صفحه اصلی تازه ها جستجو تماس با ما Language Bar فارسی English
 
 
 
معمای ماشین شماره 110 - موتور بدون روتور
اگر به به یک موتور القایی سه فاز بدون روتور ( فقط استاتور ) برق سه فاز وصل شود سیم پیچی استاتور می سوزد ولی در ترانسفورماتور در حالتی که سیم پیچ ثانویه وجود نداشته باشد  و برق به سیم پیچ اولیه وصل شود سیم پیچ نمی سوزد؟ تفاوت این دو در چیست؟
نویسنده : اصغری
 
#1
ساعت: 10:59 - تاریخ: 16 آذر 1394
ترانسفورمانور از نظر مغناطیسی فاقد فاصله هوایی است و در صورت اتصال آن به برق سه فاز و اعمال ولتاژ نامی در شرایط فقدان سیم پیچی ثانویه نیز مقدار شار نشدی از هسته در حد مقدار نامی آن بوده و ترانس بیش از تلفات بی باری طراحی شده تلفات حرارتی نخواهد داشت. اما موتور بدون روتور از یک فاصله هوایی توسعه یافته برخوردار است زیرا روتور بخشی از مسیر مغناطیسی ماشین می باشد، بنابراین موتور در این حالت بیش از مقدار طراحی شده در معرض شار پراکندگی قرار می گیرد. بسته شدن شار پراکندگی از مسیر فلزی پوسته روتور سبب گرمایش بیش از حد و احتمالا سوختن آن می شود. یک موتور القایی بدون موتور شبیه یک کوره القایی عمل می کند. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#2
ساعت: 13:18 - تاریخ: 16 آذر 1394
هم در سیم پیچ ترانس و سیم پیچ استاتور ما شار نشتی (پراکندگی)  را داریم.
شار اصلی ترانس  شاری است که مسیر خود را از طریق هسته می بندد. شار نشتی در ترانس شاری است که از مسیر هسته اهنی عبور نمی کند و مسیر خود را از طریق هوا می بندد. که در صورت و یا عدم حضور سیم پیچ ثانویه مقدار مشخصی دارد.
ولی در ماشین ها با خارج کردن سیم پیچ روتور عملا فاصله  هوایی بیشتر می گردد. و شار تولیدی سیم پیچ استاتور در اثر نبود سیم پیچ روتور از طربق و مسیر هوا بسته می شود. یعنی شار تولیدی توسط استاتور از طریق هوا مسیر خود را می بندد.  بسته شدن شار پراکندگی از مسیر هوایی سبب گرمایش بیش از حد و سوختن سیم پیچ  استاتور می گردد.
 
نویسنده : میرزایی
 
#3
ساعت: 10:01 - تاریخ: 18 آذر 1394
آقای مهندس حمید شما در پاسخ نوشته اید  که : بسته شدن شار پراکندگی از مسیر فلزی پوسته روتور سبب گرمایش بیش از حد و احتمالا سوختن آن می شود. در حالی که روتور را از ماشین در آورده ایم که؟  

در مدل سازی های ترانس ما شار پراکندگی را توسط یک سلف آن هم به شکل سری مدل سازی میکنیم.  بعد هسته آهنی را به صورت یک مقاومت و سلف مدل می کردیم.
در مدار معادل ماشین های القایی  هم که شبیه مدار معادل ترانسفورماتور است یک شار پراکندگی باز به شکل سری مدل می کنیم.
مطلبی که من منوجه شدم این است که با خارج کردن روتور از ماشین القایی این شار پراکندگی میزانش بیشتر می شود پس در نتیجه سلفی که این شار پراکندگی را هم مدل می کنیم باید بزرگتر شود. یعنی اندوکنانس سری بیشتر.   از طرفی چون روتور را بیرون کشیده ایم ان قسمت از مدار معادل که مربوط به مدل سازی هسته (روتور) است را نیز باید حذف کنیم. در نهایت با خارج کردن روتور مقاومت سلفی و القایی که در مدار معادل باقی می ماند در مقایسه با حضور روتور بسیار کم تر است  و در نتیجه سبب افزایش جریان و سوختن سیم پیچ استاتور می شود.
در ست متوجه شده ام؟ 
نویسنده : اصغری
 
