4.3. Авиационные электродвигатели переменного тока

Эти двигатели конструктивно проще двигателей постоянного тока, более надежны в работе, но обладают несколько худшими пусковыми и регулировочными характеристиками.

В авиационных электроприводах наибольшее распространение получили трехфазные и двухфазные асинхронные электродвигатели переменного тока. Гистерезисные и шаговые, или импульсные, двигатели имеют ограниченное применение в следящих системах, индикаторных и коммутационных устройствах.

Трехфазные асинхронные двигатели. Магнитная система двигателя (смотреть статью под номером 4.4) состоит из неподвижного статора 4 и ротора 1.

В пазах статора смонтирована трехфазная обмотка 3. При подключении ее к источнику трехфазного переменного тока возникает вращающееся магнитное поле Ф, частота которого пропорциональна частоте f тока и количеству пар полюсов 2р.

В пазах ротора размещены медные стержни 2, замыкающиеся кольцами на торцовые части ротора и образующие так называемую «беличью клетку». Вращающийся магнитный поток Ф, пересекая проводники ротора, наводит в них ЭДС, под действием которой в проводниках ротора протекают токи. При их взаимодействии с магнитным потоком статора возникает вращающий момент, под действием которого ротор вращается с частотой со. Так как вращающийся момент обусловлен пересечением проводников ротора магнитным потоком статора, частота со ротора меньше частоты coi магнитного поля статора. Их отличие оценивается величиной скольжения.

Двухфазные асинхронные двигатели. Конструкция этих двигателей представляет собой асинхронную электрическую машину с короткозамкнутым (полым) ротором и двумя обмотками возбуждения (смотреть статью под номером 4.5). Сетевая wc и управляющая wy обмотки размещены под углом 90° друг к другу. Чтобы напряжения Uc и Uy в этих обмотках были бы сдвинутыми на 90°, последовательно с обмоткой wc включен конденсатор С. При таком пространственном положении обмоток и сдвиге фаз напряжений образуется вращающееся магнитное поле, частота которого пропорциональна частоте тока питания двигателя. Возникшее магнитное поле, взаимодействуя с наводимыми токами в роторе, вызывает его вращение. Частота со вращения вала двигателя зависит от отношения а = UylUc, частоты со, вращения магнитного поля, пускового момента Мп при а = 1 и момента М нагрузки:

Нетрудно заметить, что частота вращения регулируется изменением амплитуды напряжения в одной из обмоток. Направление вращения вала двигателя можно изменить, смещая щетку потенциометра R относительно нейтрального положения, так как при этом изменяется фаза тока в обмотке wy по отношению к фазе тока в обмотке wc.