Асинхронные машины

Принцип действия асинхронного двигателя
Получение вращающегося магнитного потока. Рассмотрим процесс получения вращающегося магнитного потока в асинхронном двигателе с тремя фазными обмотками статора, соединенными звездой. От источника питания к обмоткам подводится трехфазная система напряжения, под действием которой по обмоткам протекает трехфазная система токов.
(1)


Рис.5

Рис.14.5а

Мгновенные значения индукции в поле катушки, питаемых трехфазной системой токов будут:

В общей части поля эти магнитные индукции складываются векторно, образуя магнитную индукцию результирующего поля. Это поле удобно определить через составляющие по двум взаимно перпендикулярным осям.
Определим теперь составляющую результирующего поля по оси Х. Она будет равна алгебраической сумме проекций на эту ось мгновенных значений трех индукций:

Подставив теперь выражения индукции как синусоидальных величин, получим

Составляющая результирующего магнитного поля по оси У будет:

Или после подстановки значений индукций как синусоидальных величин

Результирующая магнитная индукция

т.е. результирующее поле постоянно по величине, а угол α, образуемый им осью У определяется из условия
, следовательно .
Магнитное поле вращается в плоскости осей катушек с угловой скоростью . Оно последовательно совпадает по направлению с осью той из катушек, ток в которой достигает максимального значения, т.е. оно вращается в направлении последовательности фаз трехфазной системы токов, питающих обмоток.
Создание вращающего момента. Созданный обмоткой статора вращающийся с частотой n₁ магнитный поток Ф₁, замыкаясь через ротор, пересекает проводники обмотки ротора и индуцирует в них ЭДС. Проводники обмотки ротора (как короткозамкнутого, так и фазного) образуют замкнутую цепь, и под действием ЭДС по ним протекает ток ротора. Ток ротора создает магнитный поток ротора Ф₂, направление которой определяется правилом «Буравчика». Этот магнитный поток складывается с магнитным потоком статора Ф₁ и образует суммарный магнитный поток Ф. Суммарный магнитный поток, деформированный относительно проводника ротора, создает силу F, действующую на проводник, направление можно определить по правилу левой руки, под действием которой ротор вращается с некоторой частотой n₂.
Направление вращения ротора совпадает с направлением вращения магнитного потока статора. Но частота вращения n₂ в режиме двигателя меньше n₁. Если представить, что n₂= n₁ проводники ротора не будут пересекаться вращающимися магнитным потоком, в них не будет индуцироваться ЭДС, по ним не потечет ток, не будет магнитного потока ротора, будет равна нулю.