Объяснение для любознательных, более подробное.

Если вращать постоянный магнит направо, то его магнитное поле начнёт пересекать активные проводники рамки и в них наведётся э.д.с.

Е=В·ℓ· V, где В-индукция от постоянного магнита, ℓ - длина активной части.

Так как в рамке два активных проводника, то в каждом наведётся э.д.с и в результате внутри медной рамки будет действовать в сумме две э.д.с. 2Е. Так как рамка представляет собой замкнутый контур, то в результате действия э.д.с. в контуре появится ток I:

Где Z- сопротивление рамки.

Как только в рамке появится ток, то она начнёт вращаться вслед за вращением магнита. По правилу левой руки можно определить направление движения верхнего и нижнего проводников рамки. Для этого нужно знать направление тока в проводниках. Направление тока в проводниках совпадает с направлением э.д.с. Е. Направление э.д.с. Е находится по правилу правой руки. Подставим ладонь правой руки под северный полюс магнита. Тогда магнитное поле входит в ладонь, большой палец показывает направление движения проводника относительно магнитного поля. Т.е. если магнит вращается вправо, то ток в верхнем проводнике будет направлен к нам.

По правилу левой руки определим направление силы, действующей на проводник. Расположим ладонь левой руки под северный полюс магнита. Тогда магнитное поле входит в ладонь, большой палец покажет, что на верхний проводник будет действовать МДС направо, т.е. в ту же сторону, в какую вращается магнит. На нижний проводник рамки будет действовать сила в другую сторону, так как он находится под южным полюсом.

В итоге рамка будет вращаться вслед за магнитом и на ней будет действовать мдс F =2· I · w, где w -число витков в рамке.

Так объясняется вращение рамки, на которую действует вращающееся магнитное поле.

На практике для получения вращающегося магнитного поля используется трёхфазная система тока.

       

Необходимым условием для возникновения в асинхронной машине электромагнитного вращающего момента является неравенство частот вращения n₁ – статора и n₂ - ротора. Только при этом условии в обмотке ротора индуцируется э. д. с. и возникает ток i и электромагнитный момент М. По этой причине машина называется асинхронной (ротор ее вращается не синхронно с полем). Однако отставание ротора очень небольшое. Так, например, при холостом ходе двигателя разность скоростей составляет всего 3%, а при нагрузке 5 - 7%. Следовательно, обороты асинхронного двигателя при изменении нагрузки изменяются в очень небольших пределах.

Разность между скоростью вращающегося магнитного поля статора и ротора называется скольжением S.

Скольжение s - это величина, которая показывает, насколько синхронная частота n₁ магнитного поля статора больше, чем частота вращения ротора n₂ , в процентном соотношении

отсюда n ₂ = n ₁ (1- S)

 

где n₂ – скорость вращения ротора, n₁ – скорость вращения поля статора.

Где р-число пар полюсов в обмотке статора.

Как видим, скорость вращения поля статора зависит от числа пар полюсов обмотки статора.

Отсюда возник ряд синхронных скоростей:

При р=1, n₁=3000 об/мин, р=4, n₁=750 об/мин,

  Р=2, n₁=1500 об/мин, р=5, n₁=600 об/мин,

  Р=3, n₁=1000 об/мин, р=6, n₁=500 об/мин, и т.д.

 

Пример:

Трёхфазный асинхронный двигатель с числом полюсов 2р = 4 работает от сети с частотой тока f1 = 50 Гц. Определить частоту вращения двигателя, если скольжение составляет 6%.

 

Решение.

n ₁ = f ₁ ×60/ p = 50×60/4 = 750 об/мин

частота вращения ротора двигателя

n ₂ = n ₁ (1- S) = 750(1-0,06) = 705об/мин

 

Асинхронный двигатель подключён к трёхфазной сети и через ремённую передачу вращает механизм.

8.2.Конструкции асинхронных двигателей.