Если между полюсами постоянного магнита будет размещен медный или алюминиевый цилиндр и магнит будет приведен во вращение, то цилиндр также начнет вращаться в том же направлении, что и магнит (рис.,234).
Известно, что медь и алюминий к магниту не притягиваются. Чем же в таком случае вызвано вращение барабана? Барабан вращается, вследствие взаимодействия индуктированных в нем, токов с вращающимся магнитным полем. При этом скорость барабана всегда меньше скорости поля. Если бы барабан вращался со скоростью поля, то силовые линий же перемещались бы относительно барабана и ток в барабане исчез бы, а вместе с тем прекратилось бы и вращение. Но этого не наблюдается.
На этом принципе может быть основано устройство электродвигателя, но для этого нужно создать вращающееся магнитное поле электрическим путем. Вращающееся магнитное поле может быть получено с помощью трех обмоток, сдвинутых в пространстве на 120° и питаемых трехфазным переменным током.
Если разместить такие обмотки на статоре и внутри статора расположить ротор с замкнутой обмоткой, то ротор придет во вращение. Полученный при этом электродвигатель переменного тока носит название асинхронного, так как скорость ротора не равна скорости вращающегося магнитного поля и может к тому же
изменяться. Скорость ротора близка к скорости поля, поэтому для получения электродвигателей, предназначенных для разной скорости вращения, нужно, создавать в них вращающиеся поля различной скорости.
Рис. 236. Короткозамкнутый ротор асинхронного электродвигателей.
Говоря о вращающемся поле, мы отметили, что три обмотки дают нам двухполюсное поле, скорость которого равна частоте переменного тока. Если же мы разместим три обмотки на половине окружности, а на второй половине поместим еще три обмотки, то получим, еще одну пару вращающихся: полюсов и поле станет четырехполюсным. При этом за один период изменения переменного тока каждая
пара полюсов будет поворачиваться только на половину окружности, на которой расположены образующие ее обмотки. Следовательно, число оборотов поля –уменьшится в два раза. Если при частоте 50 Гц двухполюсное поле делает 50 об/сек, или 50·60 = 3 000 об/мин, то при двух парах полюсов n = 1500 об/мин.
В общем случае при частоте f и р пар. полюсов число оборотов
n=60·f/p.
Рассмотрим конструкцию, асинхронного электродвигателя.
Статор его, как и у синхронной машины, представляет собой литую станину сердечник которой набран из листовой стали и имеет, трехфазную обмотку, рассчитанную на создание определенного числа, пар полюсов (рис. 235). Концы фаз статора выводятся на щиток, и их : можно соединять в звезду или треугольник.
Ротор может быть кбротмзшкнушм или фазным. Короткозамкнутый ротор 1 (рис. 236) делают в виде беличьей клетки, состоящей из стержневых; проводников 2, уложенных в пазы ротора и замкнутых на торцах проводящими, кольцами 4. Благодаря такому устройству ротор обладает малым сопротивлением и при небольших э. д. с. обеспечиваются Достаточно большие токи для создания вращающего момента. Стержни ротора не изолируются, так как при очёнь малом сопротивлении короткозамкнутой обмотки ток по стальному сердечнику 3 не пойдет. В настоящее время обмотку короткозамкнутого ротора делают обычно путем заливки алюминия в пазы. Застывая, алюминий образует беличью, клетку и вентилятор.
Фазный ротор, имеет обмотку 1 (рис. 237), подобную, обмотке статора. Эта обмотка размещена в пазах ротора 2 и соединена в звезду, а концы ее выведены на три контактных кольца 3, с которыми соприкасаются щетки. Такая конструкция позволяет для пуска или регулирования числа оборотов включать в фазы ротора реостат.
Если реостат требуется только для пуска, то после разгона электродвигателя щетки отводят, а кольца замыкают, накоротко. Фазный ротор применяется сравнительно редко — обычно для машин большой мощности.
Наибольшее распространение, получили асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они отличаются надежностью в работе и требуют небольшого ухода. Общий вид асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором показан на рис. 238.
: Трехфазный асинхронный электродвигатель впервые был сконструирован М.О. Доливо-Добровольским в 1889 г.