Получение вращающегося магнитного поля

Основой действия асинхронного двигателя является вращающееся магнит­ное поле. Принцип получения вращающегося магнитного поля заключа­ется в том, что если по системе проводников, распределенных в пространстве по окружности, протекают токи, сдвинутые по фазе, то в пространстве созда­ется вращающееся поле.

Рассмотрим получение вращающегося поля в трехфазном двигателе. На рис. 11.3 показаны три фазные обмотки A – X, B – Y, C – Z, каждая в виде од­ного витка. От источника питания к обмоткам подводится трехфазная система токов

; ; . (11.1)

Положительные направления токов приняты от начала обмотки к концу, а соответствующие им пульсирующие магнитные потоки образуют трехфазную звезду .

Рассмотрим результирующий магнитный поток для нескольких моментов времени.

В начальный момент времени при = 0

а) б)

Рис. 11.3

Им соответствуют магнитные потоки

; ; ,

где – максимальное значение потока фазы.

Результирующий магнитный поток в 1,5 раза больше фазного и направлен по вертикали вниз (рис. 11.4 а).

В момент времени токи в обмотках

.

Этим токам соответствуют магнитные потоки

; .

На рис. 11.4 б показаны векторы результирующего магнитного потока и его составляющие. Направление потока отличается от предыдущего на 90°, а его значение не изменилось

.

В момент времени , соответствующий , токи в обмотках:

Этим токам соответствуют магнитные потоки

.

На рис. 11.4 в показаны результирующий магнитный поток и его состав­ляющие. По сравнению с начальным моментом времени результирующий маг­нитный поток изменил направление на 180°, а его значение осталось неизмен­ным и равным

. ; .

Таким образом, трехфазная обмотка, питаемая сдвинутыми на 120° токами, создает вращающееся магнитное поле. Результирующий поток остается неизмен­ным и равным 1,5 от максимального потока фазы. Направление этого потока все­гда совпадает с направлением магнитного потока той фазы, ток в которой в данный момент максимален. Поэтому для изменения направления вращения необходимо поменять местами любые две фазы.

Рассмотренные примеры относятся к двухполюсному исполнению об­мотки ( ) при частоте вращения поля . В общем случае частота вращения поля

, (11.2)

где – число пар полюсов машины; – частота тока статора.