Jedną z głównych zalet obwodów trójfazowych jest możliwość uzyskania wirujących pól magnetycznych, które leżą u podstaw działania najpopularniejszych typów silników asynchronicznych. Zasadę otrzymywania wirującego pola magnetycznego można zilustrować na przykładzie dwóch wzajemnie prostopadłych cewek. Rysunek 2.20 przedstawia przekrój jednego zwoju każdej cewki zasilanej prądami sinusoidalnymi ja 1 I ja 2 . Pod wpływem tych prądów w miejscu przecięcia cewek powstają pola magnetyczne indukowane (prąd płynie od końca oznaczonego znakiem „ X" do końca " .» ): B 1 = B m sinwt I B 2 = B m koszt . Wynikowy wektor indukcji magnetycznej
tj. uzyskuje się powstałe pole magnetyczne, wirujące zgodnie z ruchem wskazówek zegara z częstotliwością kątową w . W podobny sposób w układzie trójfazowym można wytworzyć wirujące pole magnetyczne, w którym prądy tworzą chwilowe wartości indukcji:
Rysunek 2.20 – Pole magnetyczne dwóch wzajemnie prostopadłych
cewki indukcyjne
Przedstawmy operator fazowy za = mi jot 2 p /3 . Następnie powstały wektor indukcji zostanie określony jako:
(2.52)
W ten sposób uzyskuje się powstałe pole magnetyczne o amplitudzie indukcji magnetycznej 1,5 V m , obracający się z częstotliwością kątową w zgodnie ze wskazówkami zegara.
Przy użyciu obrotowego pole magnetyczne w oparciu o zasadę działania trójfazowego silnik asynchroniczny. Wirujące pole magnetyczne w silniku asynchronicznym jest wytwarzane przez uzwojenia stojana. Pole to indukuje prądy indukcyjne w uzwojeniach wirnika. Oddziaływanie tych prądów z wirującym polem magnetycznym prowadzi do wytworzenia momentu obrotowego w kierunku obrotu pola. W rezultacie wirnik zaczyna obracać się z dużą prędkością ty (rpm), nieco mniejsza prędkość obrotowa pola magnetycznego ty n (stąd określenie „asynchroniczny”). Aby scharakteryzować stopień różnicy pomiędzy wskazanymi prędkościami obrotowymi, należy wprowadzić parametr
, (2.53)
zwane przesuwaniem. Aby uzyskać moment obrotowy, wartość poślizgu musi być większa od zera (zwykle s 0 = 0,02...0,04).
Generator synchroniczny
Wirnik maszyn synchronicznych obraca się synchronicznie z wirującym polem magnetycznym. Ponieważ prędkości obrotowe wirnika i pole magnetyczne są takie same, w uzwojeniu wirnika nie indukuje się żaden prąd. Dlatego uzwojenie wirnika otrzymuje energię ze źródła prąd stały. Konstrukcja stojana maszyny synchronicznej praktycznie nie różni się od budowy stojana maszyny asynchronicznej.
Zasilanie dostarczane jest do uzwojenia wirnika poprzez styki ślizgowe składające się z miedzianych pierścieni i szczotek grafitowych. Kiedy wirnik się obraca, jego pole magnetyczne przecina zwoje uzwojenia stojana, indukując w nich pole elektromagnetyczne. Aby uzyskać sinusoidalny kształt pola elektromagnetycznego, szczelinę pomiędzy powierzchnią wirnika a stojanem zwiększa się od środka nabiegunnika do jego krawędzi (rysunek 2.21).
Rysunek 2.21 – Generator synchroniczny
Częstotliwość indukowanego pola elektromagnetycznego (napięcie, prąd) generatora synchronicznego:
Gdzie R – liczba par biegunów wirnika generatora.
Silnik synchroniczny
Budowa stojana silnika synchronicznego jest podobna do budowy stojana silnika asynchronicznego. Wirnikiem silnika synchronicznego jest elektromagnes lub magnes trwały (rysunek 2.22). Zasadę działania silnika synchronicznego pokazano na rysunku. Wewnątrz magnesu N 1 S 1 umieszczony magnes NS. Jeśli magnes N 1 S 1 obrócić, pociągnie za sobą magnes NS. W trybie stacjonarnym prędkości obrotowe obu magnesów są takie same.
