Конструкция
Неподвижная часть устройства, или статор, представляет собой полый цилиндр. Внутри него в пазах укладывается обмотка, рассчитанная на трехфазное напряжение, которое возбуждает магнитное поле. Подвижная часть, ротор, также изготавливается в виде цилиндра, но только сплошного. Место его расположения – вал двигателя. Обмотка ротора размещается на его поверхности, в пазах. Если мысленно снять обмотку с подвижной части, то получится что-то вроде цилиндрической клетки (наподобие беличьего колеса), в которой роль решеток играют алюминиевые либо медные стержни, перемкнутые на концах. На стержнях, вставленных в пазы, изоляция отсутствует.
Принцип работы
Асинхронный двигатель в состоянии покоя можно сравнить с трансформатором, только здесь вместо первичной обмотки – провода статора, а вместо вторичной – обмотка ротора. Имеющееся на каждой фазной обмотке статора напряжение уравновешивается электродвижущей силой, индуцируемой магнитным полем. Благодаря ему, в роторе появляется напряжение. По закону Ленца, ток в роторной обмотке будет стремиться ослабить поле, которое его индуцировало. Однако ослабление поля уменьшит ЭДС в статоре, в результате чего нарушится электрическое равновесие, которое образует неуравновешенный переизбыток напряжения. Сила тока в статоре увеличивается, магнитное поле усиливается и равновесие восстанавливается.
Токи в статоре и роторе пропорциональны. Т.е. изменение напряжение в обмотке статора ведет за собой изменение напряжения в роторной обмотке. Когда двигатель начинает вращаться, магнитное поле с большой скоростью пересекает роторную обмотку, благодаря чему в ней индуцируется ЭДС. В статоре также возникает пусковой ток, который превышает номинальный (рабочий) приблизительно в 7 раз. Явление пускового толчка характерно для асинхронных двигателей. При увеличении скорости ротора, создаваемая им ЭДС постепенно падает, соответственно, уменьшаются и токи в обмотках ротора, статора. Когда двигатель набирает полные обороты, ток уменьшается до номинального. Если вал двигателя нагружать, то ток будет увеличиваться снова, тем самым увеличивая потребление мощности из сети.