Простейшая обмотка статора асинхронной машины с 2p=2 и ее магнитное поле.
Рассмотрим момент вращения, когда по обмотке протекает самый большой ток, по обмоткам B и C – ток, равный 2/3 от номинального. Вокруг проводников с током создается магнитное поле. Число магнитных полей равно числу полюсов. На обмотку статора подаются трехфазные напряжения, сдвинутые относительно друг друга на 120°. В результате чего токи в обмотках постоянно изменяют свое направление.
При подаче на обмотку статора системы переменных трехфазных напряжений, в воздушном зазоре асинхронной машины создается вращающееся магнитное поле в результате взаимодействия двух факторов:
1. Наличие трехфазного напряжения, сдвинутого на 120°.
2. Сдвиг обмотки статора в пространстве на 120°.
Направление вращения магнитного поля связано с порядком чередования фаз, которые должны следовать друг за другом в порядке ABC, вращаться они могут как вправо, так и влево. Изменить направление вращения магнитного поля в воздушном зазоре асинхронной машины можно изменением порядка чередования фаз.
Скорость вращения магнитного поля статора определяется формулой:
ω0 = 2πf/p (1/сек)
p – число пар полюсов.
n0 = 60f/p (об/мин)
p = 1, 2, 3, 4, 5
ГОСТ’овские скорости вращения:
3000 об/мин.
1500 об/мин.
1000 об/мин.
750 об/мин.
600 об/мин.
500 об/мин.
n/ω = 60/2π
Рассмотрим четырехполюсную асинхронную машину:
2p=2; 360 эл. градусов.
2p=4; 720 эл. градусов.
2p=6; 1080 эл. градусов.
2p=8; 1440 эл. градусов.
Простейшая обмотка статора асинхронной машины с 2p=4 и ее магнитное поле.
Вращающееся магнитное поле пересекает короткозамкнутую обмотку ротора и по обмотке ротора начинает протекать ток.
Токи в стержнях обмотки ротора асинхронной машины и действующие на них силы.
Обмотка ротора может обладать либо чисто активным сопротивлением, либо чисто индуктивным. В роторе, находящемся в магнитном поле в результате взаимодействия последнего с током ротора создаются электромагнитные силы. Если ротор обладает чисто активным сопротивлением, то эти силы действуют в одном направлении. В роторе, обладающем чисто активным сопротивлением, создается вращающий момент. Если ротор обладает чисто индуктивным сопротивлением, то создаваемые в нем электромагнитные силы в соседних стержнях (пазах) направлены навстречу друг другу и взаимно уничтожаются.
Ток ротора имеет две составляющие: активную и индуктивную, так как он обладает и активным и индуктивным сопротивлениями.
Активная составляющая приводит ротор в движение в направлении вращения магнитного поля статора, а индуктивная составляющая тормозит ротор, поэтому скорость вращения ротора всегда меньше скорости вращения магнитного поля статора на величину скольжения s.
s = (ω0 – ω) / ω0
s = (n0 – n) / n0.