Асинхронным называется электрический двигатель переменного тока, частота вращения n2 ротора которого меньше частоты n1вращающегося поля статора. Величина отставания s=((n1-n2)/n1)x100 выражается в процентах и называется скольжением.
Устройство статора асинхронного двигателя не отличается от устройства якорей синхронных машин, изложенного выше. В отличие от синхронных машин воздушный зазор асинхронного двигателя должен быть предельно малым. Это необходимо, в частности, для уменьшения реактивной мощности, потребляемой двигателем из сети. Устройство ротора асинхронного двигателя принципиально отличается от устройства роторов синхронных машин.
По типу ротора асинхронные двигатели разделяются на двигатели с короткозамкнутым и с фазным роторами. Схемы устройства машин с обоими типами роторов представлены на рис. 78 и 79.
Сердечники ротора прессуются теми же способами, что и ярма роторов синхронных машин. Пакеты сердечника при этом насаживают либо непосредственно на вал, либо на сварную или литую втулку (в крупных двигателях). Отличительные особенности имеет прессовка сердечников с литыми алюминиевыми обмотками (см. рис. 78): пазы заливаются жидким алюминием при одновременном сжатии пакета сердечника прессом. После кристаллизации и охлаждения металла обмотки коротко замыкающие кольца 7 становятся также и прессующими. Посадка сердечника на вал осуществляется с натягом на его рифленую поверхность.
Рис. 78. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором единой серии 4А:
1 — передний щит, 2 — вал, 3 — шпонка, 4 — кольцевая установочная пружина, 5 — подшипник, 6 —крыльчатка, 7 — короткозамыкающее кольцо, 8 — лобовая часть обмотки статора, 9 — станина, 10 —сердечник статора, 11 — сердечник ротора, 12 — кожух вентилятора, 13 — задний щит, 14 —вентилятор, 15 — балансировочный грузик, 16 —коробка выводов, 17 — охладительные ребра
Рис. 79. Асинхронный двигатель с фазным ротором в защищенном исполнении:
1 — стопорное кольцо, 2 — жалюзи, 3 — бандаж обмотки ротора, 4 — сердечник статора, 5 —сердечник ротора, 6 — фиксирующая скоба, 7 — нажимная шайба, 8 — опорное кольцо, 9 —аксиальный вентилятор, 10 — подшипник, 11 — щеткодержатель, 12 — контактное кольцо, 13 —изоляционная втулка, 14 — соединительная перемычка, 15 — паз ротора, 16 — паз статора
Фазные обмотки ротора выполняют по тем же схемам, что и обмотки статора. Типы пазов ротора для фазных обмоток такие же, как в статорах. Применяют двухслойные катушечные петлевые и стержневые волновые обмотки. Число витков в катушках, обмоток статора и ротора асинхронной машины не зависят друг от друга, так как обмотки ротора к сети не присоединяются и их напряжение может изменяться в широких пределах. В этой связи стержневые обмотки ротора крупных машин выполняют с одновитковыми катушками. Высокая жесткость стержней обмотки в этом случае обеспечивает необходимую прочность лобовых частей. Роторные обмотки двигателей до 3 кВт делают мягкими всыпными из провода круглого сечения, при мощности 3—10 кВт — жесткими катушечными из провода прямоугольного сечения или стержневыми из голой шинной меди. При мощности свыше 100 кВт роторные обмотки делают только стержневыми.
Три фазные обмотки концами соединяются между собой, образуя звезду, а начала обмоток сквозь полый конец вала выводятся к контактным кольцам 12 (см. рис. 79). На контактные кольца наложены щетки, позволяющие присоединить к фазным обмоткам внешние цепи управления. Ввод их в коробку щеточного устройства осуществляется через сальник.
Короткозамкнутые обмотки ротора выполняют по типу беличьей клетки из стержней различного сечения. Развитие формы поперечного сечения стержней короткозамкнутых обмоток в глубину способствует улучшению пусковых характеристик двигателей.
Изготовляют обмотки типа беличьей клетки методами литья и пайки твердыми припоями; обмотки отличаются технологичностью и надежностью. Заодно с замыкающими кольцами отливают крыльчатку 6 внутреннего вентилятора (см. рис. 78). Такие обмотки имеют машины мощностью до 200 кВт. Машины большей мощности изготовляют с коротко замкнутыми обмотками из меди и латуни. Короткозамыкающие кольца или сегменты делают из меди и соединяют их со стержнями пайкой твердыми припоями ПСр-15, ПМФ-7 и др. Обычно пайку производят с помощью газовой горелки.
