4.60, а)разположени в процепи, заемащи приблизително две трети от обиколката на статора, което съответства на двойка полюси. Като резултат
(виж гл. 3) разпределението на MMF и индукцията във въздушната междина е близко до синусоидално. Тъй като намотката минава променлив ток, MDS пулсира във времето с честотата на мрежата. Индукция в произволна точка във въздушната междинаVx = Вm sin ωt cos (πх/τ).
По този начин в еднофазен двигател намотката на статора създава стационарен поток, който варира с времето, а не кръгов въртящ се поток, както при трифазни двигатели със симетрично захранване.
За да опростим анализа на свойствата на еднофазен двигател, представяме (4.99) във формата
Vx \u003d 0,5W sin (ωt - πx / τ) + 0,5W sin (ωt + πx / τ),.
Тоест заменяме стационарния пулсиращ поток със сумата от идентични кръгови полета, въртящи се в противоположни посоки и имащи еднакви скорости на въртене: н 1 inc = н 1 оборот = недин . Тъй като свойствата на асинхронен двигател с кръгово въртящо се поле са разгледани подробно в § 4.7 - 4.12, анализът на свойствата на еднофазен двигател може да се сведе до разглеждане на комбинираното действие на всяко от въртящите се полета. С други думи, еднофазен двигател може да бъде представен като два еднакви двигателя, роторите на които са неподвижно свързани помежду си (фиг. 4.60, б), с обратна посока на въртене на магнитните полета и моментите, които те създават Мв Мобр. Полето, чиято посока на въртене съвпада с посоката на въртене на ротора, се нарича директно; поле за обратна посока - обратен или обратен.
Да приемем, че посоката на въртене на роторите съвпада с посоката на едно от въртящите се полета, например с npr. След това приплъзването на ротора спрямо потока Фи т.н
spr \u003d (n1pr - n2) / n1pr \u003d (n1 - n2) / n1 = 1 - n2 / n1..
Приплъзване на ротора спрямо потока Fobre
sorev = (n1rev + n2) / n1rev = (n1 + n2) / n1 = 1 + n2 / n1..
От (4.100) и (4.101) следва, че
so6p = 1 + n2 / n1 \u003d 2 - sp..
Електромагнитни моменти Мв М arr, образувани от директни и обратни полета, са насочени в противоположни посоки, а полученият момент на еднофазен двигател Мразрез е равно на разликатавъртящ момент при същата скорост на ротора.
На фиг. 4.61 показва зависимостта M = f(s)за еднофазен двигател. Разглеждайки фигурата, можем да направим следните изводи:
а) еднофазен двигател няма пусков въртящ момент; върти се в посоката, в която се задвижва от външна сила; б) скоростта на въртене на еднофазен двигател на празен ход е по-малка от тази на трифазен двигател, поради наличието на спирачен момент, генериран от обратното поле;
в) производителността на еднофазен двигател е по-лоша от тази на трифазен двигател; има повишено приплъзване при номинално натоварване, по-ниска ефективност, по-нисък капацитет на претоварване, което също се обяснява с наличието на обратно поле;
г) мощността на еднофазен двигател е приблизително 2/3 от мощността на трифазен двигател със същия размер, тъй като в еднофазен двигател работната намотка заема само 2/3 от слотовете на статора. Запълнете всички слотове на статора
тъй като в този случай коефициентът на намотката е малък, консумацията на мед се увеличава с около 1,5 пъти, докато мощността се увеличава само с 12%.Стартови устройства.За да се получи стартов въртящ момент, еднофазните двигатели имат начална намотка, изместена с 90 електрически градуса спрямо основната работна намотка. За периода на стартиране стартовата намотка е свързана към мрежата чрез фазоизместващи елементи - капацитет или активно съпротивление. След края на ускорението на двигателя стартовата намотка се изключва, докато двигателят продължава да работи като еднофазен. Тъй като стартовата намотка работи само за кратко време, тя е направена от тел с по-малко напречно сечение от работната и е поставена в по-малък брой канали.
