چیست موتور القایی دام سنجابی؟

موتور القفص الدوار چیست؟

تعریف موتور القفص الدوار

موتور القفص الدوار موتوری است که روتور آن شبیه قفس یک سنجاب به نظر می‌رسد و بر اساس الکترومغناطیس کار می‌کند. روتور یک ترکیب استوانه‌ای از فولاد لامینه شده است که شامل فلزی بسیار هادی مانند آلومینیوم یا مس است. وقتی جریان متناوب از طریق پیچهای استاتور عبور می‌کند، یک میدان مغناطیسی چرخان ایجاد می‌شود. این فرآیند جریان الکتریکی در روتور القاء می‌شود که میدان مغناطیسی خود را ایجاد می‌کند و با میدان استاتور تعامل می‌کند تا گشتاور ایجاد شود.

اصول کار

وقتی تغذیه سه فاز به پیچهای استاتور داده می‌شود، یک میدان مغناطیسی چرخان در فضا ایجاد می‌شود. سرعت چرخش این میدان مغناطیسی سرعت همزمان نامیده می‌شود.

این میدان مغناطیسی چرخان ولتاژی در میله‌های روتور القاء می‌کند، بنابراین جریان خودبسته در میله‌های روتور شروع به جریان می‌کند. این جریان‌های روتور یک میدان مغناطیسی خود را ایجاد می‌کنند که با میدان مغناطیسی استاتور تعامل می‌کند. حال میدان روتور تلاش می‌کند عملکرد معکوس خود را انجام دهد، بنابراین روتور شروع به دنبال کردن میدان مغناطیسی چرخان می‌کند.

وقتی روتور میدان مغناطیسی چرخان را به دست می‌آورد، جریان روتور به صفر می‌رسد زیرا دیگر حرکت نسبی بین میدان مغناطیسی چرخان و روتور وجود ندارد. بنابراین، در آن لحظه، نیروی مماس روی روتور صفر است، بنابراین روتور به طور موقت کند می‌شود. پس از کند شدن روتور، حرکت نسبی بین روتور و میدان مغناطیسی چرخان دوباره برقرار می‌شود، بنابراین جریان روتور دوباره القاء می‌شود. در نتیجه، نیروی مماس چرخش روتور دوباره باز می‌گردد، به طوری که روتور دوباره شروع به دنبال کردن میدان مغناطیسی چرخان می‌کند، به گونه‌ای که روتور سرعت ثابتی را حفظ می‌کند که فقط کمتر از سرعت میدان مغناطیسی چرخان یا سرعت همزمان است.

لغزش تفاوت سرعت بین میدان مغناطیسی چرخان و روتور را اندازه‌گیری می‌کند. فرکانس جریان روتور برابر با لغزش ضربدر فرکانس تغذیه است.

ساختار موتور القفص الدوار

موتور القفص الدوار از قطعات زیر تشکیل شده است:

• استاتور

• روتور

• فن

• لوپ

استاتور

تشکیل شده از پیچ سه فاز با هسته آهنی و پوشش فلزی است. موقعیت پیچ آن را به گونه‌ای می‌سازد که در فضای الکتریکی و مکانیکی ۱۲۰ درجه باشد. پیچ‌ها روی هسته آهنی لامینه شده نصب شده‌اند و مسیری با مقاومت کم برای جریان مغناطیسی تولید شده توسط جریان AC فراهم می‌کنند.

روتور

بخشی از موتور است که برای ارائه خروجی مکانیکی در مقدار مشخصی از انرژی الکتریکی چرخانده می‌شود. خروجی اسمی موتور در لوگو با واحد اسب بخار مشخص شده است. شامل محور، میله‌های کوتاه‌مدار آلومینیوم/مس و هسته آهنی است. هسته روتور لامینه شده است تا از از دست دادن انرژی به دلیل جریان‌های دایره‌ای و تاخیر جلوگیری شود. هادی‌ها به منظور جلوگیری از اثر دندانه‌ای در عملیات شروع و ارائه نسبت تبدیل بهتر بین استاتور و روتور مایل شده‌اند.

فن

فن به پشت روتور متصل شده است تا تبادل گرمایی فراهم کند، بنابراین دمای موتور در حدود مشخص حفظ می‌شود.

لوپ

لوپ‌ها به عنوان پایه حرکت روتور ارائه شده‌اند و چرخش صاف موتور را حفظ می‌کنند.

کاربردهای موتور القفص الدوار

• پمپ مرکزی

• محرکات صنعتی (به عنوان مثال برای اجرای نوارهای حمل)

• بلوا و فن بزرگ

• ابزار ماشین

• ماشین‌های دورانی و تجهیزات دیگر

مزایای موتور القفص الدوار

• هزینه کم دارند

• نیاز به تعمیر و نگهداری کمتر (زیرا حلقه‌های لغزش یا برس‌هایی ندارند)

• تنظیم سرعت خوب (سرعت ثابتی حفظ می‌کنند)

• کارایی بالا در تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی (در حالت کاری، نه در شروع کار)

• تنظیم گرما بهتر (یعنی گرم نمی‌شوند)

• کوچک و سبک

• مقاوم در برابر انفجار (زیرا برسی ندارند که خطر ایجاد اسپرک را کاهش می‌دهد)

معایب موتور القفص الدوار

• کنترل سرعت بسیار ضعیف است

• هرچند که در حالت کاری کامل بسیار کارآمد هستند، اما در شروع کار انرژی زیادی مصرف می‌کنند

• حساس‌تر به نوسانات ولتاژ تغذیه هستند. وقتی ولتاژ تغذیه کاهش یابد، ماشین القاء جریان بیشتری مصرف می‌کند. در طول افزایش ولتاژ، افزایش ولتاژ مولفه‌های مغناطیسی موتور القفص الدوار را اشباع می‌کند

• ویژگی‌های جریان شروع بالا و تفاوت گشتاور شروع (جریان شروع می‌تواند ۵-۹ برابر جریان بار کامل باشد؛ گشتاور شروع می‌تواند ۱.۵-۲ برابر گشتاور بار کامل باشد)

تغییر طراحی

با تغییر شکل میله‌های روتور، ویژگی‌های عملکردی موتور مانند سرعت و گشتاور می‌توانند به راحتی برای رفع نیازهای خاص سفارشی شوند.

خلاصه

در انتخاب موتور القفص الدوار، باید عواملی مانند نوع بار، نیازهای تغذیه و ولتاژ، شرایط محیطی و اقلیمی، سطح محافظت و نیازهای ضد انفجار، نیازهای تعمیر و نگهداری را در نظر گرفت. ابتدا باید بر اساس نوع بار واقعی موتور مناسب را انتخاب کرد، مانند برای بار با گشتاور بالا و سرعت پایین، می‌توان موتور با قدرت بیشتری انتخاب کرد؛ برای بار با سرعت بالا و گشتاور پایین، موتور با قدرت کمتری را انتخاب کنید. همزمان باید نیازهای تغذیه و ولتاژ را در نظر گرفت تا سطوح قدرت و ولتاژ موتور با سناریوهای کاربردی واقعی مطابقت داشته باشد.