Silnik indukcyjny jest również znany jako „silnik asynchroniczny”, to znaczy wirnik umieszczony jest w wirującym polu magnetycznym, a pod wpływem wirującego pola magnetycznego uzyskuje się moment obrotowy, dzięki czemu wirnik się obraca. Wirnik jest przewodnikiem obrotowym, zwykle w kształcie klatki wiewiórczej. Stojan jest nieruchomą częścią silnika, a jego głównym zadaniem jest generowanie wirującego pola magnetycznego. Wirujące pole magnetyczne nie jest osiągane mechanicznie. Zamiast tego prąd przemienny przepływa przez kilka par elektromagnesów, tak że właściwości biegunów magnetycznych zmieniają się cyklicznie, więc jest to równoważne wirującemu polu magnetycznemu. Ten rodzaj silnika nie ma szczotek ani pierścieni ślizgowych, jak silniki prądu stałego. Istnieją silniki jednofazowe i trójfazowe w zależności od rodzaju użytego zasilania prądem przemiennym. Silniki jednofazowe są używane w pralkach, wentylatorach elektrycznych itp.; silniki trójfazowe są używane jako zasilanie dla fabryk. sprzęt.

Nikola Tesla (10 lipca 1856 - 7 stycznia 1943) był serbsko-amerykańskim wynalazcą, inżynierem mechanikiem i inżynierem elektrykiem. Jest uważany za jednego z kluczowych motorów komercjalizacji energii elektrycznej i jest najbardziej znany z przewodniczenia projektowi nowoczesnego systemu prądu przemiennego. W oparciu o teorię pola elektromagnetycznego odkrytą przez Michaela Faradaya, Tesla ma szereg rewolucyjnych wynalazków w dziedzinie pól elektromagnetycznych. Wynalazł silnik indukcyjny w 1887 roku, jego wiele powiązanych patentów i teoretycznych badań nad elektromagnetyzmem jest kamieniem węgielnym nowoczesnej komunikacji bezprzewodowej i radia.

Poprzez względny ruch wirującego pola magnetycznego generowanego przez stojan (którego prędkość to prędkość synchroniczna n1) i uzwojenie wirnika, uzwojenie wirnika przecina linię pola magnetycznego, generując indukowaną siłę elektromotoryczną, generując w ten sposób prąd indukowany w uzwojeniu wirnika. Prąd indukowany w uzwojeniu wirnika działa z polem magnetycznym, generując moment elektromagnetyczny, który powoduje obrót wirnika. Ponieważ gdy prędkość wirnika stopniowo zbliża się do prędkości synchronicznej, prąd indukowany stopniowo maleje, a generowany moment elektromagnetyczny również odpowiednio maleje. Gdy silnik asynchroniczny pracuje w stanie silnika, prędkość wirnika jest mniejsza niż prędkość synchroniczna. Aby opisać różnicę między prędkością wirnika n a prędkością synchroniczną n1, wprowadza się poślizg.

Podstawowa struktura jednofazowego silnika asynchronicznego

Jednofazowy silnik asynchroniczny to silnik, który potrzebuje tylko jednofazowego zasilania prądem przemiennym. Jednofazowy silnik asynchroniczny składa się ze stojana, wirnika, łożyska, obudowy, pokrywy końcowej itp. Stojan składa się z ramy i rdzenia żelaznego z uzwojeniami. Rdzeń żelazny jest utworzony przez wykrawanie i laminowanie blach ze stali krzemowej, a dwa zestawy uzwojeń głównych (zwanych również uzwojeniami roboczymi) i uzwojeń pomocniczych (zwanych również uzwojeniami rozruchowymi w celu utworzenia uzwojeń wtórnych) są osadzone w szczelinach pod kątem elektrycznym 90° względem siebie. Uzwojenie główne jest połączone z zasilaniem prądem przemiennym, a uzwojenie pomocnicze jest połączone szeregowo z przełącznikiem odśrodkowym S lub kondensatorem rozruchowym, kondensatorem roboczym itp., a następnie połączone z zasilaniem. Wirnik to wirnik klatkowy odlewany z aluminium, który jest utworzony przez laminowanie rdzenia żelaznego i odlewanie aluminium do szczeliny rdzenia żelaznego oraz odlewanie pierścieni końcowych razem, aby zwarć pręty wirnika w typ klatki wiewiórczej.

