راه اندازی موتور القایی به روش مستقیم بخش دوم

انواع روش‌های راه‌اندازی موتورهای القایی ( راه اندازی به روش مستقیم)

قسمت دوم

مهم‌ترین علت جریان هجومی در لحظه راه‌اندازی به لغزش مربوط می‌شود. با توجه به اینکه می‌دانیم سرعت میدان دوار در روتور و استاتور برابر است و سرعت مفهومی نسبی است، برآیند سرعت میدان دوار روتور برابر مجموع سرعت‌ مکانیکی روتور (سرعت موتور) و سرعت میدان دوار جریان ایجاد شده در روتور ناشی از لغزش می‌باشد.

به عنوان مثال در یک موتور القایی سه فاز ۴ قطب با سرعت نامی ۱۴۴۰ دور بر دقیقه، در دور و فرکانس نامی سرعت میدان سنکرون، سرعت میدان استاتور و سرعت کلی شار روتور برابر یکدیگر بوده و مقدار آن برابر ۱۵۰۰ دور بر دقیقه می‌باشد.

در این مقاله و در بین این سرعت‌ها تمرکز ما بیشتر بر روی سرعت کلی میدان دوار روتور و ارتباط آن با لغزش است. همان‌طور که عنوان شد برای یک موتور القایی سه فاز ۴ قطب در سرعت و فرکانس نامی ۵۰ هرتز، سرعت کلی میدان دوار روتور برابر ۱۵۰۰ دور بر دقیقه و سرعت مکانیکی روتور در لغزش ۴ درصد برابر ۱۴۴۰ دور بر دقیقه است.

سرعت لغزش در این موتور برابر ۱۴۴۰-۱۵۰۰ یعنی برابر ۶۰ دور بر دقیقه است؛ اما این به چه معنا است؟ این بدین معنا است که در سرعت نامی در این موتور با لغزش ۴ درصد، جریانی در روتور القا می‌شود که سرعت آن برابر ۶۰ دور بر دقیقه یا یک دور بر ثانیه ( یا یک هرتز!) است و چون این جریان با سرعت ۶۰ دور بر دقیقه سوار بر روتوری است که با سرعت مکانیکی ۱۴۴۰ دور بر دقیقه در حال چرخش است، پس سرعت نهایی شار روتور نسبت به یک مرجع ساکن برابر ۱۵۰۰ دور بر دقیقه است، یعنی همان سرعت سنکرون.

 لذا باید توجه داشت که همواره سرعت سنکرون، سرعت میدان دوار استاتور و سرعت کلی میدان دوار روتور برابر هستند.

اما نکته اخیر چه ارتباطی با جریان هجومی شدید در لحظه راه‌اندازی دارد؟

باید با توجه به برابر بودن سرعت سنکرون و سرعت کلی میدان دوار روتور در لحظه راه‌اندازی به این پرسش پاسخ داد:

در لحظه راه‌اندازی سرعت مکانیکی روتور برابر صفر است ولی سرعت سنکرون با توجه به اعمال ولتاژ نامی و فرکانس نامی در روش راه‌اندازی مستقیم برابر ۱۵۰۰ دور بر دقیقه است و با توجه به نکته فوق یعنی برابر بودن سرعت سنکرون و سرعت کلی میدان دوار روتور، در حقیقت سرعت جریان ایجاد شده در روتور برابر ۱۵۰۰ دور بر دقیقه است و سرعت مکانیکی نیز برابر صفر است.

با توجه به قانون القا فراده، سرعت تغییرات شار در واحد زمان میزان ولتاژ القایی را مشخص می‌کند پس این سرعت بالای تغییرات شار در روتور باعث افزایش دامنه ولتاژ در آن می‌شود و با توجه به اتصال کوتاه بودن میله‌های روتور قفس سنجابی در دو انتها توسط حلقه‌ها، جریان روتور شدیدا افزایش می‌یابد.

حال باید دقت داشت که موتور القایی توسط مدار معادل ترانسفورماتور با شکاف هوایی تحلیل می‌شود پس جریان ثانویه ترانسفورماتور که درحقیقت جریان روتور است، به سمت اولیه ترانسفورماتور یعنی استاتور منعکس می‌شود و بدین وسیله جریان کشیده شده توسط سیم‌پیچ‌های استاتور به شدت بالا می‌رود.

درنهایت با توجه به این که جریان راه‌اندازی به شدت زیاد است(حدود چند برابر مقدار نامی آن) و گشتاور نیز تابعی از جریان است پس گشتاور راه‌اندازی نیز از مقدار نامی فراتر می‌رود ( حتی بیش از ۲ برابر مقدار نامی)؛ چون گشتاور تعیین کننده شتاب است و گشتاور به شدت افزایش یافته است، زمان شتابگیری نیز به شدت کاهش می‌یابد.

برای دانلود این مقاله روی لینک زیر کلیک کنید.

© کپی رایت - آگر الکترونیک