Asynchroniczny silnik elektryczny jest najprostszym urządzeniem konstrukcyjnym w rodzinie jednostek, które przekształcają napięcie elektryczne w energię ruchu.
Po raz pierwszy silnik tego typu został zaproponowany przez wynalazcę Dolivo-Dobrovolsky'ego. Ogólna zasada działania opiera się na oddziaływaniu zwartego uzwojenia i pola magnetycznego w ruchu obrotowym. Aby wzmocnić pole, uzwojenia silnika są umieszczone na parze rdzeni zmontowanych ze stali elektrotechnicznej (grubość 0,5 mm). Jednocześnie, w celu zmniejszenia strat na prądy wirowe, stalowe płyty są izolowane od siebie lakierem.
Projekt
Nieruchoma część urządzenia, czyli stojan, to wydrążony cylinder. Wewnątrz, w rowkach, układane jest uzwojenie przeznaczone na napięcie trójfazowe, które wzbudza pole magnetyczne. Część ruchoma, wirnik, również jest wykonana w formie walca, ale tylko solidna. Jego lokalizacja to wał silnika. Uzwojenie wirnika znajduje się na jego powierzchni, w rowkach. Jeśli usuniesz w myślach uzwojenie z części ruchomej, otrzymasz coś w rodzaju cylindrycznej klatki (jak koło wiewiórki), w której rolę krat pełnią aluminiowe lub miedziane pręty, zmostkowane na końcach. Na prętach włożonych w rowki nie ma izolacji.
Zasada działania
Silnik asynchroniczny w spoczynku można porównać z transformatorem, tylko tutaj zamiast uzwojenia pierwotnego są druty stojana, a zamiast uzwojenia wtórnego jest uzwojenie wirnika. Napięcie dostępne na każdej fazie uzwojenia stojana jest równoważone siłą elektromotoryczną indukowaną przez pole magnetyczne. Dzięki niemu w wirniku pojawia się napięcie. Zgodnie z prawem Lenza, prąd w uzwojeniu wirnika będzie osłabiał pole, które go indukowało. Jednak osłabienie pola spowoduje zmniejszenie pola elektromagnetycznego w stojanie, w wyniku czego równowaga elektryczna zostanie zakłócona, co powoduje niezrównoważone przepięcie. Wzrasta prąd stojana, wzrasta pole magnetyczne i przywracana jest równowaga.
Prądy w stojanie i wirniku są proporcjonalne. Te. zmiana napięcia w uzwojeniu stojana prowadzi do zmiany napięcia w uzwojeniu wirnika. Kiedy silnik zaczyna się obracać, pole magnetyczne przecina uzwojenie wirnika z dużą prędkością, dzięki czemu indukowane jest w nim pole elektromagnetyczne. W stojanie występuje również prąd rozruchowy, który około 7 razy przekracza prąd znamionowy (roboczy). Zjawisko szoku rozruchowego jest typowe dla silników asynchronicznych. Wraz ze wzrostem prędkości wirnika wytworzona przez niego siła elektromotoryczna stopniowo zmniejsza się, odpowiednio, zmniejszają się również prądy w uzwojeniach wirnika i stojana. Gdy silnik pracuje z pełną prędkością, prąd jest redukowany do prądu znamionowego. Jeśli wał silnika jest obciążony, prąd ponownie wzrośnie, zwiększając w ten sposób pobór mocy z sieci.
