Na katerem principu deluje indukcijski motor?

Indukcijski motor je pogosto uporabljen tip AC motorja, katerega delovanje temelji na zakonu elektromagnetske indukcije. Spodaj je podrobno razloženo, kako deluje indukcijski motor:

1. Struktura

Indukcijski motor se glavno sestoji iz dveh delov: statorja in rotorja.

Stator: Stator je stacionaren del, običajno sestavljen iz laminiranih železnih jedri in trofaznih ovitev, vdelanih v kleščice železnega jadra. Trofazne ovitve so povezane z trofaznim strmi tokom.

Rotor: Rotor je vrteči del, običajno izdelan iz prevodnih čevljev (običajno aluminija ali bakra) in končnih krožnic, ki oblikujejo strukturiranje podobno veverici. Ta struktura se imenuje "rotor veverice."

2. Načelo delovanja

2.1 Ustvarjanje vrtečega magnetnega polja

Trofazni strmi tok: Ko je trofazni strmi tok priključen na ovitve statorja, se v ovitvah statorja ustvarijo napetosti.

Vrtečo magnetno polje: Po Faradayevem zakonu elektromagnetske indukcije te napetosti v ovitvah statorja ustvarijo spremenljivo v času magnetno polje. Ker ima trofazni strmi tok fazni razmik 120 stopinj, ta magnetna polja interagirajo in oblikujejo vrtečo magnetno polje. Smer in hitrost tega vrtečega magnetnega polja odvisna sta od frekvence viru toka in razporeditve ovitev.

2.2 Inducirani tok

Sekanje magnetnih tokov: Vrtečo magnetno polje preseka magnetne tokove v prevodnikih rotorja. Po Faradayevem zakonu elektromagnetske indukcije to inducira elektromotorno silo (EMF) v prevodnikih rotorja.

Inducirani tok: Inducirana EMF generira tok v prevodnikih rotorja. Ker prevodniki rotorja oblikujejo zaprt obvod, inducirani tok teče skozi prevodnike.

2.3 Ustvarjanje vremsa

Lorentzova sila: Po Lorentzovem zakonu interakcija med vrtečim magnetnim poljem in induciranim tokom v prevodnikih rotorja ustvari silo, ki povzroča vrtenje rotorja.

Vrems: Ta sila ustvari vrems, kar povzroča, da se rotor vrti v smeri vrtečega magnetnega polja. Hitrost rotorja je nekoliko manjša od sinkronne hitrosti vrtečega magnetnega polja, ker je za ustvarjanje dovolj velikega induciranega toka in vremsa potreben določen kliz.

3. Kliz

Kliz: Kliz je razlika med sinkronno hitrostjo vrtečega magnetnega polja in dejansko hitrostjo rotorja. Izraža se z enačbo:

Kjer:

s je kliz ns je sinkronna hitrost (v obratih na minuto)

nr je dejanska hitrost rotorja (v obratih na minuto)

Sinkronna hitrost: Sinkronna hitrost 

ns je določena s frekvenco 

f vira toka in številom parov polov 

p v motorju, izračunana z enačbo:

4. Značilnosti

Značilnosti zagona: Med zagonom je kliz blizu 1, in inducirani tok v prevodnikih rotorja je visok, kar ustvari veliko zagozno vrems. Ko se rotor pospešuje, se kliz zmanjša, in inducirani tok in vrems također zmanjšata.

Značilnosti delovanja: V stabilnem stanju je kliz običajno majhen (0,01 do 0,05), in hitrost rotorja je blizu sinkronne hitrosti.

5. Uporaba

Indukcijski motorji so široko uporabljeni v različnih industrijskih in gospodinjskih aplikacijah zaradi svoje preproste strukture, zanesljivega delovanja in preprostega vzdrževanja. Pogoste uporabe vključujejo ventilatorje, črpalki, kompresorje in transportne trake.

Povzetek

Načelo delovanja indukcijskega motorja temelji na zakonu elektromagnetske indukcije. Vrtečo magnetno polje je ustvarjeno s trofaznim strmim tokom v ovitvah statorja. To vrtečo magnetno polje inducira tok v prevodnikih rotorja, ki ustvari vrems, kar povzroča vrtenje rotorja.