در این انیمیشن بسیار جذاب نحوه عملکرد موتور القایی تشریح می شود. فایل زیرنویس این کلیپ توسط وبسایت الک تیک بصورت فارسی قرار داده شده است.

موتورهای القایی پرکاربردترین ماشین‌های الکتریکی هستند. آن‌ها ماشین‌های جذاب ارزان‌قیمت با نگهداری آسان‌تری در مقایسه با سایر ماشین‌های متناوب به شمار می‌آیند. در این ویدئو نحوه‌ی کارکرد یک موتور سه فاز قفس سنجابی تشریح شده است.

این ماشین دو بخش اصلی به نام استاتور و روتور دارد. استاتور بخش ثابت ماشین بوده و روتور قسمت چرخان (گردان) است. استاتور با توده فولادهای نازک ورقه ورقه و در رون یک قاب چدن یا فولادی ساخته‌شده است. سیم‌پیچ‌ها در فضای خالی استاتور قرار می‌گیرند. هنگامی‌که جریان متناوب سه فاز از سیم‌پیچ‌ها عبور می‌کند، فرایند جالبی رخ می‌دهد و یک میدان مغناطیسی گردان تولید می‌شود. برای درک این پدیده بهتر است یک سیم‌پیچ سه فاز ساده با تنها سه حلقه را در نظر بگیریم.

یک سیم حامل جریان در اطراف خود میدان تولید می‌کند. حال برای این مورد، میدان مغناطیسی تولیدشده توسط جریان متناوب سه فاز به‌صورت نشان داده خواهد بود. با تغییر جریان متناوب میدان مغناطیسی جهت‌های متفاوتی پیدا می‌کند که در تصویر نشان داده‌شده است. با توجه به این سه حالت مشخص می‌شود که مشابه یک میدان مغناطیسی واحد چرخان می‌باشد.

سرعت چرخش یک میدان مغناطیسی به‌عنوان سرعت سنکرون شناخته می‌شود. فرض کنید که یک هادی حلقه بسته درون آن قرار داده شود. به دلیل نوسان میدان مغناطیسی یک EMF در داخل حلقه بر اساس قانون فارادی القا خواهد شد. این EMF جریانی را در حلقه برقرار می‌سازد. این حالت مشابه با قرار گرفتن یک حلقه حامل جریان در یک میدان مغناطیسی بوده که بر اساس قانون لورنتز نیروی مغناطیسی در حلقه تولید می‌کند و درنتیجه حلقه شروع به چرخش خواهد کرد. یک پدیده مشابه در موتور القایی اتفاق می‌افتد. به‌طور مشابه در اینجا به‌جای یک حلقه ساده چیزی شبیه به قفس سنجاب استفاده‌شده است.

جریان سه فاز متناوب که از سیم‌پیچ‌های استاتور عبور می‌کند، میدان مغناطیسی چرخان تولید خواهد کرد. مشابه باحالت قبل، جریانی در میله‌های قفس سنجابی روتور القا خواهد شد؛ که این میله‌ها از دو طرف توسط حلقه‌ها اتصال کوتاه شده‌اند. درنهایت روتور خواهد چرخید. به همین دلیل است که موتور الکتریکی القایی (آسنکرون) نامیده می‌شود زیرا الکتریسیته توسط القای مغناطیسی در روتور پدید می‌آید و اتصال الکتریکی مستقیم وجود ندارد.

برای تقویت این القای الکترومغناطیسی ورقه‌های آهنی عایق شده در داخل روتور به‌صورت قطعه‌قطعه قرار می‌گیرند تا تلفات گردابی (اِدی) را به حداقل برسانند. این یکی دیگر از مزیت‌های بزرگ موتور القایی سه فاز است که آغاز به کار متکی‌به‌خود دارد (بدون نیاز به تجهیزات جانبی)؛ بنابراین می‌توان دید که روتور و میدان مغناطیسی هردو می‌چرخند.

سؤال این است که روتور در چه سرعتی می‌چرخد؟ برای به دست آوردن این پاسخ اجازه دهید موارد مختلف را در نظر بگیریم. فرض کنید که سرعت روتور برابر با سرعت میدان مغناطیسی باشد؛ ازآنجاکه هر دو با سرعت یکسان می‌چرخند، حلقه گردان همیشه میدان مغناطیسی ثابتی را تجربه خواهد کرد. درنتیجه هیچ EMF و جریانی القا نشده و این به معنای نیروی صفر روی میله‌های روتور است و سرعت روتور به‌تدریج کاهش می‌یابد. با کاهش سرعت چرخش روتور، حلقه‌های آن‌یک میدان مغناطیسی تغییر را تجربه کرده که این امر موجب افزایش جریان القایی و نیرو شده و روتور دوباره سرعت می‌گیرد.

به‌طور خلاصه، روتور هیچ‌گاه نمی‌تواند به‌سرعت میدان مغناطیسی برسد بلکه همواره در سرعتی کمتر از سرعت سنکرون به چرخش ادامه خواهد داد. تفاوت بین سرعت چرخش روتور و سرعت سنکرون را لغزش گویند. توان مکانیکی چرخشی از طریق یک شفت (محور) قدرت منتقل می‌شود.

پس، در یک موتور القایی انرژی الکتریکی توسط استاتور واردشده و از طریق چرخش مکانیکی موتور (روتور) خارج (تولید) می‌شود. تلفات انرژی در حین عملکرد موتور به‌صورت گرما ظاهر می‌شود. به همین دلیل در قسمت انتهایی موتور القایی یک پنکه (فَن) برای کاهش دمای موتور تعبیه‌شده است.

 

آپارات  آپارات

 

همچنین بخوانید: شبیه سازی موتور القایی در متلب

بازدید مطلب:۲۲۰بار