دانلود تحقیق موتورهای القائی

مقدمه در اکثر کارخانجات و صنایع در سراسر جهان از موتورهای القائی (اندوکسیونی) استفاده می‌شود، به خصوص در مواقعی که به موتور نسبتاً بزرگی نیاز داشته باشیم از موتورهای القائی سه فاز استفاده می‌گردد.

این موتورها دارای مزایای زیر هستند.

الف: قابلیت اطمینان آنها زیاد است.

ب: ارزان هستند.

ج: ساخت آنها ساده است.

این موتورها را اصولاً فراریس در سال 1885 اختراع نمود اما نام تسلا که در سال 1886 تئوری این موتورها را بیان نمود بیشتر به چشم می‌خورد.

ساختمان موتورهای القائی CONSTRUCTION موتورهای القائی سه فاز از دو قسمت اساسی تشکیل شده‌اند: الف: قسمت ثابت به نام استاتور ب: قسمت دوار به نام رتور استاتور موتورهای القائی سه فاز استاتور این گونه ماشینها حاوی شیارهائی می‌باشد که درون آنها سیم پیچی سه فازی جاسازی شده و با توجه به نحوه این سیم پیچی، موتورهای القائی سه فاز دوقطبی، 4 قطبی 6 قطبی و ...

حاصل می‌گردند.

فی‌المثل می‌توان گفت که در موتور 4 قطبی دو قطب مثبت (شمال) و دو قطب منفی (جنوب) وجود دارد.

رتور موتورهای القائی سه فاز رتورهای متداول در این گونه ماشینها به قرار زیر است: الف: رتور قفس سنجابی ساده ب: رتور قفس سنجابی مضاعف ج: رتور سیم پیچی شده رتور قفس سنجابی ساده متداولترین رتور برای موتورهای القائی سه فاز همین رتور قفس سنجابی ساده می‌باشد، زیرا شباهت زیادی به قفس سنجاب دارد.

این گونه رتورها از میله‌های مسی تشکیل شده که در شیارهای رتور جاسازی می‌شوند و همان‌طور که در شکل پیداست بدنه رتور (قسمت فلزی) که به صورت مورق ساخته می‌گردد نشان داده شده است.

رتور قفس سنجابی مضاعف در برخی از موتورهای القائی سه فاز رتورهائی از نوع قفس سنجابی مضاعف وجود دارد و این گونه رتورها از دو سری میله تشکیل شده‌‌اند.

الف: سری اول میله‌ها از نوع برنج بوده و در نزدیک سطح رتور تعبیه می‌شود و به میله‌های خارجی موسوم‌اند.

ب: سری دوم میله‌ها از جنس مس بوده و در زیر سری اول و در داخل شیارهای رتور نصب می‌گردند و به میله‌های داخلی موسوم‌اند.

باید خاطرنشان ساخت که: الف: مقاومت میله‌های برنجی یا میله‌های خارجی (سری اول) از مقاومت میله‌های مسی (سری دوم) بیشتر است.

ب: چون میله‌های مسی یا میله‌های داخلی (سری دوم) به هم نزدیک‌تر هستند لذا راکتانس نشتی آنها نسبت به میله‌های برنجی (میله‌های خارجی) بیشتر خواهد بود برای آنکه بهتر درک کنیم چرا رتور قفس سنجابی مضاعف مشخصه موتور را بهبود می‌بخشد به مطالب زیر توجه می‌کنیم: الف: فرکانس جریان رتور در لحظات راه‌اندازی زیاد است (معادل فرکانس منبع تغذیه موتور) وقتی سرعت موتور زیاد شد فرکانس جریان رتور کم می‌شود (نزدیک صفر) ب: در راه‌اندازی میله‌های خارجی جریان بیشتری می‌کشند زیرا کل اَمپدانس آنها کمتر است و چون R در میله‌های خارجی از X بیشتر است لذا ضریب توان مدار بالا است و ترکیبی از جریان زیاد و ضریب توان بالا گشتاور یا کوپل راه‌اندازی نسبتاً خوبی ایجاد می‌کند.

ج: در سرعتهای بالا تمامی جریان از میله‌های داخلی عبور می‌کند و در فرکانسهای کم از راکتانس این میله‌ها می‌توان صرف‌نظر کرد و مشخصه‌ خوبی در سرعتهای بالا پدیدار می‌شود.

