Обща информация за магнитно въртеливо поле

Въртящо се магнитно поле

Едно от най-важните предимства на трифазната система е простотата на получаване на въртящо се магнитно поле. Въз основа на въртящото се магнитно поле устройството управлява най-често използваните електрически мотори, асинхронните трифазни токови двигатели, както и често използваните синхронни двигатели. В допълнение, много измервателни уреди и устройства за регулиране и управление се активират посредством въртящо се магнитно поле.

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

Чрез последователна промяна на посоката на постоянен ток в две намотки, чиито оси формират ъгъл от 90 °, е възможно магнитната игла да се завърти постепенно в рамките на 360 °. Но превключваемият постоянен ток може лесно да бъде заменен от променливи, които сами по себе си ще променят посоката. В този случай е необходимо промените в посоката на тока в двете намотки да не се появяват едновременно. Това изискване се удовлетворява от два променливи тока, преместени фазово един спрямо друг през тримесечие на периода. На фиг. 1 показва система от две идентични намотки, чиито оси формират ъгъл от 90 °. За да се постигне по-голяма равномерност на магнитното поле, всяка от намотките е разделена на две части.

Тъй като токовете са сравнително фазови измествани с една четвърт от периода, магнитните индукции в областите, които са възбудени от тях, също трябва да бъдат изместени във фаза първа по отношение на другата. Това състояние на фазово отместване се удовлетворява от синусоида и косинусовата вълна.

тогава моментната стойност на индукцията в полето на втората намотка трябва да бъде:

тук Bm е амплитудата на магнитната индукция, която е една и съща в двете намотки.

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

Фигура 1. Възбуждане на магнитно поле с два променлив ток със същата честота.

тъй като посоките на полетата на намотките са взаимно перпендикулярни (виж Фигура 1). Замествайки стойностите на В1 и В2 в изразът Bp3 като функции на времето, получаваме:

• Cut = Vt Vsin 2 + T + cos 2 = T = W-

Следователно, полученото магнитно поле на устройството В е със същата величина, въпреки че 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:

на базата на която a =? t, т.е. ъгълът, образуван от оста на полученото поле по отношение на оста на намотката, се променя равномерно по време на един период на променлив ток:

• а = tt = 2 / TxT = 2;

т.е. полето прави пълна революция.

Във второто поле се правят обороти, а броят на оборотите на минута = f • 60

Така при стандартната индустриална честота броят на оборотите на минута е:

• n = 50-60 = 3000 rpm;

Описаната система се нарича двуфазно ротационно магнитно поле.

За да го възбудите изисква двуфазна система на променлив ток. Такава система изисква най-малко три проводника за предаване на енергия (виж Фигура 1). Векторите на два линейни тока / i на разглежданата система образуват ъгъл от 90 °, така че текущият вектор в общия проводник I0 се дефинира като хипотенузата на триъгълник с правоъгълен равновесен радиус. Въз основа на които текущата

Много по-изгодно е да се получи въртящо се магнитно поле посредством трифазна система от токове, както се предлага от MO Dolivo-Dobrovolsky. За да се получи трифазно въртеливо поле, имаме нужда от три идентични бобини (Фигура 2), чиито оси формират ъгли от 120 °.

Може да се изчисли, че в този случай резултантното поле B = 1,5 Vm. тоест, то също е постоянно по магнитуд.

Това поле се върти в равнината на осите на намотките с ъглова скорост. както по-горе, разглежданото двуфазно поле. Нека сега да сравним условията на двуфазни и трифазни въртящи се полета. При двуфазна система са необходими два проводника, проектирани за линеен ток / л. и третия проводник, изчислен за тока? 2 / l. Магнитната индукция в въртящо се двуфазно поле е W. С трифазна система са необходими три идентични проводника, всеки изчислен за текущата сила / l. и индукцията в въртящо се поле е 1,5 W.

Следователно за двуфазова система е необходимо по-голямо напречно сечение на проводниците и ротационното поле е създадено 1,5 пъти по-слабо, отколкото в трифазната система. Поради тези причини двуфазният ток, изобретен по-рано от трифазния ток (чешкият инженер Tesla), се използва в момента само в определени специални устройства.