Двухфазные асинхронные двигатели

         При пуске  А. э. с короткозамкнутым ротором  возникает пусковой ток, сила которого превышает силу номинального тока в 4—7 раз. Поэтому прямое включение  в сеть применяется только для  двигателей мощностью до 200 квт. Более мощные А. э. с короткозамкнутым ротором включают сперва на пониженное напряжение, чтобы сила пускового тока снизилась в 3—4 раза. С этой же целью применяют пуск А. э. через автотрансформатор, включенный на время пуска последовательно с обмоткой статора. Силу пускового тока двигателей с фазным ротором ограничивают пусковым сопротивлением в цепи ротора, которое в процессе разбега ротора постепенно уменьшают. После запуска А. э. обмотку ротора замыкают накоротко. Для уменьшения потерь на трение и износа щёток их обычно поднимают щёткоподъёмным приспособлением, которое перед этим замыкает накоротко обмотку ротора через кольца.

         Частоту вращения А. э. регулируют в основном изменением числа пар полюсов, сопротивления, включенного в цепь ротора, изменением частоты питающего тока, а также  каскадным включением нескольких машин. Направление вращения А. э. изменяют переключением любых двух фаз  обмотки статора.

         А. э. благодаря  простоте в производстве и надёжности в эксплуатации широко применяют  в электрическом приводе. Основные недостатки А. э. — ограниченный диапазон регулирования частоты вращения и значительное потребление реактивной мощности в режиме малых нагрузок. Создание регулируемых статических полупроводниковых преобразователей частоты существенно расширяет область применения А. э. в автоматических регулируемых электроприводах.

         Конденсаторный  асинхронный двигатель

         1) асинхронный  электродвигатель, питаемый от однофазной  сети и имеющий на статоре  две обмотки, одна из которых  включается в сеть непосредственно,  а другая — последовательно  с электрическим конденсатором  для образования вращающегося  магнитного поля. Конденсаторы создают  сдвиг фаз между токами обмоток,  оси которых сдвинуты в пространстве. Наибольший вращающий момент  развивается, когда сдвиг фаз  токов составляет 90°, а их амплитуды  подобраны так, что вращающееся  поле становится круговым. При  пуске К. а. д. оба конденсатора  включены, а после его разгона  один из конденсаторов отключают;  это обусловлено тем, что при  номинальной частоте вращения  требуется значительно меньшая  емкость, чем при пуске. К.  а. д. по пусковым и рабочим  характеристикам близок к трёхфазному асинхронному двигателю. Применяется в электроприводах малой мощности; при мощностях свыше 1 квт используется редко вследствие значительной стоимости и размеров конденсаторов.

         2) Трёхфазный  асинхронный электродвигатель, включаемый  через конденсатор в однофазную  сеть. Рабочая ёмкость конденсатора  для 3-фазного двигателя определяется  по формуле Ср = 2800  (мкф), если обмотки соединены по схеме «звезда», или Ср = 4800  (мкф), если обмотки соединены по схеме «треугольник». Ёмкость пускового конденсатора Сп=(2,5 — 3)×Ср. Рабочее напряжение конденсаторов должно быть в 1,5 раза выше напряжения сети; конденсаторы устанавливаются обязательно бумажные.

         Рис 2. Схема (а) и векторная диаграмма (б) конденсаторного  асинхронного двигателя: U, UБ, UC — напряжения; IA, IБ — токи; А и Б — обмотки статора; В — центробежный выключатель для отключения С1 после разгона двигателя; C1 и C2 — конденсаторы.

         Рис 3. Схема  включения в однофазную сеть трёхфазного  асинхронного двигателя с обмотками  статора, соединёнными по схеме «звезда» (а) или «треугольник» (б): B1 Переключатель  направления вращения (реверс), В2 — Выключатель пусковой ёмкости; Ср — рабочий конденсатор; Cп — пусковой конденсатор; АД — асинхронный электродвигатель.

Заключение 

         К открытию явления  вращающегося магнитного поля в современном  его понимании  пришли независимо друг от друга итальянский ученный  Феррарис и югославский ученый  и изобретатель, работавший в Америке Н. Тесла.  Феррарис и Тесла показали, что если две катушки, расположенные под прямым углом друг к другу, питать двумя переменными синусоидными токами, отличающимися друг от друга только на фан, и если этот фазовый сдвиг составляет 900, то вектор суммарной магнитной индукции в точке пересечения осей катушек получает равномерное вращательное поле, не изменяясь, однако, по абсолютной величине. Так было установлено, что с помощью двух  или более переменных токов можно получить непрерывно вращающееся магнитное поле. Минимально необходимое для этого число токов равно двум. В свое теоретическом исследовании Феррарис предположил, что электрический двигатель так же, как это принято в технике передачи, не при максимальном КПД, а при максимальной полезной мощности. Простые математические преобразования показывали, что такому условию удовлетворяет двигатель, ротор которого имеет скольжение 50%, т.е. вращается со скоростью, вдвое меньшей чем скорость вращающегося магнитного поля. Такой ротор должен иметь обмотку с большим сопротивлением. Дальнейший математический анализ привел Феррариса к тому, что двигатель, построенный на исследовании свойств вращающего магнитного поля, принципиально не может иметь КПД выше 50%. Естественно, столь низкий КПД не мог удовлетворять электротехников-практиков, и интерес к работам Феррариса заметно ослабел. Так ошибочное начальное условие в теоретическом   на некоторое время задержало развитие прогрессивной по своему существу технической идеи.  
 

Список  литературы 

1. Кузовкин  В.А. Теоретическая электротехника : Учебник.- М.: Университетская книга, Логос, 2005
2. Касаткин А.С. Электротехника : Учеб. для вузов/ А.С.Касаткин, М.В.Немцов.- 9-е изд.,стер.- М.: Изд.центр «Академия» 2005г.
3. Веселовский О.Н. Шейнберг Я.А.Очерки по истории электротехники. 1993г.
4. Полякова Т.А. История электротехники и электрической энергетики.
5. Шейнберг Я.А. Титаны электротехники. Очерки жизни и творчества 2004г.