Вращающееся магнитное поле трехфазного тока

Полезной особенностью трехфазного тока (как и любого многофазного) является его способность создавать вращающееся магнитное поле необходимое для работы трехфазных двигателей. С помощью вращающегося магнитного поля электрическая энергия преобразуется в механическую энергию.

Три (6, 9 и т.д.) одинаковых обмоток уложены в пазы статора со смещением относительно друг друга на углы 120˚ и подключены к трехфазной сети (между собой обмотки могут быть соединены звездой либо треугольником, зависит от рабочего напряжения двигателя). Напряжение, приложенное к обмоткам, сдвинуто относительно друг друга по фазе на 120˚, также сдвинуты относительно друг друга и протекающие в них токи. Магнитные потоки, создаваемые этими обмотками, также сдвинуты на углы 120˚. Определим суммарный магнитный поток трех обмоток в конкретные моменты времени (Положительный магнитный поток направлен из обмотки, а отрицательный в обмотку):

а) ωt=0˚;

б) ωt=120˚;

в) ωt=-120˚;

Таким образом, магнитный поток, оставаясь одинаковым по величине, вращается с угловой скоростью ω, равной круговой частоте протекающего тока. Направление вращения зависит от порядка чередования фаз. Вращающееся магнитное поле создает в роторе переменные ЭДС, в катушке ротора потекут переменные токи, взаимодействие которых с магнитным полем вызывает вращающий момент. Следовательно, ротор будет вращаться в ту же сторону, что и вращающееся магнитное поле. Скорость вращения магнитного поля определяется по формуле:

, где

p– число пар полюсов

f– частота

Недостаток трехфазных двигателей – невозможность плавной регулировки скорости вращения. Регулировка – ступенчатая, производится переключением числа обмоток.

В паспорте на трехфазный двигатель помимо рабочего напряжения и тока указывается величина скольжения (S):

, где

n₁ – скорость вращения двигателя

Так, как n₁<n, то двигатель называется асинхронным.