Получение вращающегося магнитного поля

Вращающееся магнитное поле можно создать с помощью 2-х или более катушек, сдвинутых в пространстве друг относительно друга на определенный угол. По этим катушкам должны также протекать токи одинаковой частоты, имеющие сдвиг по фазе j.

Простейшей и распространенной такой системой является пара катушек, имеющая пространственный сдвиг осей 90^о и обтекаемая токами, имеющими фазовый сдвиг j=90 эл. град ( рис. 3.1).

 

 

 

Рис. 3.1

 

, (3.2)

, (3.3)

, (3.4)

Из последнего выражения следует, что a=wt. Так как w=const, то угол поворота a вектора пропорционален времени. Следовательно, вектор , начало которого зафиксировано в точке пересечения осей катушек, равномерно вращается в пространстве.

 

 

Рис. 3.2

 

Если пространственный сдвиг осей двух катушек будет отличаться от 90° или фазовый сдвиг токов не будет равен 90 эл. град, или амплитуды полей В_АХ и В_ВУ не будут одинаковыми, то ВМП будет иметь эллиптический характер, что вызовет увеличение потерь в роторе и снижение КПД машины. Поэтому ЭМ такой конструкции на большие мощности не выпускаются. ВМП в трехфазных асинхронных двигателях (АД) создается системой трех катушек (фаз А, В, С), сдвинутых в пространстве на угол 120° и подключенных к трехфазной сети переменного тока, обеспечивающей фазовый сдвиг между токами в 120 эл. град. При этом обмотками статора создается ВМП, амплитуда которого B_экв=1,5B_m, где В_m–максимальная индукция, создаваемая обмоткой каждой фазы. Строгое доказательство этого факта приведено, например, в [2].