Получение вращающегося магнитного поля

На рис. 10-1 представлен неподвижный полый цилиндр (статор), собранный из стальных дисков, на внутренней поверхности которого имеются шесть пазов.
В пазы заложены активные стороны секций, подобные показанным на рис. 4-9 и 10-4— 10-6; лобовые части этих секций располагаются на торцах цилиндра. Как можно видеть, ось by обмотки BY смещена в пространстве относительно оси ax обмотки AX на 120°. Ось cz обмотки CZ смещена на 120° относительно оси by или на 240° относительно оси ax в том же направлении. Если соединить концы обмоток X, Y, Z  вместе, а зажимы A, B, C подключить к трехфазной сети, то получится трехфазная обмотка, обтекаемая тремя токами, временная диаграмма которых, представлена на рис. 10-2.

Условимся считать положительными токи, направленные в активных сторонах обмоток A, B, C (рис. 10-1) из-за плоскости чертежа к зрителю. Тогда для любого момента времени t
(рис. 10-2) можно на рис. 10-1 найти в активных сторонах обмотки величину и направление токов, а по правилу буравчика — направление м. д. с. обмоток. Суммарная м. д. с. F трех обмоток находится, как результирующая трех переменных м. д. с.
Для момента времени a (рис. 10-2) ток в обмотке  BY максимален i_B = I_BМ, и следовательно,
м. д. с. F_B = F_BМ = I_BМ w_{BY  .}Направление ее, определенное по правилу буравчика, совпадает с осью by обмотки BY (рис. 10-1).

Магнитодвижущая сила обмотки AX — F_A направлена по оси своей обмотки ax, но равна
0,5 F_BМ, так как i_A = 0,5 I_BМ. Точно так же F_C = 0,5 F_BМ и направлена, по оси cx. Таким образом, суммарная м. д. с. трехфазной обмотки

и совпадает по направлению с осью by обмотки BY.
На рис. 10-3 показано положение м. д. с. F для момента времени b (рис. 10-2), т. е. через 1/6 периода. Оказывается, что м. д. с. F повернулась за время 1/6 периода на 1/6 окружности, сохранив свою величину- 1,5 F_BМ = 1,5 F_AМ. По направлению она совпадает с осью ax обмотки AX, где i_A = I_AМ.
Таким образом, три обмотки, смещенные в пространстве на 120° друг относительно друга, при токах в них, сдвинутых по фазе на 120°, создают вращающуюся м. д. с, сохраняющую постоянное значение F, в 1,5 раза большее максимального значения пульсирующей м. д. с. одной фазы и совпадающую по направлению с осью той обмотки, в которой ток максимален.
Вращающаяся м. д. с. статора возбуждает в магнитной цепи машины вращающееся магнитное поле с числом полюсов 2р, зависящим от конструкции обмотки статора.
Частота вращения магнитного поля

Эта частота вращения называется синхронной.
Каждая фаза обмотки статора сцеплена с магнитным потоком, который вследствие вращения магнитного поля непрерывно изменяется во времени от Ф = 0 до Ф = Ф_M. Этот общий поток, который в 1,5 раза больше амплитуды пульсирующего потока каждой фазы, наводит в обмотках статора и ротора электродвижущие силы e₁ и e₂. Любой металлический цилиндр с обмоткой или без нее, помещенный в статоре, начнет вращаться вслед за магнитным полем.