موتورهاي القائي

مقدمه
در اكثر كارخانجات و صنايع در سراسر جهان از موتورهاي القائي (اندوكسيوني) استفاده مي‌شود، به خصوص در مواقعي كه به موتور نسبتاً بزرگي نياز داشته باشيم از موتورهاي القائي سه فاز استفاده مي‌گردد. اين موتورها داراي مزاياي زير هستند.
الف: قابليت اطمينان آنها زياد است.
ب: ارزان هستند.
ج: ساخت آنها ساده است.
اين موتورها را اصولاً فراريس در سال ۱۸۸۵ اختراع نمود اما نام تسلا كه در سال ۱۸۸۶ تئوري اين موتورها را بيان نمود بيشتر به چشم مي‌خورد.
ساختمان موتورهاي القائي CONSTRUCTION
موتورهاي القائي سه فاز از دو قسمت اساسي تشكيل شده‌اند:
الف: قسمت ثابت به نام استاتور
ب: قسمت دوار به نام رتور
استاتور موتورهاي القائي سه فاز
استاتور اين گونه ماشينها حاوي شيارهائي مي‌باشد كه درون آنها سيم پيچي سه فازي جاسازي شده و با توجه به نحوه اين سيم پيچي، موتورهاي القائي سه فاز دوقطبي، ۴ قطبي ۶ قطبي و … حاصل مي‌گردند.
في‌المثل مي‌توان گفت كه در موتور ۴ قطبي دو قطب مثبت (شمال) و دو قطب منفي (جنوب) وجود دارد.
رتور موتورهاي القائي سه فاز
رتورهاي متداول در اين گونه ماشينها به قرار زير است:
الف: رتور قفس سنجابي ساده
ب: رتور قفس سنجابي مضاعف
ج: رتور سيم پيچي شده
رتور قفس سنجابي ساده
متداولترين رتور براي موتورهاي القائي سه فاز همين رتور قفس سنجابي ساده مي‌باشد، زيرا شباهت زيادي به قفس سنجاب دارد. اين گونه رتورها از ميله‌هاي مسي تشكيل شده كه در شيارهاي رتور جاسازي مي‌شوند و همان‌طور كه در شكل پيداست بدنه رتور (قسمت فلزي) كه به صورت مورق ساخته مي‌گردد نشان داده شده است.

رتور قفس سنجابي مضاعف
در برخي از موتورهاي القائي سه فاز رتورهائي از نوع قفس سنجابي مضاعف وجود دارد و اين گونه رتورها از دو سري ميله تشكيل شده‌‌اند.
الف: سري اول ميله‌ها از نوع برنج بوده و در نزديك سطح رتور تعبيه مي‌شود و به ميله‌هاي خارجي موسوم‌اند.
ب: سري دوم ميله‌ها از جنس مس بوده و در زير سري اول و در داخل شيارهاي رتور نصب مي‌گردند و به ميله‌هاي داخلي موسوم‌اند.
بايد خاطرنشان ساخت كه:

الف: مقاومت ميله‌هاي برنجي يا ميله‌هاي خارجي (سري اول) از مقاومت ميله‌هاي مسي (سري دوم) بيشتر است.
ب: چون ميله‌هاي مسي يا ميله‌هاي داخلي (سري دوم) به هم نزديك‌تر هستند لذا راكتانس نشتي آنها نسبت به ميله‌هاي برنجي (ميله‌هاي خارجي) بيشتر خواهد بود براي آنكه بهتر درك كنيم چرا رتور قفس سنجابي مضاعف مشخصه موتور را بهبود مي‌بخشد به مطالب زير توجه مي‌كنيم:

الف: فركانس جريان رتور در لحظات راه‌اندازي زياد است (معادل فركانس منبع تغذيه موتور) وقتي سرعت موتور زياد شد فركانس جريان رتور كم مي‌شود (نزديك صفر)
ب: در راه‌اندازي ميله‌هاي خارجي جريان بيشتري مي‌كشند زيرا كل اَمپدانس آنها كمتر است و چون R در ميله‌هاي خارجي از X بيشتر است لذا ضريب توان مدار بالا است و تركيبي از جريان زياد و ضريب توان بالا گشتاور يا كوپل راه‌اندازي نسبتاً خوبي ايجاد مي‌كند.

ج: در سرعتهاي بالا تمامي جريان از ميله‌هاي داخلي عبور مي‌كند و در فركانسهاي كم از راكتانس اين ميله‌ها مي‌توان صرف‌نظر كرد و مشخصه‌ خوبي در سرعتهاي بالا پديدار مي‌شود.
رتورهاي سيم پيچي شده

در اين گونه رتورها در شيارهاي رتور سيم پيچ تعبيه شده است و مي‌توان در اين گونه رتورها مقاومت خارجي از طريق حلقه‌هاي لغزان به سيم پيچ‌هاي رتور متصل ساخت و به اين گونه مقاومتهاي خارجي گاهي رئوستاي حلقه‌هاي لغزان نيز گفته مي‌شود.