#4
ساعت: 14:28 - تاریخ: 18 آذر 1394
خیر منظور بنده این نبود. با خارج کردن روتور ما با یک ترانس حاوی فاصله هوایی نظیر ترانسهای کوره القایی روبرو خواهیم بود. در ساختار جدید پوسته فلزی موتور نقش سیم پیچی ثانویه را بازی می کند. مقدار جریان عبوری از سیم پیچی اولیه متناسب با مقدار جریان فوکوی شکل گرفته در پوسته است که قطعاً بیشتر از جریان نامی موتور نخواهد بود، منتها به دلیل تلفات حرارتی روی پوسته، دمای سیستم ممکن است بیش از حد بالا رود و سبب آسیب عایقی سیم پیچی شود. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#5
ساعت: 15:44 - تاریخ: 18 آذر 1394
مهندس از جمع بندی پاسخ ها من به این نتیجه رسیدم که:

ترانسفورمانور از نظر مغناطیسی فاقد فاصله هوایی است. در صورت اتصال ترانس به برق سه فاز و اعمال ولتاژ نامی در شرایط فقدان سیم پیچی ثانویه شار تولیدی توسط سیم پیچ اولیه در مسیر هسته جاری می شود. در این شرایط ترانس بیش از تلفات بی باری مربوط به هسته تلفات حرارتی نخواهد داشت. ولی در موتور القایی با خارج کردن سیم پیچ روتور عملا فاصله  هوایی بیشتر می شود و شار تولیدی سیم پیچ استاتور به سبب نبود سیم پیچ روتور از طریق مسیر هوا بسته می شود. در واقع موتور بدون روتور از یک فاصله هوایی توسعه یافته برخوردار شده است. زیرا روتور بخشی از مسیر مغناطیسی ماشین می باشد. در ساختار جدید پوسته فلزی موتور نقش سیم پیچ ثانویه را بازی می کند یعنی ولتاژ در این پوسته القا می گردد. و به دلیل تلفات حرارتی روی پوسته، دمای پوسته موتور که سیم پیچ استاتور را هم در بر دارد بیش از حد بالا می رود و سبب آسیب عایقی سیم پیچی می شود.  
نویسنده : اصغری
 
#6
ساعت: 10:07 - تاریخ: 22 آذر 1394
جمع بندی شما از عرایض من صحیح است. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#7
ساعت: 11:18 - تاریخ: 22 آذر 1394
ممنون. آقا حمید

حال شدت جریانی که در سیم پیچ استاتور موتور جاری می گردد وقتی روتور سیم پیچ شده در داخل موتور قرار گرقته باشد ویا خارج شده باشد با هم فرق خواهند داشت.  چون وقتی روتور وجود داشته باشد فاصله هوایی بین دوسیم پیچ خیلی کمتر است و وقتی روتور خارج می شود این فاصله هوایی خیلی بیشتر می شود. استاد کلاس ما می گفت که چون این فاصله هوایی بیشتر شده پس برای ایجاد فضای مغناطیسی  نیاز با شدت جریان به مراتب بیشتری است. که عبور شدت جریان بالاتر سبب ایجاد گرما و حرارت و از بین رفتن عایق بندی سیم پیچ استاتور می شود.  ودر جواب این سوال که چرا وقتی در ترانسفورماتور سیم پیچ ثانویه را خارج کنیم  سیم پیج اولیه نمی سورد می گفتند که چون در ترانس هیچ فاصله هوایی وجود ندارد که بخواهد کم و زیاد شود  و روی جریان مغناطسی کنندگی و ... تاثیر گذارد. آیا این هم پاسخ صحیحی است؟ 
نویسنده : اصغری
 
