Пересекает проводники

9. Электромагнитная индукция. Явление электромагнитной индукции было открыто в 1831 г. английским физиком Майклом Фарадеем. Оно заключается в появлении ЭДС в проводнике, если последний находится в изменяющемся магнитном поле, или при .всяком относительном движении проводника в магнитном поле, при котором проводник пересекает магнитные силовые линии. Известны три способа получения индукционных ЭДС; способ индукции, самоиндукции и взаимоиндукции. В соответствии с этим различают ЭДС индукции Е, самоиндукции EL и взаимоиндукции Em. Все три способа получения ЭДС принципиально один от другого ничем не отличаются. В каждом из них индуктированная ЭДС получается в результате взаимного пересечения проводника магнитными силовыми линиями.

3. Электродвижущая сила двигателя. При вращении якоря двигателя его обмотка пересекает магнитные силовые линии полюсов, и в ней так же, как и в генераторах, по закону электромагнитной индукции возникает ЭДС, величина которой зависит от частоты вращения якоря в минуту п и величины магнитного потока полюсов Ф:

Вопрос 4. Проводник длиной 1 м движется со скоростью 50 м/сек и пересекает магнитные силовые линии под углом 30°. Определить индукцию магнитного поля, если наведенная э. д. с. ? = 30 В.

Вопрос 4. Проводник длиной I'M движется со скоростью 50 м/с и пересекает магнитные силовые линии под углом 30. Определить индукцию магнитного поля, если наведенная э. д. с. Е = 30 В.

В проводе, который, двигаясь в магнитном поле, пересекает магнитные линии, возбуждается э. д. с. Это физическое явление было открыто в 1831 г. М. Фарадеем и получило название электромагнитной индукции. Рассмотрим возникновение э. д. с. электромагнитной индукции в прямолинейном проводе, который перемещается с постоянной скоростью в однородном магнитном поле

Вопрос 4. Проводник длиной 1 м движется со скоростью 50 м/с и пересекает магнитные силовые линии под углом 30°. Определить индукцию магнитного поля, если наведенная э. д. с. Е = 30 В.

Принцип действия измерительного механизма индукционной системы рассмотрим применительно к двухпоточному прибору ( 7-1). Измерительный механизм представляет собой свободно вращающийся электропроводящий диск 3, который пересекает магнитные потоки неподвижных электромагнитов / и 2. Потоки Ф) и Ф2, возбуждаемые в сердечниках электромагнитов переменными токами /! и /2 одной частоты, пересекая диск, индуктируют в нем

а) Электродвижущая сила, наводимая в проводе. В проводе, который при движении в магнитном поле пересекает магнитные линии, возбуждается электродвижущая сила,

Струя раскаленного газа пролетает между полюсами магнита, пересекает магнитные силовые линии, В ней появляется электрический ток. Его снимают электроды, расположенные с обеих сторон струи, точно так же, как колодки коллектора снимают ток с якоря динамома-шины.

диться друг от друга. И в этом случае произойдет пересечение некоторого числа силовых линий проводником. Поэтому Фарадей заключил, что индукционный ток возникает в проводнике в том случае, если проводник или какая-либо его часть пересекает магнитные силовые линии.

Магнитное поле вращающегося с постоянной частотой ротора пересекает проводники обмотки статора и наводит в них переменную ЭДС. Чтобы ЭДС при постоянной частоте вращения ротора изменялась синусоидально, воздушный зазор между полюсами ротора и поверхностью статора должен иметь такую форму, при которой магнитная индукция вдоль зазора изменялась бы по синусоидальной зависимости ( 2.2,6)

В обмотке статора, включенной в сеть трехфазного тока, под действием напряжения возникает переменный ток, который создает вращающееся магнитное поле. Магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них (на основании закона электромагнитной индукции е = Blv) переменную ЭДС, направление которой определяется по правилу правой руки и указано на 10.12 крестиками. Поскольку обмотка ротора замкнута, ЭДС вызывает в ней ток того же направления.

Вращающееся магнитное поле, распределенное синусоидально вдоль воздушного зазора, пересекает проводники обмотки статора и наводит в них переменную, изменяющуюся синусоидально во времени ЭДС ?,.

