Skip to content
Menu
CDhistory
CDhistory

Hogyan működik a forgó mágneses mező a váltóáramú gépekben

Posted on április 27, 2021 by admin

Pörgő mágneses mező

A váltóáramú gépek alapvető működési elve a forgó mágneses mező létrehozása, amely a forgórészt a mágneses mező forgási sebességétől függő sebességgel forgatja.

Pörgő mágneses tér a váltakozó áramú gépekben
Pörgő mágneses tér a váltakozó áramú gépekben

Magyarázzuk most, hogyan lehet váltakozó áram segítségével forgó mágneses teret létrehozni a váltakozó áramú gép állórészében és légrésében.

Kétpólusú háromfázisú állórész
1. ábra – Kétpólusú háromfázisú állórész

Gondoljunk az 1. ábrán látható állórészre, amely a-a′, b-b′ és c-c′ tekercseket hordoz. A tekercsek geometriai távolsága 120◦, és a tekercsekre háromfázisú feszültséget kapcsolunk. A háromfázisú forrás által generált áramok szintén 120◦ távolságra vannak egymástól, amint azt az alábbi 2. ábra szemlélteti.

Háromfázisú állórész-tekercsáram
2. ábra – Háromfázisú tekercsáram
.fázisú állórész-tekercsáram

A semleges kapocsra vonatkoztatott fázisfeszültségeket ekkor a következő kifejezések adják //

Fázisfeszültségek a semleges kapocsra vonatkoztatva

Fázisfeszültségek a semleges kapocsra vonatkoztatva

ahol ωe a váltóáram frekvenciája, vagy hálózati frekvencia. Az egyes tekercsek tekercsei úgy vannak elrendezve, hogy a bármelyik tekercs által létrehozott fluxuseloszlás megközelítőleg szinuszos legyen.

Egy ilyen fluxuseloszlás elérhető az egyes tekercsek tekercscsoportjainak megfelelő elrendezésével az állórész felületén. Mivel a tekercsek egymástól 120◦ távolságra vannak egymástól, a három tekercs hozzájárulásának összegéből eredő fluxuseloszlás a különálló tekercsek által okozott fluxusok összege, amint az a 3. ábrán látható.

Folyameloszlás egy háromfázisú állórész-tekercsben a forgásszög függvényében
3. ábra – Fluxuseloszlás egy háromfázisú állórész-tekercsben a forgásszög függvényében

A háromfázisú gépben a fluxus tehát a 4. ábra vektorábrája szerint forog a térben, és a fluxus amplitúdója állandó. A gép állórészén álló megfigyelő a 3. ábrán látható szinuszosan változó fluxuseloszlást látna.

Pörgő fluxus háromfázisú gépben
4. ábra – Forgó fluxus háromfázisú gépben

Mivel a 3. ábra eredő fluxusát a 2. ábra áramai hozzák létre, a fluxus forgási sebességének a szinuszos fázisáramok frekvenciájával kell összefüggnie. Az 1. ábra állórészének esetében a tekercsek konfigurációjából eredő mágneses pólusok száma 2.

A tekercseket azonban úgy is lehet konfigurálni, hogy több pólusuk legyen. Az 5. ábra például egy négypólusú állórész egyszerűsített nézetét ábrázolja.

Négypólusú állórész
5. ábra – Négypólusú állórész

Általában, a forgó mágneses mező sebességét a gerjesztő áram f frekvenciája és az állórészben lévő p pólusok száma határozza meg a

A forgó mágneses mező sebessége

A forgó mágneses mező sebessége

szerint, ahol ns (vagy ωs) általában szinkronsebességnek nevezik.

Az előzőekben tárgyalt tekercsek felépítése tehát ugyanaz, akár motor, akár generátor a váltóáramú gép. A kettő közötti különbségtétel a teljesítményáramlás irányától függ. Egy generátorban az elektromágneses nyomaték egy reakciós nyomaték, amely a gép forgásával szemben áll; ez az a nyomaték, amellyel szemben a főhajtómű munkát végez.

Motorban ezzel szemben az armatúrában keletkező forgási (mozgási) feszültség az alkalmazott feszültséggel szemben áll. Ez a feszültség az ellen- (vagy ellen-) emf. Így a forgó mágneses tér eddigi leírása a váltakozó áramú gépek motoros és generátoros működésére egyaránt vonatkozik.

A fentebb leírtak szerint a váltakozó áramú gépben az állórész mágneses tere forog, ezért a forgórész nem tudja “utolérni” az állórész mezőjét, és állandóan üldözi azt.

A forgórész forgási sebessége ezért az állórészben és a forgórészben lévő mágneses pólusok számától függ.

A gépben keletkező nyomaték nagysága az állórész és a forgórész mágneses mezői közötti γ szög függvénye. Ennek a nyomatéknak a pontos kifejezése a mágneses mezők létrehozásának módjától függ, és külön-külön adjuk meg a szinkron- és az indukciós gépek két esetére.

Minden forgó gépben közös, hogy az állórész és a forgórész pólusainak számának azonosnak kell lennie, ha bármilyen nyomatékot akarunk létrehozni. Továbbá a pólusok számának párosnak kell lennie, mivel minden északi pólusnak kell lennie egy megfelelő déli pólusnak.

A villamos gépek egyik fontos kívánatos tulajdonsága az állandó elektromágneses nyomaték előállításának képessége.

Az állandó nyomatékú gépekkel elkerülhetők a nyomatékpulzációk, amelyek nemkívánatos mechanikai rezgésekhez vezethetnek magában a motorban és a motorhoz csatlakozó más mechanikus alkatrészekben (pl. mechanikus terhelések, mint az orsók vagy szíjhajtások). Az állandó nyomaték nem mindig érhető el, bár be fogjuk mutatni, hogy ez a cél elérhető, ha a gerjesztő áramok többfázisúak.

Az általános ökölszabály ezzel kapcsolatban az, hogy amennyire lehetséges, kívánatos pólusonként állandó fluxust előállítani.

A forgó mágneses tér érdekes videója

.

Vélemény, hozzászólás? Kilépés a válaszból

Az e-mail-címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Legutóbbi bejegyzések

  • Az Acela visszatért: New York vagy Boston 99 dollárért
  • OMIM bejegyzés – # 608363 – CHROMOSOME 22q11.2 DUPLICATION SYNDROME
  • Kate Albrecht szülei – Tudj meg többet apjáról Chris Albrechtről és anyjáról Annie Albrechtről
  • Temple Fork Outfitters
  • Burr (regény)

Archívum

  • 2022 február
  • 2022 január
  • 2021 december
  • 2021 november
  • 2021 október
  • 2021 szeptember
  • 2021 augusztus
  • 2021 július
  • 2021 június
  • 2021 május
  • 2021 április
  • DeutschDeutsch
  • NederlandsNederlands
  • SvenskaSvenska
  • DanskDansk
  • EspañolEspañol
  • FrançaisFrançais
  • PortuguêsPortuguês
  • ItalianoItaliano
  • RomânăRomână
  • PolskiPolski
  • ČeštinaČeština
  • MagyarMagyar
  • SuomiSuomi
  • 日本語日本語
©2022 CDhistory | Powered by WordPress & Superb Themes