Kako je v statorju ustvarjen vrteči se magnetno polje?

Načelo ustvarjanja vrtečega se magnetnega polja v statorju

V električnem motorju se vrteče se magnetno polje znotraj statorja generira skozi specifičen proces, ki vključuje temeljna načela elektromagnetizma. Tukaj je podrobno razlaganje:

Osnovna načela

Generiranje vrtečega se magnetnega polja se glavno oslanja na trofazni izmenični tok in konfiguracijo trofaznih ovitev. Specifično, ko se trofazni izmenični tok pripne k trofaznim ovitvam na statorju (te ovitve so razmaknjene za 120° v električnem kotu v prostoru), se med statorjem in rotorjem ustvari vrteče se magnetno polje. Ta postopek se da razumeti preko naslednjih korakov:

Uvod trofaznega izmeničnega toka

Najprej se trofazni izmenični tok vnese v trofazne ovitve statorja. Te tri faze izmeničnega toka imajo enako frekvenco, a fazni odmik 120° med seboj. Ta fazni odmik zagotavlja, da spremembe toka ne nastopijo istočasno v vseh ovitvah, ampak se nadomeščajo zaporedoma.

Oblikovanje magnetnih polj in vrtenje

Ko tok teče skozi ovitve, ustvari okoli njih magnetno polje. Zaradi faznega odmika v trofaznem toku ta magnetna polja niso statična, temveč se premikajo skozi prostor časa. Specifično, ko doseže tok v eni ovitvi svojo vrhovno vrednost, so toki v drugi dveh ovitvah v drugačnih fazah (na primer, eden je blizu nič in drugi se približuje vrhu). Te spremembe toka povzročajo, da se smer in moč magnetnega polja neprekinjeno spreminja v prostoru, kar oblikuje vrteče se magnetno polje.

Smer vrtečega se magnetnega polja

Smer vrtečega se magnetnega polja je odvisna od faznega zaporedja trofaznega toka. Če se trofazni tok spreminja v zaporedju U-V-W, bo rezultirajoče vrteče se magnetno polje v prostoru vrtilo v smeri urinega kazalca. Na drugi strani, če se zaporedje katere koli dveh faz ovitev zamenja (na primer, postane U-W-V), bo vrteče se magnetno polje vrtilo v nasprotni smeri.

Faktorji

Hitrost vrtečega se magnetnega polja je povezana ne le s frekvenco toka, temveč tudi s številom parov polov. Za dvopolni motor je hitrost vrtenja magnetnega polja enaka hitrosti sprememb trofaznega izmeničnega toka. Za štiripolni motor pa je hitrost vrtečega se magnetnega polja razpolovljena.

Povzetek

V skladu s povzetkom se vrteče se magnetno polje v statorju dosegne z opskrbivanjem trofaznega AC toka z faznim odmikom 120° v trofazne ovitve. Ta konfiguracija omogoča, da se magnetno polje neprekinjeno premika v prostoru, kar oblikuje vrteče se magnetno polje. S prilagoditvijo faznega zaporedja toka se lahko spremeni smer vrtečega se magnetnega polja, in s spreminjanjem frekvence toka ali števila parov magnetnih polov se lahko regulira hitrost vrtečega se magnetnega polja. To načelo se široko uporablja v različnih vrstah električnih motorjev, vključno s trofaznimi indukcijskimi motorji in sinhronnimi motorji.