Saan prinsipyong gumagana ang induction motor?

Ang isang induction motor ay isang malawak na ginagamit na uri ng AC motor kung saan ang prinsipyong operasyonal nito ay batay sa batas ng elektromagnetikong induksyon. Sa ibaba ay isang detalyadong paliwanag kung paano gumagana ang isang induction motor:

1. Struktura

Ang induction motor ay pangunahing binubuo ng dalawang bahagi: ang stator at rotor.

Stator: Ang stator ay ang hindi nagbabagong bahagi, karaniwang binubuo ng laminated iron cores at three-phase windings na inilalapat sa mga slot ng iron core. Ang three-phase windings ay konektado sa isang three-phase AC power source.

Rotor: Ang rotor ay ang nagbabagong bahagi, karaniwang gawa ng conductive bars (karaniwang aluminum o copper) at end rings, na nagpapabuo ng squirrel-cage structure. Ang strukturang ito ay tinatawag na "squirrel-cage rotor."

2. Prinsipyong Operasyonal

2.1 Pagbuo ng Rotating Magnetic Field

Three-Phase AC Power Source: Kapag isinailalim ang three-phase AC power source sa stator windings, ginagawa ang alternating currents sa stator windings.

Rotating Magnetic Field: Ayon sa batas ni Faraday ng elektromagnetikong induksyon, ang alternating currents sa stator windings ay nagpapabuo ng time-varying magnetic field. Dahil ang three-phase AC power ay may phase difference na 120 degrees, ang mga magnetic fields na ito ay magkakainteraksiyon upang bumuo ng rotating magnetic field. Ang direksyon at bilis ng rotating magnetic field na ito ay depende sa frequency ng power source at sa pagkakalinya ng mga windings.

2.2 Induced Current

Cutting Magnetic Flux Lines: Ang rotating magnetic field ay lumalagpas sa magnetic flux lines sa rotor conductors. Ayon sa batas ni Faraday ng elektromagnetikong induksyon, ito ay nagpapabuo ng electromotive force (EMF) sa rotor conductors.

Induced Current: Ang induced EMF ay nagpapabuo ng current sa rotor conductors. Dahil ang rotor conductors ay nagbibigay ng saradong loop, ang induced current ay umuusbong sa mga conductors.

2.3 Pagbuo ng Torque

Lorentz Force: Ayon sa batas ng Lorentz force, ang interaksiyon sa pagitan ng rotating magnetic field at induced current sa rotor conductors ay nagpapabuo ng puwersa, na nagdudulot ng pag-ikot ng rotor.

Torque: Ang puwersang ito ay nagpapabuo ng torque, na nagdudulot ng pag-ikot ng rotor sa direksyon ng rotating magnetic field. Ang bilis ng rotor ay kaunti lamang mas mababa kaysa sa synchronous speed ng rotating magnetic field dahil kailangan ng tiyak na slip upang makapagbuo ng sapat na induced current at torque.

3. Slip

Slip: Ang slip ay ang pagkakaiba sa pagitan ng synchronous speed ng rotating magnetic field at aktwal na bilis ng rotor. Ito ay ipinapakita ng formula:

Kung saan:

s ang slip ns ang synchronous speed (sa revolutions per minute)

nr ang aktwal na bilis ng rotor (sa revolutions per minute)

Synchronous Speed: Ang synchronous speed 

ns ay matutukoy sa pamamagitan ng frequency 

f ng power source at ang bilang ng pole pairs 

p sa motor, na kinakalkula gamit ang formula:

4. Katangian

Starting Characteristics: Sa panahon ng startup, ang slip ay malapit sa 1, at mataas ang induced current sa rotor conductors, na nagpapabuo ng malaking starting torque. Habang sumusunod ang rotor, ang slip ay bumababa, at ang induced current at torque ay din bumababa.

Running Characteristics: Sa steady-state operation, ang slip ay karaniwang maliit (0.01 hanggang 0.05), at ang bilis ng rotor ay malapit sa synchronous speed.

5. Application

Ang mga induction motors ay malawak na ginagamit sa iba't ibang industriyal at household applications dahil sa kanilang simple na struktura, maaswang operasyon, at madaling pag-aalamin. Karaniwang application ay kinabibilangan ng mga fan, pump, compressor, at conveyor belt.

Buod

Ang prinsipyong operasyonal ng isang induction motor ay batay sa batas ng elektromagnetikong induksyon. Ang rotating magnetic field ay ginagawa ng three-phase AC power sa stator windings. Ang rotating magnetic field na ito ay nagpapabuo ng current sa rotor conductors, na nagpapabuo ng torque, na nagdudulot ng pag-ikot ng rotor.