Однофазный асинхронный двигатель

Рассмотрим электрическую схему однофазного асинхронного двигателя с одной обмоткой на статоре. Однофазный асинхронный двигатель – это асинхронный двигатель, подключенный к однофазной сети переменного тока. Конструкция совпадает с конструкцией трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Такой асинхронный двигатель вращающегося магнитного поля не создает, так как отсутствует пространственный и временной сдвиг. Для создания вращающегося магнитного поля однофазный асинхронный двигатель снабжают наряду с рабочей обмоткой пусковой обмоткой, которая имеет пространственный сдвиг относительно рабочей обмотки на 90° (рис. 14.3). Кроме того, однофазный асинхронный двигатель имеет фазосдвигающие элементы z_п, роль которых могут играть сопротивление R, индуктивность L, емкость С.

Наиболее часто в качестве фазосдвигающего элемента z_п используют емкость. Такие двигатели называются конденсаторными однофазными двигателями. В момент пуска ключ К замкнут, и механическая характеристика, соответствующая асинхронному двигателю (рис. 14.3), имеет следующий вид (рис. 14.2).

 

Рис. 14.2. Механическая характеристика однофазного асинхронного двигателя

Рис. 14.3. Схема подключения однофазного асинхронного двигателя

 

Когда скорость двигателя становится равной скорости ω_а, ключ К размыкается и работа двигателя дальше происходит по механической характеристике CN.

 

Преимущества и недостатки трехфазного асинхронного двигателя
с короткозамкнутым ротором

Асинхронные двигатели просты в эксплуатации, поэтому нашли широкое применение в практике.

Недостатки:

1) cosφ < 1, поэтому асинхронные двигатели потребляют из сети не только активную, но и реактивную мощность, которая полезной работы не совершает. Обусловленные реактивной мощностью токи только загружают сеть и тем самым увеличивают потери;

2) большое значение пускового тока, который характеризуется коэффициентом кратности

, (14.3)

где I_п – ток в обмотке статора в момент пуска;

I_ном – номинальный ток в обмотке статора.

Такие большие значения К_п оказывают сильное отрицательное влияние на сеть, которая подключается к двигателю, за счет чего возникает значительное изменение напряжения в сети;

3) вследствие того, что развиваемый момент асинхронного двигателя (момент на валу) прямо пропорционален квадрату напряжения сети, то при снижении напряжения в сети возможна самопроизвольная остановка асинхронного двигателя.