در اين گونه اتصالات به راحتي مي‌توان مقاومت رتور را تغيير داد و مشخصه جالبي در لحظات راه‌اندازي و بهره‌برداري از ماشين بدست آورد.
در شكل زير شماي ساده اين گونه رتورها را نشان مي‌دهد و بايد در اين گونه رتورها نكات زير را به خاطر داشت.
الف: سيم پيچ اين گونه رتورها نيز بايد سه فاز باشد

ب: تعداد قطبهاي حاصله از اين گونه سيم پيچ بايد با تعداد قطبهاي حاصله در استاتور مساوي باشد.
ج: تعداد شيارهاي رتور و استاتور بايد يكسان باشند.

مفاهيم ميدان گردنده ROTATING FIELD CONCEPT
قبل از اينكه وارد تئوري مربوط به عملكرد موتورهاي القائي سه فاز گرديم بايد درباره مفاهيم ميدان گردنده صحبت كنيم. براي درك بهتر استاتور را در نظر مي‌گيريم كه به صورت دو قطبي سيم پيچي شده است (شكل الف) ولتاژهاي اعمال شده به هر فاز استاتور نيز در اين شكل نشان داده شده است. در شكلهاي a، b، c و d استاتور را همراه با ميدان مغناطيسي حاصله در زمانهاي مختلف نشان داده‌ايم و اين ميدانها مربوط به زمانهاي تا در شكل (ب) مي‌باشد.
در اين بحث فرض بر آن است كه نحوه اتصال سيم پيچ سه فاز استاتور به صورت ستاره (Y) باشد يعني سرهاي ، ، به هم متصل‌اند و سرهاي A، B و C ترمينال خروجي ماشين را تشكيل مي‌دهند.

در اينجا متذكر مي‌شويم كه هر گاه مثبت باشد به معني آن است كـهA نسبت به مثبت است يعني جريان از A وارد صفحه كاغذ شده و از خارج مي‌گردد.
زمانهاي تا در (شكل ب) طوري انتخاب شده‌اند كه تحليل مسأله را ساده سازند تا ميدان گردنده بهتر تفهيم گردد.
در زمان ، و مثبت‌اند و ماكزيمم منفي است در اينجا حالت جهت جريان در سيم پيچ‌ها مطابق شكل a بوده و ميدان دو قطبي مطابق شكل a خواهد بود (با استفاده از قانون دست راست).

در زمان ، ماكزيمم مثبت است و منفي هستند و اين حالت مترادف با جابجائي ۶۰ درجه الكتريكي است. جهت جديد جريانها و ميدان گردنده در شكل b رسم شده‌اند مي‌بينيم كه ميدان گردنده نيز ۶۰ درجه در جهت عقربه ساعت (CW) نسبت به وضعيت چرخيده است. البته اگر استاتور ۴ قطبي فرض مي‌شود ميدان ۳۰ درجه مي‌چرخيد ولي در شكل الف فقط سيستم دو قطبي را مد نظر داشته‌ايم

کاربرد هيدروليک و پنوماتيک

سيستم هيدروليک در موارد زير کاربرد دارد
۱٫ در صنعت کشاورزي : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور مي تواند
از توان سيال استفاده کند و همچنين در دستگاه هاي نظير خرمن کوب وکمباين
وکلوخ شکن و ميوه چين و ماشين حفاري و بيل مکانيکي

 

۲٫ در خودرو سازي : تر مز هيدروليک و فرمان هيدروليک و تنظيم پنوماتيکي صندلي و همچنين در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهاي با تنهاي مختلف استفاده مي شود
۳٫ در صنا يع هواي خلبان با کمک اين سيستم ارابه هاي فرود و شهپرها و سکانهاي عمودي وبالا برها و با لچه ها را مهار مي کند و بدنه هوا پيما هم با پرسهاي کششي ساخته مي شود
و جالب است که براي تست اينکه بدانند بدنه هواپيما سوراخ نشده باشد فشار باد را بين جداره هاي بدنه قرار ميدهند در صورتي افت فشار داشتيم مي فهميم که جاي از بدنه سوراخ است

تست هواپيما عبارتند از:
۱٫تست باد چرخها که ۳۰۰ بار فشار است
۲٫تست کليه سيستم هيدروليک هواپيما
۳٫ تست بدنه هواپيما

۴٫ دستگاه ميول که براي تست هيدروليک هواپيماي F14
4.صنايع دفاعي : در هدايت تانک نفر بر و هدايت موشک و در ناوها هدايت ناو و …
۵٫صنايع غذاي: کنسرو سازي و ظروف يکبار مصرف و …
۶٫ صتايع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها

۷٫ جا به جاي مواد (ليفتراک و جرثقيل و .)
۸٫ماشين تراشکاري و CNC و نظير اين دستگاه ها
۹٫صنايع درياي : بالا کشيدن تور از آب و کشيدن کشتي به ساحل و ……

