Принцип и режимы работы АД

При питании обмотки статора трехфазным током создается вращающее магнитное поле, синхронная частота которого равна . Вращающее магнитное поле пересекает стержни обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС.

Направление ЭДС определяется по правилу правой руки при вращении магнитного потока Ф по часовой стрелки. Под действием ЭДС в стержнях КЗ обмотки ротора протекают токи. Активные составляющие токов совпадают по фазе с ЭДС.

На стержни с током, расположенных в магнитном поле, действуют электромагнитные силы. Направление электромагнитных сил определяется по правилу левой руки. Суммарное усилие , приложенное ко всем стержням ротора, образует электромагнитный момент М, увлекающий ротор за вращающимся магнитным полем. Ротор приходит во вращение. Установившаяся частота вращения ротора соответствует равенству электромагнитного момента тормозному моменту. Такой режим работы асинхронной машины является двигательным.

Рис. 5. Двигательный режим АД

В двигательном режиме , а относительная разность частот вращения магнитного поля и ротора называют скольжением ( ). , о.е. или в % . В двигательном режиме 1> s > 0.

АД может работать в генераторном режиме. Если ротор АД разогнать первичным двигателем до частоты вращения, то изменится направление ЭДС и активной составляющей тока в стержнях ротора и асинхронная машина перейдет в генераторный режим. При этом изменит свое направление и электромагнитный момент, который станет тормозным. В генераторном режиме АД получает механическую энергию от первичного двигателя, превращает ее в электрическую энергию и отдает в сеть, потребляя из сети реактивную энергию. При этом скольжение .

Рис. 5. Режимы работы АД: а) генераторный;

б) электромагнитного тормоза

Режим электромагнитного торможения – это третий режим работы АД. Если изменить направление вращения ротора так, чтобы ротор и магнитное поле вращались в противоположных направлениях, то направления ЭДС и активных составляющих тока в стержнях будут соответствовать направлениям двигательного режима. В отличие от двигательного режима, электромагнитный момент направлен против направления вращения ротора и является тормозящим. Так как ротор вращается в обратном направлении магнитного поля, то в режиме электромагнитного торможения и . Двигатель будет потреблять из сети активную мощность.

Характернаяособенность асинхронной машины – наличие скольжения, т.е. неравенство частот вращения и . Только при указанном условии в стержнях ротора будет индуцироваться ЭДС и возникает электромагнитный момент. Поэтому машину называют асинхронной.