Na jakém principu pracuje indukční motor?

Indukční motor je široce používaný typ střídavého motoru, jehož princip fungování je založen na zákonu elektromagnetické indukce. Níže naleznete podrobné vysvětlení, jak funguje indukční motor:

1. Struktura

Indukční motor se skládá především ze dvou částí: statoru a rotoru.

Stator: Stator je nehybná část, obvykle složená z laminovaných železných jádrových listů a třífázových cívek uložených v žlábích železného jádra. Třífázové cívky jsou spojeny s třífázovým střídavým zdrojem napájení.

Rotor: Rotor je otáčející se část, obvykle vyrobená z vodičových tyčí (obvykle hliníku nebo mědi) a koncových prstenců, tvořící strukturou nazývanou "veslačský rotor". Tato struktura se nazývá "veslačský rotor".

2. Princip fungování

2.1 Vytváření rotočného magnetického pole

Třífázový střídavý zdroj napájení: Když se třífázový střídavý zdroj napájení aplikuje na cívky statoru, ve cívkách statoru se generují střídavé proudy.

Rotočné magnetické pole: Podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce střídavé proudy ve cívkách statoru produkují časově proměnné magnetické pole. Protože třífázový střídavý proud má fázový rozdíl 120 stupňů, tato magnetická pole interagují a tvoří rotočné magnetické pole. Směr a rychlost tohoto rotočného magnetického pole závisí na frekvenci zdroje napájení a uspořádání civek.

2.2 Indukovaný proud

Řez magnetickými linkami: Rotočné magnetické pole řeže magnetické linky v vodičích rotoru. Podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce to indukuje elektrickou napěťovou sílu (EMF) v vodičích rotoru.

Indukovaný proud: Indukovaná EMF generuje proud v vodičích rotoru. Protože vodiče rotoru tvoří uzavřený obvod, indukovaný proud protéká vodiči.

2.3 Generování momentu

Lorentzova síla: Podle Lorentzova zákona o síle interakce mezi rotočným magnetickým polem a indukovaným proudem v vodičích rotoru vytváří sílu, která způsobuje otáčení rotoru.

Moment: Tato síla generuje moment, který způsobuje otáčení rotoru ve směru rotočného magnetického pole. Rychlost rotoru je mírně nižší než synchronní rychlost rotočného magnetického pole, protože pro generování dostatečného indukovaného proudu a momentu je potřebný určitý slip.

3. Slip

Slip: Slip je rozdíl mezi synchronní rychlostí rotočného magnetického pole a skutečnou rychlostí rotoru. Je vyjádřen vzorcem:

Kde:

s je slip ns je synchronní rychlost (v otáčkách za minutu)

nr je skutečná rychlost rotoru (v otáčkách za minutu)

Synchronní rychlost: Synchronní rychlost 

ns je určena frekvencí 

f zdroje napájení a počtem párů pólovců 

p v motoru, vypočítaná pomocí vzorce:

4. Charakteristiky

Charakteristiky spouštění: Během spouštění je slip blízký 1 a indukovaný proud v vodičích rotoru je vysoký, což produkuje velký startovací moment. Jak se rotor zrychluje, slip klesá a indukovaný proud a moment také klesají.

Charakteristiky běhu: Při ustáleném chodu je slip obvykle malý (0,01 až 0,05) a rychlost rotoru je blízká synchronní rychlosti.

5. Aplikace

Indukční motory jsou široce používány v různých průmyslových a domácích aplikacích díky své jednoduché konstrukci, spolehlivému chodu a snadné údržbě. Běžné aplikace zahrnují ventilátory, čerpadla, kompresory a dopravníky.

Shrnutí

Princip fungování indukčního motoru je založen na zákonu elektromagnetické indukce. Rotočné magnetické pole je generováno třífázovým střídavým proudem ve cívkách statoru. Toto rotočné magnetické pole indukuje proud v vodičích rotoru, což generuje moment, který způsobuje otáčení rotoru.