Чи можете ви пояснити, як працює трифазний асинхронний двигун і чому в нього немає обертового магнітного поля

Принцип роботи трифазних асинхронних двигунів (також відомих як асинхронні двигуни) залежить від електромагнітної сили, що генерується завдяки взаємодії обертового магнітного поля, створеного обмотками статора, з індукованим струмом у роторі. Одним із ключових ознак трифазного асинхронного двигуна є його здатність генерувати обертове магнітне поле, яке важливе для запуску та роботи двигуна. Нижче детально розглядається принцип роботи трифазного асинхронного двигуна та те, як він генерує обертове магнітне поле.

Принцип роботи трифазного асинхронного двигуна

• Обмотка статора: Статор — це нерухома частина двигуна, яка містить три набори обмоток, що відповідають кожній фазі трифазного чергового струму. Три набори обмоток просторово розташовані під кутом 120° один до одного. Коли на кожну з трьох обмоток застосовується трифазний черговий струм, вони генерують обертове магнітне поле.

• Обертове магнітне поле: Завдяки фазовій різниці трифазного чергового струму, магнітне поле, створене обмотками статора, має обертовий ефект у просторі. Це означає, що коли струм проходить через обмотки статора, напрямок та положення магнітного поля постійно змінюється, формуючи обертове магнітне поле.Напрямок цього обертового магнітного поля залежить від порядку фаз струму, тобто A-B-C або навпаки.

• Ротор: Ротор — це обертача частина двигуна, яка зазвичай складається з провідників (наприклад, медних або алюмінієвих прутьїв), що формують замкнутий контур у серцевині ротора. Коли обертове магнітне поле перетинає провідники ротора, у них індукується струм (за законом Фарадея електромагнітної індукції).

• Електромагнітна сила та момент: Індукований струм взаємодіє з обертовим магнітним полем, створюючи силу Лоренца, яка приводить до обертання ротора. Оскільки швидкість ротора завжди нижча за синхронну швидкість, існує проскід (проскід), що є причиною постійного моменту, що генерується асинхронним двигуном.

Чому відбувається обертове магнітне поле?

Обертове магнітне поле викликається фазовою різницею трифазного чергового струму в обмотках статора. Більш конкретно:

• Фазова різниця: Фазова різниця між кожною фазою трифазного чергового струму становить 120°, що означає, що піки та нулі струму зміщуються у часі.

• Просторове розташування: Обмотки статора розташовані під кутом 120° одне до одного у просторі, так що коли струм проходить через обмотки, магнітне поле формує обертовий ефект у просторі.

Чому потрібне обертове магнітне поле?

Важливість обертового магнітного поля для трифазного асинхронного двигуна полягає в тому, що:

• Здатність до запуску: Обертове магнітне поле надає стартовий момент, який призводить до обертання нерухомого ротора.

• Плавне функціонування: Після запуску обертове магнітне поле продовжує взаємодіяти з індукованим струмом у роторі, створюючи постійний момент, що дозволяє двигуну працювати плавно.

• Ефективна передача: Обертове магнітне поле дозволяє двигуну ефективно працювати в широкому діапазоні швидкостей, забезпечуючи хороше керування швидкістю.

Висновок

Принцип роботи трифазного асинхронного двигуна полягає в генерації моменту завдяки взаємодії обертового магнітного поля, створеного обмотками статора, та індукованого струму у роторі. Обертове магнітне поле викликається фазовою різницею та просторовим розташуванням трифазного чергового струму в обмотках статора. Обертове магнітне поле необхідне для запуску та постійної роботи двигуна, оскільки воно надає необхідний стартовий момент та постійний момент, необхідний для плавного функціонування. Тому трифазні асинхронні двигуни дійсно потребують та можуть генерувати обертове магнітне поле.