Na kojem principu radi indukcijski motor?

Indukcijski motor je široko korišteni tip AC motora čiji način rada temelji na zakonu elektromagnetske indukcije. Ispod slijedi detaljno objašnjenje kako radi indukcijski motor:

1. Struktura

Indukcijski motor se uglavnom sastoji od dvije dijelove: statora i rotora.

Stator: Stator je statični dio, obično sastavljen od slojevitih željeznih jezgri i trofaznih vijaka ugrađenih u reze željezne jezgre. Trofazni vijaci su spojeni na trofaznu AC napajajuću mrežu.

Rotor: Rotor je rotirajući dio, obično izrađen od provodnih prutova (obično aluminija ili bakra) i krajevnih prstenova, formirajući strukturu "vijeća". Ova struktura se naziva "vijeći rotor."

2. Način rada

2.1 Generiranje rotirajućeg magnetskog polja

Trofazna AC napajajuća mreža: Kada se trofazna AC napajajuća mreža primijeni na statorske vijake, generiraju se izmjenični strujovi u statorskim vijcima.

Rotirajuće magnetsko polje: Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, izmjenični strujovi u statorskim vijcima stvaraju vremenski varijabilno magnetsko polje. Budući da trofazna AC napajajuća mreža ima fazni razmak od 120 stupnjeva, ova magnetska polja interagiraju stvarajući rotirajuće magnetsko polje. Smjer i brzina ovog rotirajućeg magnetskog polja ovisi o frekvenciji napajajuće mreže i rasporedu vijaka.

2.2 Inducirani struja

Rezanje magnetskih fluks linija: Rotirajuće magnetsko polje presijeca magnetske fluks linije u rotorovim provodnicima. Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, to inducira elektroničku naponsku silu (EMF) u rotorovim provodnicima.

Inducirani struja: Inducirana EMF generira struja u rotorovim provodnicima. Budući da rotorovi provodnici formiraju zatvorenu petlju, inducirani struja teče kroz provodnike.

2.3 Generiranje momenta

Lorentzova sila: Prema Lorentzovom zakonu, interakcija između rotirajućeg magnetskog polja i induciranog struje u rotorovim provodnicima stvara silu, koja uzrokuje rotaciju rotora.

Moment: Ova sila generira moment, uzrokujući rotaciju rotora u smjeru rotirajućeg magnetskog polja. Brzina rotora je neznatno manja od sinkronne brzine rotirajućeg magnetskog polja jer je potrebna određena klizanja za generiranje dovoljnog induciranog struje i momenta.

3. Klizanje

Klizanje: Klizanje je razlika između sinkronne brzine rotirajućeg magnetskog polja i stvarne brzine rotora. Izražava se formulom:

Gdje:

s je klizanje ns je sinkronna brzina (u okretaja po minuti)

nr je stvarna brzina rotora (u okretaja po minuti)

Sinkronna brzina: Sinkronna brzina 

ns određuje se frekvencijom 

f napajajuće mreže i brojem parova polova 

p u motoru, prema formuli:

4. Karakteristike

Pokretne karakteristike: Tijekom pokretanja, klizanje je blizu 1, a inducirani struja u rotorovim provodnicima je visok, proizvodeći veliki pokretni moment. Kako se rotor ubrzava, klizanje smanjuje, a inducirani struja i moment također smanjuju.

Radozna karakteristike: U stabilnom radu, klizanje je obično malo (0,01 do 0,05), a brzina rotora je blizu sinkronne brzine.

5. Primjene

Indukcijski motori su široko korišteni u raznim industrijskim i kućanskim primjenama zbog njihove jednostavne strukture, pouzdanog rada i lako održavanja. Uobičajene primjene uključuju ventilatore, pumpe, kompresore i konvejere.

Sažetak

Način rada indukcijskog motora temelji se na zakonu elektromagnetske indukcije. Rotirajuće magnetsko polje generira se trofaznom AC napajajućom mrežom u statorskim vijcima. Ovo rotirajuće magnetsko polje inducira struja u rotorovim provodnicima, što generira moment, uzrokujući rotaciju rotora.