Kādā principe balstīts indukcijas motora darbība

Indukcijas dzinējs ir plaši izmantots AC dzinēju tips, kura darbības princips balstās uz elektromagnētiskās indukcijas likumu. Zemāk sniegts detalizēts paskaidrojums par to, kā strādā indukcijas dzinējs:

1. Struktūra

Indukcijas dzinējs galvenokārt sastāv no diviem daļām: stators un rotors.

Stators: Stators ir nemainīgā daļa, parasti sastāvotā no laminētiem dzelzs ķermeniem un trimfāzajām virpesīm, kas ievietotas dzelzs ķermeņa slodzēs. Trimfāzās virpesis savienotas ar trimfāzu AC enerģijas avotu.

Rotor: Rotor ir griežanās daļa, parasti izgatavots no vadaču šķidumiem (parasti aliuminija vai varka) un beigu apriekšiem, veidojot lielus mazgabalu struktūru. Šo struktūru sauc par "lielu mazgabala rotoru."

2. Darbības princips

2.1 Rotējošā magnētiskā lauka veidošana

Trimfāzs AC enerģijas avots: Kad trimfāzs AC enerģijas avots tiek pieslēgts statora virpesīm, statora virpesīs rodas maiņstrāva.

Rotējošais magnētiskais lauks: Saskaņā ar Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumu, maiņstrāva statora virpesīs radīs laiku mainīgu magnētisko lauku. Tā kā trimfāzā AC enerģija ir ar 120 grādu fāzes atšķirību, šie magnētiskie lauki interakcijā veido rotējošu magnētisko lauku. Šī rotējošā magnētiskā lauka virziena un ātruma atkarība no enerģijas avota frekvences un virpesu izvietojuma.

2.2 Inducēta strāva

Magnētisko līniju sadalīšana: Rotējošais magnētiskais lauks sadala magnētiskās līnijas rotorā esošos vadačos. Saskaņā ar Faradeja elektromagnētiskās indukcijas likumu, tas inducē elektrodinamisku jaudu (EDJ) rotorā esošos vadačos.

Inducētā strāva: Inducētā EDJ radīs strāvu rotorā esošos vadačos. Tā kā rotorā esošie vadači veido noslēgtu ceļu, inducētā strāva plūst caur vadačiem.

2.3 Momenta veidošana

Lorentza spēks: Saskaņā ar Lorentza spēka likumu, rotējošā magnētiskā lauka un inducētās strāvas rotorā esošos vadačos interakcija radīs spēku, kas pārveidos rotoru.

Moments: Šis spēks radīs momentu, kas pārvietos rotoru rotējošā magnētiskā lauka virzienā. Rotora ātrums ir nedaudz mazāks nekā rotējošā magnētiskā lauka sinhronais ātrums, jo nepieciešama noteikta izlīkne, lai radītu pietiekamu inducēto strāvu un momentu.

3. Izlīkne

Izlīkne: Izlīkne ir rotējošā magnētiskā lauka sinhronais ātrums un rotora faktiskais ātrums starpība. Tā izteikta ar formulu:

Kur:

s ir izlīkne ns ir sinhronais ātrums (apgriezienos minūtē)

nr ir rotora faktiskais ātrums (apgriezienos minūtē)

Sinhronais ātrums: Sinhronais ātrums ns noteikts enerģijas avota frekvenci f un polu pāru skaitu p dzinējā, aprēķināts pēc formulas:

4. Iespējas

Startēšanas iespējas: Startēšanas laikā izlīkne ir tuvu 1, un inducētā strāva rotorā esošos vadačos ir augsta, radot lielu startēšanas momentu. Kad rotors paātrina, izlīkne samazinās, un inducētā strāva un moments arī samazināsies.

Darbības iespējas: Stabilā darbībā izlīkne parasti ir maza (0,01 līdz 0,05), un rotora ātrums ir tuvu sinhronajam ātrumam.

5. Lietojums

Indukcijas dzinēji tiek plaši izmantoti dažādos rūpnieciskos un mājsaimniecības lietojumos, tāpēc ka tiem ir vienkārša struktūra, uzticīga darbība un viegla uzturēšana. Bieži sastopami lietojumi ietver ventilātorus, nesējus, kompresorus un konveieru jostas.

Kopsavilkums

Indukcijas dzinēja darbības princips balstās uz elektromagnētiskās indukcijas likumu. Rotējošs magnētiskais lauks tiek radīts trimfāzā AC enerģijā statora virpesīs. Šis rotējošais magnētiskais lauks inducē strāvu rotorā esošos vadačos, kas radīs momentu, kas pārvietos rotoru.