Miten kiertävä magneettikenttä tuotetaan statorissa?

Staattisen magneettikentän luomin periaate

Sähkömoottorissa staattisen osan kiertävä magneettikenttä luodaan tietyllä tavalla, joka perustuu sähkömagneettisuuden perusperiaatteisiin. Tässä yksityiskohtainen selitys:

Perusperiaatteet

Kiertävän magneettikentän luomisessa keskeinen rooli kuuluu kolmivaiheisele vaihtosähkölle ja kolmivaiheisten kympien asetteluun. Kun kolmivaiheinen vaihtosähkö (jossa vaiheet ovat 120° erossa toisistaan sähköisessä kulmassa) annetaan staattisen osan kolmivaiheisiin kympiin, syntyy kiertävä magneettikenttä staatin ja rataatin välillä. Prosessi voidaan ymmärtää seuraavien vaiheiden avulla:

Kolmivaiheisen vaihtosähkön käyttöönotto

Ensinnäkin kolmivaiheinen vaihtosähkö tuodaan staattisen osan kolmivaiheisiin kympiin. Nämä kolme vaihetta ovat samassa taajuudessa, mutta niillä on 120° ero toisistaan. Tämä vaiheero vaikuttaa siihen, että sähkövirta ei muutu samaan aikaan kaikissa kyminissä, vaan se tapahtuu vuorotellen.

Magneettikenttien muodostuminen ja kiertäminen

Kun virta kulkee kyminissä, se luo magneettikentän niiden ympärille. Kolmivaiheisten virtojen vaiheero takaa, että nämä magneettikentät eivät ole paikallisia, vaan ne liikkuvat ajan myötä tilassa. Erityisesti, kun yhden kyminen virta saavuttaa huipunsa, muiden kahden kyminen virta on eri vaiheessa (esimerkiksi yksi on lähellä nollaa ja toinen lähestyy huippua). Nämä virtamuutokset aiheuttavat magneettikentän suunta- ja voimakkuuden jatkuvan muutoksen tilassa, mikä muodostaa kiertävän magneettikentän.

Kiertävän magneettikentän suunta

Kiertävän magneettikentän suunta riippuu kolmivaiheisen sähkövirran vaihejärjestyksestä. Jos kolmivaiheinen sähkövirta muuttuu U-V-W-järjestyksessä, tuloksena oleva kiertävä magneettikenttä kiertää myötäpäivään tilassa. Vastaavasti, jos minkä tahansa kahden vaiheen järjestys kyminissä vaihdetaan (esimerkiksi U-W-V), kiertävä magneettikenttä kiertää vastapäivään.

Tekijät

Kiertävän magneettikentän nopeus riippuu sekä sähkövirran taajuudesta että magneettiparien lukumäärästä. Kaksi-paarimotorissa magneettikentän kiertonopeus on sama kuin kolmivaiheisen vaihtosähkövirran muutosnopeus. Neljä-paarimotorissa kiertonopeus on puolet tästä.

Yhteenveto

Yhteenvetona kiertävän magneettikentän luominen staattisen osan sisällä toteutetaan kolmivaiheisen vaihtosähkövirran, jolla on 120° vaiheero, antamisella kolmivaiheisiin kympiin. Tämä konfiguraatio mahdollistaa magneettikentän jatkuvan liikkeen tilassa, mikä muodostaa kiertävän magneettikentän. Sähkövirran vaihejärjestyksen säädöllä voidaan muuttaa kiertävän magneettikentän suuntaa, ja sähkövirran taajuuden tai magneettiparien määrän muuttamalla voidaan säätää kiertävän magneettikentän nopeutta. Tämä periaate on laajalti käytössä erilaisissa sähkömoottoreissa, mukaan lukien kolmivaiheiset induktiomoottorit ja synkronimoottorit.