Электродвигатель с короткозамкнутым ротором более дешевый в производстве, надежен в эксплуатации, имеет жесткую механическую характеристику, т. е. при изменении нагрузки от нуля до номинальной частота вращения машины уменьшается всего на 2—5%.

К недостаткам этих двигателей относятся трудность осуществления плавного регулирования частоты вращения в широких пределах, сравнительно небольшой пусковой момент, а также большие пусковые токи, в 5—7 раз превышающие номинальный.

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором представлен на рис. 5.

Асинхронный электродвигатель имеет неподвижную часть — статор, на котором расположена обмотка 1, создающая вращающееся магнитное поле, и подвижную часть — ротор, в котором создается электромагнитный момент, приводящий во вращение сам ротор и исполнительный механизм.

Рис. 5. Асинхронный короткозамкнутый двигатель серии 4А со способом защиты IP44. Стрелками показана схема движения охлаждающего воздуха: I — обмотка статора; 2 — сердечник статора; 3 — сердечник ротора; 4 — обмотка ротора

Сердечники статора 2 и ротора 3 набираются из изолированных листов электротехнической стали обычно толщиной 0,5 мм. Изоляция листов статора — лаковая пленка, ротора — окалина, образующаяся в процессе прокатки. Листы статора и ротора имеют пазы, в которых размещаются обмотки статора 1 и ротора 4.

Короткозамкнутая обмотка ротора (рис. 7) обычно выполняется литой из алюминиевого сплава. В процессе заливки образуются как стержни (проводники) обмотки, расположенные в пазах, так и замыкающие их накоротко кольца, расположенные вне сердечника ротора.

Кольца могут быть снабжены вентиляционными лопатками для улучшения вентиляции двигателя и теплоотвода от обмотки ротора. Отсутствие изоляции обмотки ротора обеспечивает хороший отвод тепла от обмотки к сердечнику.

Рис. 7. Литая алюминиевая беличья клетка ротора короткозамкнутого асинхронного двигателя (с короткозамыкающим кольцом и вентиляционными лопатками)

Электродвигатель с короткозамкнутым ротором имеет ряд конструктивных исполнений по форме пазов на роторе (рис. 8). Форма пазов ротора выбирается в зависимости от требований к пусковым характеристикам двигателя. Наиболее рациональными для пазов ротора с одной клеткой являются трапецеидальные овальные пазы II, III, V (рис. 8). Ротор называется глубокопазным, если высота паза ротора превышает глубину проникновения магнитного поля (для обмоток из алюминия двигателей промышленной частотой 50 Гц эта глубина равна 15 мм). В тех случаях, когда требуются большие значения пускового момента, применяется ротор с двойной клеткой (пазы VII—IX на рис. 8), причем пазы VIII в этом случае могут чередоваться (рис. 8).

Пазы, как видно из рис. 8, могут быть закрытыми (III, V) или полузакрытыми. Короткозамыкающие кольца в случае литых двойных клеток выполняются общими для обеих клеток. В ряде случаев обмотка двухклеточного двигателя выполняется из цветных металлов на основе меди. Тогда внешняя обмотка изготавливается из латуни или специальной бронзы, благодаря чему обеспечивается относительно большое ее активное сопротивление. Эта обмотка выполняет функции пусковой в асинхронном двигателе.

Другая обмотка ротора — внутренняя — изготовляется из меди с минимальным активным сопротивлением. Она выполняет функции основной рабочей обмотки двигателя. Обе обмотки могут иметь круглые пазы IX (рис. 8), однако внутренняя обмотка в ряде случаев выполняется прямоугольной или овальной формы VII (рис. 8). Короткозамыкающие торцевые кольца для обеих обмоток обычно изготовляются из меди.

Существуют другие модификации пазов ротора (бутылочного и трапецеидального профиля), однако описанные выше являются наиболее характерными для асинхронных двигателей.

Рис. 8. Пазы короткозамкнутых роторов с одной клеткой (I—VI) и с двойной клеткой (VII—IX)