Асинхронные двухфазные электродвигатели в настоящее время являются наиболее распространёнными исполнительными двигателями переменного тока. Принципиальная схема двигателя схематично представлена на рис.1. Электродвигатель имеет две общие обмотки, расположенные в пазах статора. Обмотка 1 называется главной (обмоткой возбуждения) и постоянно находится под напряжением. На другую обмотку 2 (обмотка управления) напряжение через управляющий усилитель 3 подаётся лишь тогда, когда требуется привести вал 4 двигателя во вращение. От величины напряжения на обмотке управления зависит скорость вращения и механическая мощность, развиваемая электродвигателем.

Рисунок 1.

Для создания вращающегося магнитного поля главная и управляющая обмотки сдвинуты относительно друг друга на 90°. Обе обмотки обычно выполняются с одинаковым количеством витков. Но в тех случаях, когда необходимо уменьшить потребляемую мощность на управление двигателем, число витков управляющей обмотки по сравнению с обмоткой возбуждения увеличивается в 2–3 раза.

Различают два вида исполнения двухфазных асинхронных двигателей: с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка» и полым немагнитным ротором.

Асинхронные двухфазные исполнительные двигатели с ротором типа «беличья клетка» имеют такую же конструкцию и принцип действия, как и трёхфазные асинхронные двигатели с аналогичным ротором. Современная технология позволяет изготовить такие двигатели с очень небольшим воздушным зазором 0,03 – 0,05 мм и высокими энергетическими показателями. Однако у таких двигателей большой момент инерции ротора. Технические характеристики некоторых асинхронных двигателей с ротором типа «беличьей клетки» приведены в табл.1.1.

Рисунок 2.

Если ротор разделить на магнитопроводящую и электропроводящую части и первую сделать неподвижной, а вторую — в виде вращающегося полого цилиндра, получим асинхронный двухфазный двигатель с полым немагнитным ротором (АДП).

Конструктивное устройство такого двигателя схематично показано на рис.2. Магнитопровод внешнего статора 1, закрепленный в корпусе 8,набирают из листов электротехнической стали. В пазах статора располагаются две обмотки (возбуждения и управления), сдвинутые на 90°.

Таблица 1.1.

Тип

двигателя

f, Гц

Uв, В

Uy, В

nx.x.,

об/мин

Тм, мс

Млн

Pн, Вт

Масса, г

ДКМО, 16 –12

ДКМО, 4 –12

ДКМ1 –12

ДКМ2, 5 –12

ДКМ6 –12

ДКМ16 –12

ДКМ25 –12

ДКМ100 –12

АД –20

АД –25

АД –32

АД –40

АД –50

АДИ –20

АДИ –25

АДИ –32

АДИ –50

2АСМ –50

2АСМ –100

2АСМ –200

2АСМ –400

РД –0911

ДКИ –1,6–ЗАТ

ДКИ –4,0–ЗАТ

ДКИР –0,4 –0ТВ

ДКИР –0,4 –50ТВ

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

400

50

50

50

50

50

50

50

50

50

36

36

115

115

115

115

115

115

24

40

40

40

40

24

40

40

40

20

110

110

110

127

220

220

127

127

36

36

36

36

36

80

80

80

24

24

24/40

24/40

24/40

24

24

24

24

20

110

110

110

24

127

127

24

24

4000

5000

5000

5500

5500

5000

6100

8000

6000

6500

7000

8000

5000

1300′

1280′

1180′

1120′

750′

1800′

1800′

15

20

25

30

40

50

60

350

13

30

20

25

22

13

30

20

25

45

45

88

20

10

12

1,4

1,36

1,8

1,61

1,48

1,5

1,4

1,17

4,5

1,0

2,8

2,0

1,69

1,84

1,7

0,16

0,4

1,0

2,5

6

16

25

100

0,3

0,9

1,7

2,5

3,5

0,3

0,8

1,7

2,2

0,67

1,32

2,4

4,6

1,28

2,4

5,0

0,4

0.4

40

80

130

250

470

880

4000

30

74

130

240

450

720

1115

1250

1200

580

500

850

300

300

Примечание: n’ — номинальная частота вращения ротора.

Магнитопровод внутреннего статора 4 набирают из листов электротехнической стали на цилиндрическом выступе 5 одного из подшипниковых щитов. Этот Магнитопровод служит для уменьшения магнитного сопротивления при прохождении основного магнитного потока через воздушный зазор.

В воздушном зазоре между внешним и внутренним статором находится полый ротор 3, выполненный в виде тонкостенного стакана из немагнитного материала, чаще всего из сплава алюминия и бронзы. Дно ротора жёстко укрепляют на валу 6, который вращается в подшипниках 7.

Принцип действия двигателя с полым немагнитным ротором состоит в следующем. Переменный ток, протекая по обмоткам статора, создаёт вращающееся магнитное поле, которое, пересекая полый ротор, наводит в нём вихревые токи. В результате взаимодействия этих токов с вращающимся магнитным полем возникает момент, который, действуя на ротор, увлекает его в сторону поля.

Однако ротор имеет очень малую массу и, следовательно, незначительный момент инерции, что положительно сказывается на быстродействии двигателя.

Однако исполнительные двигатели такого типа имеют низкие коэффициенты мощности и к.п.д., а также менее надёжны при высоких температурах и вибрациях.

Технические характеристики некоторых двигателей с полым ротором приведены в таблице 1.2.

Таблица 1.2

Технические данные двигателей с полым ротором

Тип ИД

f, кГц

UВ, в

UyВ

Тм, мс

, %

Мкрн

Рн, Вт

nн,

об/мин

АДП — 023А

АДП — 023

АДП – 123

АДП – 262

АДП – 362

ЭМ-1М

ЭМ-2М

ЭМ-4М

ЭМ-8М

ДИД — 1ТА

ДИД — 2ТА

ДИД – ЭТА

ДИД — 5ТА

И6762 — 037

И6762 – 038

И6762 — 050

ИД-1

ИД-1Д

ДАД2-350/50

ДАД6-50/400

400

600

500

50

50

400

400

400

400

400

400

400

400

427

427

427

200

200

50

400

40

110

110

110

110

115

115

115

115

36

36

36

36

110

110

220

15

15

127

110

110

110

110

125

120

60

60

60

80

30

30

30

30

110

110

200

15

15

150

110

39

24

64

5

6

15

20

25

30

80

55

25

75

70

130

160

224

224

43

45

15

8

15

19,2

29

4,3

8,2

10,5

19

18

20

23

20

1,15

1,67

1,5

1,8

1,8

1,75

2,0

1,84

1.6

1,95

1,89

1,8

1,84

3,1

2,2

4,3

1,59

1,59

1.8

2,0

4,0

2,1

4,6

9,6

19

1,18

2,9

4,4

9,0

1,0

2

3

5

2,7

5,6

2,3

1,48

1,48

350

5,0

4000

1850

1950

2000

2000

200

2000

18000

16000

8000

6000