Условия создания кругового вращающего магнитного поля в машинах переменного тока

Распределение токов по окр-ти статора состав-т 2 зоны и направ-е противоположно. Токи распред-ы на поверхности статора по синусоид-му закону.

Токи создают 2-х полюсный моментный поток Ф₁, проход-й ч/з статор, ротор и возд-й зазор м/у ними.

Ось витка фазы А напр-а гориз-о и ось магн-го потока при i_a =I_m тоже гориз-а. При измен-и фазы токов на 30° кривая распред-я токов и магн-й поток поворачив-я в направ-ии следования фаз на 30° эл.

Если фаза токов измен-я на 120 и i_в = I_m, то Ф будет направ-н по оси фазы В и т.д. с С.

Таким образом обм-а статора 2-х полюсной машины при питании ее фазным током создает 2-х полюсное вращ-ся манн-е поле. За один перид на 360° эл-х скорость вращения поля n₁ = f₁ об/сек.,

f₁ – частота статора

Магн-е поле вращ-ся в направ-ии чередования фаз АВС обм-к стаора. Для измен-я напр-я вращ-я поля на обратное дост-о поменять местами на зажимах обм-к стат-а концы 2-х пров-в, идущих от питающей сети.

Если 2р = 4, то n₁ = f₁/2

2р = 6, то n₁ = f₁/р

4.13 Устройство и принцип работы асинхронной машины

АД состоят из двух частей: неподвижной части — статора и вращающейся части — роторa. Сердечник статора, предст-щий собой полый цилиндр, и ротора набирают из отд. листов электротехнической стали толщиной обычно 0,5 мм. Перед сборкой сердечника листы изолируют друг от друга оксидированием или лакировкой или используют сталь, выпускаемую с электроизоляционным покрытием. На внутренней поверхности статора выштамповывают пазы, в кот. укладывают обмотку. Сердечник статора закрепляют в корпусе, а сердечник ротора на валу.

Роторы АД. выполняют двух видов: с к.з обмоткой (к.з.АД) и с фазной обмоткой (АД с фазным ротором). Для усиления охлаждения двигателя вместе с кольцами отливают примыкающие к ним вентиляционные лопатки. Подшипниковые щиты прикрепляют к корпусу статора. В корпусе крепят сердечник статора. В АД воздушный зазор между статором и ротором выбирают минимально возможным из механических соображений. С уменьшением зазора снижается потребляемый из сети намагничивающий ток, что способствует повышению cos ф Д.

Принцип работы АД: Ротор АД неподвижен и к его валу не приложен тормозной момент. Если 3фаз-ю обмотку статора подключить к 3фаз. се­ти, то токи, протекающие по обмотке, создадут вращ-ся магн-ое поле. Угловая скорость этого поля, назыв-ая синхронной, равна =2πf₁/p (f₁-частота сети). Магнитное поле при своем вращении пересекает пров-ки обмотки ротора и индуцирует в них ЭДC. При определении направления ЭДС по правилу правой руки принималось, что поле неподвижно, а движ-е пров-ка происходит в сторону, противоп-ую вращ-ию поля.

Т. к. обмотка ротора замкнута, то в ней воз-ет ток I₂, активная состав-ая кот. будет по направ-ию совпадать с ЭДС. Ток I₂, взаимод-уя с магнит­ным полем, создаст вращающий момент М, под действием кот-го ротор придет во вращ-е. Как можно установить по правилу левой руки, направ-ие момента и вращения ротора будут совпадать с направ-ем вращения поля.

По мере разгона ротора, его угловая скорость будет увелич-ся, но даже при отсутствии нагр-ки на валу (х.х) он не сможет достигнуть скорости вращения поля. Ток I₂ и момент дв. М увеличиваются с ростом ЭДС в роторе, кот. пропорц-на разности

w₁ - w. При увелич-ии момента нагрузки на валу двигателя, М₂ должен увеличиваться, эл.магнитный момент дв. М=Мо+М₂, вследствие чего возр-ет разность w₁ - w. Т.о. для рассматриваемого дв. характерной особенн-ю является несинхронное (асинхрон­ое) вращ-ие его ротора с магнитным полем. Отсюда и его название - АД. Разницу м/у скор-ми или частотами вращ-ия ротора и поля принято оценивать велич-ой, назыв-ой скольжением s: