Вращающееся магнитное поле. Получение вращающегося магнитного поля.

На статоре трехфазного электродвигателя расположены 3 обмотки (фазы), которые смещены в пространстве по отношению друг к другу на 120 эл. градусов. Токи, подаваемые в фазные обмотки, отодвинуты друг от друга во времени на 1/3 периода.

Токи в трехфазной обмотке

Рис. 1

Получение вращающегося магнитного поля

Используя график изменения трехфазного тока, проставим на нем несколько отметок времени: t_l, t₂, t₃ … t_n. Наиболее удобными будут отметки, когда один из графиков пересекает ось времени.

Теперь рассмотрим электромагнитное состояние обмоток статора в каждые из принятых, моментов времени. Рассмотрим вначале точку t₁. Ток в фазе А равен нулю, в фазе С он будет положительным — (+), а в фазе В — отрицательным (·) (рис. 2, позиция а).

Электромагнитные состояния трехфазной обмотки статора

Рис. 2

Поскольку каждая фазная обмотка имеет замкнутую форму, то конец фазной обмотки В-У будет иметь противоположный знак, т.е. У — (+), а конец Z обмотки C-Z — (·).

Известно, что вокруг проводника с током всегда образуется магнитное поле. Направление его определяется правилом правоходового винта («буравчика»).

Проведем силовую магнитную линию вокруг проводников С и У и, соответственно, В и Z (смотри штриховые линии на рисунке 2, a). Рассмотрим теперь момент времени t₂. В это время тока в фазе В не будет. В проводнике А фазы А-Х он будет иметь знак (+), а в проводнике С фазы C-Z он будет иметь знак (·). Теперь проставим знаки: в проводнике Х — (·), а в проводнике Z — (+).

Проведем силовые линии магнитного поля в момент времени t₂ (рис. 2, б). Заметим при этом, что вектор F совершил поворот. Аналогичным образом проведем анализ электромагнитного состояния в фазных обмотках статора в момент времени t₃,…t_n (рис. 2, б, в, г, д).

Из рисунка 2 наглядно видно, что магнитное поле в обмотках и его поток Ф совершают круговое вращение. Частота вращения магнитного поля статора определяется следующей формулой:

где f — частота тока питающей сети, Гц; p — число пар полюсов.

Если принять f = 50 Гц, то для различных чисел пар полюсов (р=1, 2, 3, 4 ) n₁ = 3000, 1500, 1000, 750 об/мин.