12. Электрические машины переменного тока

12.1. Вращающееся магнитное поле

Особенностью многофазных систем является возможность создать в механически неподвижном устройстве вращающееся магнитное поле.
Катушка, подключенная к источнику переменного тока, образует пульсирующее магнитное поле, т.е. магнитное поле, изменяющееся по величине и направлению.

Рис. 12.1 Возьмем цилиндр с внутренним диаметром D. На поверхности цилиндра разместим три катушки, пространственно смещенные относительно друг друга на 120^o. Катушки подключим к источнику трехфазного напряжения (рис. 12.1). На рис. 12.2 показан график изменения мгновенных токов, образующих трехфазную систему.

Рис. 12.2

Каждая из катушек создает пульсирующее магнитное поле. Магнитные поля катушек, взаимодействуя друг с другом, образуют результирующее вращающееся магнитное поле, характеризующееся вектором результирующей магнитной индукции

На рис. 12.3 изображены векторы магнитной индукции каждой фазы и результирующий вектор

построенные для трех моментов времени t1, t2, t3. Положительные направления осей катушек обозначены +1, +2, +3.

Рис. 12.3

В момент t = t₁ ток и магнитная индукция в катушке А-Х положительны и максимальны, в катушках В-Y и C-Z - одинаковы и отрицательны. Вектор результирующей магнитной индукции равен геометрической сумме векторов магнитных индукций катушек и совпадает с осью катушки А-Х. В момент t = t₂ токи в катушках А-Х и С-Z одинаковы по величине и противоположны по направлению. Ток в фазе В равен нулю. Результирующий вектор магнитной индукции повернулся по часовой стрелке на 30^o. В момент t = t₃ токи в катушках А-Х и В-Y одинаковы по величине и положительны, ток в фазе C-Z максимален и отрицателен, вектор результирующего магнитного поля размещается в отрицательном направлении оси катушки С-Z. За период переменного тока вектор результирующего магнитного поля повернется на 360^o. Линейная скорость перемещения вектора магнитной индукции

где f1 - частота переменного напряжения;
Т - период синусоидального тока;
n₁ - частота вращения магнитного поля или синхронная частота вращения.
За период Т магнитное поле перемещается на расстояние 2τ,
где

- полюсное деление или расстояние между полюсами магнитного поля по длине окружности цилиндра диаметром D.

Линейная скорость

откуда	(12.1)

где n₁ - синхронная частота вращения многополюсного магнитного поля с числом пар полюсов Р.
Катушки, изображенные на рис. 12.1, создают двухполюсное магнитное поле, с числом полюсов 2Р = 2. Частота вращения поля равна 3000 об/мин.
Чтобы получить четырехполюсное магнитное поле, необходимо внутри цилиндра диаметром D поместить шесть катушек, по две на каждую фазу. Тогда, согласно формуле (12.1), магнитное поле будет вращаться в два раза медленней, с n₁ = 1500 об/мин.
Чтобы получить вращающееся магнитное поле, необходимо выполнить два условия.

Иметь хотя бы две пространственно смещенные катушки.
Подключить к катушкам несовпадающие по фазе токи.

Обзорные статьи

Промо-статьи

Презентации

Качество электроэнергии

Учебные пособия по электротехники для самостоятельного изучения

Рефераты по электротехнике и радиоэлектронике

Учебное пособие по курсу электротехники
Электрические микромашины. Курс лекций
Общая Электротехника. Учебное пособие
Сборник лекций по теоретическим основам электротехники

Карта сайта

Обмен ссылками

© 2003—2008 Альфа-Электрик — www.elektrik.dn.ua
Украина, г. Донецк, ул. 50-й Гвардейской дивизии, 17 тел. +38 (062) 349·71·26
info@normalizator.com, www.normalizator.com

Разработка интернет сайта —
Fresh Light Studio web design