Do wału magnesu NS można zastosować obciążenie mechaniczne. Im większe jest to obciążenie, tym większy jest kąt opóźnienia osi magnesu NS od osi magnesu N 1 S 1.
Rysunek 2.22 – Silnik synchroniczny
W prawdziwym silniku pole magnetyczne zastępuje się polem magnetycznym wirującego stojana; w tym przypadku wirnik obraca się synchronicznie z polem magnetycznym stojana, opóźniając się o kąt A lub zatrzymuje się (wypada z synchronizacji) w przypadku przeciążenia. Zatem niezależnie od obciążenia wirnik zawsze obraca się ze stałą częstotliwością równą częstotliwości obrotu pola magnetycznego stojana: n 2 = n 1 = 60f/obr .
Stałość prędkości obrotowej jest ważną zaletą silnika synchronicznego. W wielu obszarach technologii wymagana jest ścisła stała prędkość obrotowa, na przykład podczas nagrywania i odtwarzania dźwięku. Wadą silnika synchronicznego jest trudność rozruchu: aby uruchomić, należy obrócić wirnik w kierunku obrotu pola stojana. W tym celu najczęściej stosuje się specjalne uzwojenie zwierane wbudowane w wirnik. W momencie uruchomienia silnik pracuje w trybie asynchronicznym. Gdy prędkość wirnika zbliża się do prędkości pola stojana, wirnik wchodzi w synchronizację i silnik pracuje jako silnik synchroniczny.
Silniki synchroniczne są szczególnie przydatne do napędzania wirników żyroskopowych. W przypadkach, gdy żyroskop wykorzystywany jest do szczególnie precyzyjnych pomiarów (np. w rakietach balistycznych), wirnik żyroskopu napędzany jest silnikiem synchronicznym. W tym przypadku prędkość wirnika zależy jedynie od konstrukcji silnika i częstotliwości prądu zasilającego, którą można stabilizować z bardzo dużą dokładnością.
Pytania autotestowe
1 Jak zmienia się indukcyjność zastępcza dwóch połączonych szeregowo cewek sprzężonych indukcyjnie, gdy są one włączane w sposób spójny?
2 Z jakich dwóch składników składa się rezystancja zastępcza poszczególnych gałęzi połączonych indukcyjnie, gdy są one połączone równolegle?
3 Jakie prawa i metody są stosowane przy obliczaniu obwodów sprzężonych indukcyjnie?
4 Czy uzwojenie wtórne transformatora rozmagnesowuje lub magnesuje uzwojenie pierwotne?
5 Jakie rodzaje połączeń można wykonać w obwodach trójfazowych?
Uzwojenie zwartego drutu składa się z m-części. Przesunięcie fazowe między polem elektromagnetycznym indukcyjnego wirującego pola magnetycznego stojana w dwóch sąsiednich prętach jest równe
p – liczba par biegunów silnika;
2 – liczba tur w każdej fazie.
Niech obwód wirnika będzie otwarty, tj. nie ma w nim prądu, na wirnik nie działają siły elektromagnetyczne i jest on nieruchomy. Gdy wirnik jest nieruchomy, częstotliwość pola elektromagnetycznego indukowanego w jego uzwojeniu jest równa częstotliwości prądów w obwodzie uzwojenia stojana.
f – częstotliwość sieci, 50 Hz;
Jeśli wirnik obraca się z częstotliwością n 2, zgodnie z wirującym polem magnetycznym stojana, wówczas częstotliwość pola elektromagnetycznego indukowanego uzwojenia zmniejszy się i stanie się równa
Jeśli obwód wirnika jest zamknięty, wówczas powstają w nim prądy:
1) Układ wielofazowy, w którym liczba faz m 2 = N w przypadku wirnika klatkowego.
2) Układ trójfazowy o liczbie faz m 2 = 3, w przypadku wirnika fazowego => prądy w uzwojeniu wirnika są podobne do prądów w uzwojeniach stojana, musi wzbudzać wirujące pole magnetyczne.
34. Robocze wirujące pole magnetyczne silnika asynchronicznego
n wzgl. jest częstotliwością obrotu tego pola względem wirnika.
