Принцип трехфазного двигателя

Принцип работы трехфазного двигателя основан на концепции трехфазного переменного тока и вращающегося магнитного поля. Трехфазный переменный ток — это переменный ток, состоящий из трех синусоидальных волн с разностью фаз 120 градусов. В практических приложениях обычно применяется трехфазный четырехпроводный метод питания, то есть трехфазные линии (A, B, C) и нейтральная линия (N). Для генерации и передачи трехфазного переменного тока требуется специальное силовое оборудование, такое как генераторы, трансформаторы и распределительные шкафы.

В трехфазном двигателе вращающееся магнитное поле создается трехфазным переменным током. Когда ток и напряжение трехфазного переменного тока изменяются с течением времени, в обмотке статора двигателя создается синтетическое магнитное поле. Поскольку разность фаз трехфазного переменного тока составляет 120 градусов, синтетическое магнитное поле также будет вращаться с течением времени. Это вращающееся магнитное поле заставит ротор двигателя вращаться вместе. В частности, когда между осью вращающегося магнитного поля и осью магнитного поля ротора существует определенный угол, на магнитное поле ротора будет воздействовать магнитная сила и генерироваться крутящий момент. Этот крутящий момент заставит ротор двигателя вращаться в направлении вращающегося магнитного поля. Когда ось вращающегося магнитного поля совпадает с осью магнитного поля ротора, крутящий момент достигает значения, и скорость двигателя также достигает значения в это время. Поскольку вращающееся магнитное поле продолжает вращаться, крутящий момент постепенно уменьшается, и скорость двигателя также постепенно уменьшается. Когда вращающееся магнитное поле снова совпадает с осью магнитного поля ротора, крутящий момент снова достигает значения, и этот цикл повторяется для достижения непрерывной работы двигателя.

Трехфазный двигатель в основном состоит из двух частей: статора и ротора. Статор — это неподвижная часть двигателя, состоящая главным образом из сердечника статора, обмотки статора и рамы. Сердечник статора обычно изготавливается из ламинированных листов кремниевой стали для уменьшения магнитного сопротивления и увеличения магнитной проницаемости. Обмотка статора представляет собой катушку двигателя, обычно намотанную высокопрочным эмалированным проводом. Ротор — это вращающаяся часть двигателя, состоящая главным образом из сердечника ротора, обмотки ротора и вала. Сердечник ротора также обычно ламинируют листами кремниевой стали для уменьшения магнитного сопротивления и увеличения магнитной проницаемости. Обмотка ротора – это еще одна катушка двигателя, обычно намотанная высокопрочным эмалированным проводом. Два конца обмотки ротора подключены к внешнему источнику питания через контактные кольца для обеспечения подачи питания во время вращения.

Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой тип асинхронного двигателя, одновременно питаемого трехфазным переменным током напряжением 380 В (разница фаз 120 градусов). Скорость его ротора ниже скорости вращающегося магнитного поля. Обмотка ротора генерирует электродвижущую силу и ток за счет относительного движения между обмоткой ротора и магнитным полем и взаимодействует с магнитным полем, создавая электромагнитный крутящий момент для достижения преобразования энергии. По сравнению с однофазными асинхронными двигателями трехфазные асинхронные двигатели имеют лучшие эксплуатационные характеристики и позволяют экономить различные материалы.