رتورهای سیم پیچی شده در این گونه رتورها در شیارهای رتور سیم پیچ تعبیه شده است و می‌توان در این گونه رتورها مقاومت خارجی از طریق حلقه‌های لغزان به سیم پیچ‌های رتور متصل ساخت و به این گونه مقاومتهای خارجی گاهی رئوستای حلقه‌های لغزان نیز گفته می‌شود.

در این گونه اتصالات به راحتی می‌توان مقاومت رتور را تغییر داد و مشخصه جالبی در لحظات راه‌اندازی و بهره‌برداری از ماشین بدست آورد.

در شکل زیر شمای ساده این گونه رتورها را نشان می‌دهد و باید در این گونه رتورها نکات زیر را به خاطر داشت.

الف: سیم پیچ این گونه رتورها نیز باید سه فاز باشد ب: تعداد قطبهای حاصله از این گونه سیم پیچ باید با تعداد قطبهای حاصله در استاتور مساوی باشد.

ج: تعداد شیارهای رتور و استاتور باید یکسان باشند.

مفاهیم میدان گردنده ROTATING FIELD CONCEPT قبل از اینکه وارد تئوری مربوط به عملکرد موتورهای القائی سه فاز گردیم باید درباره مفاهیم میدان گردنده صحبت کنیم.

برای درک بهتر استاتور را در نظر می‌گیریم که به صورت دو قطبی سیم پیچی شده است (شکل الف) ولتاژهای اعمال شده به هر فاز استاتور نیز در این شکل نشان داده شده است.

در شکلهای a، b، c و d استاتور را همراه با میدان مغناطیسی حاصله در زمانهای مختلف نشان داده‌ایم و این میدانها مربوط به زمانهای تا در شکل (ب) می‌باشد.

در این بحث فرض بر آن است که نحوه اتصال سیم پیچ سه فاز استاتور به صورت ستاره (Y) باشد یعنی سرهای ، ، به هم متصل‌اند و سرهای A، B و C ترمینال خروجی ماشین را تشکیل می‌دهند.

در اینجا متذکر می‌شویم که هر گاه مثبت باشد به معنی آن است کهA نسبت به مثبت است یعنی جریان از A وارد صفحه کاغذ شده و از خارج می‌گردد.

زمانهای تا در (شکل ب) طوری انتخاب شده‌اند که تحلیل مسأله را ساده سازند تا میدان گردنده بهتر تفهیم گردد.

در زمان ، و مثبت‌اند و ماکزیمم منفی است در اینجا حالت جهت جریان در سیم پیچ‌ها مطابق شکل a بوده و میدان دو قطبی مطابق شکل a خواهد بود (با استفاده از قانون دست راست).

در زمان ، ماکزیمم مثبت است و منفی هستند و این حالت مترادف با جابجائی 60 درجه الکتریکی است.

جهت جدید جریانها و میدان گردنده در شکل b رسم شده‌اند می‌بینیم که میدان گردنده نیز 60 درجه در جهت عقربه ساعت (CW) نسبت به وضعیت چرخیده است.

البته اگر استاتور 4 قطبی فرض می‌شود میدان 30 درجه می‌چرخید ولی در شکل الف فقط سیستم دو قطبی را مد نظر داشته‌ایم در زمان ، ماکزیمم مثبت است و منفی هستند و این حالت مترادف با جابجائی 60 درجه الکتریکی است.

البته اگر استاتور 4 قطبی فرض می‌شود میدان 30 درجه می‌چرخید ولی در شکل الف فقط سیستم دو قطبی را مد نظر داشته‌ایم کاربرد هیدرولیک و پنوماتیک سیستم هیدرولیک در موارد زیر کاربرد دارد 1.

در صنعت کشاورزی : که کشاورزدر ضمن راندن تراکتور می تواند از توان سیال استفاده کند و همچنین در دستگاه های نظیر خرمن کوب وکمباین وکلوخ شکن و میوه چین و ماشین حفاری و بیل مکانیکی 2.

در خودرو سازی : تر مز هیدرولیک و فرمان هیدرولیک و تنظیم پنوماتیکی صندلی و همچنین در مراحل ساخت بدنه و شکل دادن به ورق خودرو که از پرسهای با تنهای مختلف استفاده می شود 3.

