Das Drehen magnetischen Feldes

Ein rotierendes magnetisches Feld ist ein magnetisches Feld, das Richtung an (ideal) einer unveränderlichen winkeligen Rate ändert. Das ist ein Schlüsselgrundsatz in der Operation des Wechselstrom-Motors. Rotierende magnetische Felder werden in der elektrischen rotierenden Maschinerie z.B elektrische Generatoren oder Induktionsmotoren und deshalb elektromechanische Anwendungen hauptsächlich verwertet. Jedoch kann es auch in rein elektrischen Anwendungen als z.B Induktionsgangregler verwendet werden.

Beschreibung

Ein symmetrisches rotierendes magnetisches Feld kann mit nur drei Rollen erzeugt werden. Die drei Rollen werden durch ein symmetrisches 3-phasiges AC Sinus-Strom-System gesteuert werden müssen, so wird jede Phase 120 Grade in der Phase von anderen ausgewechselt. Zum Zweck dieses Beispiels wird das magnetische Feld genommen, um die geradlinige Funktion des Stroms der Rolle zu sein.

Das Ergebnis, drei 120 Grade hinzuzufügen, hat aufeinander abgestimmt Sinus-Wellen auf der Achse des Motors ist ein einzelner rotierender Vektor. Der Rotor hat ein unveränderliches magnetisches Feld. Der N Pol des Rotors wird sich zum S Pol des magnetischen Feldes des Statoren, und umgekehrt bewegen. Diese mit dem Magnetzünder mechanische Anziehungskraft schafft eine Kraft, die den Rotor steuern wird, dem rotierenden magnetischen Feld auf eine gleichzeitige Weise zu folgen.

Ein dauerhafter Magnet in solch einem Feld wird rotieren, um seine Anordnung mit dem Außenfeld aufrechtzuerhalten. Diese Wirkung wurde im frühen Wechselstrom elektrische Motoren verwertet. Ein rotierendes magnetisches Feld kann mit zwei orthogonalen Rollen mit einem 90 Grad-Phase-Unterschied in ihren AC Strömen gebaut werden. Jedoch in der Praxis würde solch ein System durch eine Drei-Leitungen-Einordnung mit ungleichen Strömen geliefert. Diese Ungleichheit würde ernste Probleme in der Standardisierung der Leiter-Größe verursachen. Um das zu überwinden, werden dreiphasige Systeme verwendet, wo die drei Ströme im Umfang gleich sind und einen 120 Grad-Phase-Unterschied haben. Drei ähnliche Rollen, die gegenseitige geometrische Winkel von 120 Graden haben, werden das rotierende magnetische Feld in diesem Fall schaffen. Die Fähigkeit des drei Phase-Systems, das rotierende in elektrischen Motoren verwertete Feld zu schaffen, ist einer der Hauptgründe, warum drei Phase-Systeme in den elektrischen Weltmacht-Versorgungssystemen vorherrschen.

Rotierende magnetische Felder werden auch in Induktionsmotoren verwendet. Weil sich Magnete mit der Zeit, Induktionsmotorgebrauch gekurzschlossene Rotoren abbauen (statt eines Magnets), die dem rotierenden magnetischen Feld eines mehraufgerollten Statoren folgen. In diesen Motoren entwickeln die kurzen umkreisten Umdrehungen des Rotors Wirbel-Ströme im rotierenden Feld des Statoren, die der Reihe nach den Rotor durch die Kraft von Lorentz bewegen. Diese Typen von Motoren sind nicht gewöhnlich gleichzeitig, aber schließen stattdessen notwendigerweise einen Grad 'des Gleitens' ein, damit der Strom wegen der Verhältnisbewegung des Feldes und des Rotors erzeugt werden kann.

ZEICHEN: Das rotierende magnetische Feld kann wirklich durch zwei Rollen, mit Phasen ausgewechselt ungefähr 90 Grade erzeugt werden, aber solch ein Feld würde wegen des Unterschieds zwischen der magnetischen Empfänglichkeit der eisenmagnetischen Materialien des Pols und Luft nicht symmetrisch sein. Im Fall, wo nur zwei Phasen des Sinus-Stroms verfügbar sind, werden vier Pole allgemein verwendet.

Geschichte

Die Entdeckung des rotierenden magnetischen Feldes wird allgemein zwei Erfindern, dem italienischen Physiker und Elektroingenieur Galileo Ferraris, und dem österreichischen/serbischen Erfinder und Elektroingenieur Nikola Tesla zugeschrieben.

Tesla hat in seiner Autobiografie behauptet, dass er das Konzept 1882 identifiziert hat, während Ferraris über die Forschung des Konzepts geschrieben hat und ein Arbeitsmodell 1885 gebaut hat, obwohl es keine unabhängige Überprüfung für jeden Anspruch gibt. 1888 hat Tesla ein USA-Patent für sein Design erhalten, und Ferraris hat seine Forschung in einer Zeitung zur Königlichen Akademie von Wissenschaften in Turin veröffentlicht.

Siehe auch

Weiterführende Literatur

Patente

  • Tesla, "Elektromagnetischer Motor".
  • Ress, "Partikel-Gaspedal".

Außenverbindungen


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