УДК 621.313.333: 621.317.329

Беляев Валерий Павлович – кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры полиграфического оборудования и систем обработки информации. Белорусский государственный технологический университет (ул. Свердлова, 13а, 220006, г. Минск, Республика Беларусь). Email: beliaev@belstu.by

DOI: https://doi.org/ 10.52065/2520-6729-2025-291-1.

 

Ключевые слова: асинхронный электродвигатель, магнитное поле, моделирование, результирующая магнитная индукция, синусоидальный ток.

Для цитирования: Беляев В. П. Моделирование движения магнитного поля асинхронного электродвигателя // Труды БГТУ. Сер. 4, Принт- и медиатехнологии. 2025. № 1 (291). С. 5–11. DOI: 10.52065/2520-6729-2025-291-1.

Аннотация

В статье обозначена целесообразность приведения цельного написания условий при изложении процессов создания вращающегося магнитного поля асинхронного электродвигателя. Ссылаясь на учебно-техническую литературу, автор указывает на то, что в ней отсутствует четкое разъяснение процесса создания вращения магнитного поля в неподвижном магнитопроводе статора трехфазного асинхронного электродвигателя. Он предлагает детально рассмотреть формирование вращающегося магнитного поля в магнитопроводе статора с демонстрацией этого процесса рисунками на примере трехфазной обмотки, у которой все витки каждой фазы сосредоточены в одной катушке, лежащей в двух диаметрально расположенных пазах. Каждая однофазная обмотка при прохождении по ней синусоидального тока создаст пульсирующее магнитное поле, неподвижное в пространстве и изменяющееся во времени с частотой тока сети. Протекание трехфазных синусоидальных токов в фазных обмотках происходит одновременно. Результатом одновременного их взаимодействия по созданию общего магнитного поля является сумма этих неподвижных магнитных полей в магнитопроводе статора. Подвижность такого магнитного поля возникает по причине того, что результирующая магнитная индукция Врез приобретает определенное временнóе месторасположение в теле магнитопровода, которое меняется на конкретный угол в цилиндрическом объеме магнитопровода в соответствии с текущими изменениями значений синусоидальных токов в фазных обмотках. Выполнено моделирование угла поворота вектора результирующей магнитной индукции на основе некоторой математической модели с помощью вычислительной среды MathCAD. Итог моделирования показал, что перемещение (вращение) вектора результирующей магнитной индукции то равномерно ускоряется, то равномерно замедляется в течение каждого полупериода колебаний синусоидального тока. Работа иллюстрируется графиками, математическим аппаратом, рисунками, разъясняющими проведение предложенного научного исследования.

Скачать

Список литературы

1. Костенко М. П., Пиотровский Л. М. Электрические машины: в 2 ч. Л.: Энергия, 1958. Ч. 2: Машины переменного тока. 648 с.
2. Вольдек А. И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1966. 782 с.
3. Беспалов В. Я., Котеленец Н. Ф. Электрические машины. М.: Академия, 2006. 320 с.
4. Вольдек А. И. Электрические машины: учебник. 3-е изд., перераб. Л.: Энергия, 1978. 832 с.
5. Китаев В. Е., Корхов Ю. М., Свирин В. К. Электрические машины: учеб. пособие для техникумов: в 2 ч. М.: Высш. шк., 1978. Ч. II: Машины переменного тока. 184 с.
6. Кацман М. М. Электрические машины и трансформаторы: учебник. М.: Высш. шк., 1971. 416 с.
7. Радин В. И., Брускин Д. Э., Зорохович А. Е. Электрические машины: Асинхронные машины: учеб. для электромех. специальностей. М.: Высш. шк., 1988. 328 с.
8. Брускин Д. Э., Зорохович А. Е., Хвостов В. С. Электрические машины и микромашины: учеб. для электромех. специальностей. М.: Высш. шк., 1990. 528 с.
9. Копылов И. П. Электрические машины: учеб. для вузов: в 2 т. 2-е изд., испр. и доп. М.: Юрайт, 2020. Т. 2. 267 с.
10. Беляев В. П. О магнитном поле асинхронного электродвигателя // Новая наука: современное состояние и пути развития: материалы Междунар. науч.-практ. конф., Нефтекамск, 20 июня 2024 г. Нефтекамск, 2024. С. 11–20.
11. Вращающееся магнитное поле. Принцип действия асинхронного и синхронного двигателей. URL: https://www.ups-info.ru/for_partners/library/teoretichekie_osnove_ilektrotehniki_dlya_ibp_ups_/-vrashchayushcheesya_ magnitnoe pole_printsip_deystv (дата обращения: 10.03.2024).
12. Бут Д. А. Основы электромеханики: учеб. пособие. М.: МАИ, 1996. 468 с.

Поступила 15.11.2024