Endüksiyon motoru hangi prensipte çalışır

Endüksiyon motoru, çalışma prensibi elektromanyetik indüksiyon yasına dayanan ve yaygın olarak kullanılan bir AC motor türüdür. Aşağıda endüksiyon motorunun nasıl çalıştığına dair ayrıntılı bir açıklama bulunmaktadır:

1. Yapı

Bir endüksiyon motoru çoğunlukla iki parçadan oluşur: stator ve rotor.

Stator: Stator, genellikle lamine demir çekirdeklerden ve bu çekirdeğin yuvalarına yerleştirilmiş üç faz bobinlerinden oluşan hareketsiz kısım olup, üç faz bobinleri bir üç fazlı AC güç kaynağına bağlanır.

Rotor: Rotor, genellikle iletken çubuklardan (tipik olarak alüminyum veya bakır) ve uç halkalarından oluşan dönen kısım olup, bu yapıya "sincap kafesi rotor" denir.

2. Çalışma Prensibi

2.1 Dönen Manyetik Alanın Üretimi

Üç Fazlı AC Güç Kaynağı: Bir üç fazlı AC güç kaynağı stator bobinlerine uygulandığında, stator bobinlerinde değişen akımlar üretilir.

Dönen Manyetik Alan: Faraday'nın elektromanyetik indüksiyon yasına göre, stator bobinlerindeki değişen akımlar zaman içinde değişen bir manyetik alan üretir. Üç fazlı AC gücün 120 derece faz farkı olduğundan, bu manyetik alanlar etkileşime girerek bir dönen manyetik alan oluştururlar. Bu dönen manyetik alanın yönü ve hızı, güç kaynağının frekansına ve bobinlerin düzenlemesine bağlıdır.

2.2 Endüklenecek Akım

Manyetik Akı Hatlarını Kesme: Dönen manyetik alan, rotordan geçirilen manyetik akı hatlarını keser. Faraday'nın elektromanyetik indüksiyon yasına göre, bu durum rotordan geçen iletkenlerde bir elektromotiv kuvvet (EMK) indükler.

Endüklenecek Akım: Indüklenen EMK, rotordan geçen iletkenlerde bir akım üretir. Rotor iletkenleri kapalı bir döngü oluşturduğundan, indüklenen akım iletkenler boyunca akar.

2.3 Tork Üretimi

Lorentz Kuvveti: Lorentz kuvvet yasına göre, dönen manyetik alan ile rotordan geçen iletkenlerde indüklenen akım arasındaki etkileşim, rotordan geçen iletkenlerde bir kuvvet üretir, bu da rotordan dönmeye neden olur.

Tork: Bu kuvvet, rotora dönen manyetik alanın yönünde dönmesini sağlayan bir tork üretir. Rotordan geçen hız, dönen manyetik alanın senkron hızından biraz daha düşük olur çünkü yeterli indüklenmiş akım ve tork üretmek için belirli bir kayma gereklidir.

3. Kayma

Kayma: Kayma, dönen manyetik alanın senkron hızı ile rotordan geçen gerçek hız arasındaki farktır. Formül ile ifade edilir:

Burada:

s kaymadır ns senkron hızıdır (dakikada devir cinsinden)

nr rotordan geçen gerçek hızdır (dakikada devir cinsinden)

Senkron Hız: Senkron hız 

ns, güç kaynağının frekansı 

f ile motordaki kutup çift sayısının 

p formülü ile hesaplanır:

4. Özellikler

Başlatma Özellikleri: Başlangıçta, kayma 1'e yakın olup, rotordan geçen iletkenlerde indüklenen akım yüksek olup, büyük bir başlama torku üretir. Rotor hızlanmaya başladıkça, kayma azalır ve indüklenen akım ile tork da azalır.

Çalışma Özellikleri: Durağan işlem sırasında, kayma genellikle küçük (0.01 ila 0.05) olup, rotor hızı senkron hızına yakındır.

5. Uygulamalar

Endüksiyon motorları, basit yapısı, güvenilir çalışması ve kolay bakım özellikleri nedeniyle çeşitli endüstriyel ve ev uygulamalarında yaygın olarak kullanılır. Yaygın uygulamalar arasında fanlar, pompalar, kompresörler ve bant konveyörleri bulunur.

Özet

Endüksiyon motorunun çalışma prensibi, elektromanyetik indüksiyon yasına dayanır. Stator bobinlerindeki üç fazlı AC güç, bir dönen manyetik alan üretir. Bu dönen manyetik alan, rotordan geçen iletkenlerde bir akım indükler, bu da tork üretir ve rotordan dönmeye neden olur.