Mis põhimõttel töötab induktioonimootor?

Induktiomotor on laialdaselt kasutatav AC-mootor, mille tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel. Allpool on toodud üksikasjalik selgitus selle kohta, kuidas induktiomotor töötab:

1. Struktuur

Induktiomotor koosneb peamiselt kahest osast: statorist ja rotorist.

Stator: Stator on paigaldatud osa, tavaliselt koosneb lamineeritud raudsest südamest ja kolmefaasi vedetustest, mis on panemata rauase südame servadele. Kolmefaasi vedetused on ühendatud kolme-faasi vahvatingimisallikaga.

Rotor: Rotor on pöörlev osa, tavaliselt valmistatud johtivatest ribadest (tavaliselt alumiiniumist või kuprumist) ja otsiringidest, moodustades orava-kaami struktuuri. See struktuur on nimetatud "orava-kaami rotoriga".

2. Tööpõhimõte

2.1 Pöörleva magnetväli loomine

Kolme-faasi vahvatingimisallikas: Kui kolme-faasi vahvatingimisallikat ühendatakse statorivedetustega, tekivad statorivedetustes alterneerivad voolud.

Pöörlev magnetväli: Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse järgi tekitavad statorivedetuste alterneerivad voolud ajas muutuva magnetväli. Kuna kolme-faasi vahvatingimisel on fasi erinevus 120 kraadi, siis need magnetvälid interakteeruvad, moodustades pöörleva magnetväli. Selle pöörleva magnetväli suund ja kiirus sõltuvad allika sagedusest ja vedetuste paigutusest.

2.2 Indutseeritav vool

Magnetväli lõigamine: Pöörlev magnetväli lõigab rotorijuhtrite magnetflussiliine. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse järgi see induktseerib rotorijuhtrites elektromotorküttjafunktsiooni (EMF).

Indutseeritav vool: Indutseeritud EMF tekitab rotorijuhtrites voolu. Kuna rotorijuhtrid moodustavad suletud ringi, siis indutseeritud vool liigub juhtrites.

2.3 Jõudluse loomine

Lorentzi jõud: Lorentzi jõu seaduse järgi interakteerudes pöörlev magnetväli ja indutseeritud vool rotorijuhtrites, tekitatakse jõud, mis pööratab rotorit.

Jõudlus: See jõud tekitab jõudluse, mis pööratab rotorit pöörleva magnetväli suunas. Rotori kiirus on ligikaudu sama kui pöörleva magnetväli sinkroonkiirus, kuna teatud slip on vajalik piisava indutseeritud voolu ja jõudluse loomiseks.

3. Slip

Slip: Slip on pöörleva magnetväli sinkroonkiiruse ja rotori tegeliku kiiruse erinevus. See väljendatakse valemiga:

Kus:

s on slip ns on sinkroonkiirus (pöörde minutis)

nr on rotori tegelik kiirus (pöörde minutis)

Sinkroonkiirus: Sinkroonkiirus ns määratakse vahvitingimisallika sageduse f ja moitori poolpaaride arvu p järgi, arvutatakse valemi abil:

4. Omadused

Käivitamise omadused: Käivitamisel on slip lähedane 1-le, ja rotorijuhtrites indutseeritav vool on suur, tekitades suure käivitamisjõudluse. Kui rotor kiireneb, väheneb slip, ja indutseeritav vool ja jõudlus ka vähenevad.

Töökeskonna omadused: Steadystate režiimis on slip tavaliselt väike (0,01–0,05), ja rotori kiirus on lähedane sinkroonkiirusele.

5. Rakendused

Induktiomootoreid kasutatakse laialdaselt erinevates tööstuslikutes ja kodumajapidamistes rakendustes nende lihtsa struktuuri, usaldusväärse töö ja lihtsa hoolduse tõttu. Tavalised rakendused hõlmavad ventilatoore, pompe, kompressoreid ja transpordilinte.

Kokkuvõte

Induktiomootori tööpõhimõte põhineb elektromagnetilise induktsiooni seadusel. Pöörlev magnetväli genereeritakse kolme-faasi vahvatingimise poolt statorivedetustes. See pöörlev magnetväli induktseerib rotorijuhtrites voolu, mis tekitab jõudluse, mille tulemusena pöörab rotor.