Наиболее эффективным устройством, позволяющим превращать энергию электричества в механику, признан асинхронный двигатель, изобретателем которого был инженер Доливо-Добровольский в конце 19 века.
С учетом того, что степень заинтересованности современников к его созданию и процедуре создания и сборки разного рода станков, самоходных и других механизмов, можно попытаться объяснить, по какому принципу работает этот тип двигателя, и каким образом можно добиться результативности его использования.
Как устроен асинхронный двигатель
В конструкцию этого устройства входят такие элементы:
- Статор цилиндрической формы, собираемый из листов стали. В сердечнике статора имеются пазы, в которые плотно укладываются обмотки, сдвигаемые в отношении друг друга на 120 градусов;
- Ротор (короткозамкнутый либо фазный). Для первого варианта это будет сердечник со стержнями из алюминия, накоротко замыкаемыми с торца кольцами. Во втором варианте обмотка трехфазная, соединенная по схеме « звезда»;
- Другие конструктивные детали, дающие устройству возможность вращаться и охлаждаться;
Схема асинхронного электродвигателя аир может легко быть найдена в сети интернет, или специальной литературе.
Принцип работы
Его суть заложена в самом названии устройства. Это означает, что статор и ротор после начала работы будут создавать магнитные поля, вращающиеся с различной частотой. Кроме того, магнитное поле, создаваемое ротором, всегда будет вращаться медленнее, чем статорное.
Для того, чтобы суметь более точно отобразить этот процесс, необходимо иметь постоянный магнит, вращаемый вокруг диска из меди. Диск станет вращаться следом за магнитом, немного отставая от него. Причина в том, что во время вращения магнита в нем происходит возбуждение токов индукции, иначе называемых токами Фуко, движение которых осуществляется по замкнутой круговой траектории. На самом деле, они представляют собой токи короткого замыкания, нагревающими поверхность металла. Это становится причиной возникновения в диске своего собственного магнитного поля, вступающего во взаимодействие с полем магнита.
В асинхронном же двигателе для того, чтобы получить магнитное поле, следует использовать статорные обмотки, а образовываемый ими магнитный поток приводит к созданию ЭДС в роторе. При взаимодействии этих двух сил получается электромагнитная сила, которая приводит в действие вал электрического двигателя.
Поэтапно этот процесс будет выглядеть следующим образом:
- После запуска мотора статорное магнитное поле взаимодействует с роторным контуром, в результате чего произойдет индуцирование магнитного поля;
- Ротор замкнут накоротко, в результате чего возникает переменный ток;
- Оба магнитных поля будут создавать явление под названием крутящий момент;
- В ситуации, когда значения частоты магнитного поля ротора и статора станут одинаковыми, происходит затухание электромагнитных процессов, и крутящий момент приравнивается к нулю;
- Происходит возбуждение контура ротора, благодаря магнитному полю статора.
Положительные стороны асинхронных двигателей
К ним можно отнести:
- Высокая степень надежности и длительный срок службы. Тот факт, что прямой контакт между неподвижными и движущимися деталями отсутствует, дает возможность прослужить больше;
- Низкая цена;
- Простота использования, так как для их применения не требуется наличие специальных знаний и навыков;
- Универсальность, так как они могут быть установлены на совершенно любое оборудование.
После изобретения асинхронного двигателя был внесен значительный вклад в развитие науки, сельского хозяйства и различных областей промышленности.