6.7. Получение вращающегося магнитного поля.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Трехфазная система токов широко используется для получения кругового вращающегося магнитного поля. При этом под круговым вращающимся полем понимается поле, ось которого равномерно вращается при неизменном значении магнитной индукции на этой оси.

Для получения поля с такими свойствами достаточно иметь три обмотки (катушки), смещенные в пространстве на 120⁰, и пропустить по ним трехфазный ток:

;

;

.

Протекающий по обмоткам ток создает в каждой из них магнитное поле с индукцией:

;

; (6.11)

,

где - амплитуда индукции на оси каждой из обмоток, пропор -

циональная амплитуде тока .

Результирующий вектор магнитного поля определяется суммой векторов каждой из фаз.

Представляя векторы индукции фаз (6.11) в комплексной форме и суммируя их, получаем:

Полученный результат показывает, что суммарный вектор магнитного поля в полтора раза превышает амплитуду пульсирующего поля отдельных обмоток и вращается с угловой скоростью  по ходу часовой стрелки. При изменении чередования фаз питающей сети направление вращения изменяется.

Если во вращающееся магнитное поле помещены постоянный магнит или короткозамкнутая катушка (рамка), свободно вращающиеся на оси, на них будет действовать вращающий момент, обеспечивающий их вращение.

Поскольку сила взаимодействия поля постоянного магнита и вращающегося магнитного поля постоянная, частота вращения магнита будет постоянной и равной частоте вращения кругового вращающегося поля:

, об / мин,

где f - частота питающего тока.

Эта частота называется с и н х р о н н о й, как и двигатели, выполненные по данному принципу.

Сила взаимодействия вращающегося магнитного поля и поля, индуктированного в короткозамкнутой катушке (рамке), прямопропорциональны разности частот их вращения. Относительное отставание частоты вращения короткозамкнутой катушки ( ) от частоты вращения вращающегося поля называют скольжением:

.

Скольжение изменяется в зависимости от нагрузки на оси рамки, поэтому двигатели, выполненные по данному принципу, называют а с и н х р о н н ы м и. Номинальное скольжение асинхронных двигателей составляет 16 .

Литература

1. Зевеке Г. В., Ионкин П. А., Нетушил А. В., Страхов С. В. Основы теории цепей. - М. : Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

2. Теоретические основы электротехники. Т.1. Основы теории линейных цепей./ Под ред. П.А. Ионкина. - М. : Высшая школа., 1979. - 544 с.

3. Лосев А. К. Теория линейных цепей. – М.: Высшая школа,

1987. – 512 с.

99