1. За один период т магнитное поле магнитное поле проходит пару полюсов. При этом линейная скорость перемещения бегущей волны мдс

2. Частота вращения бегущей волны МДС (частота вращения магнитного поля)

,

следовательно, при постоянной частоте тока в питающей сети частота вращения магнитного поля определяется только числом полюсов машины.

3. Максимум результирующих волн МДС и индукции всегда совпадает с осью той фазы, в которой ток имеет максимум (из формулы следует, что максимальная МДС совпадает с осью фазы АХ, принятой за точку отсчета).

4. Магнитное поле перемещается в сторону оси той фазы, где ожидается ближайший максимум.

5. Для изменения направления вращающегося поля необходимо изменить порядок чередования тока в фазах.

Эллиптическое поле. Круговое вращающееся поле возникает:

а) при симметрии токов, проходящих по фазам;

б) при симметричном расположении этих фаз в пространстве;

в) при сдвиге во времени между фазными токами, равном пространственному сдвигу между фазами;

г) при синусоидальном распределении индукции в воздушном зазоре машины вдоль окружности статора (ротора).

Если хотя бы одно условие не выполняется, то вращающееся поле становится эллиптическим, у которого максимальное значение результирующей МДС для различных моментов времени не остается постоянным, как укругового. Вектор МДС описывает эллипс.

Методом симметричных составляющих возможно разложение сложного эллиптического поля на два простейших круговых поля (прямое и обратное), вращающихся в противоположные стороны с частотой .

Эдс, индуцируемые в обмотках переменного тока

Вращающееся магнитное поле пересекает обмотки статора и ротора, индуцируя в них переменную ЭДС.

Изобразим развертку статора, на которой показана сосредоточенная обмотка одной фазы А-Х и распределение результирующей индукции В_рез вдоль окружности статора для момента времени, когда ток в данной фазе имеет максимум. И этот максимум кривой результирующей индукции совпадает с осью фазы А-Х.

В исходном положении с фазной обмоткой АХ сцеплен поток Ф_рез=Ф_m.

Через полупериод волна результирующей индукции переместится на одно полюсное деление (---) и с обмоткой будет сцеплен поток (-Ф_m).

Среднее значение ЭДС за полупериод

Действующее значение ЭДС

Е₁=к_фЕ_ср= 4,44f w₁ Ф_m, где к_ф=1,11 – коэффициент формы кривой для синусоиды.

Действующее значение ЭДС, индуцированной вращающимся магнитным полем в сосредоточенной обмотке определяется той же формулой, что и для трансформатора: , где - число витков в фазе.

Если обмотка распределена и находится в нескольких пазах (что обычно имеет место), то ЭДС в отдельных катушках будут сдвинуты по фазе и их нужно складывать геометрически (так же как и МДС), следовательно, результирующая ЭДС распределенной обмотки

- коэффициент распределения обмотки для первой гармонической.

Укорочение шага обмотки влияет так же, как и на МДС. При этом результирующая ЭДС распределенной обмотки при укорочении шага

=

Для первой гармоники ЭДС обычно величина к_об=0,9÷0,95. Т.о. из-за распределения и укорочения шага обмотки происходит некоторое уменьшение первой гармоники ЭДС. А высшие гармоники будут уменьшены еще больше.

Даже при не строгом синусоидальном магнитном потоке можно получить синусоидальную ЭДС. Приближению кривой ЭДС к синусоиде приводит и то, что соединяя обмотки статора Y , дает компенсацию высших гармоник, следовательно, в линейных напряжениях указанные гармоники будут отсутствовать. При соединении обмотки статора в Δ ЭДС третьих и кратным им гармоник, суммируясь, создают в замкнутом контуре токи соответствующей частоты, которые не выходят во внешнюю сеть. Следовательно, и в этом случае линейные напряжения не содержат гармоник кратных трем.

Но во избежание нагрева и увеличения потерь мощности, создаваемыми этими токами, в трехфазным машинах соединение обмоток Δ не применяют.

При конструировании обмоток принимают меры для уменьшения пятой и седьмой гармоник, которые оказывают сильное влияние. Достигается это укорочением шага.

При укорочении шага на 1/5 полюсного деления (у=0,8τ) исчезает пятая гармоника в кривой ЭДС. При укорочении шага на 1/7 полюсного деления (у=0,856τ) исчезает седьмая гармоника. Обычно укорочение выбирают в пределах между 1/5 и 1/7 полюсного деления, что приводит к уменьшению влияния и 5 и 7 гармоник.

Иногда в микромашинах применяют укорочение на 1/3 полюсного деления.

При неподвижном роторе частота тока в его обмотке f₂ равна частоте тока в обмотке статора f₁ и соотношение между ЭДС статора и ротора определяется соотношением чисел витков.

Е₁/Е₂= к_об1w₁/k_об2w₂≈w₁/w_2.

Если ротор вращается, то f₁≠ f₂ и соотношение между Е₁ и Е₂ изменяется.