Założenie i zasada obrotu trójfazowego silnika asynchronicznego

Warunkiem obrotu trójfazowego silnika asynchronicznego jest posiadanie wirującego pola magnetycznego, a uzwojenie stojana trójfazowego silnika asynchronicznego służy do wytwarzania wirującego pola magnetycznego. Jak wszyscy wiemy, różnica napięcia między fazowym zasilaniem a fazą wynosi 120 stopni, a trzy uzwojenia w stojanie trójfazowego silnika asynchronicznego również różnią się o 120 stopni w kierunku przestrzennym. Dlatego też, gdy do uzwojenia stojana zostanie wprowadzona energia trójfazowa, uzwojenie stojana wygeneruje wirujące pole magnetyczne. Kiedy prąd zmienia się w każdym cyklu, wirujące pole magnetyczne obraca się raz w przestrzeni, to znaczy prędkość wirującego pola magnetycznego jest zsynchronizowana ze zmianą prądu. Prędkość wirującego pola magnetycznego: n=60f/P gdzie f to częstotliwość sieci, P to liczba par biegunów pola magnetycznego, a jednostka n to liczba obrotów na minutę. Zgodnie z tym wzorem wiemy, że prędkość silnika jest powiązana z liczbą biegunów i częstotliwością zasilania.

Jednofazowy silnik prądu przemiennego ma tylko jedno uzwojenie, a wirnik jest klatką wiewiórkową. Gdy przez uzwojenia stojana przepływa jednofazowy prąd sinusoidalny, silnik wytwarza zmienne pole magnetyczne. Siła i kierunek tego pola magnetycznego zmieniają się zawsze zgodnie z prawem sinusoidalnym, ale jego orientacja w przestrzeni jest stała, dlatego to pole magnetyczne nazywane jest również przemiennym pulsującym polem magnetycznym. Zmienne pulsujące pole magnetyczne można rozłożyć na dwa wirujące pola magnetyczne o tej samej prędkości i przeciwnych kierunkach obrotu.

Kiedy wirnik trójfazowego silnika asynchronicznego jest nieruchomy, dwa wirujące pola magnetyczne wytwarzają w wirniku dwa momenty obrotowe o tej samej wielkości i przeciwnych kierunkach, tak że łączny moment obrotowy wynosi zero, w związku z czym silnik nie może się obracać. Kiedy używamy siły zewnętrznej do obracania trójfazowego silnika asynchronicznego w określonym kierunku (np. zgodnie z ruchem wskazówek zegara), ruch linii pola magnetycznego tnącego pomiędzy wirnikiem a wirującym w prawo polem magnetycznym staje się mniejszy; linie tnącego pola magnetycznego pomiędzy wirnikiem a wirującym polem magnetycznym są odwrócone. Ruch w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara staje się większy. W ten sposób równowaga zostanie zachwiana, całkowity moment elektromagnetyczny generowany przez wirnik nie będzie już wynosić zero, a wirnik będzie się obracał w kierunku pchania.