Πώς παράγεται το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο στο στάτωρ;

Το πρίγκιπιο δημιουργίας ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου στο στάτωρ

Σε έναν ηλεκτρομηχανικό κινητήρα, το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο μέσα στο στάτωρ δημιουργείται μέσω ενός συγκεκριμένου διαδικαστικού προτύπου που περιλαμβάνει βασικά αρχής του ηλεκτρομαγνητισμού. Ακολουθεί μια λεπτομερής εξήγηση:

Βασικές Αρχές

Η δημιουργία ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου βασίζεται κυρίως στην τριφασική εναλλασσόμενη ρευστή και την διάταξη των τριφασικών πλεξίδων. Συγκεκριμένα, όταν η τριφασική εναλλασσόμενη ρευστή εφαρμόζεται στις τριφασικές πλεξίδες του στάτωρ (αυτές οι πλεξίδες είναι αποστασμένες 120° σε ηλεκτρικό γωνιακό μέτρο στο χώρο), δημιουργείται ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο μεταξύ του στάτωρ και του ρότωρ. Αυτή η διαδικασία μπορεί να κατανοηθεί μέσω των ακόλουθων βημάτων:

Εισαγωγή της τριφασικής εναλλασσόμενης ρευστής

Πρώτα, η τριφασική εναλλασσόμενη ρευστή εισάγεται στις τριφασικές πλεξίδες του στάτωρ. Αυτές οι τρεις φάσεις της εναλλασσόμενης ρευστής έχουν την ίδια συχνότητα, αλλά μια φάση διαφορά 120° μεταξύ τους. Αυτή η φάση διαφορά εξασφαλίζει ότι οι αλλαγές στη ρευστή δεν συμβαίνουν ταυτόχρονα σε όλες τις πλεξίδες, αλλά εναλλάσσονται σε ακολουθία.

Η Δημιουργία των Μαγνητικών Πεδίων και η Περιστροφή

Όταν η ρευστή ρέει μέσω των πλεξίδων, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο γύρω από αυτές. Λόγω της φάσης διαφοράς στις τριφασικές ρευστές, αυτά τα μαγνητικά πεδία δεν είναι στατικά, αλλά κινούνται μέσα στο χώρο με την πάροδο του χρόνου. Συγκεκριμένα, όταν η ρευστή σε μια πλέξιδα φτάνει στο κορύφωμά της, οι ρευστές στις άλλες δύο πλέξιδες είναι σε διαφορετικά στάδια (π.χ., η μία είναι κοντά στο μηδέν και η άλλη πλησιάζει το κορύφωμα). Αυτές οι αλλαγές στη ρευστή προκαλούν τη συνεχή αλλαγή της κατεύθυνσης και της ισχύος του μαγνητικού πεδίου στο χώρο, δημιουργώντας ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.

Η κατεύθυνση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου

Η κατεύθυνση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου εξαρτάται από τη σειρά φάσεων της τριφασικής ρευστής. Εάν η τριφασική ρευστή αλλάζει σε σειρά U-V-W, το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο θα περιστρέφεται προς τα δεξιά στο χώρο. Αντίθετα, εάν η σειρά ρευστής κάποιων δύο φάσεων των πλεξίδων αλλάξει (π.χ., γίνει U-W-V), το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο θα περιστρέφεται προς τα αριστερά.

Παράγοντες

Η ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου σχετίζεται όχι μόνο με τη συχνότητα της ρευστής, αλλά και με τον αριθμό των ζευγών πόλων. Για έναν δίπολο κινητήρα, η ταχύτητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου είναι ίση με το ρυθμό μεταβολής της τριφασικής εναλλασσόμενης ρευστής. Για έναν τετράπολο κινητήρα, ωστόσο, η ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου μειώνεται κατά το ήμισυ.

Σύνοψη

Συνοψίζοντας, το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο στο στάτωρ επιτυγχάνεται μέσω της παροχής τριφασικής εναλλασσόμενης ρευστής με φάση διαφορά 120° στις τριφασικές πλεξίδες. Αυτή η διάταξη επιτρέπει στο μαγνητικό πεδίο να κινείται συνεχώς στο χώρο, δημιουργώντας ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Με την προσαρμογή της σειράς φάσεων της ρευστής, η κατεύθυνση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου μπορεί να αλλάξει, ενώ με την αλλαγή της συχνότητας της ρευστής ή του αριθμού των ζευγών μαγνητικών πόλων, η ταχύτητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου μπορεί να ρυθμιστεί. Αυτή η αρχή χρησιμοποιείται ευρέως σε διάφορους τύπους ηλεκτρομηχανικών κινητήρων, συμπεριλαμβανομένων των τριφασικών επαναγωγικών κινητήρων και των συγχρονισμένων κινητήρων.