large_110.jpgОсобливістю багатофазних систем є можливість створити в механічно нерухомому пристрої (наприклад, в статорі електричної машини) магнітне обертове поле. Якщо помістити в таке поле будь-яке електропровідне тіло або магніт, то відбувається обертовий момент. Це явище покладене в основу дії асинхронних і синхронних електродвигунів а також генераторы.

Вздовж осі котушки, що обтікає змінним струмом, існує пульсуюче магнітне поле. Дійсно, якщо прийняти для деякого моменту часу напрям струму таким, як це показано в перетині котушки на рисунку. 1а (хрестик – струм направлений від спостерігача, крапка – до спостерігача), то відповідно до правила право ходового гвинта, магнітний потік і магнітна індукція будуть направлений уздовж осі котушки в напрямі, позначеному знайомий «плюс». Нехай цей момент часу t1 доводиться на напівперіод синусоїдального струму, коли струм має позитивне значення (мал. 1б).

xv8j.jpg

Припустимо, що магнітна індукція змінюється пропорційно струму (це може мати місце тільки в лінійному колі). Тоді з подальшим зростанням струму, індукція магнітного поля наростатиме, досягне максимуму, потім почне спадати, залишаючись направленою так само, як і у момент t1 і лише після переходу струму через нуль, зміниться напрям магнітного поля (індукції). Таким чином, в розглянутому прикладі накладаються один на одного два процеси: зміна магнітній індукції в часі (за синусоїдальним законом В = Вт sin щt) і в просторі.

Тепер звернемося до трифазної системі. Візьмемо три котушки з трьома струмами, створюючими трифазну систему і розмістимо їх в просторі під кутом 120° один щодо одного (мал. 2а – в). Позитивні напрями осей трьох котушок позначені + 1 + 2 і + 3. Вздовж осі кожної котушки утворюється пульсуюче магнітне поле, проте всі три поля накладатимуться одне на одне, і в активній зоні котушок існуватиме єдине результуюче магнітне поле, що характеризується вектором сумарної магнітної індукції.

xv9g.jpg

На мал. 2в розглянуті послідовно три моменти часу t1, t2, t3, для яких побудовані вектори магнітної індукції кожної фази і результуючий вектор В. У момент t1 струм в котушці А (і магнітна індукція) позитивний і максимальний, а струми в котушках В і С однакові, негативні і складають половину від струму в котушці t1. Результуючий вектор магнітної індукції направлений по осі тієї котушки, в якій струм максимальний: в даному випадку по осі котушки А. У момент t2 струм в котушці А зменшився:

xv10l.jpg

струм в котушці С дорівнює йому, але негативний, струм в котушці В дорівнює нулю; результуючий вектор магнітної індукції «обернувся» на кут 30° убік, відповідний чергуванню фаз (за годинниковою стрілкою). У момент t3 струми в котушках А і В однакові, позитивні і дорівнюють половині амплітудного значення, а струм в котушці С негативний і максимальний. Результуючий вектор магнітної індукції розміщується в негативному напрямі осі котушки С. За період синусоїдального струму вектор результуючої магнітної індукції зробить повний поворот на 360°, отже, він обертатиметься з кутовою швидкістю, відповідній частоті змінного струму.

Магнітне поле, вектор магнітної індукції якого обертається в просторі, називається магнітним обертовим полем.

Магнітне обертове поле, вектор магнітної індукції якого не змінюється по величині і обертається з постійною кутовою швидкістю, називається круговим.

Якщо порушена геометрична або електромагнітна симетрія в трифазній електричній машині (амплітуди струмів окремих фаз не однакові відсутній струм в одній з фаз, обмотка однієї з фаз включена неправильно і т. п.), то магнітне обертове поле, стає еліптичним, тобто вектор результуючої магнітної індукції змінюється по величині і обертається із змінною кутовою швидкістю. Найкращі умови для роботи електричних машин створює кру¬говое обертове магнітне поле.

Voltstroy - интернет магазин электротехники