Нека разгледаме по-отблизо процеса на стартиране, когато използваме капацитет C като фазово-изместващ елемент (фиг. 4.62, а). На стартовата намотка Пволтаж
Ú
1p = Ú
1
- Ú
C= Ú
1
+jÍ1П XCт.е. е изместен по фаза спрямо мрежовото напрежение У 1, приложен към работната намотка Р. Следователно, текущите вектори в работата аз 1p и стартер аз 1n намотките се изместват във фаза под известен ъгъл. Избирайки по определен начин капацитета на фазово-изместващия кондензатор, е възможно да се получи работен режим при стартиране, близък до симетричен (фиг. 4.62, б), т.е. да се получи кръгло въртящо се поле. На фиг. 4.62, са показани зависимости M = f(s)за двигателя с включена пускова намотка (крива 1) и изключена (крива 2). Двигателят се стартира на части абхарактеристики 1; в точката бстартовата намотка е изключена и в бъдеще двигателят работи частично COхарактеристики 2.
Тъй като включването на втората намотка значително подобрява механичните характеристики на двигателя, в някои случаи се използват еднофазни двигатели, в които намотки A и B
включени през цялото време (фиг. 4.63, а). Такива двигатели се наричат кондензаторни двигатели.И двете намотки на кондензаторните двигатели по правило заемат еднакъв брой слотове и имат еднаква мощност. При стартиране на кондензаторен двигател, за да се увеличи пусковият момент, е препоръчително да има увеличен капацитет Cp + Cn. След като двигателят се ускори съгласно характеристика 2 (фиг. 4.63, б) и токът намалее, част от кондензаторите Cn се изключват, за да се увеличи капацитетът в номиналния режим (когато токът на двигателя стане по-малък от този при стартиране ) и осигуряват работата на двигателя в условия, близки до работа при кръгово въртящо се поле. В този случай двигателят работи на характеристика 1.
Кондензаторният двигател има висок cos φ. Недостатъците му са относително голямата маса и размери на кондензатора, както и възникването на несинусоидален ток при изкривяване на захранващото напрежение, което в някои случаи води до вредно въздействие върху комуникационната линия.
При леки условия на стартиране (малък въртящ момент на натоварване по време на стартовия период) се използват двигатели с пусково съпротивление. Р(фиг. 4.64, а). Наличието на активно съпротивление във веригата на началната намотка осигурява по-малко фазово изместване φп между напрежението и тока в тази намотка (фиг. 4.64, б), отколкото фазовото изместване φр в работната намотка. В тази връзка токовете в работната и стартовата намотки се изместват по фаза на ъгъл φр - φп и образуват асиметрично (елиптично) въртящо се поле, поради което възниква пусковият момент. Двигателите с пусково съпротивление са надеждни при работа и се произвеждат масово. Стартовото съпротивление е вградено в корпуса на двигателя и се охлажда със същия въздух, който охлажда целия двигател.
Еднофазни микродвигатели с екранирани полюси.При тези двигатели намотката на статора, свързана към мрежата, обикновено е концентрирана и укрепена върху ясно изразени полюси (фиг. 4.65, а), чиито листове са щамповани заедно със статора. Във всеки полюс една от ушите е покрита от спомагателна намотка, състояща се от един или повече късо съединени завои, които екранират от 1/5 до 1/2 от полюсната дъга. Роторът на двигателя е конвенционален тип с катерична клетка.
Магнитният поток на машината, създаден от намотката на статора (полюсният поток), може да се представи като сума от два компонента (фиг. 4.65, б) Фп2 - поток, преминаващ през частта на полюса, екранирана от намотка с късо съединение.
