Намагничивающие силы и магнитные поля однофазных микромашин

Известно, что при питании однофазной распределенной обмотки статора переменным током возникает пульсирующая намагничивающая сила (НС), первая гармоника которой в каждой точке воздушного зазора изменяется по следующему закону:

(1.1)

где: F_m - амплитуда намагничивающей силы; ω₁t - координата времени (фаза);x - координата по расточке статора; τ- полюсное деление.

Магнитное поле такой обмотки неподвижно в пространстве, но изменяется во времени с частотой сети от + Ф_m до -Ф_m, т.е. пульсирует. Используя тригонометрические преобразования, выражению (1.1) можно придать вид

(1.2)

Каждое слагаемое (1.2) представляет волну НС по величине равную половине амплитуды исходной НС, но в отличие от (1.1) не пульсирующую, а вращающуюся в пространстве с синхронной угловой частотой w₁. Одна из них (F₁) вращается согласно с ротором и называется прямой, другая (F_2.) вращается встречно ротору и называется обратной. Волны НС создают свои магнитные поля.

Таким образом, пульсирующее магнитное поле можно представить двумя круговыми, вращающимися в разные стороны одинаковыми магнитными полями.

Задача 1.1. Построить и определить длину вектора пульсирующей НС как результат сложения двух векторов (F₁ = F₂ = F_m/2), вращающихся в противоположные стороны, в моменты времени t = 0; t = 1/8·Т; t = 2/8·Т;t = 3/8·T; t = 4/8·T, где Т-период (время одного оборота). В момент времени t = 0 НС совпадают.