Круговий обертове магнітне поле, онлайн журнал електрика

Особливістю багатофазних систем є можливість зробити в механічно нерухомому пристрої (наприклад, в статорі елект-рической машини) крутиться магнітне поле. Будучи поміщеним в таке поле, будь-яке електропровідне тіло або магніт відчуває обертає момент.Ето явище покладено в основу діяння асинхронних і синхронних електродвигунів.

Уздовж осі котушки, обтічної змінним струмом, існує пульсуюче магнітне поле. Дійсно, якщо взяти для певного моменту часу напрямок струму таким, як це показано в перерізі котушки на рис. 1а (хрестик - струм спрямований від спостерігача, точка - до спостерігача), то відповідно до правилом право ходового гвинта, магнітний потік і магнітна індукція будуть орієнтовані уздовж осі котушки в напрямку, позначеному знаком «плюс». Нехай цей момент часу t1 доводиться на напівперіод синусоїдального струму, коли струм має

положітение значення (рис. 1б). Припустимо, в кінці кінців, що магнітна Індуктори ція змінюється пропорційно току (це може мати місце виключно в лінійної ланцюга). Тоді з майбутнім зростанням струму, індукція магнітного поля буде наростати, досягне максимуму, потім почне спадати, залишаючись спрямованої так само, як і в момент t1 і тільки після переходу струму через нуль, зміниться напрямок магнітного поля (індукції). Таким чином, в розглянутому прикладі накладаються один на одного два процеси: зміна маг-нітних індукції у вре-мени (за синусоїдальним законом В = Вт sin? T) і в просторі.

Тепер звернімося до трифазної системі. Візьмемо три котушки з 3-ма струмами, що утворюють трифазну систему і розмістимо їх в просторі під кутом 120 ° один щодо одного (рис. 2а - в). Позитивні напрямки осей 3-х котушок позначені + 1, + 2 і + 3. Уздовж осі кожної котушки з'являється пульсуюче магнітне поле, але все три поля будуть накладатися один на одного, і в активній зоні котушок буде існувати єдиний результуючий магнітне поле, що характеризується ве -ктором сумарною магнітної індукції.

На рис. 2в розглянуті по черзі три моменти часу t1, t2, t3, для яких побудовані вектори магнітної Індуктори ції кожної фази і результуючий вектор В. В момент t1 струм в ка-тушці А (і магнітна індукція) позитивний і максимальний, а струми в котушках У і С схожі, негативні і складають половину від струму в котушці t1. Результуючий вектор магнітної індукції орієнтований по осі тієї котушки, в якій струм максимальний: в цьому випадку по осі котушки А. В момент t2 струм в котушці А зменшився:

ток в котушці З дорівнює йому, але негативний, ток в котушці В дорівнює нулю; результуючий вектор магнітної індукції «повернувся» на кут 30 ° у бік, відповідну чергуванню фаз (за годинниковою стрілкою). У момент t3 струми в котушках А і В однакові, позитивні і рівні половині амплітудного значення, а струм в котушці З негативний і максимальний. Результуючий вектор магнітної індукції розташовується в негативному напрямку осі котушки С. За період синусоїдального струму вектор результуючої магнітної індукції зробить повний поворот на 360 °, як слід, він буде крутитися з кутовий швидкістю, відповідної частоті змінного струму.

Магнітне поле, вектор магнітної індукції якого крутиться в просторі, називається обертовим магнітним полем.

Крутиться магнітне поле, вектор магнітної індукції якого не змінюється за величиною і крутиться з незмінною кутовою швидкістю, іменується радіальним.

Якщо порушена геометрична або електрична симетрія в трифазній електронної машині (амплітуди струмів окремих фаз не однакові відсутня ток в одній з фаз, обмотка однієї з фаз включена некоректно і т. П.), То крутиться магнітне поле стає еліптичних, т. Е. Вектор результуючої магнітної індукції змінюється за величиною і крутиться зі змінною кутовою швидкістю. Кращі умови для роботи електронних машин робить кру-говое крутиться магнітне поле.