Существует много типов двигателей переменного тока, но их основные компоненты и принципы работы имеют сходство. Здесь в качестве примера для подробного объяснения мы возьмем наиболее распространенный трехфазный асинхронный двигатель (или индукционный двигатель), поскольку он находит подавляющее большинство применений в промышленности.
Электродвигатели переменного тока состоят из двух основных компонентов: статора и ротора. Они разделены воздушным зазором и не имеют прямого электрического соединения.
1. Статор
Статор — это неподвижная часть двигателя, и его основная функция — создание вращающегося магнитного поля.
Основные компоненты включают в себя: сердечник статора Функция: образование магнитной цепи, направление и концентрация магнитных полей. Структура: состоит из множества круглых листов кремнистой стали с пробитыми и уложенными друг на друга канавками для снижения потерь на вихревые токи.
Эти пазы используются для установки обмоток статора.
обмотка статора: Функция: При подаче переменного тока создается вращающееся магнитное поле.
Это «сердце» двигателя. Конструкция: изготовлена из изолированного медного или алюминиевого провода, намотанного по определенным правилам, вмонтированного в паз сердечника статора.
Трёхфазный двигатель имеет три независимые обмотки (U, V, W), расположенные в пространстве под углом 120 градусов друг к другу. Основание: Функция: фиксация и поддержка сердечника статора и обмотки, а также защита внутренней конструкции.
Обычно оснащён рёбрами теплоотвода, которые помогают двигателю рассеивать тепло. Торцевая крышка. Функция: поддержка подшипников ротора, защита внутренней части двигателя и обеспечение концентричности статора и ротора.
2. Ротор
Ротор — вращающаяся часть двигателя, которая под действием вращающегося магнитного поля статора генерирует индуцированный ток и электромагнитный крутящий момент, тем самым приводя во вращение нагрузку.
По конструкции роторы асинхронных двигателей переменного тока в основном делятся на два типа:
А. Короткозамкнутый ротор
Это самый распространённый и прочный тип.
Сердечник ротора: также изготовлен из сложенных листов кремнистой стали с пробитыми на поверхности канавками.
Обмотка ротора: это не традиционный изолированный провод, а состоящий из стержней ротора и концевых колец.
Проводник ротора: медная или алюминиевая полоска, вставленная в паз ротора.
Концевые кольца: расположены на обоих концах ротора, замыкают накоротко все токопроводящие стержни.
Общая форма: напоминает беличью клетку, отсюда и название.
В двигателях малого и среднего размера расплавленный алюминий обычно заливается непосредственно в паз ротора, образуя направляющие планки, концевые кольца и даже лопатки охлаждающего вентилятора за один проход.
B. Фазный ротор
Используется в ситуациях, когда требуется высокий пусковой крутящий момент или регулирование скорости (например, краны, большие вентиляторы).
Сердечник ротора: Похож на ротор с короткозамкнутым ротором.
Обмотка ротора: трехфазная симметричная обмотка из изолированных проводов, имеющая такое же число полюсов, как и обмотка статора.
Обмотка обычно соединяется в форме звезды.
Коллекторные кольца и электрощетки: Три выходных зажима обмотки ротора соединены с тремя коллекторными кольцами и подключены к внешним пусковым резисторам или устройствам регулирования скорости через электрощеточные устройства.
После запуска электрощетку можно поднять, а обмотку замкнуть накоротко с помощью короткозамыкающего устройства для повышения эффективности работы.
3. Другие ключевые компоненты
Воздушный зазор: крошечный воздушный зазор между статором и ротором.
Крайне важно:
Чем меньше воздушный зазор, тем лучше электромагнитная связь и тем выше КПД и коэффициент мощности двигателя.
Однако небольшой воздушный зазор может привести к трудностям в производстве и возможному трению во время эксплуатации.
Подшипник: устанавливается на торцевой крышке, поддерживает вал ротора и обеспечивает плавное вращение.
Охлаждающий вентилятор: обычно устанавливается на ненагруженном конце вала ротора, с внешним кожухом для принудительной вентиляции и отвода тепла.
Распределительная коробка: расположена снаружи основания машины, используется для соединения линий электропитания и внутренних обмоток двигателя (например, соединения по схеме «звезда» или «треугольник»).