Потоците Фп1 и Фп2 преминават през различни части на стълба, т.е. те се изместват в пространството с ъгъл β. Освен това те са извън фаза по отношение на MDS Ф n намотки на статора под различни ъгли - γ1 и γ2. Това се дължи на факта, че всеки полюс на описания двигател може да се разглежда като първо приближение като трансформатор, чиято първична намотка е статорната намотка, а вторичната намотка е намотка с късо съединение. Потокът от намотката на статора индуцира ЕМП в намотка с късо съединение Едо (фиг. 4.65, в), в резултат на което възниква ток аздо и MDS Ф k , сгънат с MDS Ф n намотки на статора. Компонент на реактивен ток аз k намалява потока Фп2, а активен - го измества във фаза спрямо MDS ФП . Тъй като потокът Фп1 не покрива късо съединената намотка, ъгълът γ1 има относително малка стойност (4-9°) - приблизително същата като ъгъла на фазовото изместване между потока на трансформатора и MMF на първичната намотка в режим на празен ход . Ъгълът γ2 е много по-голям (около 45°),
например в трансформатор с късо съединение на вторична намотка (например в измервателен токов трансформатор). Това се обяснява с факта, че загубите на мощност, от които зависи ъгълът γ2, се определят не само от загубите на магнитна мощност в стоманата, но и от електрическите загуби в късо съединената намотка.Потоците Фп1 и Фп2, изместени в пространството с ъгъл β и изместени във фаза във времето с ъгъл γ = γ2 - γl, образуват елиптично въртящо се магнитно поле (вижте Глава 3), което генерира въртящ момент, действащ върху ротора на двигателя в посока от първия полюсен елемент, непокрит от късо съединение, до втория връх (в съответствие с редуването на максимумите на „фазовите“ потоци).
За увеличаване на началния въртящ момент на разглеждания двигател чрез приближаване на въртящото му поле до кръгово се използват различни методи: между полюсните части на съседните полюси се монтират магнитни шунти, които подобряват магнитната връзка между основната намотка и късата намотка. кръгова намотка и подобряване на формата на магнитното поле във въздушната междина; увеличете въздушната междина под върха, която не е покрита от намотка с късо съединение; използвайте две и голямо количествокъсо съединени завои на един накрайник с различни ъгли на покритие. Има и двигатели без късо съединение на полюсите, но с асиметрична магнитна система: различна конфигурацияотделни части на стълба и различни въздушни междини. Такива двигатели имат по-нисък стартов въртящ момент от двигателите с екранирани полюси, но тяхната ефективност е по-висока, тъй като нямат загуби на мощност при късо съединение.
Разгледаните конструкции на двигатели с екранирани полюси са необратими. За заден ход в такива двигатели се използват бобини вместо завои с късо съединение. B1, B2, B3и В 4(фиг. 4.65, в), всеки от които покрива половин полюс. Късо съединение на чифт намотки В 1и В 4или В 2и В 3, възможно е да се екранира едната или другата половина на полюса и по този начин да се промени посоката на въртене на магнитното поле и ротора.
Двигателят с екранирани полюси има редица съществени недостатъци: относително големи габаритни размери и тегло; ниски cos φ ≈ 0,4 ÷ 0,6; ниска ефективност η = 0,25 ÷ 0,4 поради големи загуби в късо съединена намотка; малък пусков въртящ момент и т.н. Предимствата на двигателя са простотата на конструкцията и в резултат на това високата надеждност при работа. Поради липсата на зъби на статора, шумът на двигателя е незначителен, така че често се използва в устройства за възпроизвеждане на музика и реч.
– това е двигател с ниска мощност (до 1500 W), който се използва в инсталации, при които практически няма натоварване на вала в момента на стартиране, както и в случаите, когато двигателят може да се захранва само от едно- фазова мрежа.Най-често такива двигатели се използват в перални машини, малки вентилатори и др.
Еднофазен двигател е подобен по структура на трифазен асинхронен двигател, разликата е в броя на фазовите намотки, еднофазният двигател има не три, а две намотки - стартиране и работа, а постоянно работи само една намотка - работната.
