Асинхронды қозғалтқыштың жұмыс жасау принципі

Асинхронды қозғалтқыштың құрылысы қарапайым және оны күтіп-баптау жеңіл. Қез келген айнымалы ток машинасы сияқты асинхронды қозғалтқыш екі негізгі бөліктен: статордан және ротордан тұрады.

Асинхронды машинада қайтымдылық қасиеті болады, яғни машинаны әрі генератор; әрі қозғалтқыш ретінде қолдануға болады.

Айнымалы токтың көп фазалы жүйесі айналмалы магнит өрісін туғызады, оның айналу жиілігі минутына . Егер ротордың айналу жиілігі магнит өрісінің айналу жиілігіне тең болса, онда мұндай жиілікті синхронды жиілік деп атайды.

Егер ротордың айналу жиілігі магнит өрісінің айналу жиілігіне тең болмаса, онда мұндай жиілікті асинхронды жиілік деп птайды.

Асинхронды қозғалтқышта жұмыс процесі тек асинхронды жиілікте, яғни ротордың айналу жйілігі магнит өрісінің айналу жиілігіне тең емес кезде өтеді.

Асинхронды қозғалтқыштың жұмысы «Араго-Ленц дөңгелегі» (6.1-сурет) деп аталынған құбылысқа негізделген. Бұл құбылысты былай түсіндіруге болады, егер тұрақты магнит полюстерінің алдына осьте еркін отыратын мыстан жасалған деңгелекті (дискіні) 1 орналастырып, магнитті тұтқасы 3 арқылы өз осінің бойымен айналдырсак, онда мыс дөңгелек сол бағытта айналады, өйткені магнитті айналдырғанда оның магнит өрісі дөңгелектен өтіп онда құйынды токтар туғызады.

6.1 – сурет. Асинхронды қозғалтқыштың жұмыс жасау принципінің мхемасы.
Ленц заңына орай кез келген индукцияланған ток оны тудырған себепке қарсы әрекет жасайтын бағытта ағады. Сондықтан дөңгелек денесіндегі құйынды токтар магниттің айналуын тежеуге тырысады, бірақ магнитті тоқтата алмай онымен бірге айналады. Мұнда дөңгелектің айналу жиілігі магниттің айналуы жиілігінен аз болады. Егерде бұл жиіліктер кейбір себептермен бірдей болса, онда магнит өрісінің дөңгелекпен салыстырғандағы жылжуы болмас еді, демек мұнда құйынды ток пайда болмас еді, яғни дәңгелекті айналдыратын күш пайда болмас еді.

Асинхронды қозғалтқыштарда тұрақты магнит өрісі айнымалы магнит өрісімен ауыстырылған. Бұл магнит өрісі қозғалтқышты айнымалы ток желісіне қосқан кезде үш фазалы жүйе арқылы жасалынады. Статордың айналмалы өрісі ротор орамасының өткізгіш сымдарын кесіп өтіп оларда ЭҚК-терін индукциялайды. Егер ротор орамасын кедергіге тұйықтаса немесе қысқа тұйықтаса, онда тізбекте индукцияланатын ЭҚК-тер әсерімен ток жүреді. Ротор орамасындағы ток пен статор орамасының айналмалы магнит өрісінің өзара әрекеттесуі нәтижесінде айналмалы момент пайда болады. Айналмалы момент роторды магнит өрісінің айналу бағытымен айналдыра бастайды.

Ротордың айналу бағытын өзгерту үшін, яғни қозғалтқышты реверстеу үшін, статор орамасы тудырған магнит өрісінің айналу бағытын өзгерту керек. Мұны статор оралма фазаларын алмастыру арқылы жасайды. Ол үшін статор орамасын желіге қосатын үш сымның кез келген екеуінің орнын ауыстырып желіге қосса болғаны.

Реверсті қозғалтқыштар ауыстырып косқыштармен қамтамасыз етіледі. Олардың көмегімен статор орамалары фазаларының кезектесуін өзгертуге, демек, ротордың айналу бағытын өзгертуге болады.

Бір уақыт мезгілінде ротордың айналу жиілігі статор өрісінің айналу жиілігімен теңесті дейік, онда ротор орамасының өткізгіш сымдары статордың магнит өрісін кесіп өтпейді, сондықтан роторда ток болмайды. Бұл жағдайда айнымалы момент нольге тең. Ротордың айналу жиілігі статор өрісінің айналу жиілігіне қарағанда, біліктегі жүктеме моменті мен машинадағы үйкеліс күштері моментінің косындысынан тұратын, тежеу моментін теңдестіретін, айналдырушы момент пайда болғанша төмендейді.