Ponieważ sam wirnik obraca się w tym samym kierunku z częstotliwością n 2, następnie jego pole wiruje w przestrzeni z częstotliwością równą
Te. Pole wirnika obraca się synchronicznie z polem stojana, jest to charakterystyczny warunek całkowitego przeniesienia energii ze stojana na wirnik.
Po dodaniu wirujące pole magnetyczne stojana i wirnika tworzy robocze wirujące pole magnetyczne silnika asynchronicznego, które służy jako to samo ogniwo łączące między uzwojeniami stojana i wirnika, podobnie jak zmienne pole magnetyczne w rdzeniu transformatora, przenoszące energię z uzwojenie pierwotne do uzwojenia wtórnego. Właśnie to musi być znane pole robocze, aby analizować procesy w obwodach stojana i wirnika.
35. Charakterystyki mechaniczne silnika asynchronicznego
Dla stabilnej pracy silnika ważne jest, aby automatycznie ustaliła się równowaga między momentem obrotowym i momentem hamowania, wraz ze wzrostem obciążenia wału silnika moment hamowania wzrośnie, a moment obrotowy powinien odpowiednio wzrosnąć
P mech – moc mechaniczna na wale silnika;
2 – prędkość kątowa wirnika
To równoważenie momentów obrotowych dla pracującego silnika odbywa się w następujący sposób: wraz ze wzrostem obciążenia wału moment hamowania okazuje się większy niż moment obrotowy, w wyniku czego zmniejsza się prędkość wirnika i zwiększa się poślizg. Zwiększenie poślizgu powoduje wzrost momentu obrotowego. Równowaga momentów zostaje przywrócona wraz ze wzrostem poślizgu.
R 2 – opór czynny;
X ras.2 – indukcyjna reaktancja rozproszenia.
-Współczynnik mocy.
36) Budowa i zasada działania, obszary zastosowań maszyn elektrycznych prądu stałego (MPT)
MPT składa się z części stacjonarnej, w której wzbudzane jest główne pole magnetyczne, oraz części obrotowej, w której indukowana jest siła elektromagnetyczna. Prądy tego emf, oddziałując z głównym polem magnetycznym, wytwarzają moment obrotowy (w trybie silnika obraca się, w trybie generatora hamuje).
Część stała składa się z ramy i przymocowanych do niej słupków. Bieguny dzielą się na główne, w których wzbudzany jest główny strumień magnetyczny, oraz dodatkowe, które instaluje się w celu usprawnienia przełączania maszyny.
Zasada działania
Maszyna prądu stałego może pracować w dwóch trybach: silnikowym i generatorowym, w zależności od rodzaju dostarczanej do niej energii – jeśli elektryczna, wówczas maszyna elektryczna będzie pracować w trybie silnika elektrycznego, a jeśli mechaniczna, będzie działać w trybie generatora. Jednak maszyny elektryczne z reguły są projektowane przez producenta dla jednego określonego trybu pracy - albo jako generator, albo jako silnik elektryczny.
Obszar zastosowań
Maszyny elektryczne prądu stałego są wykorzystywane zarówno jako generator, jak i silnik. Najczęściej stosowane są silniki prądu stałego:
Są szeroko stosowane do napędzania urządzeń dźwigowych, takich jak silniki dźwigów.
Napędzany Pojazd jako silniki trakcyjne.
Do sterowania urządzeniami automatyki.
Do napędzania walcarek.
Do napędzania standardowych wind.
Warunki otrzymania:
1) obecność co najmniej dwóch uzwojeń;
2) prądy w uzwojeniach muszą mieć różną fazę
3) osie uzwojeń muszą być przesunięte w przestrzeni.
W maszynie trójfazowej z jedną parą biegunów (p=1) osie uzwojeń muszą być przesunięte w przestrzeni o kąt 120°, przy dwóch parach biegunów (p=2) osie uzwojeń muszą być przesunięte w przestrzeni o kąt 120° uzwojenia muszą być przesunięte w przestrzeni o kąt 60° itd.