За да се движи роторът на асинхронния двигател, намотката на статора трябва да създаде въртящо се магнитно поле. AT трифазен двигател, такова поле се създава поради трифазна намотка. Но работната намотка на еднофазен двигател създава не въртящо се, а пулсиращо магнитно поле. Това поле може да бъде разделено на две - директен и обратен. Директното поле се върти със синхронна скорост n 1 в посоката на въртене на ротора и създава основния електромагнитен момент. Приплъзването на ротора спрямо директното поле е равно на
Обратно поле, се върти срещу ротора, така че скоростта на ротора е отрицателна спрямо това поле
Всяко поле индуцира ЕМП, поради което през ротора започват да протичат токове. Честотите на тези токове са пропорционални на приплъзването (f t \u003d f s) и от формулите, получени по-горе, можем да заключим, че честотата на тока, индуциран от обратното поле, е много по-голяма от честотата на тока на постоянното поле. В тази връзка индуктивното реактивно съпротивление, което нараства с увеличаване на честотата, придобива голямо значение и става много по-голямо от активното съпротивление. Следователно токът на обратното поле е практически индуктивен и има размагнитващ ефект върху потока на обратното магнитно поле. Вследствие на това моментът, създаден от това поле, е малък и е насочен срещу въртенето на ротора.
В момента, когато роторът е неподвижен, оста на симетрия между тези две полета също е неподвижна, което означава, че не се създава въртящо се магнитно поле и в резултат на това двигателят не работи. За да го приведете в движение, трябва да завъртите ротора, за да се измести оста на симетрия. Но да се прави това механично няма смисъл, следователно, за да стартират еднофазен двигател, те създадоха начална намотка. Стартовата намотка, заедно с работната, създава въртящо се магнитно поле, необходимо за стартиране на двигателя. За да направите това, е необходимо MMF на двете намотки да са равни, а ъгълът между тях да е 90 °. Освен това е необходимо токовете в тези намотки да се изместят с 90 °. В случая т.нар кръгово магнитно поле, при което полученият електромагнитен момент е максимален. Ако обаче тези условия са изпълнени с отклонения, тогава a елиптично магнитно поле, при което въртящият момент е по-нисък поради увеличения спирачен момент на реверсивното поле.
В реални условия еднофазен двигател се стартира чрез едновременно натискане на бутоните, които захранват и свързват стартовата намотка към веригата.
За да се създаде фазово изместване от 90 ° между токовете на работната и началната намотка, се използват фазоизместващи елементи (PE). Може да бъде активно съпротивление, намотка или кондензатор. Монофазни двигатели с активно съпротивлениекато фазоизместващ елемент. Увеличаването на съпротивлението на стартовата намотка се постига чрез намаляване на напречното сечение на проводника и тъй като тази намотка работи за кратък период от време в момента на стартиране, това не вреди на намотката.
Но активното съпротивление, както и индуктивното, не създава необходимото изместване от 90 ° между токовете, но такова изместване създава кондензатор. Капацитетът на този кондензатор е избран по такъв начин, че токът на началната намотка да изпревари фазовото напрежение с определен ъгъл, което е необходимо, за да може отместването между токовете да стане 90 °. Това създава кръгово магнитно поле. Но кондензаторите се използват като фазово-изместващ елемент по-рядко, тъй като за да се осигури смесване при 90 °, се нуждаете от кондензатор, голям капацитет и, като правило, относително високо напрежение. Освен това размерите на този кондензатор са големи, което също играе роля.
Подобно на повечето електрически двигатели, асинхронният двигател с променлив ток (AD) има фиксирана външна част, която се нарича статор, и ротор, който се върти вътре. Между тях има внимателно изчислена въздушна междина.
Как работи?
Устройството и принципът на работа на асинхронните двигатели, както всички останали, се основават на факта, че въртенето на магнитното поле се използва за привеждане на ротора в движение. Трифазният IM е единственият тип двигател, в който се създава естествено поради естеството на захранването. При това се използва механично или електронно превключване, а при монофазно AD - допълнителни електрически елементи.
За работата на електродвигателя са необходими два комплекта електромагнити. Принцип на действие асинхронен двигателсе състои във факта, че в статора се образува един комплект, тъй като към неговата намотка е свързан източник на променлив ток. Според закона на Ленц, това индуцира електромагнитна сила (EMF) в ротора по същия начин, по който напрежението се индуцира във вторичната верига на трансформатора, създавайки друг набор от електромагнити. Оттук и другото име на AD - асинхронен двигател. Устройството и принципът на работа на асинхронните двигатели се основават на факта, че взаимодействието между магнитните полета на тези електромагнити генерира сила на усукване. В резултат на това роторът се върти в посоката на получения въртящ момент.
