МДС трехфазной обмотки статора

Если трехфазную обмотку статора включить в сеть трехфазного тока, то в обмотках фаз появятся фазные токи, сдвинутые по фазе друг относительно друга на 120⁰:

(2.37)

Совокупность трех фазных пульсирующих токов создает результирующую МДС, вектор которой вращается относительно статора.

Покажем это на примере простейшей трехфазной двухполюсной машины. Каждая фаза такой машины представляет собой одну катушку, то есть . На рис.2.9 представлены осциллограммы токов в фазах, на рис.2.10 – поперечное сечение машины с тремя обмотками фаз А, В, С, соединенных звездой.

Рис.2.9. Осциллограммы токов в фазах

ωt =0 ωt = ωt₁

ωt = ωt₂ ωt = ωt₃

Рис. 2.10. Принцип получения вращающегося магнитного поля

Обозначим начала и концы обмоток как и с соответствующими индексами для соответствующих фаз. Выберем положительное направление тока, соответствующее положительной полуволне, от начала к концу; концы всех обмоток () соединим в общую точку.

В момент времени t =0 ток в фазе А не течет, а токи в фазах В и С создают магнитное поле, вектор которого будет лежать в плоскости катушки фазы А и направлен сверху вниз.

В момент времени t=t₁, ток в фазе В отсутствует, тогда вектор МДС, создаваемый токами фаз А и С, будет лежать в плоскости катушки фазы В, и по отношению к первоначальному направлению он будет повернут на 120⁰ по часовой стрелке.

В момент времени t=t₂ ток в фазе С обмотки статора равен нулю. Токи фаз А и В создают магнитное поле, вектор МДС которого повернут относительно рассмотренного выше положения на 120⁰ по часовой стрелке, а относительно первоначального положения – на 240⁰.

И, наконец, в момент времени t=t₃, когда ток в фазе А вновь становится равным нулю, вектор МДС опять займет первоначальное положение, т. е. совершит полный оборот за период T питающего напряжения.

Если частота тока в обмотке статора f =50 Гц, то вектор МДС вращается с частотой 50 .

В общем случае

(2.38)

При сложении основных гармоник МДС обмоток фаз, оси которых смещены в пространстве на 120 эл. град. относительно друг друга, получим амплитуду основной гармоники МДС трехфазной обмотки.

Тогда МДС трехфазной обмотки

, (2.39)

где (2.40)

- амплитуда основной гармоники МДС трехфазной обмотки.

В общем случае при числе фаз в обмотке статора амплитуда МДС - фазной обмотки на один полюс:

(2.41).