Создание вращающегося магнитного поля

Если три катушки, расположенные под углом 120 0, включить в трехфазную сеть ~ тока, а в центре поместить магнитную стрелку на оси, то стрелка придет во вращение. Следовательно, катушки создают вращающееся магнитное поле. Основное условие создания такого поля — пространственный и временной сдвиг. За период направление суммарного магнитного поля сделает один оборот. Обмотка статора создаст магнитное поле с одной парой полюсов (р=1). При стандартной частоте переменного тока f=50 Гц частота вращения магнитного поля статора двухполюсной машины.

n1= 50 * 60 = 3000 об / мин Изменив обмотку статора, можно получить вращающееся магнитное поле с несколькими парами полюсов. Если каждая фаза будет состоять из двух катушек, то магнитное поле будет иметь 2 пары полюсов (р=2).

Режимы работы трехфазной асинхронной машины

Режим двигателя: на обмотку статора подается симметричная система токов и в машине создается вращающееся магнитное поле (ВМП) с частотой вращения n 1.

Силовые линии этого поля пересекают обмотку ротора, и в ней по закону электромагнитной индукции наводится ЭДС и так как обмотка ротора замкнута, то по обмотке протекает ток i 2.

Взаимодействие ВМП и токов ротора создает вращающий момент М ВР, увлекающий ротор за ВМП. Ротор приходит во вращение и его установившаяся частота вращения n 2 соответствует равенству М ВР тормозному М Т, приложенному к валу от приводимого во вращения механизма и внутренних сил трения. При этом n 1 >n 2.

Двигатель преобразует электрическую энергию в механическую.

Режим генератора: если на работающем двигателе ротор разогнать с помощью двигателя до частоты > n 1 в том же направлении, то машина перейдет в режим генератора и избыток механической мощности преобразуется в электрическую.

В режиме генератора — S < 0.

АГ потребляет из сети реактивную мощность, а отдает — активную. АГ не может работать независимо, а работая параллельно на сеть ухудшает коэффициент мощности установки.

Автономная работа АГ При вращении ротора в обмотке статора Ф ост индуцирует Е ост, которая создает в конденсаторах ток I С, который протекая по обмотке статора усиливает его Ф.

ЭДС увеличивается Е и токи конденсаторов возрастают.

Начало самовозбуждения АГ также можно обеспечить путем разряда на обмотку статора заряженной конденсаторной батареи.

Чтобы I C обеспечивал подмагничивание АГ необходимо выполнение условия:

U Г — U C > 0.

Самовозбуждение продолжается пока ВАХ генератора не пересечется с ВАХ конденсатора (т. А).

С увеличением нагрузки U падает (т. В). Для его стабилизации необходимо увеличивать емкость конденсаторов, чтобы скомпенсировать реактивную энергию, потребляемую нагрузкой Режим электромагнитного тормоза: (s>1) ротор вращается против вращения поля статора. Это возможно при реверсе (поле поменяло направление вращения, а ротор все еще вращается в противоположном направлении), если М Т >М ВР. Применяется для быстрой остановки двигателя, для торможения приводного механизма (крановые и подъемные устройства при спуске грузов) Особенностью а. м. является наличие скольжения. Только при этом условии в проводниках ротора индуктируется ЭДС и возникает момент.