Rozważmy pole magnetyczne wytwarzane za pomocą uzwojenia trójfazowego, które ma jedną parę biegunów (p = 1). Osie uzwojeń fazowych są przesunięte w przestrzeni o kąt 120°, a indukcje magnetyczne poszczególnych faz przez nie utworzone (BA, BB, BC) również są przesunięte w przestrzeni o kąt 120°.
Pola indukcji magnetycznej wytwarzane przez każdą fazę, jak również napięcia dostarczane do tych faz, mają charakter sinusoidalny i różnią się fazą o kąt 120°.
Zasada działania
Do uzwojenia stojana przykładane jest napięcie, pod wpływem którego prąd przepływa przez te uzwojenia i wytwarza wirujące pole magnetyczne. Pole magnetyczne działa na pręty wirnika i zgodnie z prawem indukcji magnetycznej indukuje w nich emf. Pod wpływem indukowanego pola elektromagnetycznego w prętach wirnika powstaje prąd. Prądy w prętach wirnika wytwarzają własne pole magnetyczne prętów, które oddziałuje z wirującym polem magnetycznym stojana. W rezultacie na każdy pręt działa siła, która sumując się na okręgu, tworzy obrotowy moment elektromagnetyczny wirnika.
Przyjmując początkową fazę indukcyjną w fazie A (φA) równą zeru, możemy napisać:
Indukcja magnetyczna powstałego pola magnetycznego jest określona przez sumę wektorów tych trzech indukcji magnetycznych.
Znajdźmy powstałą indukcję magnetyczną za pomocą diagramów wektorowych, konstruując je dla kilku momentów w czasie.
Narysuj diagramy wektorowe
Jak wynika z diagramów, indukcja magnetyczna B powstałego pola magnetycznego maszyny obraca się, pozostając niezmieniona. W ten sposób trójfazowe uzwojenie stojana wytwarza w maszynie okrągłe wirujące pole magnetyczne. Kierunek obrotu pola magnetycznego zależy od kolejności przemienności faz. Wielkość powstałej indukcji magnetycznej.
Częstotliwość obrotu pola magnetycznego zależy od częstotliwości sieci i liczby par biegunów pola magnetycznego.
, [obr/min].
W tym przypadku częstotliwość wirowania pola magnetycznego nie zależy od trybu pracy maszyny asynchronicznej i jej obciążenia.
Analizując pracę maszyny asynchronicznej często wykorzystuje się pojęcie prędkości obrotowej pola magnetycznego ω0, które wyznacza zależność:
, [rad/s].
Aby porównać częstotliwość obrotów pola magnetycznego i wirnika, współczynnik nazwano poślizgiem i oznaczono literą. Poślizg można mierzyć w jednostkach względnych i procentach.
Lub 
Procesy w maszynie asynchronicznej Obwód stojana
a) pole elektromagnetyczne stojana.
Pole magnetyczne wytwarzane przez uzwojenie stojana obraca się względem nieruchomego stojana z częstotliwością i indukuje pole elektromagnetyczne w uzwojeniu stojana. Wartość skuteczną pola elektromagnetycznego indukowanego przez to pole w jednej fazie uzwojenia stojana określa się za pomocą wyrażenia:
gdzie: =0,92 0,98 – współczynnik uzwojenia;
– częstotliwość sieci;
– liczba zwojów jednej fazy uzwojenia stojana;
–wynikające pole magnetyczne w maszynie.
b) Równanie równowagi elektrycznej fazy uzwojenia stojana.
Równanie to wykonuje się analogicznie do cewki z rdzeniem pracującej na prądzie przemiennym.
Cechą układów wielofazowych jest możliwość wytworzenia wirującego pola magnetycznego w urządzeniu mechanicznie stacjonarnym.
Cewka podłączona do źródła prąd przemienny, tworzy pulsujące pole magnetyczne, tj. pole magnetyczne o zmiennej wartości i kierunku.
Weźmy cylinder o średnicy wewnętrznej D. Na powierzchni cylindra umieścimy trzy cewki, przesunięte przestrzennie względem siebie o 120 o. Cewki podłączamy do trójfazowego źródła napięcia (ryc. 12.1). Na ryc. Rysunek 12.2 przedstawia wykres zmian prądów chwilowych tworzących układ trójfazowy.
