Motore asincrono, il principio di funzionamento - non c'è niente di più facile ...

La parola "motore" genera sempre una rappresentazionequalcosa di mobile, e anche più spesso - rotante. Certo, è perché il motore. L'essenza di qualsiasi motore è trasformare un certo tipo di energia in movimento. Sai quale motore è stato il primo? Si ritiene che fosse una vela. Non sarà un errore dire che il motore più comune è elettrico. Tra tutte le varietà di macchine elettriche di questa classe, il più grande uso è stato fatto di un motore asincrono, il cui principio di funzionamento è basato sull'uso di due fondamentali manifestazioni di energia elettrica: elettromagnetismo ed induzione elettrica.

Per comprendere il principio di funzionamento di un motore elettrico asincrono, ricordiamo i più semplici esperimenti del corso di fisica della scuola:

• se una corrente fluisce attraverso un conduttore, attorno ad esso si sviluppa un campo magnetico proporzionale alla corrente;
• se prendiamo due conduttori con una corrente, allora tra di loro c'è un campo di forza: essi si respingono o attraggono, proprio come qualsiasi altro magnete;
• se un conduttore con corrente si muove rispetto ad un altro, che non è collegato alla sorgente, ma il suo circuito è chiuso, allora in essa appare una corrente.

Fisico o, più precisamente, speculativo,Il modello di processo include il concetto di linee magnetiche di forza, con cui denotiamo la presenza di proprietà magnetiche. Eccoli e allungano i loro "tentacoli" in tutte le direzioni, e se un materiale ferromagnetico si incontra sulla strada, vale a dire. in modo che le linee magnetiche siano concentrate, quindi la forza motrice agisce su di esso. E se questo materiale stesso è un magnete, allora l'interazione di forza dei campi magnetici si manifesta ancora di più. Il campo magnetico del conduttore può essere aumentato avvolgendo un gran numero di spire su un'asta fatta di un ferromagnete, nel caso più semplice si tratta di un normale cilindro metallico fatto di metallo ferroso. È abbastanza facile fare una canna come un ferro di cavallo e avvolgerla su di essa. Le estremità del "ferro di cavallo" divennero i poli del magnete che, quando la corrente viene attivata attraverso la bobina, creerà un potente, massimo centro dei poli, un campo magnetico. Di solito lo visualizziamo nei disegni con linee.

Se viene inserito lo spazio tra i poliuna barra di metallo, e quindi iniziare a ruotare il nostro "ferro di cavallo" magnetico, quindi notare che l'asta ruoterà anche. Perché il nostro dispositivo è chiamato motore a induzione? Il principio di funzionamento di questa macchina elettrica, come è stato detto, si basa sul fenomeno dell'induzione elettromagnetica, vale a dire attraversando le linee magnetiche dell'induttore del corpo della nostra verga. E "l'intersezione" è possibile solo quando la velocità di rotazione del campo magnetico dell'induttore - il "ferro di cavallo" - è maggiore della velocità di rotazione dell'asta. Questo parametro del motore - velocità di rotazione asincrona - è chiamato "slittamento" e può raggiungere fino al 7% della velocità nominale del campo magnetico dello statore.

Massimo campo magnetico nello spazio"Horseshoe", cambia la sua posizione spaziale quando viene ruotato. In conformità con la legge dell'induzione elettromagnetica, una corrente elettrica sorge nella barra insieme al suo "satellite di vita" - un campo magnetico. I campi magnetici si interblocco, interagiscono e ... ruotano il rotore. Il vero principio di funzionamento del motore asincrono si ripete esattamente come descritto qui. Tutto, il cerchio è chiuso - abbiamo due oggetti senza una connessione meccanica, ma la rotazione di uno di essi, che riceve energia elettrica, porta alla rotazione dell'altro. Il ruolo della "corda" invisibile viene eseguito dai campi magnetici del magnete a ferro di cavallo e dell'asta.

Quasi nulla è rimasto per creare il motore- non è necessario ruotare il "ferro di cavallo", ma per far ruotare il campo magnetico indipendentemente. In altre parole, il motore asincrono funziona in base al fatto che il punto massimo del campo magnetico in esso si muove in uno statore in un cerchio, come se fosse il nostro elettromagnete rotante. Resta il caso del piccolo - "torcere" il campo magnetico.

Il compito di un campo magnetico rotante è risolto come segue:

• in un cerchio hanno tre coppie di poli - bobine - con un angolo di 120 gradi;
• la tensione viene applicata a ciascuna bobinaforma sinusoidale da una fonte separata. Si ritiene che il ciclo a tempo pieno di un'onda sinusoidale (punto) sia 360 gradi. Una tensione massima positiva si verifica a 90 gradi dopo il valore zero - tutto, come insegnato a scuola;
• il clou è che i picchi di tensionevenire con uno spostamento di tempo di un terzo del periodo (gli elettricisti dicono "tre fasi con uno spostamento di 120 gradi") - questo è il principio del motore asincrono. L'intensità massima del campo magnetico si sposta dalla prima coppia di poli al secondo e poi al terzo. Quindi il processo viene ripetuto, che equivale a spostare, più precisamente, "ruotando" il campo magnetico.

Proprio così, semplicemente e senza rumore, energia elettricalo statore si trasforma in un movimento meccanico del rotore. Per creare questo meraviglioso motore, ci sono voluti diversi decenni nell'umanità e 15 minuti erano sufficienti per dirlo con sicurezza: un motore asincrono? Niente è più facile.