در صنا یع هوای خلبان با کمک این سیستم ارابه های فرود و شهپرها و سکانهای عمودی وبالا برها و با لچه ها را مهار می کند و بدنه هوا پیما هم با پرسهای کششی ساخته می شود و جالب است که برای تست اینکه بدانند بدنه هواپیما سوراخ نشده باشد فشار باد را بین جداره های بدنه قرار میدهند در صورتی افت فشار داشتیم می فهمیم که جای از بدنه سوراخ است تست هواپیما عبارتند از: 1.تست باد چرخها که 300 بار فشار است 2.تست کلیه سیستم هیدرولیک هواپیما 3.

تست بدنه هواپیما 4.

دستگاه میول که برای تست هیدرولیک هواپیمای F14 4.صنایع دفاعی : در هدایت تانک نفر بر و هدایت موشک و در ناوها هدایت ناو و ...

5.صنایع غذای: کنسرو سازی و ظروف یکبار مصرف و ...

6.

صتایع چوب : برش الوار و پردا خت سطوح مبلها 7.

جا به جای مواد (لیفتراک و جرثقیل و .) 8.ماشین تراشکاری و CNC و نظیر این دستگاه ها 9.صنایع دریای : بالا کشیدن تور از آب و کشیدن کشتی به ساحل و ......

10.

معدن : در ماشینهای معدن 11.

در صنایع بسته بندی : پر کن شیشه ها ی نوشابه و ماشین چسب زنی و لفاف پیچی 12.

کا غذ سازی : در این صنعت خمیر کاغذ باید از غلتک ها بگذرد و مهمترین هیدرولیک و پنوماتیک تنظیم غلطک ها است 13.

صنعت نفت : پالا یشگاه ها 14.

صنایع پلاستیک 15.

صنعت چاپ : 16.

راه آهن : تر مز قطارودر بهای اتوماتیک جدید 17.

لاستیک : 18 .

صنعت فولاد : فشار زیاد برای کشش آهن و یا فلز دیکر و تخلیه کوره ها که در ذوب آهن و فولاد مبارکه و..

شاهد آن هستید 19 .

نساجی می خواهم که درباره سیستم هیدرولیک و پنوماتیک که یک سیستم تقریبا ناشناس است برای شما بنویسم .

اول از سیستم پنوماتیک می نویسم قطعات آن عبارت است از: 1.کمپرسور باد : که دارای مخزنی است که با مکیدن هوا داخل خود هوا را ذخیره میکند درست مانند کپسول گاز اما با این تفاوت که درون کپسول گاز گازمتان است ولی در کمپرسور هوا است شاید شما کمپرسور هوا را در آپاراتی ها دیده باشید ممکن است که با استفاده از برق یا موتور دیزل یا موتور بنزینی هوا درون آن ذخیره گردد 2.

سیلندر پنوماتیک:برای اینکه یک حرکت خطی یا دورانی را داشته باشیم از سیلندر استفاده می کنیم هیدروصنعت امین سالیان متمادی است که در امر تهیه و توزیع لوازم هیدرولیک فعالیت دارد.

خوشحال خواهیم شد، اگر بتوانیم در تامین اقلام مورد نیاز واحدهای تولیدی و صنعی خدمتی انجام دهیم.

افزون بر آن موجب امتنان خواهد شد که ما را مشاور امین در زمینه ی تهیه لوازم هیدرولیک و پنوماتیک محسوب کنید.

امروزه در بسیاری از فرآیندهای صنعتی ، انتقال قدرت آن هم به صورت کم هزینه و با دقت زیاد مورد نظر است در همین راستا بکارگیری سیال تحت فشار در انتقال و کنترل قدرت در تمام شاخه های صنعت رو به گسترش است.

استفاده از قدرت سیال به دو شاخه مهم هیدرولیک و نیوماتیک ( که جدیدتر است ) تقسیم میشود از نیوماتیک در مواردی که نیروهای نسبتا پایین (حدود یک تن) و سرعت های حرکتی بالا مورد نیاز باشد (مانند سیستمهایی که در قسمتهای محرک رباتها بکار می روند) استفاده میکنند در صورتیکه کاربردهای سیستمهای هیدرولیک عمدتا در مواردی است که قدرتهای بالا و سرعت های کنترل شده دقیق مورد نظر باشد(مانند جک های هیدرولیک ، ترمز و فرمان هیدرولیک و حال این سوال پیش میاید که مزایای یک سیستم هیدرولیک یا نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی یا الکتریکی چیست؟در جواب می توان به موارد زیر اشاره کرد: 1.طراحی ساده 2.قابلیت افزایش نیرو 3.