статор
Статорът се състои от няколко тънки пластини, изработени от алуминий или чугун. Те са притиснати един към друг, за да образуват цилиндър с куха сърцевина. Те са поставени в тях изолирани проводници. Всяка група намотки, заедно с заобикалящата ги сърцевина, след прилагане на променлив ток към нея, образува електромагнит. Броят на полюсите AD зависи от вътрешната връзка на намотките на статора. Направен е по такъв начин, че при свързване на източник на захранване се образува въртящо се магнитно поле.
ротор
Роторът се състои от няколко тънки стоманени пластини с алуминиеви или медни пръти, равномерно разположени по периферията. В най-популярния си тип - късо съединение или "клетка за катерици", - пръчките в краищата са механично и електрически свързани с помощта на пръстени. Почти 90% от BP използват този дизайн, тъй като е прост и надежден. Роторът се състои от цилиндрична ламелна сърцевина с аксиално разположени успоредни прорези за монтаж на проводници. Във всеки жлеб се поставя пръчка от мед, алуминий или сплав. Те са късо съединени от двете страни с крайни пръстени. Този дизайн прилича на клетка за катерици, поради което получи подходящото име.
Жлебовете на ротора не са точно успоредни на вала. Изработени са с леко изкривяване по две основни причини. Първият е да се осигури гладка работа на IM чрез намаляване на магнитния шум и хармониците. Втората е да се намали вероятността от спиране на ротора: зъбите му се зацепват с процепите на статора поради директно магнитно привличане между тях. Това се случва, когато броят им съвпада. Роторът е монтиран на вал с лагери във всеки край. Едната част обикновено стърчи повече от другата, за да задвижи товара. При някои двигатели или позиции са прикрепени към неработещия край на вала.
Между статора и ротора има въздушна междина. Чрез него се пренася енергия. Генерираният въртящ момент кара ротора и товара да се въртят. Независимо от вида на използвания ротор, дизайнът и принципът на работа на асинхронния двигател остават непроменени. Като правило AD се класифицират според броя на намотките на статора. Има еднофазни и трифазни електродвигатели.
Устройството и принципът на работа на еднофазен асинхронен двигател
Монофазните HELL съставляват най-голямата част от електродвигателите. Логично е най-често да се използва най-евтиният двигател с най-малко поддръжка. Както подсказва името, целта, принципът на работа на този тип асинхронен двигател се основава на наличието само на една намотка на статора и работа с еднофазен източник на захранване. Всички IM от този тип имат ротор с късо съединение.
Еднофазните двигатели не стартират сами. Когато двигателят е свързан към източник на захранване, през основната намотка започва да тече променлив ток. Той генерира пулсиращо магнитно поле. Поради индукцията роторът се захранва. Тъй като основното магнитно поле е пулсиращо, въртящият момент, необходим за завъртане на двигателя, не се генерира. Роторът започва да вибрира, вместо да се върти. Следователно, еднофазен IM изисква стартиращ механизъм. Той може да осигури първоначалния тласък, който кара вала да се движи.
Стартовият механизъм на еднофазен IM се състои главно от допълнителна намотка на статора. Може да бъде придружен от сериен кондензатор или центробежен превключвател. При подаване на захранващо напрежение токът в главната намотка изостава от напрежението поради своето съпротивление. В същото време електричеството в стартовата намотка изостава или води до захранващото напрежение, в зависимост от импеданса на спусъка. Взаимодействието между магнитните полета, генерирани от главната намотка и стартовата верига, създава полученото магнитно поле. Върти се в една посока. Роторът започва да се върти в посоката на полученото магнитно поле.
След като скоростта на двигателя достигне около 75% от номиналната скорост, центробежният превключвател изключва стартовата намотка. Освен това, двигателят може да поддържа достатъчно въртящ момент, за да действа самостоятелно. С изключение на двигателите със специален стартов кондензатор, всички обикновено се използват за генериране на мощност, която не надвишава 500 вата. В зависимост от различните методи за стартиране, еднофазните IM се класифицират допълнително, както е описано в следващите раздели.
