Bir AC motor neden sürekli dönüşe ulaşabilir ve temel çalışma prensibi nedir?

Bir AC motorun sürekli dönüş yapabilmesinin nedeni, elektromanyetik indüksiyon prensibini ve dönen bir manyetik alanın etkileşimini kullanmasıdır. Stator ve rotorun koordineli çalışmasıyla elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürür. Spesifik prensip üç temel bağlantıya ayrılabilir:

Birincisi dönen manyetik alanın üretimiBir AC motorun stator sargılarından üç fazlı alternatif akım geçirildiğinde, üç fazlı akımlar arasındaki 120°'lik faz farkı nedeniyle, stator çekirdeğinin içinde akım değiştikçe sabit bir hızla dönen, sabit büyüklükte ve yönde bir manyetik alan oluşur. Bu manyetik alana dönen manyetik alan denir. Bu manyetik alanın hızına senkron hız denir ve hesaplama formülü şöyledir: $N_{0} = 60 F / P$ (Neresi güç kaynağı frekansı ve dır (motor kutup çifti sayısı). Örneğin, Çin'deki endüstriyel güç frekansı 50 Hz'dir ve 2 kutup çiftine sahip bir motor için senkron hız 1500 d/d'ye ulaşabilir ve bu da motorun dönüşü için "güç kaynağı" görevi görür.

İkincisi ise elektromanyetik indüksiyon ve rotorun kuvvet uygulamasıEn yaygın kullanılan asenkron motor örneğini ele alırsak, rotoru kapalı bir iletken halkadır (sincap kafesli rotor gibi). Statorun dönen manyetik alanı rotor iletkenlerini kestiğinde, elektromanyetik indüksiyon yasasına göre rotor iletkenlerinde bir indükleme akımı oluşur. Bu sırada rotor akımı statorun dönen manyetik alanı içindedir ve Amper kuvvetine maruz kalır. Amper kuvvetinin yönü sol el kuralı ile belirlenebilir ve son olarak rotoru döndüren bir elektromanyetik tork oluşur. Rotor hızının her zaman statorun dönen manyetik alanının senkron hızından biraz daha düşük olduğu unutulmamalıdır (bir "kayma oranı" vardır), bu, manyetik alanın rotor iletkenlerini sürekli olarak kesmesini ve indükleme akımı oluşturmasını sağlamak için gerekli bir koşuldur ve aynı zamanda "asenkron motor" adının kökenidir.

Üçüncüsü ise sürekli dönüş garantisiÜç fazlı alternatif akımın akım yönünün periyodik olarak değişmesi sayesinde, statorun dönen manyetik alanı her zaman sabit bir dönüş hızı sağlayabilir. Elektromanyetik torkla tahrik edilen rotor, manyetik alanı takip ederek sürekli döner. Aynı zamanda, motorun mekanik yapısı (yatak ve dönen şaftlar gibi) dönme direncini azaltır ve stator çekirdeğindeki silikon çelik sacların lamine tasarımı, histerezis kaybını ve girdap akımı kaybını azaltarak elektrik enerjisinin mekanik enerjiye verimli bir şekilde dönüştürülmesini ve nihayetinde motorun kararlı ve sürekli dönüşünü sağlar.

Uygulama senaryoları açısından bu prensip, AC motorların endüstriyel üretimde (takım tezgahları ve fanlar gibi) ve ev aletlerinde (klima kompresörleri gibi) yaygın olarak kullanılmasını desteklemektedir. Basit yapı ve yüksek güvenilirlik özellikleriyle AC motorlar, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürmek için temel ekipmanlardan biri haline gelmiştir.

Önceki yazı

DC motorlarda çalışma sırasında anormal hız dalgalanmalarının yaygın nedenleri nelerdir ve hedefli sorun giderme ve çözüm nasıl yapılır?