آیا می توانید توضیح دهید که چگونه یک موتور القایی سه فاز کار می کند و چرا میدان مغناطیسی چرخان ندارد

سه‌فازی موتورهای القایی (که همچنین به عنوان موتورهای غیر همزمان شناخته می‌شوند) اصول کار آنها بر اساس نیروی الکترومغناطیسی تولید شده توسط تعامل میدان مغناطیسی چرخان تولید شده توسط سیم‌پیچ‌های استاتور با جریان القایی در روتور بستگی دارد. در واقع، یکی از ویژگی‌های کلیدی موتور سه‌فازی القایی قابلیت تولید یک میدان مغناطیسی چرخان است که برای شروع و عملکرد موتور بسیار حیاتی است. در ادامه اصول کار موتور سه‌فازی القایی و نحوه تولید یک میدان مغناطیسی چرخان توضیح داده می‌شود.

اصول کار موتور سه‌فازی القایی

• سیم‌پیچ استاتور: استاتور بخش ثابت موتور است که شامل سه مجموعه سیم‌پیچ متناظر با هر فاز جریان متناوب سه‌فاز است. این سه مجموعه سیم‌پیچ در فضا ۱۲۰ درجه نسبت به یکدیگر قرار دارند. وقتی جریان متناوب سه‌فاز به هر یک از سه سیم‌پیچ اعمال می‌شود، یک میدان مغناطیسی چرخان تولید می‌کنند.

• میدان مغناطیسی چرخان: به دلیل اختلاف فاز جریان متناوب سه‌فاز، میدان مغناطیسی تولید شده توسط سیم‌پیچ استاتور یک اثر چرخشی در فضا ایجاد می‌کند. یعنی، زمانی که جریان از سیم‌پیچ استاتور عبور می‌کند، جهت و موقعیت میدان مغناطیسی مداوماً تغییر می‌کند و یک میدان مغناطیسی چرخان تشکیل می‌دهد.جهت این میدان مغناطیسی چرخان به ترتیب فاز جریان بستگی دارد، یعنی ترتیب A-B-C یا بالعکس.

• روتور: روتور بخش چرخان موتور است که معمولاً از رساناهای (مانند میله‌های مس یا آلومینیوم) تشکیل شده که یک حلقه بسته در هسته روتر ایجاد می‌کنند. وقتی میدان مغناطیسی چرخان از رسانای روتر عبور می‌کند، یک جریان در رسانای روتر القا می‌شود (بر اساس قانون القای الکترومغناطیسی فارادی).

• نیروی الکترومغناطیسی و گشتاور: جریان القایی با میدان مغناطیسی چرخان تعامل می‌کند تا یک نیروی لورنتس ایجاد کند که روتر را می‌چرخاند. چون سرعت روتر همیشه کمتر از سرعت همزمان است، یک نرخ لغزش (لغزش) وجود دارد که دلیل تولید گشتاور مداوم در موتور القایی است.

چرا یک میدان مغناطیسی چرخان ایجاد می‌شود؟

میدان مغناطیسی چرخان به دلیل اختلاف فاز جریان متناوب سه‌فاز در سیم‌پیچ استاتور ایجاد می‌شود. به طور خاص:

• اختلاف فاز: اختلاف فاز بین هر فاز جریان متناوب سه‌فاز ۱۲۰ درجه است که به این معنی است که قله و صفر جریان در زمان متداخل هستند.

• توزیع فضایی: سیم‌پیچ‌های استاتور ۱۲۰ درجه نسبت به یکدیگر در فضا قرار دارند، به گونه‌ای که وقتی جریان از سیم‌پیچ‌ها عبور می‌کند، میدان مغناطیسی یک اثر چرخشی در فضا ایجاد می‌کند.

چرا به یک میدان مغناطیسی چرخان نیاز است؟

اهمیت میدان مغناطیسی چرخان برای موتور سه‌فازی القایی این است که:

• توان شروع: میدان مغناطیسی چرخان گشتاور شروع را ارائه می‌دهد که باعث می‌شود روتر ثابت شروع به چرخش کند.

• عملکرد هموار: پس از شروع، میدان مغناطیسی چرخان به طور مداوم با جریان القایی در روتر تعامل می‌کند تا گشتاور مداوم تولید کند و موتور را به صورت هموار به حرکت درآورد.

• انتقال موثر: میدان مغناطیسی چرخان اجازه می‌دهد تا موتور در یک محدوده گسترده از سرعت‌ها به صورت موثر کار کند و همچنین کنترل سرعت خوبی ارائه دهد.

خلاصه

اصول کار موتور سه‌فازی القایی ایجاد گشتاور از طریق تعامل میدان مغناطیسی چرخان تولید شده توسط سیم‌پیچ استاتور و جریان القایی در روتر است. میدان مغناطیسی چرخان به دلیل اختلاف فاز و توزیع فضایی جریان متناوب سه‌فاز در سیم‌پیچ‌های استاتور ایجاد می‌شود. میدان مغناطیسی چرخان برای شروع و عملکرد مداوم موتور ضروری است، زیرا گشتاور شروع و گشتاور مداوم مورد نیاز برای عملکرد هموار را ارائه می‌دهد. بنابراین، موتورهای سه‌فازی القایی به یک میدان مغناطیسی چرخان نیاز دارند و می‌توانند یک میدان مغناطیسی چرخان تولید کنند.