پایان نامه کنترل سرعت موتورهای القایی (AC)

تعداد صفحات: ۱۰۷ | قابل ویرایش

اساس موتور القایی

 در موتور الکتریکی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در قسمت گردندۀ ماشین صورت می گیرد. در موتورهای DC و یکنوع موتورAc ، قدرت الکتریکی  توسط کلکتور و جاروبکها مستقیماً به رتور داده می شود. با توجه به اینکه، این نوع ماشینها را می توان موتورهای هدایتی (Conduction motor) می نامند.

در معمولیترین نوع  موتورA.C قدرت الکتریکی مستقیماً به رتور هدایت نمی شود و رتور قدرت رابطور القایی درست مانند ثانویۀ ترانسفور ماتور دریافت می کند. به این دلیل این نوع موتورها به نام موتورهای القایی معروفند. ضمن تجزیه و تحلیل موتورها، آشکار می شود که مفید خواهد بود اگر موتور القایی مانند یک ترانستور ماتور با ثانویۀ گردان تصور شود.

بدین ترتیب که یک سیم پیچی ساکن به منبع A.c وصل است و سیم پیچی دیگر به طریقی است که می تواند به راحتی بچرخد و انرژی خود را ضمن چرخش، توسط القاء مانند ترانسفور ماتور دریافت کند.

ساختار موتورهای القایی

 موتورهای القایی الزاماً از دو قسمت اصلی تشکیل می شوند:

1. a) استاتور b) رتور
2. a) استاتور: قسمت ساکن موتور القایی یعنی استاتور شامل یک هستۀ استوانه ای شیار دار ورقه ورقه است که در یک قاب جا می گیرد. سیم پیچ استاتور، اساساً شبیه سیم پیچ استاتور ماشین های کنسرون چند فاز می باشد. در یکی از انواع آرمیچر سیم پیچی آرمیچر ابتدا در شیارها پیچیده می شود و به طور صحیح بهم وصل می گردد و پس از قرار دادن در عایق و آنرا در قاب قرار می دهند در موتورهای با بدنۀ بزرگ سوراخ هایی نیز برای عبور هوا و خنک کردن موتور تعبیه می گردد.
3. B) رتور: در موتورهای القایی معمولاً از دو نوع رتور استفاده می شود.

۱- رتور قفس سنجابی                     ۲- رتور سیم پیچی شده

در هر دو نوع رتور، هسته شیار دار ورقه بطور محکم روی حور، پرس (Press) می شود. رتور سیم پیچی شده دارای سیم پیچی سه فاز  بیه سیم پیچ استاتور می باشند.

سیم پیچی رتور به حلقه های لغزنده  که روی محور رتور قرار دارند ختم می شود.

لغزش و سرعت رتور

گرچه رتور یک موتور القایی در جهت گردش میدان می چرخد اما هرگز  نمی تواند با سرعت سنکرون بچرخد بعبارت دیگ یک حرکت نسبی باید بین میدان گردان و رتور چرخدنده باشد، زیرا قدرت رتور موقعی می تواند توسعه یابد که مفتول های رتور توسط خطوط نیرو قطع شوند و ان خطوط باید تندتر از مفتول ها حرکت نمایند. تحت این شرایط، ولتاژ تولید شده در رتور ،باعث جاری شدن جریان در سیم پیچ آن می شود.

اختاف بین سرعت سنکرون و سرعت حقیقی رتور بنام سرعت لغزش معروف است و آن عبارت است از تفاوت سرعت چرخش  میدان موهودی استاتور و چرخش حقیقی رتور.

تنظیم دور موتورهای آسنکرون

دور موتورهای آسنکرون سه فاز را به وسیلۀ عوامل استاتور یا رتور می توان تنظیم کرد. برای تنظیم دور موتور آسنکرون از سمت استاتور عوامل زیر را تغییر می دهند:

1. ولتاژی که به موتور داده می شود.
2. عده جفت قطب ها
3. فرکانس جریان شبکه

برای تنظیم دور موتور آسنکرون از سمت روتور عوامل زیر را تغییر می دهند.

1. تغییر مقاومت اهمی در مدار روتور

دادن نیروی الکتروموتوری اضافی به روتور که دارای همان فرکانس نیروی الکتروموتوری اصلی روتور می باشد.

تنظیم سرعت موتور بوسیلۀ تغییر دادن عدۀ قطب ها

 سرعت سنکرون از معادلۀ زیر بدست می آید.

در صورت ثابت بودنF_۱ می توان بوسیلۀ تغییر دادن P سرعت سنکرون n_s و در نتیجه سرعت n_r را تنظیم کرد. اما این تنظیم سرعت مرحله ای خواهد بود.

عدۀ جفت قطب های استاتور را بطریق زیر می توان  تغییر داد:

الف) تغییر اتصال قسمتهای سیم بندی استاتور

 ب) قرار دادن دو سیم بندی مستقل روی استاتور

اگر رتور نیز سیم بندی شده باشد باید عمل تغییر عدۀ جفت قطبها، روی آنهم صورت پذیر و چون وضع ساختمان روتور را دشوار و پیچیده می سازد لذا معمولاً این طریق تنظیم دور در موتورهائی که روتور قفسی دارند بکار می رود.

در موتورهای با دو دور: استاتور عمماً دارای یک سیم بندی دارد و در موتورهای با چهار نوع دور دو دستگاه سیم بندی در شیارهای استاتور تعبیه می شود. مثلاً برای داشتن دورهای ۱۵۰۰و ۱۰۰۰ و ۷۵۰ و ۵۰۰ یک سیم بندی  با  ۲p=4  و ۲p=8 و یک سیم بندی  با ۲p =6 و ۲p=12 در استاتور در نظر می گیرند.