Як у статорі виробляється обертове магнітне поле?

Принцип генерації обертового магнітного поля в статорі

У електродвигуні обертове магнітне поле у статорі генерується через специфічний процес, який включає фундаментальні принципи електромагнетизму. Ось детальне пояснення:

Основні принципи

Генерація обертового магнітного поля в основному залежить від трифазного перемінного струму та конфігурації трифазних обмоток. Зокрема, коли трифазний перемінний струм застосовується до трифазних обмоток на статорі (ці обмотки розташовані на 120° в електричному куті в просторі), утворюється обертове магнітне поле між статором і ротором. Цей процес можна зрозуміти через наступні кроки:

Введення трифазного перемінного струму

Спочатку трифазний перемінний струм вводиться до трифазних обмоток статора. Ці три фази перемінного струму мають однакову частоту, але фазовий зсув між ними становить 120°. Цей фазовий зсув забезпечує, що зміни струму не відбуваються одночасно у всіх обмотках, а чергуються послідовно.

Утворення магнітних полів та обертання

Коли струм протікає через обмотки, він генерує магнітне поле навколо них. Через фазовий зсув трифазних струмів ці магнітні поля не статичні, а рухаються через простір з часом. Зокрема, коли струм в одній обмотці досягає свого піку, струми в інших двох обмотках знаходяться на різних етапах (наприклад, один близький до нуля, а інший наближається до піку). Ці зміни струму призводять до того, що напрямок та сила магнітного поля неперервно змінюються в просторі, формуючи обертове магнітне поле.

Напрямок обертового магнітного поля

Напрямок обертового магнітного поля залежить від фазової послідовності трифазного струму. Якщо трифазний струм змінюється в порядку U-V-W, результативне обертове магнітне поле буде обертатися за годинниковою стрілкою в просторі. Навпаки, якщо послідовність струму будь-яких двох фаз обмотки буде переставлено (наприклад, стане U-W-V), обертове магнітне поле буде обертатися проти годинникової стрілки.

Фактори

Швидкість обертового магнітного поля не лише пов'язана з частотою струму, але й з кількістю пар полюсів. Для двигуна з двома полюсами швидкість обертання магнітного поля дорівнює швидкості зміни трифазного перемінного струму. Для двигуна з чотирма полюсами, однак, швидкість обертового магнітного поля зменшується удвічі.

Підсумок

У підсумку, обертове магнітне поле у статорі досягається за допомогою подачі трифазного перемінного струму з фазовим зсувом 120° до трифазних обмоток. Ця конфігурація дозволяє магнітному полю неперервно рухатися в просторі, формуючи обертове магнітне поле. За допомогою регулювання фазової послідовності струму можна змінити напрямок обертового магнітного поля, а змінюючи частоту струму або кількість пар магнітних полюсів, можна регулювати швидкість обертового магнітного поля. Цей принцип широко використовується в різних типах електродвигунів, включаючи трифазні асинхронні двигуни та синхронні двигуни.