В период пуска двигатель работает как асинхронный и развивает момент Ма, обусловленный взаимодействием вращающегося магнитного поля с током пусковой обмотки ротора, вызванным ЭДС от вращающегося магнитного поля. Однако при пуске создается и тормозной момент Мт, возникновение которого можно объяснить следующим образом. Магнитный поток постоянного магнита ротора при вращении пересекает проводники обмотки статора и наводит в них ЭДС, пропорциональную частоте вращения ротора. ЭДС вызывает в обмотке статора ток той же частоты. Взаимодействие этого тока с магнитным полем постоянного магнита ротора и создает тормозной момент.

При холостом ходе генератора ток возбуждения создает магнитный поток, который пронизывает воздушный зазор, пересекает проводники обмотки статора и наводит в ней ЭДС холостого хода Е$.

Результирующий магнитный поток при своем вращении пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них ЭДС. Так как обмотка ротора асинхронного двигателя имеет замкнутую электрическую цепь, в ней возникает ток, который, взаимодействуя с магнитным потоком статора, создает электромагнитный момент двигателя. Под действием этого момента ротор вращается в сторону вращающегося магнитного потока двигателя, причем частота вращения ротора двигателя всегда меньше частоты вращения вращающегося магнитного поля. Если ротор вращается с частотой поля, то его обмотка не пересекается этим полем и в ней не наводится ЭДС. Следовательно, при отсутствии тока в роторе электромагнитный момент двигателя равен нулю. При этом двигатель замедляет свой ход до тех пор, пока в роторе не появится ток, необходимый для обеспечения соответствующего момента, и двигатель продолжает вращаться при этой частоте вращения.

Вращающийся магнитный поток статора пересекает проводники

Воаникновение электромагнитного момента в асинхронной машине иллюстрируется 1.2. Вращающееся магнитное поле пересекает проводники обмотки ротора и индуцируют в них ЭДС, направление которой определяется правилом правой руки. Если wi> >(02> то направление ЭДС в проводниках ротора такое, как показано на 1.2, а. Активная составляющая тока в обмотке ротора, совпадающая по фазе с ЭДС, обусловливает появление электромагнитных усилий, увлекающих ротор за вращающимся магнитным полем (направление усилий определяется правилом левой руки). Следовательно, 1.2, а иллюстрирует режим двигателя.

наложенные на них щетки соединяются с источником питания (на рисунке кольца и щетки не показаны). При вращении ротора с угловой частотой со по часовой стрелке вращающееся поле вначале пересекает проводники фазы А , затем фазы В и после этого проводники фазы С. В фазах обмотки статора индуктируются синусоидальные э. д. с., сдвинутые по фазе на одну треть периода ( 4-1, б):

Статор 1 синхронной машины ( 9.1, а) выполнен так же, как и асинхронной: на нем расположена трехфазная (в общем случае многофазная) обмотка 3. Обмотку ротора 4, питаемую от источника постоянного тока, называют обмоткой возбуждения, так как она создает в машине магнитный поток возбуждения. Вращающуюся обмотку ротора соединяют с внешним источником постоянного тока посредством контактных колец 5 и щеток 6 ( 9.1, б). При вращении ротора 2 с некоторой частотой п2 поток возбуждения пересекает проводники обмотки статора и индуктирует в ее фазах переменную ЭДС Е ( 9.1, б), изменяющуюся с частотой

Вращающийся магнитный поток статора пересекает проводники обмотки ротора и наводит в них э. д. с., а так как проводники замкнуты, то в них возникает ток. Ток, взаимодействуя с вращающимся магнитным потоком, вызывает силу, увлекающую ротор вслед за вращающимся потоком. С ростом скорости вращения ротора уменьшается скорость, с которой проводники ротора пересекают магнитные линии; если бы ротор достиг той же скорости вращения, что и магнитный поток статора, то пересечения проводников вообще не происходило бы и ток в роторе стал бы равен- нулю. Но при отсутствии тока в роторе вращающий момент также равен нулю: следовательно, при наличии тормозного момента магнитный поток и ротор не могут вращаться с той же скоростью, что и поток статора (синхронно); скорость вращения ротора всегда несколько меньше. Поэтому двигатели такого типа называются асинхронными (т. е. несинхронными)