Asynchronmotor, das Prinzip der Operation - es gibt nichts einfacheres ...

Das Wort "engine" erzeugt immer eine Repräsentationetwas Mobiles und noch öfter - rotierend. Natürlich wegen des Motors. Die Essenz jedes Motors besteht darin, eine Art von Energie in Bewegung zu verwandeln. Weißt du, welcher Motor der erste war? Es wird angenommen, dass es ein Segel war. Es ist kein Fehler zu sagen, dass der am häufigsten verwendete Motor elektrisch ist. Unter allen elektrischen Maschinen dieser Klasse wurde ein Asynchronmotor am meisten verwendet, dessen Funktionsprinzip auf der Verwendung von zwei fundamentalen Erscheinungsformen der elektrischen Energie basiert - Elektromagnetismus und elektrische Induktion.

Um das Funktionsprinzip eines asynchronen Elektromotors zu verstehen, erinnern wir uns an die einfachsten Experimente aus dem Schulunterricht der Physik:

wenn ein Strom durch einen Leiter fließt, entsteht um ihn herum ein dem Strom proportionales Magnetfeld;
Wenn wir zwei Leiter mit einem Strom verbinden, dann gibt es zwischen ihnen ein Kraftfeld - sie stoßen sich ab oder ziehen sich an, genau wie jedes Stück von Magneten;
Wenn sich ein Leiter mit Strom relativ zu einem anderen bewegt, der nicht mit der Quelle verbunden ist, aber sein Stromkreis geschlossen ist, dann erscheint ein Strom in ihm.

Physikalisch oder genauer spekulativ,Das Prozessmodell beinhaltet das Konzept der magnetischen Kraftlinien, mit denen wir das Vorhandensein magnetischer Eigenschaften bezeichnen. Hier sind sie und dehnen ihre "Tentakel" in alle Richtungen, und wenn ein ferromagnetisches Material auf dem Weg angetroffen wird, d.h. so dass die magnetischen Linien konzentriert sind, dann wirkt die treibende Kraft darauf. Und wenn dieses Material selbst ein Magnet ist, dann manifestiert sich die Kraftwechselwirkung der Magnetfelder noch mehr. Das Magnetfeld des Leiters kann durch Wickeln einer großen Anzahl von Windungen auf einen Stab aus einem Ferromagneten erhöht werden, im einfachsten Fall ist dies ein gewöhnlicher Metallzylinder aus Eisenmetall. Es ist ziemlich leicht, eine Stange wie ein Hufeisen zu machen und eine Wicklung darauf zu legen. Die Enden des "Hufeisens" wurden die Pole des Magneten, der, wenn der Strom durch die Spule eingeschaltet wird, ein starkes, maximales Zentrum der Pole, ein magnetisches Feld, erzeugen wird. Normalerweise visualisieren wir es in den Zeichnungen mit Linien.

Wenn die Lücke zwischen den Polen platziert isteine Metallstange, und dann beginnen, unser magnetisches "Hufeisen" zu drehen, dann bemerken Sie, dass sich die Stange auch drehen wird. Warum wird unser Gerät als Induktionsmotor bezeichnet? Das Prinzip des Betriebs dieser elektrischen Maschine beruht, wie gesagt wurde, auf dem Phänomen der elektromagnetischen Induktion, d.h. Überqueren der magnetischen Linien des Induktors des Körpers unserer Stange. Und die "Kreuzung" ist nur möglich, wenn die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfeldes des Induktors - das "Hufeisen" - größer ist als die Rotationsgeschwindigkeit des Stabes. Dieser Motorparameter - asynchrone Drehzahl - wird als "Schlupf" bezeichnet und kann bis zu 7% der Nenndrehzahl des Ständermagnetfeldes erreichen.

Das Maximum des Magnetfeldes in der Lücke"Horseshoe" ändert seine räumliche Position, wenn es gedreht wird. In Übereinstimmung mit dem Gesetz der elektromagnetischen Induktion erscheint ein elektrischer Strom in dem Stab zusammen mit seinem "Lebensgefährten" - einem Magnetfeld. Magnetfelder haften, interagieren und ... drehen den Rotor. Der reale Asynchronmotor wiederholt das Funktionsprinzip genau wie hier beschrieben. Alles, der Kreis ist geschlossen - wir haben zwei Objekte ohne mechanische Verbindung, aber die Rotation eines von ihnen, die elektrische Energie erhält, führt zur Rotation des anderen. Die Rolle des unsichtbaren "Seils" wird durch die Magnetfelder des Hufeisenmagneten und -stabes erfüllt.

Um eine Engine zu erstellen, gibt es fast nichts mehr- Sie müssen das "Hufeisen" nicht drehen, sondern das Magnetfeld selbst drehen lassen. Mit anderen Worten, das Prinzip der Operation demonstriert das Prinzip der Operation durch die Tatsache, dass in ihm der Punkt des Maximums des magnetischen Feldes sich in einem Stator in einem Kreis bewegt, als ob es unser rotierender Elektromagnet ist. Es bleibt für ein kleines zu arbeiten - das Magnetfeld zu "verdrehen".

Das Problem eines rotierenden Magnetfeldes wird wie folgt gelöst:

auf dem Kreis haben drei Paare von Polen - Spulen - in einem Winkel von 120 Grad;
Jede Spule ist erregtsinusförmige Form aus einer separaten Quelle. Es wird angenommen, dass der Vollzeitzyklus der Sinuswelle (Periode) 360 Grad beträgt. Ein positives Spannungsmaximum tritt 90 Grad nach einem Nullwert auf - alles wie in der Schule gelehrt;
Der Clou ist, dass die Spannungsmaximakommen mit einer Zeitverschiebung von einem Drittel der Periode (Elektriker sagen "drei Phasen mit einer Verschiebung von 120 Grad") - das ist das Prinzip des Asynchronmotors. Das Maximum der magnetischen Feldstärke bewegt sich vom ersten Polpaar zum zweiten und dann zum dritten Pol. Dann wiederholt sich der Vorgang, was der Verschiebung, genauer gesagt, der "Rotation" des Magnetfeldes entspricht.

Einfach so und ohne Lärm, elektrische EnergieDer Stator wandelt sich in eine mechanische Bewegung des Rotors um. Um diese Wundermaschine zu erschaffen, brauchte die Menschheit mehrere Jahrzehnte, und wir hatten 15 Minuten, um zuversichtlich zu sagen: ein Asynchronmotor? Nichts ist einfacher.