توضیحات
بطور کلی ماشین های الکتریکی وظیفه تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی و یا بالعکس را بر عهده دارند. در حالت اول ماشین الکتریکی موتور و در حالت دوم ژنراتور نامیده می شود. دو پدیده مهم زیر در تمام ماشین های الکتریکی مشترک بوده و اساس تبدیل انرژی به شمار می آیند:
۱- اگر یک هادی در میدان مغناطیسی حرکت کند، در آن ولتاژ القاء می گردد.
۲- اگر هادی حامل جریان در یک میدان مغناطیسی قرار گیرد، به آن هادی نیروی مکانیکی وارد می شود.
حال با دانستن این دو پدیده که به طور مشترک در موتورها و ژنراتورها رخ می دهند به اساس ماشین های الکتریکی و ساختار ماشین القایی می پردازیم.
ماشین های الکتریکی از دو بخش اساسی تشکیل شده اند: (الف) قسمت متحرک و دوار به نام روتور (ب) قسمت ساکن به نام استاتور
باید دانست بین دو قسمت درون ماشین، شکاف هوایی وجود دارد. گفتنی است که استاتور ساکن بوده و بخش بیرونی یا خارجی ماشین را تشکیل می دهد و روتور آزادانه حرکت می کند و بخش درونی ماشین را شامل می شود. استاتور و روتور از مواد فرومغناطیسی ساخته شده اند.
هادی های جاسازی شده در شیارهای استاتور و روتور به هم وصل می شوند تا سیم پیچی حاصل گردد. به سیم پیچی هایی که در آنها ولتاژ القاء می شود، سیم پیچی آرمیچر اطلاق می گردد. به سیم پیچی هایی که از آنها جریان می گذرد تا میدان مغناطیسی و شار اصلی را پدید آورند، سیم پیچی تحریک یا سیم پیچی میدان گفته می شود.
حال با بیان مفاهیم ابتدایی و بنیادی ماشین های الکتریکی (که در همه آنها ثابت است) به نوع خاصی از آنها یعنی ماشین های القایی می پردازیم. در این ماشین ها سیم پیچی استاتور مشابه سیم پیچی آرمیچر و تحریک (میدان) عمل می کند. هرگاه سیم پیچی استاتور به شبکه AC وصل شود، در شکاف هوایی درون ماشین شار گردانی شکل می گیرد که تحت سرعت سنکرون می چرخد. این شار دوار در سیم پیچ های روتور ولتاژ القاء می کند. اگرمدار رتور بسته باشد، در روتور جریان پدید خواهد آمد. در اثر شار گردان و جریان روتور، گشتاور حاصل می شود. روتور می تواند سیم پیچی شده و یا قفس سنجابی باشد. سرعت روتور در شرایط ماندگار خیلی به سرعت سنکرون نزدیک است اما هیچ وقت به آن نمی رسد.
به بیان ساده در موتورهای القایی، استاتور به شبکه AC وصل شده و در روتور جریان AC به علت عمل القاء برقرار می گردد و به همین علت به آنها موتورهای القایی گویند. موتورهای القایی دوار در سه نوع وجود دارند: موتورهای القایی تک فاز، موتورهای القایی دوفاز و موتورهای القایی سه فاز.
برای درک بهتر نسبت به موتورهای القایی فایل آموزشی با برنامه نویسی متلب (M-file) بطور اختصاصی در الک تیک تهیه شده است. پارامترها و روابط این شبیه سازی برگرفته از کتاب بسیار معتبر و مرجع “تحلیل ماشین های الکتریکی و سیستم های درایو” اثر کروس می باشد. هدف این پروژه شبیه سازی موتور القایی (آسنکرون) ۲۲۵۰ اسب بخار در محیط برنامه نویسی متلب (MATLAB) است. برای بررسی دقیق و جامع موتورهای القایی، نمودارها و روابط برای دو حالت در نظر گرفته شده است:
الف) راه اندازی از حالت سکون بدون بار
ب) راه اندازی با حداکثر گشتاور از حالت سکون بدون بار
برنامه متلب و گزارش کار به همراه عکس های رنگی در یک فایل زیپ موجود می باشد. برای کسب اطلاعات بیشتر فایل خلاصه زیر را دانلود نمایید.
محسن نقیلو –
خیلی خوب و کامل بود