Раздвоена фаза BP
Предназначението, дизайнът и принципът на работа на асинхронен двигател с разделителна фаза се основават на използването на две намотки в него: начална и основна. Стартерът е направен от тел с по-малък диаметър и по-малко завъртания спрямо главния, за да се създаде повече съпротива. Това ви позволява да ориентирате магнитното му поле под ъгъл. Тя се различава от посоката на основното магнитно поле, което кара ротора да се върти. Работната намотка, която е направена от тел с по-голям диаметър, осигурява работата на двигателя през останалото време.
Началният въртящ момент е нисък, обикновено 100 до 175% от номиналния. Двигателят черпи висок стартов ток. Той е 7-10 пъти по-висок от номиналната стойност. Максималният въртящ момент също е 2,5-3,5 пъти повече. Този тип двигател се използва в малки мелници, вентилатори и вентилатори, както и други устройства, които изискват нисък въртящ момент, от 40 до 250 вата. Тези двигатели трябва да се избягват, когато има чести цикли на включване-изключване или където се изисква висок въртящ момент.
АД с кондензаторен старт
Кондензаторният асинхронен тип двигател и принципът на неговата работа се основават на факта, че капацитетът е свързан последователно към неговата начална намотка с разделена фаза, осигурявайки начален „импулс“. Както при предишния тип двигатели, има и центробежен превключвател. Той деактивира стартовата верига, когато скоростта на двигателя достигне 75% от номиналната скорост. Тъй като кондензаторът е свързан последователно, това създава по-голям начален въртящ момент, достигащ 2-4 пъти работния въртящ момент. И пусковият ток, като правило, е 4,5-5,75 пъти по-висок от номиналния ток, което е много по-ниско, отколкото в случай на разделена фаза, поради по-големия проводник в стартовата намотка.
Модифицираната опция за стартиране се отличава с двигател с активно съпротивление. При този тип двигатели капацитетът се заменя с резистор. Съпротивлението се използва, когато е необходим по-малък стартов въртящ момент, отколкото при използване на кондензатор. Освен по-ниската цена, това не предлага никакво предимство пред капацитивното стартиране. Тези двигатели се използват в приложения, задвижвани с ремък, като малки конвейери, големи вентилатори и помпи, както и много приложения с директно или зъбно задвижване.
IM с работещ фазоизместващ кондензатор
Устройството и принципът на работа на асинхронен двигател от този тип се основават на постоянното свързване на кондензатор, свързан последователно с началната намотка. След като двигателят достигне номиналната скорост, пусковата верига става спомагателна. Тъй като капацитетът трябва да бъде проектиран за непрекъсната употреба, той не може да осигури първоначалното усилване. стартов кондензатор. Началният въртящ момент на такъв двигател е нисък. Това е 30-150% от номинала. Стартовият ток е малък - по-малко от 200% от номиналния, което прави този тип електродвигател идеален там, където се налага често включване и изключване.
Този дизайн има редица предимства. Веригата е лесна за модифициране за използване с регулатори на скоростта. Електрическите двигатели могат да бъдат настроени за оптимална ефективност и висок фактор на мощността. Те се считат за най-надеждни еднофазни двигателиглавно защото не използват центробежен стартов ключ. Използват се във вентилатори, вентилатори и често включвани устройства. Например при регулиращи механизми, системи за отваряне на порти и гаражни врати.
АД с пусков и работещ кондензатор
Устройството и принципът на работа на асинхронен двигател от този тип се основават на серийното свързване на пусковия кондензатор към стартовата намотка. Това прави възможно създаването на повече въртящ момент. Освен това той има фиксиран кондензатор, свързан последователно със спомагателната намотка след изключване на пусковия капацитет. Такава схема позволява големи претоварвания на въртящия момент.
Този тип двигател е проектиран за по-ниски токове на пълно натоварване, което го прави по-ефективен. Този дизайн е най-скъп поради наличието на пускови, работещи кондензатори и центробежен превключвател. Използва се в дървообработващи машини, въздушни компресори, водни помпи с високо налягане, вакуумни помпи и където се изисква висок въртящ момент. Мощност - от 0,75 до 7,5 kW.
