Принцип образования вращающегося магнитного поля
На статоре трехфазной электрической машины имеются три обмотки (фазы), смещенные в пространстве относительно друг друга на 120 эл. град. Для простоты пока будем считать, что р=1, а, следовательно, электрические градусы равны геометрическим. На фазы подается трехфазный электрический ток:
(3.2)
Так как магнитопроводы машин ненасыщены, вектора магнитной индукции, создаваемые обмотками будут пропорциональны току и смещены в пространстве друг относительно друга на 120 геом. град.(рис. 3.8):
(3.3)
Рис. 3.9. Векторная диаграмма магнитных полей статора
Спроецируем вектора магнитной индукции обмоток на оси прямоугольной системы координат:
(3.4)
Подставив в (3.4) алгебраические значения векторов магнитной индукции обмоток из (3.3), получим:
(3.5)
Воспользовавшись известной формулой тригонометрии о сумме и разности синусов двух углов:
, (3.6)
получим:
(3.7)
Модуль вектора магнитной индукции будет равен:
. (3.8)
Тангенс угла поворота вектора магнитной индукции равен:
. (3.9)
Откуда
. (3.10)
Следовательно, вектор магнитной индукции равномерно вращается с угловой скорость ω.
Если число пар полюсов больше единицы, то за один период переменного тока вектор магнитной индукции поворачивается в пространстве на угол, соответствующий двум полюсным делениям, т.е. одной паре полюсов. Тогда частота вращения вектора магнитной индукции будет обратно пропорциональна числу пар полюсов и прямо пропорциональна частоте переменного тока:
. (3.11)
Частоту вращения вектора магнитного поля статора в электротехнике принято называть синхронной частотой вращения магнитного поля статора и измерять в об/мин:
, (3.12)
где f – техническая частота переменного тока [Гц].
Таким образом, при промышленной частоте 50 Гц максимальная синхронная частота вращения магнитного поля статора достигается при р=1 и равна 3000 об/мин.
При большем числе полюсов синхронная частота соответственно меньше (табл. 3.1):
Таблица 3.1
р | ||||||
n1, об/мин |
При необходимости получить большую частоту вращения магнитного поля статора необходимо увеличить частоту питающего напряжения. Ниже приведены наибольшие синхронные частоты при р=1 и различной частоте переменного тока (Табл. 3.2):
Таблица 3.2
f, Гц | |||||||
n1, об/мин |
Дата добавления: 2015-06-12; просмотров: 912;