Наш новый ролик посвящён физическим принципам работы асинхронного двигателя переменного тока. Сделаем простой опыт: поставим медную полосу почти отвесно, положим на неё неодимовый магнит и отпустим его. Вместо того, чтобы сразу упасть, магнит медленно сползает по полосе, и дело здесь не в силе трения. Когда магнит движется, в меди наводятся вихревые токи Фуко, они создают своё собственное магнитное поле, которое и тормозит магнит. Но тогда по третьему закону Ньютона на полосу действует такая же по величине и противоположно направленная сила, и её можно использовать для разгона ротора двигателя!

Для уменьшения трения положим дюралевую пластинку на пенопластовом плотике в воду, проведём над ней магнитом, и пластинка движется в ту же сторону, что и магнит. Чтобы это движение стало непрерывным, установим дюралевый диск на вертикальной оси и заставим вращаться магнит под краем диска с помощью электромотора. Диск увлекается магнитом и вращается с частотой, несколько меньшей частоты вращения магнита. И это понятно: вихревые токи Фуко наводятся в диске и приводят его в движение, преодолевая момент сил трения, только когда диск движется относительно магнита. Поэтому такой двигатель и называется асинхронным.

А теперь избавимся от вспомогательного электромотора и постоянного магнита и заменим их двумя параллельно включёнными электромагнитами. Один электромагнит запитаем напрямую, а второй — через конденсатор, ёмкость которого подобрана так, чтобы ток во втором электромагните опережал по фазе ток в первом электромагните на 90°. Переменные магнитные поля электромагнитов наводят в диске вихревые токи Фуко, которые отстают по фазе от токов в катушках на 90°. В результате ток в первом электромагните и индукционный ток, созданный вторым электромагнитом, всегда находятся в одной фазе и притягиваются друг к другу, а ток во втором электромагните и индукционный ток, созданный первым электромагнитом, всегда находятся в противофазе и отталкиваются друг от друга, и диск вращается в сторону электромагнита, запитанного напрямую.

Можно заставить вращаться диск и с помощью одного электромагнита, экранируя часть его сердечника с помощью медной пластины, — у нас получился электродвигатель с затенённым полюсом. А в большинстве промышленных асинхронных электродвигателей ротор приводится в движение вращающимся магнитным полем, которое создают обмотки статора.

И обо всём этом мы подробно рассказываем в нашем новом ролике «Асинхронный двигатель: основы физики простыми словами». Смотрите, размышляйте вместе с нами и не забывайте ставить лайки!