Kuidas toidub statoris pöörlev magnetväli?

Staatoris pöörleva magnetvälja loomise printsiip

Elektrimootoris genereeritakse staatoris pöörlev magnetväli läbi konkreetse protsessi, mis hõlmab elektromagnetismi põhilineprintsiipe. Siin on detailne selgitus:

Põhiprintsiibid

Pöörleva magnetväli tekkimine sõltub peamiselt kolmfaaslistest võnkuvast voolust ja kolmfaasiliste viksidest. Kui kolmfaasline võnkuv vool kohaldatakse staatori kolmfaasilistele viksidele (need viksid on ruumis elektrilises nurgas 120° eemale üksteisest), tekib staatori ja rooriku vahel pöörlev magnetväli. See protsess saab arusaadavaks järgmistel sammudel:

Kolmfaasliste võnkuvate voolude sisseviimine

Esiteks viiakse kolmfaaslik võnkuv vool sisse staatori kolmfaasilistesse vikside. Need kolm faasi võnkuvat voolu omavad sama sageduse, kuid nende vahele on 120° faasisuhete erinevus. See faasisuhete erinevus tagab, et voolu muutused ei toimu kooskõlas kõigis viksidess, vaid nad järjestnevad.

Magnetväljade tekke ja pööramine

Kui vool liigub viksidest, genereerib see nende ümber magnetväli. Kolmfaaslike voolude faasisuhete tõttu ei ole need magnetväljad staatilised, vaid neid liiguvad ajas ruumis. Konkreetsetes juhtudetes, kui ühes viksis olev vool jõuab oma maksimumini, siis muudes kahe viksis on voolud erinevatel tasanditel (nt üks on lähedal nullile ja teine läheneb maksimumile). Nendel voolu muutustel tekivad pidevad muutused magnetväli suunas ja tugevuses ruumis, moodustades pöörleva magnetväli.

Pöörleva magnetväli suund

Pöörleva magnetväli suund sõltub kolmfaasliku voolu fääsijärgest. Kui kolmfaaslik vool muutub U-V-W järjekorras, siis tekkinud pöörlev magnetväli pöörab ruumis päripäeva. Vastupidi, kui mingi kahe faasi voolujada muudetakse (nt U-W-V), siis pöörlev magnetväli hakkab pöörama vastupäeva.

Faktorid

Pöörleva magnetväli kiirus sõltub mitte ainult voolu sagedusest, vaid ka poolpaaride arvust. Kaks-pooltega mootoris on magnetväli pöördumiskiirus võrdne kolmfaasliku võnkuvate voolu muutumiskiirusega. Nelja-pooltega mootoris on pöörleva magnetväli kiirus aga pooleks väiksem.

Kokkuvõte

Lühidalt öeldes saavutatakse staatoris pöörlev magnetväli kolmfaasliku võnkuvate vooludega 120° faasisuhete erinevusega kolmfaasilistes viksidest. See konfiguratsioon võimaldab magnetväljal pidevalt liikuda ruumis, moodustades pöörleva magnetväli. Pöörleva magnetväli suunda saab muuta, reguleerides voolu fääsijärjestust; ja muutes voolu sagedust või magnetpoolide paari arvu, saab reguleerida pöörleva magnetväli kiirust. Selle printsiibi kasutatakse laialdaselt erinevates elektrimootorites, sealhulgas kolmfaasilistes induktiivsetes mootorites ja sinkroonmootorites.