الکتروموتور سه فاز القائی

قسمت های اصلی یک الکتروموتور سه فاز القایی

1- استاتور

2- روتور

الکتروموتور سه فاز القایی

1-استاتور

استاتور از سه  دسته سیم پیچی اصلی تشکیل شده که توسط یک برق سه فاز تغذیه می شود و این سیم پیچی ها در داخل شیارهایی قرارد دارند که از ورق های نازک استیل عایق شده تشکیل شده اند که نهایتا داخل یک پوسته چدنی یا آلومینیومی قرار می گیرند.

وقتی جریان الکتریکی سه فاز در سیم پیچی های الکتروموتور سه فاز القائی جاری میشود پدیده ی جالبی درآن اتفاق می افتد که آن تولید یک میدان مغناطیسی گردان می باشد.  این میدان مغناطیسی گردان نیز دلیل ایجاد چرخش روتور می باشد.

برای اینکه متوجه شویم این میدان مغناطیس تولید شده چگونه می چرخد اجازه دهید به طور خیلی ساده سیم پیچی استاتور الکتروموتور را بررسی کنیم.

فرض کنید سه پیچه از سیم داریم که با اختلاف 120 درجه نسبت به هم قرار دارند و یک سر آنها به هم وصل شده است.

شبیه سازی سیم پیچ در الکتروموتور سه فازالقائی

جریان برق در هر سیم یک میدان مغناطیسی در اطراف آن ایجاد میکند. دراین آرایش و پیکره بندی، با تغییر جریان برق در سیم ها موقعیت میدان مغناطیسی تغییر میکند به طوری که اگر وضعیت میدان های حاصله را در سه زمان مختلف مقایسه کنیم خواهیم دید که موقعیت میدان حاصله با گذشت زمان تغییر میکند و در حال گردش می باشد سرعت گردش این میدان مغناطیسی در الکتروموتور سه فاز، سرعت سنکرون نامیده می شود.

حال فرض کنید یه سیم حلقه بسته در داخل این میدان قرار گرفته باشد بر اساس قانون تسلا به دلیل تغییر میدان در اطراف یک سیم حلقه بسته یک میدان مغناطیس یا همان emf در این حلقه ایجاد می شود و این میدان نیز موجب تولید جریانی در این حلقه میشود که شبیه به جریان جاری در پیچه ها میباشد بر اساس قانون تسلا در این وضعیت نیروی مغناطیسی روی  حلقه بسته ایجاد میشود و آن  شروع به چرخش خواهد کرد این شبیه اتفاقی است که در داخل الکتروموتور می افتد.

میدان مغناطیسی گردان الکتروموتور سه فاز القائی

2- روتور

در یک الکتروموتور سه فاز واقعی به جای حلقه ساده سیم چیزی بسیارشبیه به آن به نام روتور قفسه سنجابی استفاده می شود، جاری شدن جریان برق متناوب در استاتور موجب تولید یک میدان دوار می شود و شبیه به قبل یک جریان در میله های این قفسه سنجابی  که از دو طرف در انتها، توسط  رینگ های به هم وصل شده اند القاء می کند و این موضوع موجب شروع چرخش روتور می شود.

در الکتروموتور سه فاز آسنکرون به جای تزریق جریان با اتصال مستقیم، به کمک میدان مغناطیسی استاتور، جریان به روتور القاء میشود به همین دلیل این نوع موتور را الکتروموتور القائی می گویند. به منظور تقویت این میدان مغناطیسی، هسته ای آهنی با ورق های عایق شده نسبت به هم و به صورت فشرده در داخل روتور قرارمی گیرند. شبییه به سیم های کوچکی  که  از به حداقل رسیدن تلفات جریان های گردابی در آنها اطمینان حاصل شده است.

شما دیدید که یک الکتروموتور القائی بعد از اعمال برق به طور خودکار راه اندازی میشود و این مزیت بزرگی می باشد. همان طور که دیدیم هم میدان مغناطیسی و هم روتور در حال چرخش هستند اما سرعت چرخش روتور چقدر است؟ برای رسیدن به پاسخ این سئوال باید حالت های مختلفی را بررسی کنیم. فرض کنید سرعت روتور برابر با سرعت میدان باشد.

