Вращающееся магнитное поле. Синхронные двигатели

Вращающееся магнитное поле – для его создания с помощью 3-хфазной системы токов нужны 3 катушки, сдвинутые в пространстве на угол 120* относительно друг друга.

При подключении обмоток 3-хфазной цепи, протекающие в обмотках токи, так же сдвинуты по фазе на 120* и по мере изменения пиковых значений тока в катушках результирующее магнитное поле всех 3-х катушек будет вращаться. Направление вращения зависит от последовательности максимальных значений тока в катушках.

Синхронный двигатель – это электрическая машина переменного тока, частота вращения ротора которого равна частоте вращения магнитного поля. В отличие от асинхронного двигателя, ротор представляет собой или постоянный магнит, или электромагнит постоянного тока.

Достоинства: постоянная частота вращения.

Недостатки: сложность пуска.

Т.к. частота магнитного поля неизменна, ротор необходимо раскрутить в сторону вращения магнитного поля.

Вопрос №27

Асинхронный двигатель.

Устройство.

Имеет две основные части: статор и ротор. В специальные пазы статора укладываются обмотки. Может состоять из 3, 6, 9-ти катушек. На роторе также имеется обмотка, которая может быть замкнутая сама на себя (короткозамкнутая обмотка); либо концы обмотки могут быть выведены через контактные кольца и щетки к пусковым или регулировочным реостатам (фазная обмотка). Последняя применяется, когда необходим высокий вращающий момент при запуске двигателя, либо регулировка частоты вращения.

Принцип действия асинхронного двигателя.

При включении двигателя в статоре образуется вращающееся магнитное поле, силовые линии которого пересекают обмотку ротора, индуцируя ЭДС. В результате в роторе создаются значительные токи. Возникшее вокруг этих токов магнитное поле, взаимодействует с вращающимся магнитным полем и заставляет вращаться ротор. Если обмотка выполнена фазной, то ограничивая токи, выведенные наружу реостатами, можем регулировать силу взаимодействия и частоту вращения. При увеличении механической нагрузки на валу частота вращения ротора уменьшается, увеличивается скорость изменения магнитного поля в роторе. В результате увеличивается электрический ток в обмотке ротора и его магнитное поле, что увеличивает вращающий момент. При уменьшении нагрузки происходит наоборот до установления равновесия в обоих случаях.

Вопрос №28

Синхронный генератор.

Обмотка возбуждения в синхронном генераторе располагается на роторе и получает питание постоянным током от стороннего источника. Обмотка ротора создает основное магнитное поле, вращающееся вместе с ротором. Линии магнитного поля пересекают обмотки статора, создавая в них ЭДС. Для обеспечения постоянства напряжения на выходе генератора, не зависимо от частоты вращения, применяется регулировка тока в обмотке ротора путем прерывания питающего напряжения. Чаще всего питание ротора обеспечивается от обмотки статора через выпрямительный мост. При этом запуск генератора при отсутствии питающего напряжения на роторе обеспечивается за счет остаточной намагниченности металла ротора.

Вопрос №29