Основна структура на три-фазен асинхронен променливотоков двигател

Три{0}}фазният асинхронен двигател се състои от две основни части: неподвижен статор и въртящ се ротор. Роторът е разположен в кухината на статора и се поддържа от лагери на два крайни капака. За да се гарантира, че роторът може да се върти свободно в статора, трябва да съществува междина, наречена въздушна междина, между статора и ротора. Въздушната междина е много важен параметър на двигателя; неговият размер и симетрия значително влияят на работата на двигателя.

 

Статор: Статорът се състои от три-фазните намотки на статора, ядрото на статора и рамката.

Три{0}}фазните намотки на статора са електрическата верига на асинхронния двигател и играят решаваща роля в работата му, като са ключовият компонент при преобразуването на електрическата енергия в механична. Три-фазните намотки на статора имат симетрична структура, обикновено с шест клеми U1, U2, V1, V2, W1 и W2, разположени в съединителна кутия извън рамката на двигателя. Те са свързани в конфигурация звезда (Y) или делта (△), ако е необходимо. Ядрото на статора е част от магнитната верига на асинхронния двигател. Тъй като основното магнитно поле се върти спрямо статора със синхронна скорост, за да се намалят загубите в ядрото, то е направено от листове от силициева стомана с дебелина 0,5 mm с висока -пропускливост. Двете страни на листовете от силиконова стомана са покрити с изолационен лак за намаляване на загубите от вихрови токове.

 

Рамката на двигателя, известна още като корпус, поддържа основно сърцевината на статора и поема силата на реакция, генерирана от целия двигател под товар. Топлината, генерирана от вътрешните загуби по време на работа, също се разсейва през рамката. Рамките на средни и малки двигатели обикновено са направени от чугун. Големите двигатели, поради по-големия си размер и неудобството при леене, често се заваряват от стоманени плочи.

 

Роторът на асинхронния двигател се състои от сърцевина на ротора, намотки на ротора и вал.

Сърцевината на ротора също е част от магнитната верига на двигателя и също е направена от подредени листове от силициева стомана. За разлика от ламинациите на сърцевината на статора, ламинациите на сърцевината на ротора имат прорези, изрязани във външната им обиколка. Подредената сърцевина на ротора има многобройни еднакво оформени процепи на външната си цилиндрична повърхност, за да помещава намотките на ротора.

 

Намотките на ротора са друга част от веригата на асинхронния двигател. Тяхната функция е да прекъсват магнитното поле на статора, генерирайки индуцирана електродвижеща сила и ток и под въздействието на магнитното поле карат ротора да се върти. Тяхната структура може да бъде разделена на два типа: намотки на -катерица и намотки на-ротор. Основните характеристики на тези два типа ротори са: роторите с -катерица клетка са с проста структура, лесни за производство, икономични и издръжливи; роторите с навит-ротор имат сложна структура и са скъпи, но във веригата на ротора може да се въведе външно съпротивление, за да се подобри работата при стартиране и регулиране на скоростта.

 

Роторната намотка с -катерица се състои от проводящи шини, поставени в слотовете на ротора, и крайни пръстени в двата края. За да се спести стомана и да се подобри производителността, проводниковите шини и крайните пръстени на асинхронните двигатели с малка-мощност обикновено са отлети от разтопен алуминий в едно цяло; за двигатели с висока-мощност, тъй като качеството на лятия алуминий е трудно да се гарантира, медните пръти често се вкарват в процепите на сърцевината на ротора и крайните пръстени след това се заваряват към двата края. Намотките на -ротора с катерица се затварят автоматично, без да се изисква външно захранване. Формата му наподобява клетка, откъдето идва и името.

 

Въздушна междина: Въздушната междина в асинхронен двигател е много малка, обикновено 0,2–2 mm за малки и средни -мотори. По-голямата въздушна междина води до по-голямо магнитно нежелание, което изисква по-голям възбуждащ ток за генериране на същото магнитно поле. Поради въздушната междина, магнитното съпротивление на асинхронния двигател е много по-голямо от това на трансформатора, поради което токът на възбуждане на асинхронния двигател също е много по-голям. Токът на възбуждане на трансформатора е приблизително 3% от номиналния му ток, докато този на асинхронния двигател е приблизително 30% от номиналния му ток. Тъй като токът на възбуждане е реактивен, по-голям ток на възбуждане е по-желателен.