BP с екраниран стълб
Устройството и принципът на работа на асинхронен двигател от този тип са, че той има само една основна намотка и няма пускова. Стартирането се дължи на факта, че около малка част от всеки от полюсите на статора има екраниращ меден пръстен, в резултат на което магнитното поле в тази област изостава от полето в неекранираната част. Взаимодействието на две полета води до въртене на вала.
Тъй като няма стартова намотка, няма превключвател или кондензатор, двигателят е електрически прост и евтин. Освен това скоростта му може да се регулира чрез промяна на напрежението или чрез намотка с много кран. Дизайнът на мотора с сенчести полюси позволява да се произвежда масово. Обикновено се счита за "за еднократна употреба", тъй като е много по-евтино за подмяна, отколкото за ремонт. В допълнение към положителните качества, този дизайн има редица недостатъци:
- нисък стартов въртящ момент, равен на 25-75% от номиналния;
- високо приплъзване (7-10%);
- ниска ефективност (по-малко от 20%).
Ниската първоначална цена позволява използването на този тип IM в устройства с ниска мощност или рядко използвани. Говорим за битови многоскоростни вентилатори. Но ниският въртящ момент, ниската ефективност и ниските механични характеристики не позволяват тяхното търговско или промишлено приложение.
Трифазен АД
Тези електродвигатели се използват широко в промишлеността. Устройството и принципът на работа на трифазен асинхронен двигател се определят от неговия дизайн - с катерица или с фазов ротор. Не изисква кондензатор, стартова намотка, центробежен превключвател или друго устройство, за да го стартира. Стартовият въртящ момент е среден до висок, както и мощността и ефективността. Използва се в шлайфане, струговане, пробивни машини, помпи, компресори, конвейери, селскостопански машини и др.
АД със затворен ротор
Това е трифазен асинхронен и чието устройство беше описано по-горе. Той съставлява почти 90% от всички трифазни електродвигатели. Предлага се с мощност от 250 W до няколкостотин kW. В сравнение с еднофазните двигатели от 750 W, те са по-евтини и могат да издържат на големи натоварвания.
АД с фазов ротор
Устройството и принципът на работа на трифазен асинхронен двигател с фазов ротор се различават от IM "катерична клетка" по това, че роторът има набор от намотки, чиито краища не са късо съединение. Те се довеждат до контактни пръстени. Това ви позволява да свържете външни резистори и контактори към тях. Максималният въртящ момент е правопропорционален на съпротивлението на ротора. Следователно, на ниски скоростиможе да се увеличи чрез допълнително съпротивление. Високото съпротивление позволява висок въртящ момент при нисък стартов ток.
С ускоряването на ротора съпротивлението намалява, за да промени характеристиката на двигателя, за да отговори на изискванията за натоварване. След като двигателят достигне основната скорост, външните резистори се изключват. И електродвигателя работи като нормален АД. Този тип е идеален за натоварвания с висока инерция, изискващи прилагане на въртящ момент при почти нулева скорост. Осигурява ускорение до максимално за минимално време с минимална консумация на ток.
Недостатъкът на такива двигатели е, че плъзгащите пръстени и четките се нуждаят от редовна поддръжка, която не е необходима за двигател с ротор с катерична клетка. Ако намотката на ротора е затворена и се направи опит за стартиране (т.е. устройството става стандартен IM), в него ще тече много висок ток. Той е 14 пъти по-висок от номиналния въртящ момент при много нисък въртящ момент от 60% от основата. В повечето случаи това не намира приложение.
Чрез промяна на зависимостта на скоростта на въртене от въртящия момент чрез регулиране на съпротивлението на ротора е възможно да се променя скоростта при определено натоварване. Това им позволява ефективно да бъдат намалени с около 50%, ако натоварването изисква променлив въртящ момент и скорост, което често се среща в печатни преси, компресори, конвейери, телфери и асансьори. Намаляването на скоростта под 50% води до много ниска ефективност поради по-високото разсейване на мощността в съпротивленията на ротора.