Въртящо се магнитно поле

Едно от важните предимства на трифазната система е простото получаване на въртящо се магнитно поле, т.е., от мащаба на непромененото магнитно поле, което се върти вътре в електронната машина около оста си. Използвайки въртящо се магнитно поле, устройството се основава на най-често използваните електрически двигатели, асинхронни трифазни токови двигатели и често използвани синхронни двигатели. В допълнение, много измервателни уреди и апарати за регулиране и управление се активират посредством въртящо се магнитно поле.

Чрез редуване на директната конфигурация в две намотки, чиито оси формират ъгъл от 90 °, възможно е магнитната игла да се завърти равномерно в рамките на 360 °. Но преместеният непроменен ток просто трябва да бъде променян от променливи, които сами по себе си ще променят посоката. С всичко това е необходимо текущата конфигурация на посоката в двете намотки да не се случи веднага. Това изискване се удовлетворява от два променливи тока, преместени фазово един спрямо друг през тримесечие на периода. На фиг. 1 показва система от две подобни бобини, чиито оси формират ъгъл от 90 °. За да се постигне по-голяма еднородност на магнитното поле, всяка от намотките е разделена на две части.

Фиг. 1 Възбуждане на магнитно поле с 2 променливи токове с подобна честота

Тъй като токовете са сравнително фазово изместени с една четвърт от периода, тогава магнитните индукции в областите, които те възбуждат, също трябва да бъдат изместени във фаза първа във връзка с другата. Това състояние на фазово отместване се удовлетворява от синусоида и косинусовата вълна.

Ако втората индукционна стойност в областта на първата серпентина

B1 = Bt cos? T,

тогава втората индукционна стойност в областта на втората намотка трябва да бъде:

В2 = BW sin? T,

тук Bm - амплитуда на магнитната индукция, монотонен в двете намотки.

Запълвайки средата на устройството, две променливи магнитни полета образуват полученото магнитно поле, при което индукцията ще бъде:

Cut = vB21 + B22

тъй като посоките на полетата на намотките са взаимно перпендикулярни (виж Фигура 1). Заменяйки в израза Bre3 стойностите на В1 и В1 B2 като функции на времето, получаваме:

Cut = Wt Vsin2? T + cos2? T = W

Както следва, полученото магнитно поле на устройството винаги е на пълно работно време, въпреки че то се състои от две променливи магнитни полета.

Нека сега определим позицията на полученото поле в космоса. По отношение на оста на първата серпентина, това поле образува ъгъл, определен от условието:

tga = В2 / В1 = сину? t / cos? t = tg? t

въз основа на коетоа = ?т, т.е. ъгълът, образуван от оста на полученото поле по отношение на оста на намотката, се променя умерено през първия период на променливия ток:

a = tt = 2?/TхT=2?

т.е. полето прави пълна революция.

За секунда това ставае скоростта и броя обороти в минутап = е• 60

Така при стандартна индустриална честота броят на оборотите на минута в минута е:

n = 50-60 = 3000 об / мин.

Описаната система се нарича двуфазно въртене

магнитно поле. За да го възбудите изисква двуфазна система на променлив ток. Такава система изисква повече от 3 проводника за предаване на енергия (виж Фигура 1). Вектори на 2-линеен ток / л на системата образуват ъгъл от 90 °, тъй като настоящата вектор в общ проводник / о се определя като хипотенузата на равнобедрен триъгълник полето. Въз основа на които текущата

/0 =V2I2л = V2азл

Много по-изгодно е да се получи въртящо се магнитно поле чрез трифазна система от токове, както предлага М. Доливо-Доброволски. За да се получи трифазно въртеливо поле, са необходими три монотонни бобини (Фигура 2), чиито оси формират ъгли от 120 °.

Фиг. 2 Възбуждане на магнитно поле от трифазна система от токове

Може да се изчисли, че в този случай полученото поле B = 1,5 Vm, т.е. също така е постоянно по размер.

Това поле се върти в равнината на осите на намотките с ъглова скорост ?, Подобно на двуфазовото поле, разгледано по-горе. Нека сега да сравним условията на двуфазни и трифазни въртящи се полета. При двуфазова система са необходими два проводника, изчислени за линеен ток / л, и трета проводник с ток V2 / л. Магнитната индукция в въртящо се двуфазно поле е Вт С трифазна система, необходимите три подобни проводника са изчислени за текущата сила / n, а индукцията в въртящото се поле е 1,5 Вт

Както се вижда, двуфазова система изисква по-голямо напречно сечение на проводниците, а въртеното поле се създава 1,5 пъти по-слабо, отколкото в трифазната система. Поради тези причини, двуфазният ток, изведен преди това от трифазния (чешки инженер Tesla), понастоящем се използва изключително в определени специални устройства.