Что такое асинхронное вращение?

Поместим во вращающееся магнитное поле металлическую рамку на осях так, чтобы ось вращения рамки совместилась с осью вращения поля. Поле будет пересекать рамку и индуктировать в ней ЭДС тем большую, чем быст­рее поле пересекает рамку, так как, согласно закону электромаг­нитной индукции,  е = -Blv.

Схема рамки во вращающемся магнитном поле

Схема рамки во вращающемся магнитном поле.

Направление ЭДЕ, индукти­руемых в двух сторонах рамки, можно определить по правилу правой руки.

Только необходимо учесть, что движение магнитного поля по отношению к проводнику равносильно движению проводни­ка в противоположную сторону. Следовательно, определяя напра­вление ЭДЕ, нужно поставить ладонь навстречу магнитным линиям, а отставленный большой палец направить против движения магнитного поля, тогда вытянутые четыре пальца укажут направление индуктиро­ванной ЭДС. Индуктируемые ЭДС в двух сторонах рамки направлены по отношению к витку, который образует рамка, т. е. они складываются.

Рамка представляет собой замкнутый виток, поэтому индуктированные в ней ЭДС вызывают некоторый индуктированный ток L. Воздействие вращающегося магнитного поля на этот ток создает две силы f=Bil, приложенные к двум сторонам рамки.

Схема получения вращающегося магнитного поля

Схема получения вращающегося магнитного поля.

Направление этих сил можно определить по правилу левой руки. Они образуют пару сил и создают вращающий момент, воздействующий на рамку. Под действием этого момента рамка должна вращаться в направлении вращения поля.

Однако чем быстрее будет вращаться рамка, тем относитель­но медленнее будут пересекать ее стороны линии магнитного вра­щающегося поля, т. е. будет уменьшаться скорость v движения поля по отношению к рамке. Вследствие этого будет понижаться сила тока i, индуктируемого в рамке. В свою очередь это вызывает ослабление вращающего момента, воздействующего на рамку. Если рамка догонит вращающееся поле, то ЭДС и ток в ней исчезнут, так как стороны рамки не будут пересекать­ся с вращающимся магнитным полем. Тогда вращающийся мо­мент, воздействующий на рамку, станет равным нулю.

По этим причинам рамка вращается медленнее поля с асин­хронной скоростью (от греч. слова «асинхронос» — неод­новременный), т. е. рамка делает оборот не одновременно с обо­ротом поля. Скорость вращения рамки ti2 оборотов в минуту устанавливается автоматически такая, чтобы вращающий мо­мент, создаваемый индуктированным током, равнялся тормозя­щему моменту, обусловленному трением в осях, трением о воз­дух и т. п. Чем больше механические силы, тормозящие рамку, тем медленнее она будет вращаться и тем больше будет сила тока, индуктируемого в ней.

http://www.youtube.com/watch?v=JM3btEXsPNw

При асинхронном вращении поле делает n1 оборотов в мину­ту, а подвижная часть, называемая обычно ротором, только п2 оборотов в минуту. Отставание ротора от поля характеризуется скольжением: S=(n1 – n2): n1

КОММЕНТАРИИ
  • Добавить комментарий

Top