سادگی و دقت کنترل 4.

انعطاف پذیری 5.

راندمان بالا 6.اطمینان در سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک نسبت به سایر سیستمهای مکانیکی قطعات محرک کمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه به حرکتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و کنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگ ها) صورت میگیرد ولی در سیستمهای مکانیکی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامک ، چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، کلاچ و...

استفاده میکنند در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی کم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیرو های بزرگ خروجی را با اعمال نیروی کمی (مانند بازو بسته کردن شیرها و ...) کنترل نمود.

استفاده از شیلنگ های انعطاف پذیر ، سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک را به سیستمهای انعطاف پذیری تبدیل میکند که در آنها از محدودیتهای مکانی که برای نصب سیستمهای دیگر به چشم می خورد خبری نیست.

سیستم های هیدرولیک و نیوماتیک به خاطر اصطکاک کم و هزینه پایین از راندمان بالایی برخوردار هستند همچنین با استفاده از شیرهای اطمینان و سوئیچهای فشاری و حرارتی میتوان سیستمی مقاوم در برابر بارهای ناگهانی ، حرارت یا فشار بیش از حد ساخت که نشان از اطمینان بالای این سیستمها دارد.

برای انتقال قدرت به یک سیال تحت فشار (تراکم پذیر یا تراکم ناپذیر) احتیاج داریم که توسط پمپ های هیدرولیک میتوان نیروی مکانیکی را تبدیل به قدرت سیال تحت فشار نمود.

مرحله بعد انتقال نیرو به نقطه دلخواه است که این وظیفه را لوله ها، شیلنگ ها و بست ها به عهده میگیرند .

بعد از کنترل فشار و تعیین جهت جریان توسط شیرها سیال تحت فشار به سمت عملگرها (سیلندرها یا موتور های هیدرولیک ) هدایت میشوند تا قدرت سیال به نیروی مکانیکی مورد نیاز(به صورت خطی یا دورانی ) تبدیل شود کار سیستمهای نیوماتیک مشابه سیستم های هیدرولیک است فقط در آن به جای سیال تراکم ناپذیر مانند روغن از سیال تراکم پذیر مانند هوا استفاده می کنند .

در سیستمهای نیوماتیک برای دست یافتن به یک سیال پرفشار ، هوا را توسط یک کمپرسور فشرده کرده تا به فشار دلخواه برسد سپس آنرا در یک مخزن ذخیره می کنند، البته دمای هوا پس از فشرده شدن بشدت بالا میرود که می تواند به قطعات سیستم آسیب برساند لذا هوای فشرده قبل از هدایت به خطوط انتقال قدرت باید خنک شود.

به دلیل وجود بخار آب در هوای فشرده و پدیده میعان در فرایند خنک سازی باید از یک واحد بهینه سازی برای خشک کردن هوای پر فشار استفاده کرد کلاس حفاظتی: (IP67 (DIN 40050 نحوه نصب سنسورهای القائی هرگاه دو یا چند سنسور القائی در مجاورت هم و یا در مقابل هم نصب شوند، شرایط زیر باید رعایت شود: الف) نحوه نصب سنسورهای القائی Flush: سنسورهای (Flush (Shielded سنسورهائی هستند که قسمت حساس سنسور توسط پوسته فلزی محصور شده است.

هرگاه دو یا چند عدد از این سنسورها همسطح روی بدنه فلزی دستگاه نصب شوند رعایت فواصل نصب الزامی می باشد.

ب) نحوه نصب سنسورهای القائی Non-Flush: در سنسورهای (Non-Flush (UnShielded قسمت حساس سنسور خارج از پوسته فلزی آن می باشد.

فاصله سوئیچینگ این نوع سنسورها بیشتر از سنسورهای Flush می باشد.

اما فرکانس سوئیچینگ آن در مقایسه کمتر است.

ج) نحوه نصب سنسورهای القائی در مقابل هم: هر گاه دو سنسور القائی در مقابل هم نصب شوند رعایت فاصله حداقل 6Sn الزامی می باشد