Принцип действия синхронных и асинхронных электродвигателей

При помощи вращающегося магнитного поля электрическая энер­гия преобразуется в механическую. Для этой цели служат электрические трехфазные двигатели — синхронные и асинхронные, из ко­торых наиболее распространены последние.

Асинхронный двигатель в разрезе

Асинхронный двигатель с фазным ротором в разрезе: 1 – станина, 2 – обмотка статора, 3 – ротор, 4 – контактные кольца, 5 – щетки.

Поместим во вращающееся магнитное поле замкнутый виток в виде прямоугольной рамки (рис. 1а).

При вращении поля проводники рамки пересекаются линиями магнитной индукции, в силу чего в них наводится э. д. с. Направле­ние э. д. с. определено по правилу правой руки и отмечено на рисунке крестиком и точкой.

Применяя правило правой руки, нужно учитывать относительное движение проводников рамки против вращающегося поля. Под дей­ствием э. д. с. в рамке образуется ток такого же направления. Но проводники с током в магнитном поле испытывают действие электро­магнитных сил, направленных в соответствии с правилом левой руки. Относительно оси рамки электромагнитные силы образуют момент, под действием которого рамка вращается в сторону вращения поля.

Скорость рамки всегда меньше скорости поля n < n0 (рамка «сколь­зит» относительно поля). Благодаря скольжению в рамке наводится э. д. с, образуются ток и электромагнитные силы.

Асинхронный и синхронный двигатели

Рисунок 1 а)асинхронный двигатель, б)синхронный двигатель.

Скольжение оценивается величиной в процентах:

S= [(n0 – n) : n0] x 100

Вращение рамки со скоростью поля невозможно, так как при n = n0 поле не пересекает проводников рамки, не наводится э. д. с, отсутствуют ток и электромагнитные силы.

Электрические двигатели, работающие по этому принципу, назы­вают асинхронными.

Если вместо короткозамкнутой рамки в магнитном поле поместить постоянный магнит или электромагнит с постоянным током в его обмотке, то благодаря взаимодействию вращающегося поля с полем постоянного магнита образуется вращающий момент, также направ­ленный в сторону вращения поля (рис. 1 б).

http://youtu.be/MkuwnNWFP-I

Постоянный магнит в постоянном магнитном поле стремится за­нять положение, при котором ось полюсов магнита в направлении от южного полюса к северному совпадает с направлением внешнего поля. Постоянный магнит «увлекается» за вращающимся полем, т. е. вращается в ту же сторону и с той же скоростью, что и поле:

n = n0

Электрические двигатели, работающие по такому принципу, назы­вают синхронными.

КОММЕНТАРИИ
  • Добавить комментарий

Top