۱۰٫ معدن : در ماشينهاي معدن
۱۱٫ در صنايع بسته بندي : پر کن شيشه ها ي نوشابه و ماشين چسب زني و لفاف پيچي
۱۲٫ کا غذ سازي : در اين صنعت خمير کاغذ بايد از غلتک ها بگذرد و مهمترين هيدروليک و پنوماتيک تنظيم غلطک ها است
۱۳٫ صنعت نفت : پالا يشگاه ها
۱۴٫ صنايع پلاستيک

۱۵٫ صنعت چاپ :
۱۶٫ راه آهن : تر مز قطارودر بهاي اتوماتيک جديد
۱۷٫ لاستيک :
۱۸ . صنعت فولاد : فشار زياد براي کشش آهن و يا فلز ديکر و تخليه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و.. شاهد آن هستيد
۱۹ . نساجي

مي خواهم که درباره سيستم هيدروليک و پنوماتيک که يک سيستم تقريبا ناشناس است براي شما بنويسم .
اول از سيستم پنوماتيک مي نويسم قطعات آن عبارت است از:

۱٫کمپرسور باد : که داراي مخزني است که با مکيدن هوا داخل خود هوا را ذخيره ميکند درست مانند کپسول گاز اما با اين تفاوت که درون کپسول گاز گازمتان است ولي در کمپرسور هوا است شايد شما کمپرسور هوا را در آپاراتي ها ديده باشيد ممکن است که با استفاده از برق يا موتور ديزل يا موتور بنزيني هوا درون آن ذخيره گردد

۲٫ سيلندر پنوماتيک:براي اينکه يک حرکت خطي يا دوراني را داشته باشيم از سيلندر استفاده مي کنيم هيدروصنعت امين ساليان متمادي است که در امر تهيه و توزيع لوازم هيدروليک فعاليت دارد. خوشحال خواهيم شد، اگر بتوانيم در تامين اقلام مورد نياز واحدهاي توليدي و صنعي خدمتي انجام دهيم. افزون بر آن موجب امتنان خواهد شد که ما را مشاور امين در زمينه ي تهيه لوازم هيدروليک و پنوماتيک محسوب کنيد.

امروزه در بسياري از فرآيندهاي صنعتي ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزينه و با دقت زياد مورد نظر است در همين راستا بکارگيري سيال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه هاي صنعت رو به گسترش است. استفاده از قدرت سيال به دو شاخه مهم هيدروليک و نيوماتيک ( که جديدتر است ) تقسيم ميشود

از نيوماتيک در مواردي که نيروهاي نسبتا پايين (حدود يک تن) و سرعت هاي حرکتي بالا مورد نياز باشد (مانند سيستمهايي که در قسمتهاي محرک رباتها بکار مي روند) استفاده ميکنند در صورتيکه کاربردهاي سيستمهاي هيدروليک عمدتا در مواردي است که قدرتهاي بالا و سرعت هاي کنترل شده دقيق مورد نظر باشد(مانند جک هاي هيدروليک ، ترمز و فرمان هيدروليک و

حال اين سوال پيش ميايد که مزاياي يک سيستم هيدروليک يا نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي يا الکتريکي چيست؟در جواب مي توان به موارد زير اشاره کرد:
۱٫طراحي ساده ۲٫قابليت افزايش نيرو ۳٫ سادگي و دقت کنترل
۴٫ انعطاف پذيري ۵٫ راندمان بالا ۶٫اطمينان
در سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک نسبت به ساير سيستمهاي مکانيکي قطعات محرک کمتري وجود دارد و ميتوان در هر نقطه به حرکتهاي خطي يا دوراني با قدرت بالا و کنترل مناسب دست يافت ، چون انتقال قدرت توسط جريان سيال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شيلنگ ها) صورت ميگيرد ولي در سيستمهاي مکانيکي ديگر براي انتقال قدرت از اجزايي مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و… استفاده ميکنند

در اين سيستمها ميتوان با اعمال نيروي کم به نيروي بالا و دقيق دست يافت همچنين ميتوان نيرو هاي بزرگ خروجي را با اعمال نيروي کمي (مانند بازو بسته کردن شيرها و …) کنترل نمود.

استفاده از شيلنگ هاي انعطاف پذير ، سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک را به سيستمهاي انعطاف پذيري تبديل ميکند که در آنها از محدوديتهاي مکاني که براي نصب سيستمهاي ديگر به چشم مي خورد خبري نيست. سيستم هاي هيدروليک و نيوماتيک به خاطر اصطکاک کم و هزينه پايين از راندمان بالايي برخوردار هستند همچنين با استفاده از شيرهاي اطمينان و سوئيچهاي فشاري و حرارتي ميتوان سيستمي مقاوم در برابر بارهاي ناگهاني ، حرارت يا فشار بيش از حد ساخت که نشان از اطمينان بالاي اين سيستمها دارد.