لغزش و فرکانس در موتور القایی

لغزش و فرکانس در موتور القایی:
همان طور که می دانیم، موتورهای القایی کاربردهای صنعتی و خانگی فراوانی دارند. در این موتورها، با تغییر میدان مغناطیسی سیم پیچی استاتور، یک جریان الکتریکی در روتور القا می شود.

این جریان، میدان مغناطیسی مربوط به خود را تولید می کند که با میدان استاتور برای ایجاد گشتاور و چرخش تعامل دارد. تحلیل موتور القایی با استفاده از مدار معادل آن کار آسان تری است.

قبل از بحث درباره مدار معادل موتور القایی چند اصطلاح و کمیت مربوط به آن بررسی می کنیم.

لغزش:
همان طور که می دانیم، موتورهای القایی آسنکرون هستند؛ بدین معنی که میدان مغناطیسی استاتور در سرعت سنکرون موتور (ns) می چرخد و روتور هیچ گاه در سرعت سنکرون نمی چرخد، در غیر این صورت جریانی القا نخواهد شد.

اختلاف بین سرعت سنکرون موتور و سرعت آسنکرون آن «لغزش» (Slip) نامیده می شود. لغزش بار کامل معمولاً از کمتر از 1 درصد برای موتورهای بزرگ (با توان بالا) تا 6 درصد برای موتورهای کوچک (با توان پایین) است.

همان طور که گفتیم، اختلاف بین سرعت سنکرون (ns) و سرعت واقعی روتور (nr)، لغزش (s) است. به عبارت دیگر، لغزش را به شکل کسر زیر می نویسیم:

فرکانس:
با توجه به نظریه میدان های مغناطیسی، رابطه بین فرکانس جریان استاتور (f)، تعداد جفت قطب ها (p) و سرعت سنکرون به صورت زیر است:

فرکانس جریان در روتور (fr) برابر با اختلاف سرعت روتور و استاتور ضرب در تعداد جفت قطب ها به صورت زیر است:

با ترکیب معادله اخیر و لغزش، داریم:

سرعت سنکرون برحسب دور در ثانیه نیز برابر است با:

این مقدر برحسب دور در دقیقه (rpm) به صورت زیر در می آید:

کمیت ns سرعتی است که شار مغناطیسی نسبت به استاتور می چرخد وsns سرعت شار روتور نسبت به روتور است. البته، خود روتور با سرعتnr می چرخد و سرعت کلی شار روتور برابر خواهد بود با:

همان طور که می بینیم سرعت چرخش شار استاتور و شار روتور برابر است. در نتیجه می توان موتور القایی را مشابه ترانسفورماتور با یک فاصله هوایی تحلیل کرد.