двигатель переменного тока уже более века остается широко используемым электромеханическим устройством на промышленных объектах. В отличие от двигателей постоянного тока, для которых требуются коммутаторы и щетки, двигатель переменного тока работает напрямую от сети без дополнительного преобразовательного оборудования. Руководители заводов и разработчики оборудования выбирают двигатели переменного тока для насосов, вентиляторов, компрессоров, конвейеров и станков во всех отраслях промышленности. Надежность и простота двигателя переменного тока объясняют его постоянное доминирование в новом оборудовании. Производители промышленного оборудования продолжают предлагать двигатели переменного тока в качестве основного источника энергии для вращающегося оборудования.
Принцип работы двигателя переменного тока основан на использовании переменного тока, создающего вращающееся магнитное поле в обмотках статора. Ротор двигателя переменного тока следует за этим вращающимся полем, создавая крутящий момент без физического электрического соединения с ротором. Трехфазный двигатель переменного тока обеспечивает возможность самозапуска и плавный выходной крутящий момент, подходящий для непрерывной промышленной эксплуатации. Однофазный двигатель переменного тока требует дополнительных пусковых компонентов, таких как конденсаторы или вспомогательные обмотки. Синхронная скорость двигателя переменного тока определяется частотой питания и количеством магнитных полюсов в конструкции обмотки статора.
Асинхронные двигатели представляют собой распространенный тип двигателей переменного тока в промышленных условиях. Асинхронный двигатель переменного тока работает с ротором немного медленнее, чем поле статора, с разницей, называемой скольжением. Скольжение двигателя переменного тока увеличивается по мере увеличения механической нагрузки, что позволяет двигателю адаптироваться к изменяющимся требованиям крутящего момента. Двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором не имеет обмоток и постоянных магнитов, что делает его долговечным и не требующим особого обслуживания. Двигатель переменного тока с фазным ротором включает в себя внешние резисторы, которые регулируют скорость и пусковой момент для специализированных применений. КПД асинхронного двигателя переменного тока варьируется в зависимости от нагрузки, обычно достигая большой, близкой к полной номинальной мощности.
Синхронные двигатели переменного тока обеспечивают работу на постоянной скорости независимо от нагрузки в пределах номинальной мощности. В синхронном двигателе переменного тока для фиксации поля статора используются обмотки ротора, возбуждаемые постоянным током или постоянными магнитами. Коэффициент мощности синхронного двигателя переменного тока можно регулировать путем изменения возбуждения ротора, что приносит пользу электрическим системам объекта. Двигатель переменного тока с постоянными магнитами устраняет потери в обмотке ротора, обеспечивая более высокий КПД, чем асинхронные двигатели при более низких номинальных мощностях. Способ запуска синхронного двигателя переменного тока может включать демпферную обмотку или отдельный пусковой механизм.
Типы корпусов для двигателей переменного тока защищают внутренние компоненты от воздействия окружающей среды. Открытый, защищенный от капель двигатель переменного тока пропускает охлаждающий воздух, предотвращая попадание падающих жидкостей. Полностью закрытый двигатель переменного тока с вентиляторным охлаждением использует внешний вентилятор, который обдувает корпус воздухом, одновременно защищая внутренние детали от загрязнений. Двигатель переменного тока, предназначенный для опасных условий, имеет специальные конструкции корпуса, которые сдерживают внутренние искры или предотвращают внешние источники возгорания. Степень защиты двигателя переменного тока указывает на его устойчивость к проникновению пыли и воды при использовании на открытом воздухе или при мойке.
двигатель переменного тока вероятно, останется основным выбором для промышленной передачи электроэнергии. Достижения в области материалов для постоянных магнитов могут увеличить долю рынка синхронных двигателей переменного тока в определенных диапазонах мощностей. Для инженеров, которым требуется надежное и эффективное преобразование энергии, двигатель переменного тока предлагает хорошо понятное решение с обширной историей применения.