Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) ( 63 ) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (63)

определяется вектором Uна лампе, включенной в фазу С, - вектором Uqq,. Так как Ug, > Уо» то лампа в фазе В будет гореть более ярко, чем лампа в фазе С. Следовательно, если фазу трехфазной системы ЭДС, к которой подключен конденсатор, принять за фазу А, то фаза, к которой окажется подключенной ярко горящая лампа, есть фаза В, а фаза с тускло горящей лампой - фаза С.

Одним из важнейших свойств многофазных и, в частности, трехфазных токов является их способность создавать круговое вращающееся магнитное поле.

§ 6.17. Магнитное поле катушки с синусоидальным током. Магнитное поле одной катушки, по которой протекает синусоидальный ток, представляет собой пульсирующее (не вращающееся) магнитное поле. На рис. 6.24, а изображена катушка, по которой проходит синусоидальный ток / = sin to/. Магнитное поле характеризуется

вектором магнитной индукции В. Направление В определяется направлением намотки катушки и направлением тока в ней в данный момент времени. Пусть буква Н означает начало, а /( - конец катушки. Если ток входит в зажим Н и выходит из зажима К (это направление тока будем считать положительным: ему соответствует интервал времени от О до л), то вектор магнитной индукции направлен вверх по осевой линии катушки. В следующий полупериод, когда ток отрицателен, вектор В направлен вниз (пунктир на рис. 6.24, а). Таким образом, геометрическим местом концов вектора В является ось катушки.

-т § 6.18. Получение кругового вращающегося магнитного поля.

Круговое вращающееся магнитное поле представляет собой магнитное поле, вектор результирующей магнитной индукции которого имеет постоянное значение и вращается с постоянной угловой ско-ростью О) (рис. 6.24, б).

о» Расположим три одинаковые катушки так, чтобы их оси были смещены на 120° относительно друг друга (рис. 6.25, а). Присоединим катушки к симметричной трехфазной системе ЭДС. Пусть токи входят в начале катушек Н и изменяются следующим образом:

/j sin (о/; 1 = 1 „ sin (со/- 120°); 1з==/, sin((o-f 120°).

Под пульсирующим полем понимают поле, вектор магнитной индукции которого меняется (пульсирует) вдоль оси, создающей его катушки с током.



in . Jl



Рис. 6.25

Графики токов изображены на рис. 6.25, б. Каждый из токов создает пульсирующее поле, направленное вдоль оси своей катушки.

Положительное направление оси первой катушки обозначим -f-1, второй--[-2, третьей--[-3, магнитную индукцию первой катушки обозначим Б,, второй - fig* третьей - В. Тогда

В, = В sino)/; 2 = sin (w/ - 120°);

Бз = sin (o)/+ 120°).

Изобразим векторами в пространстве мгновенные значения Б,, 2, 3 и результирующую индукцию для моментов времени (о/ = О, я/2, я, Зя/2 (рис. 6.26, а - г). Запишем алгебраическую сумму проекций векторов магнитных индукций Б,, В, В на оси х и у декартовой системы координат (см. рис. 6.25, в), совместив ось х с осью / и ось у с осью -[-/•

В, = В cos 30° - Бз cos 30° - 1,5 BJ\ Ву = В,~ Bcos 60° - 4 cos 60° = 1,5 В.






Мгновенные значения проекций векторов магнитной индукции на оси X и

В= - 1,5 cos О)/; Ву= 1,5 В sin (о/.

Результирующая индукция по модулю В = jBl ~\- Bf = 1,5Б и составляет угол р с осью - х: tgP = - Ву/В= tgo)/, т. е. угол

С увеличением времени вектор результирующей магнитной индукции, оставаясь по модулю равным вращается с угловой скоростью О) по направлению от начала первой катушки с током sino)/ к началу второй катушки с током sin((o/ - 120°), т. е. вектор результирующей магнитной индукции вращается в сторону катушки с отстающим током.

Если ток sin(a)/ - 120°) пропустить по третьей, а ток sin(a)/ -f 120°) - по второй катушке, то направление вращения поля изменится на обратное.

Если произойдет обрыв одной из фаз или ток в ней по амплитуде не будет равен току в какой-либо другой фазе или сдвинут по фазе не на 120 °, то образуется эллиптическое вращающееся поле. При возникновении его конец вектора результирующей магнитной индукции будет скользить по эллипсу.

Для того чтобы усилить вращающееся магнитное поле, внутрь катушек помещают полый или сплошной ферромагнитный цилиндр, а стороны катушек заключают в пазы внешнего ферромагнитного цилиндра (рис. 6.27).

Вращающееся магнитное поле используют в электрических двигателях.

Обратим внимание на то, что пульсирующее поле (см. § 6.17) можно представить в виде суммы двух вращающихся в противоположные стороны с угловой скоростью (О магнитных полей. Действительно,

В sino)/ = -(е- - e-i") = 0,5В [е/И-9о°) е-Л--")].

Вектор 0,5 В Qi{ft-9o°) вращается против часовой стрелки, вектор 0.5Б -1-90°) - часовой.

§6.19. Принцип работы асинхронного двигателя. Наиболее распространенным в промышленности типом двигателя переменного тока является трехфазный асинхронный двигатель. В нем имеется Неподвижная часть - статор, в пазах которого помещены три катушки, создающие круговое вращающееся магнитное поле, и подвижная часть - ротор, в пазах которого находятся три замкнутые На себя или на внешнее сопротивление катушки (рис. 6.27). Катушки на рис. 6.27 даны вразрез, торцовые части катушек не показаны;



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) ( 63 ) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114)