Nsynch =Nrotor

اگر سرعت میدان مغناطیس و روتور برابر باشند در این صورت میدان مغناطیسی استاتور هیچ وقت برخوردی با میله های روتور نخواهد داشت بنابراین هیچ میدان مغناطیسی و جریانی در آنها القاء نخواهد شد. این به این معناست که مقدار نیروی ایجاد شده روی میله های روتور صفر خواهد بود  و درنتیجه سرعت روتور به تدریج کاهش خواهد یافت به محض کاهش سرعت روتور به دلیل اختلاف سرعت ایجاد شده دوباره میدان مغناطیس میله های روتور را قطع خواهند کرد و در نتیجه جریان و نیرو در روتور دوباره افزایش یافته و سرعت روتور دوباره زیاد می شود. خلاصه اینکه در یک الکتروموتور سه فاز القائی سرعت روتور هیچ وقت به سرعت میدان مغناطیسی نخواهد رسید و با سرعت خاصی که شبیه اما کمتر از سرعت سنکرون است خواهد چرخید.

تفاوت بین سرعت سنکرون و سرعت روتور به نام لغزش شناخته میشود.                                              S=(Nsynch -Nrotor)/Nsynch

مزیت های الکتروموتور سه فاز القائی

با شناخت الکتروموتور سه فاز القائی می توانیم دلیل استفاده زیاد این نوع از الکتروموتور را در هر دو بخش صنعت و خانگی بدانیم. حال شما میدانید موتورهای القائی شبیه به خیلی از الکتروموتورهای دیگر نیازی به مغناطیس دائم، سیستم زغال، جاروبک، کموتاسیون و سنسور موقعیت ندارند و ساختاری ساده و محکم دارند. الکتروموتور سه فاز القائی به صورت خودکار راه اندازی می شود و بزرگترین مزیت این نوع موتورها آن است که سرعت آنها به سادگی توسط فرکانس ورودی قابل کنترل است. برای متوجه شدن این خصوصیت، دوباره پیکره بندی ساده سیم پیچی را در نظر بگیریم. ما فهمیدیم که میدان مغناطیسی گردان ناشی از برق سه فاز ورودی ایجاد میشود این  بسیار بدیهی است که سرعت میدان مغناطیسی متناسب با فرکانس برق ورودی است. از آنجایی که سرعت روتور همیشه به دنبال رسیدن به سرعت میدان مغناطیسی است بنابرین سرعت روتور هم متناسب با فرکانس ورودی هست بنابرین با یک درایو کنترل فرکانسی به راحتی میشود سرعت روتور را کنترل کرد.

انواع کاربرد الکتروموتور سه فاز القائی

این ویژگی الکتروموتورهای القائی آنها را انتخابی جذاب برای استفاده در مصارف مختلفی چون آسانسور، جرثقیل ها، کانوایرها و حتی خودروهای الکتریکی می کند. با توجه به سرعت بالای موتورهای القائی خودروهای الکتریکی به سادگی با انتقال مستقیم سرعت از آنها قابل حرکت هستند.

یک ویژگی جالب دیگر موتورهای القائی این است که اگر روتور توسط یک بخش ثانویه دیگر مثل چرخ خودرو به حرکت دربیاید به طوری که سرعت روتور بیشتر از سرعت میدان مغناطیس بشود آنها مثل یک مولد تولید برق عمل میکنند.

حال شما ساختار الکتروموتور سه فاز القائی را متوجه شدید و دلیل توسعه روز افزون استفاده از آنها را در بخش های مختلف صنعت و بخش خانگی می دانید.

جهت مشاهدی سایر محصولات الکتروبازار روی این لینک کلیک کنید.

بسیار ممنون ما را در سایت الکتروبازار دات آی آر دنبال می کنید.