8953611519

Badanie masryn elektrycznych prądu przemiennego

Jest to pole wirujące dwubiegunowe. Kierunek wirowania pola magnetycznego uzwojenia dwufazowego można zmienić przez zamianę początku z końcem uzwojenia jednej z faz, czyli przez zmianę zwrotu prądu w uzwojeniu jednej z faz stojana, co łatwo sprawdzić opisanym wyżej sposobem.

Analogicznie można wykazać, że trzy jednakowe uzwojenia (cewki) rozmieszczone symetrycznie na obwodzie stojana, co 120° i zasilane prądami przesuniętymi w fazie, co 120° wytwarzają dwubiegunowe wirujące pole magnetyczne, co pokazano na rys. 5.5.

Rys. 5.5. Powstawanie pola magnetycznego wirującego w stojanie o uzwojeniu trójfazowym: a) przebiegi prądów; b), c), d), e) obrazy pola w chwilach odpowiednio: t = 0,f=T/12,f = T/6. t = T/4. co odpowiada kątom odpowiednio: 0*, 30*, 60* i 90*.

Źródło: opracowanie własne na podstawie [8|

Początki uzwojeń oznaczono Ul, VI, Wl, a końce przez U2, V2, W2. Gdy prąd danej fazy ma wartość dodatnią, to płynie od początku jej uzwojenia do końca, a przy wartości ujemnej od końca do początku. Poglądowe obrazy pola magnetycznego dla chwil czasu t ■ 0; t» T/12 (30°), t « T/6 (60°), t ■ T/4 (90°), przedstawiono na kolejnych rysunkach.

Dla chwili czasu t = 0 prąd i,= 0 zaś 1,= 0,8661„ a i_s= -0,866!_. Prądy płynące w tych cewkach wytwarzają pole magnetyczne dwubiegunowe, zgodne z osią poziomą układu współrzędnych, tzn. tworzy z osią kąt zero stopni. W chwili czasu t ■ T/6 (30°) prąd i„= i_t= 0,5 I,, zaś l₅* - Obraz pola magnetycznego, jakie wytwarzają prądy płynące w tych cewkach pokazany jest w części (c) rysunku. Jak łatwo zauważyć jest to pole dwubiegunowe, które zostało obrócone o kąt 30° w stosunku do przedniego położenia. Analizując obraz pola w kolejnych chwilach czasowych, można zauważyć, że pole to wykona jeden pełny obrót w czasie jednego okresu. Na jedną sekundę przypadnie f obrotów pola magnetycznego wirującego. Można tak uzwoić stojan, aby cewki (układu trójfazowego zasilania prądem) wytwarzały pole magnetyczne o dowolnej parzystej liczbie 2p biegunów (p ■ 1, 2, 3,... oznacza liczbę par biegunów). Pole magnetyczne wirujące wielobiegunowe wykonuje w czasie jednego okresu obrót o 1/p części obwodu, a w czasie jednej sekundy, f/p obrotów, gdzie f to częstotliwość napięcia zasilania. I tak np. dla stojana nawiniętego cewkami wytwarzającymi dwie pary biegunów jeden pełny obrót pola uzyska się po czasie dwóch okresów, tzn. że pole wiruje dwa razy wolniej niż przy jednej parze biegunów. Dlatego prędkość kątową (obrotową) pola magnetycznego wirującego wyraża się wzorem:

<°_f = [rad/s]

(4)

(5)

Liczba par biegunów p jest liczbą naturalną, zatem przy f ■ 50 Hz pole magnetyczne może się obracać z jedną z podanych poniżej prędkości obrotowych n, zwanych prędkościami synchronicznymi:

3000 (p » 1). 1500 (p» 2), 1000 (p = 3), 750 (p = 4), 600 (p = 5),...

Aby zmienić zwrot prędkości kątowej pola magnetycznego, wytworzonego przez uzwojenie trójfazowe, należy zamienić ze sobą dwa dowolne przewody fazowe układu zasilającego dane uzwojenie.

5.3. Zasada działania silnika indukcyjnego

Silnik indukcyjny składa się ze stojana zaopatrzonego w uzwojenie wytwarzające pole magnetyczne wirujące i z wirnika. Uzwojenia stojana są wykonywane

67