Każda z cewek wytwarza pulsujące pole magnetyczne. Pola magnetyczne cewek oddziałując ze sobą tworzą powstałe wirujące pole magnetyczne, charakteryzujące się wektorem powstałej indukcji magnetycznej
Na ryc. Rysunek 12.3 pokazuje wektory indukcji magnetycznej każdej fazy i otrzymany wektor skonstruowany dla trzech momentów czasu t1, t2, t3. Dodatnie kierunki osi cewek są oznaczone +1, +2, +3.
W chwili t = t 1 prąd i indukcja magnetyczna w cewce A-X są dodatnie i maksymalne, w cewkach B-Y i C-Z są takie same i ujemne. Wektor powstałej indukcji magnetycznej jest równy sumie geometrycznej wektorów indukcji magnetycznej cewek i pokrywa się z osią cewki A-X. W chwili t = t 2 prądy w cewkach A-X i C-Z są równe pod względem wielkości i mają przeciwny kierunek. Prąd w fazie B wynosi zero. Powstały wektor indukcji magnetycznej obrócono zgodnie z ruchem wskazówek zegara o 30 o. W chwili t = t 3 prądy w cewkach A-X i B-Y są identyczne pod względem wielkości i dodatnie, prąd w faza C-Z jest maksymalna i ujemna, wektor powstałego pola magnetycznego znajduje się w ujemnym kierunku osi cewki C-Z. W okresie prądu przemiennego wektor powstałego pola magnetycznego obróci się o 360 o.
Prędkość obrotowa pola magnetycznego lub synchroniczna prędkość obrotowa
(12.1)
gdzie P jest liczbą par biegunów.
Cewki pokazane na rys. 12.1, wytworzyć dwubiegunowe pole magnetyczne o liczbie biegunów 2P = 2. Częstotliwość wirowania pola wynosi 3000 obr/min.
Aby uzyskać czterobiegunowe pole magnetyczne, należy wewnątrz cylindra umieścić sześć cewek, po dwie na każdą fazę. Wówczas, zgodnie ze wzorem (12.1), pole magnetyczne będzie wirowało dwukrotnie wolniej, przy n 1 = 1500 obr/min.
Aby otrzymać wirujące pole magnetyczne, muszą być spełnione dwa warunki.
1. Mieć co najmniej dwie cewki przesunięte przestrzennie.
2. Podłączyć do cewek prądy przeciwfazowe.
12.2. Silniki asynchroniczne.
Konstrukcja, zasada działania
Silnik asynchroniczny ma bez ruchu
część tzw stojan
, I obrotowy
część tzw wirnik
. Stojan zawiera uzwojenie, które wytwarza wirujące pole magnetyczne.
Istnieją silniki asynchroniczne z klatką i uzwojonym wirnikiem.
W szczelinach zwartego wirnika umieszcza się pręty aluminiowe lub miedziane. Końce prętów są zamknięte pierścieniami aluminiowymi lub miedzianymi. Stojan i wirnik są wykonane z blachy elektrotechnicznej, aby zmniejszyć straty prądu wirowego.
Wirnik fazowy ma uzwojenie trójfazowe (dla silnika trójfazowego). Końce faz są połączone we wspólny zespół, a początki wyprowadzone są na trzy pierścienie ślizgowe umieszczone na wale. Na pierścieniach umieszczone są szczotki kontaktowe stałe. Reostat rozruchowy jest podłączony do szczotek. Po uruchomieniu silnika rezystancja reostatu rozruchowego jest stopniowo zmniejszana do zera.
Przyjrzyjmy się zasadzie działania silnika asynchronicznego, korzystając z modelu pokazanego na rysunku 12.4.
Przedstawmy wirujące pole magnetyczne stojana w postaci trwały magnes, obracający się z prędkością synchroniczną n 1.
W przewodach zamkniętego uzwojenia wirnika indukują się prądy. Bieguny magnesu poruszają się zgodnie z ruchem wskazówek zegara.
Obserwatorowi umieszczonemu na obracającym się magnesie wydaje się, że magnes jest nieruchomy, a przewodniki uzwojenia wirnika poruszają się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara.
Kierunki prądów wirnika określone przez regułę prawa ręka, pokazano na ryc. 12.4.
