Kan du forklare hvordan en trefase induksjonsmotor fungerer og hvorfor den ikke har et roterende magnetfelt?

Arbeidsprinsippet for trefaseinduksjonsmotorer (også kjent som asynkronmotorer) avhenger av den elektromagnetiske kraften generert av interaksjonen mellom det roterende magnetfeltet generert av statorvindingene og den induerte strømmen i rotor. Ektegnet for trefaseinduksjonsmotoren er dens evne til å generere et roterende magnetfelt, noe som er viktig for motorens oppstart og drift. Det følgende detaljerer arbeidsprinsippet for trefaseinduksjonsmotoren og hvordan den genererer et roterende magnetfelt.

Arbeidsprinsippet for trefaseinduksjonsmotor

• Statorvinding: Stator er den statiske delen av motoren som inneholder tre sett med vindinger som tilsvarer hver fase av den trefasevekselstrømmen. De tre settene med vindinger er romlig plassert 120° fra hverandre. Når trefasevekselstrøm anvendes på hver av de tre vindingene, genererer de et roterende magnetfelt.

• Roterende magnetfelt: På grunn av fasen forskjell i trefasevekselstrøm, viser det magnetfelt som genereres av statorvindingen en roterende effekt i rommet. Det vil si at når strøm passerer gjennom statorvindingen, endrer retningen og posisjonen av magnetfeltet konstant, danner et roterende magnetfelt.Retningen av dette roterende magnetfeltet avhenger av fasesekvensen av strømmen, altså A-B-C rekkefølge eller motsatt.

• Rotor: Rotor er den roterende delen av motoren, vanligvis sammensatt av ledere (som kupfer eller aluminiumstaver) som danner en lukket løkke i rotorkjernen. Når det roterende magnetfeltet skjærer rotorederen, induceres en strøm i rotorederen (ifølge Faradays lov om elektromagnetisk induksjon).

• Elektromagnetisk kraft og dreiemoment: Den induerte strømmen interagerer med det roterende magnetfeltet for å skape en Lorentzkraft som driver rotor til å snurre. Ettersom rotorfarten alltid er lavere enn synkronfarten, er det en glidning (slipp), som er grunnen til at induksjonsmotoren produserer kontinuerlig dreiemoment.

Hvorfor oppstår et roterende magnetfelt?

Det roterende magnetfeltet er forårsaket av fasen forskjell i trefasevekselstrøm i statorvindingen. For å være spesifikk:

• Faseforskjell: Faseforskjellen mellom hver fase av trefase AC er 120°, noe som betyr at toppene og nullpunktene av strømmen er fordelt i tid.

• Romlig fordeling: Statorvindingene er plassert 120° fra hverandre i rommet, slik at når strøm passerer gjennom vindingene, danner magnetfeltet en roterende effekt i rommet.

Hvorfor trenger du et roterende magnetfelt?

Viktigheten av roterende magnetfelt for trefaseinduksjonsmotor er at:

• Startkapasitet: Det roterende magnetfeltet gir startdreiemomentet som får den stillestående rotoren til å begynne å rotere.

• Jevn drift: Når den er startet, fortsetter det roterende magnetfeltet å interagere med den induerte strømmen i rotoren for å produsere kontinuerlig dreiemoment, noe som gjør at motoren kjører jevnt.

• Effektiv overføring: Det roterende magnetfeltet lar motoren operere effektivt over et bredt fartområde samtidig som det gir god fartkontroll.

Oppsummering

Arbeidsprinsippet for trefaseinduksjonsmotoren er å generere dreiemoment gjennom interaksjonen mellom det roterende magnetfeltet generert av statorvindingene og den induerte strømmen i rotoren. Det roterende magnetfeltet er forårsaket av faseforskjellen og romlige fordelingen av trefasevekselstrøm i statorvindingene. Det roterende magnetfeltet er essensielt for motorens oppstart og kontinuerlige drift, da det gir det nødvendige startdreiemomentet og det kontinuerlige dreiemomentet som kreves for jevn drift. Derfor trenger trefaseinduksjonsmotorer og kan generere et roterende magnetfelt.