Silniki jednofazowe asynchroniczne są dalej podzielone na jednofazowe silniki asynchroniczne z rozruchem rezystancyjnym, jednofazowe silniki asynchroniczne z rozruchem kondensatorowym, jednofazowe silniki asynchroniczne z kondensatorem roboczym i jednofazowe silniki asynchroniczne z dwuwarunkowym kondensatorem.

Podstawowa struktura trójfazowego silnika asynchronicznego

Trójfazowy silnik asynchroniczny składa się głównie ze stojana, wirnika i łożyska. Stojan składa się głównie z rdzenia żelaznego, uzwojenia trójfazowego, ramy i pokrywy końcowej.

Rdzeń stojana jest ogólnie wykrawany i laminowany z blach ze stali krzemowej o grubości 0,35~0,5 mm z warstwami izolacyjnymi na powierzchni, a w wewnętrznym okręgu rdzenia wykrawane są równomiernie rozmieszczone szczeliny do osadzania uzwojeń stojana.

Uzwojenie trójfazowe jest połączone przez trzy uzwojenia o tej samej strukturze i rozmieszczone pod kątem elektrycznym 120° w przestrzeni. Cewki tych uzwojeń są odpowiednio osadzone w każdej szczelinie stojana zgodnie z określoną zasadą. Jego funkcją jest przepuszczanie trójfazowego prądu przemiennego w celu wytworzenia wirującego pola magnetycznego.

Rama jest zwykle żeliwna, rama dużego silnika asynchronicznego jest ogólnie spawana z blach stalowych, a rama mikrosilnika jest wykonana z odlewanego aluminium.

Na zewnątrz ramy silnika zamkniętego znajdują się żebra chłodzące, które zwiększają powierzchnię rozpraszania ciepła, a pokrywy końcowe na obu końcach ramy silnika ochronnego są wyposażone w otwory wentylacyjne, dzięki czemu powietrze wewnątrz i na zewnątrz silnika może być bezpośrednio konwektowane w celu ułatwienia rozpraszania ciepła. Pokrywa końcowa pełni głównie rolę mocowania wirnika, podtrzymywania i ochrony.

Wirnik składa się głównie z rdzenia żelaznego i uzwojeń. Materiał rdzenia wirnika jest taki sam jak materiał stojana, który jest wykrawany i laminowany z blach ze stali krzemowej o grubości 0,5 mm. Zewnętrzny obwód blachy ze stali krzemowej jest wykrawany z równomiernie rozmieszczonymi otworami do umieszczania uzwojeń wirnika. Zazwyczaj wewnętrzny okrąg blachy ze stali krzemowej po wykrawaniu rdzenia stojana służy do wykrawania rdzenia wirnika. Ogólnie rzecz biorąc, rdzeń wirnika małych silników asynchronicznych jest bezpośrednio wciskany na wał obrotowy, a rdzenie wirnika dużych i średnich silników asynchronicznych (o średnicy wirnika 300-400 mm lub więcej) są wciskane na wał obrotowy za pomocą wspornika wirnika.

Uzwojenia wirnika dzielą się na wirniki klatkowe i wirniki uzwojone.

(1) Wirnik klatkowy: Uzwojenie wirnika składa się z wielu prętów włożonych w szczeliny wirnika i dwóch pierścieni końcowych. Jeśli rdzeń wirnika zostanie usunięty, całe uzwojenie wygląda jak klatka wiewiórcza, dlatego nazywa się je uzwojeniem klatkowym. Małe silniki klatkowe wykorzystują odlewane aluminiowe uzwojenia wirnika, a w przypadku silników powyżej 100 kW spawane są pręty miedziane i miedziane pierścienie końcowe. Wirniki klatkowe dzielą się na: wirniki impedancyjne, wirniki pojedyncze klatkowe, wirniki podwójne klatkowe i wirniki głębokorowkowe, o różnych momentach rozruchowych i innych charakterystykach.

(2) Wirnik uzwojony: Uzwojenie wirnika uzwojonego jest podobne do uzwojenia stojana i jest również symetrycznym uzwojeniem trójfazowym, ogólnie połączonym w kształt gwiazdy, a trzy głowice wylotowe są połączone z trzema pierścieniami ślizgowymi wału obrotowego, a następnie przechodzą przez szczotkę połączoną z obwodami zewnętrznymi.