Ryż. 12.4
Korzystając z reguły lewej ręki, wyznaczamy kierunek sił elektromagnetycznych działających na wirnik i powodujących jego obrót. Wirnik silnika będzie się obracał z prędkością obrotową n 2 w kierunku obrotu pola stojana.
Wirnik obraca się asynchronicznie, tj. jego częstotliwość obrotowa n 2 jest mniejsza niż częstotliwość obrotowa pola stojana n 1.
Względna różnica prędkości pomiędzy polami stojana i wirnika nazywana jest poślizgiem.
Poślizg nie może być równy zeru, ponieważ przy tych samych prędkościach pola i wirnika indukcja prądów w wirniku ustanie, a zatem nie będzie momentu elektromagnetycznego.
Obrotowy moment elektromagnetyczny jest równoważony przez przeciwdziałający moment hamujący M em = M 2.
Wraz ze wzrostem obciążenia wału silnika moment hamowania staje się większy niż moment obrotowy i zwiększa się poślizg. W rezultacie wzrasta pole elektromagnetyczne i prądy indukowane w uzwojeniu wirnika. Moment obrotowy wzrasta i staje się równy momentowi hamowania. Moment obrotowy może rosnąć wraz ze wzrostem poślizgu aż do pewnej wartości maksymalnej, po czym przy dalszym wzroście momentu hamowania moment obrotowy gwałtownie maleje i silnik zatrzymuje się.
Poślizg zablokowanego silnika jest równy jeden. Mówi się, że silnik pracuje w trybie zwarciowym.
Prędkość obrotowa nieobciążonego silnika asynchronicznego n 2 jest w przybliżeniu równa częstotliwości synchronicznej n 1. Poślizg nieobciążonego silnika S 0. Mówi się, że silnik pracuje w trybie bezczynny ruch.
Poślizg maszyny asynchronicznej pracującej w trybie silnikowym waha się od zera do jednego.
Maszyna asynchroniczna może pracować w trybie generatora. Aby to zrobić, jego wirnik musi być obracany przez silnik innej firmy w kierunku obrotu pola magnetycznego stojana z częstotliwością n 2 > n 1. Poślizg generatora asynchronicznego. 
Maszyna asynchroniczna może pracować w trybie elektrycznego hamulca maszyny. Aby to zrobić, należy obrócić jego wirnik w kierunku przeciwnym do kierunku obrotu pola magnetycznego stojana.
W tym trybie S > 1. Zwykle maszyny asynchroniczne są używane w trybie silnikowym. Silnik indukcyjny jest najpopularniejszym typem silnika w przemyśle. Częstotliwość wirowania pola w silniku asynchronicznym jest ściśle powiązana z częstotliwością sieci f 1 i liczbą par biegunów stojana. Przy częstotliwości f 1 = 50 Hz występuje następujący szereg częstotliwości obrotowych.
Maszyna asynchroniczna z zablokowanym wirnikiem działa jak transformator. Główny strumień magnetyczny indukuje pole elektromagnetyczne E 1 i E 2k w uzwojeniach stojana i nieruchomego wirnika.
gdzie Ф m jest maksymalną wartością głównego sprzężonego strumienia magnetycznego
uzwojenia stojana i wirnika;
W 1 i W 2 - liczba zwojów uzwojeń stojana i wirnika;
f 1 - częstotliwość napięcia sieciowego;
K 01 i K 02 - współczynniki uzwojeń uzwojeń stojana i wirnika.
Aby uzyskać korzystniejszy rozkład indukcji magnetycznej w szczelinie powietrznej między stojanem a wirnikiem, uzwojenia stojana i wirnika nie są skupione w jednym biegunie, ale są rozmieszczone wzdłuż obwodów stojana i wirnika. Pole elektromagnetyczne uzwojenia rozproszonego jest mniejsze niż pole elektromagnetyczne uzwojenia skoncentrowanego
Uzwojenie wirnika klatkowego składa się z N prętów. Pomiędzy polem elektromagnetycznym indukowanym przez wirujące pole magnetyczne stojana w dwóch sąsiednich prętach przesunięcie fazowe wynosi 360° nr. Możemy założyć, że liczba faz wirnika klatkowego jest równa liczbie prętów, m2 =N, i liczbę zwojów w każdej fazie w2 =1/2.
Podobnie obwód uzwojonego wirnika jest układem trójfazowym m2 =3 z liczbą zwojów w 2 w każdej fazie. Odtąd wszystkie wielkości związane z fazą wirnika będą oznaczane indeksem 2, a związane z fazą stojana – indeksem 1.
Załóżmy najpierw, że obwód wirnika jest otwarty, tj. nie ma w nim prądu, na wirnik nie działają siły elektromagnetyczne i jest on nieruchomy. W tym przypadku polem magnetycznym maszyny jest jedynie wirujące pole magnetyczne stojana.
Gdy wirnik jest nieruchomy, pole elektromagnetyczne indukowane w jego uzwojeniu jest równe częstotliwości F prądy w obwodzie stojana. Jeśli wirnik obraca się z częstotliwością N podążając za polem wirującym stojana, częstotliwość pola elektromagnetycznego indukowanego w jego uzwojeniu będzie się zmniejszać. Ta częstotliwość f 2 można określić na podstawie wyrażenia n 1 =f 60/s, w którym zamiast częstotliwości obrotowej pola stojana nr 1 musisz zastąpić różnicę n 1 - rz, ponieważ wirujące pole magnetyczne stojana przecina zwoje uzwojenia wirnika tylko ze względu na jego częstotliwość obrotową N mniej niż pola stojana nr 1: f2 =p(n1-n)/60.
Jeśli obwód wirnika jest teraz zamknięty, wówczas prądy w nim tworzą układ wielofazowy m 2 = N fazy w przypadku wirnika klatkowego iz m2 =3, tj. trójfazowy w przypadku wirnika fazowego. W konsekwencji prądy w uzwojeniu wirnika, podobnie jak prądy w uzwojeniu stojana, powinny wzbudzać wirujące pole magnetyczne. Prędkość obrotowa N względem tego pola względem wirnika można określić za pomocą ogólnego wyrażenia na częstotliwość obrotów pola wielobiegunowego n 1 =f 60/s: N rel = f 2 60/s.
Ponieważ sam wirnik obraca się w tym samym kierunku z częstotliwością N, wówczas jego pole obraca się w przestrzeni z częstotliwością N wzgl + n = (n 1 – n) + n = n 1, tj. Pole wirnika obraca się synchronicznie z polem stojana.
Zatem pola wirujące stojana i wirnika pozostają nieruchome względem siebie, co jest charakterystycznym warunkiem całkowitego przeniesienia energii ze stojana na wirnik. Po dodaniu wirujące pola magnetyczne stojana i wirnika tworzą robocze wirujące pole magnetyczne silnika asynchronicznego. Robocze pole wirujące w ac.dv. Służy jako to samo ogniwo łączące między uzwojeniami stojana i wirnika, podobnie jak zmienne pole magnetyczne w rdzeniu magnetycznym transformatora, przenosząc energię z uzwojenia pierwotnego do uzwojenia wtórnego.
W dalszej części zamiast terminu robocze wirujące pole magnetyczne będziemy używać skróconej formy - wirujące pole magnetyczne Silnik prądu przemiennego
Silnik prądu przemiennego ma kilka trybów pracy: tryb normalny, odpowiadający nominalnemu poślizgowi wirnika s=s znamionowe przy napięciu znamionowym U 1 = U 1 nom i prąd Ja 1 = Ja 1 sieć zasilająca nom; tryb pracy, w którym napięcie zasilania jest zbliżone lub równe wartości znamionowej, U 1 ≈ U 1 nom, a obciążenie silnika zależy od momentu hamowania na wale podczas poślizgu s≤s nom i prąd Ja 1 = Ja 1 nie m; tryb rozruchu silnika, który występuje, gdy napięcie sieciowe jest podłączone, a wirnik jest nieruchomy s=1.
Tryb pracy wszystkich faz stojana jest taki sam. To samo dotyczy faz wirnika. Dlatego analiza pracy silnika prądu przemiennego. można przeprowadzić dla jednej fazy, reprezentującej jedno z jej uzwojeń jednym zwojem.