#8
ساعت: 13:16 - تاریخ: 22 آذر 1394
خیر جریان مورد بحث جریان مغناطیس کننده سیستم است که در حالت عادی نمی تواند بیشتر از چند درصد جریان نامی موتور درحالت بار گذاری باشد و حتی با حذف کل هسته مغناطیسی این جریان به مقدار جریان نامی موتور نمی رسد. بنابراین افزایش جریان مغناطیس کننده ناشی از افزایش رلوکتانس مسیر نمی تواند سبب سوختن سیم پیچی باشد. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#9
ساعت: 16:51 - تاریخ: 22 آذر 1394
سپاس از شما.  پاسخ درست را به کمک شما به طور کامل یاد گرفتم.

استاد هم این را می گفت  که افزایش جریان مغناطیس کننده ناشی از افزایش رلوکتانس است. به سبب بیشتر شدن فاصله هوایی رلوکتانس مسیر هم بیشتر می شود.  و سوالی که من پرسیدم ولی جواب استاد را سر کلاس متوجه نشده ام این بود که چه طور ممکن است که افزایش جریان ناشی از اقرایش رلوکتانس (مقاومت معناطیسی) باشد. و می گفت: علت این که جریان بی باری ماشین القایی بیشتر از جریان بی باری ترانس است به علت همین فاصله هوایی بین سیم پیچ استاتور و روتور در ماشین القایی است و افزایش رلوکتانس مسیر است. که این فاصله در ترانس بین دو سیم پیچ وجود ندارد.
ولی چیزی را که متوجه نشده ام این است که افزایش رلوکتانس  سبب افزایش جریان مغناطیس کننده شود. مگر شدت جریان با مقاومت نسبت عکس ندارد؟

 
نویسنده : اصغری
 
#10
ساعت: 09:53 - تاریخ: 24 آذر 1394
رابطه چنین است:

n.iMAG= R.φ


با وجود ولتاژ یا چگالی شار ثابت، با افزایش رلوکتانس یا R ،جریان مغناطیس کننده زیاد می شود.
راستی مگر خدا نکرده با استاد قهر هستید، چرا از خودش نمی پرسید؟!
البته حضور شما در اینجا مایه افتخار ماست. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#11
ساعت: 11:06 - تاریخ: 24 آذر 1394
سپاس از شما. پاسخ های شما واقعا بی نظیر اند. و به راحتی قابل درک.

فقط آقا حمید چرا وقتی که روتور در داخل استاتور ماشین القایی قرار می گیرد دیگر چرا در پوسته فلزی موتور دیگر هیچ چیزی القا نمی شود. چون شما گفتید که : در حالت بدون روتور پوسته فلزی موتور نقش سیم پیچ ثانویه را بازی می کند و ولتاژ در این پوسته القا می گردد؟؟؟؟ 
نویسنده : اصغری
 
#12
ساعت: 12:36 - تاریخ: 24 آذر 1394
در شرایط حضور مسیر مغناطیسی با رلوکتانس پائین، بیشتر شار مغناطیسی متمایل به باقی ماندن در مسیرهای پیش بینی شده یعنی هسته مغناطیسی است. در غیاب هسته و یا ناقص شدن مسیر فرومغناطیسی، شار پراکنده مسیر خود را از مکانهای نامطلوب مثل پوسته موتور بسته و موجب افزایش تلفات می شود. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#13
ساعت: 15:09 - تاریخ: 24 آذر 1394

آقای مهندس

در حالتی که روتور وجود دارد و به چرخش در می آید نقش میدان ضد محرکه مغناطیسی ایجاد شده توسط روتور در شدت جریان سیم پیچ استاتور چه گونه است؟
 
نویسنده : اصغری
 
#14
ساعت: 17:25 - تاریخ: 24 آذر 1394
نیروی ضد محرکه مغناطیسی تولیدی توسط روتور عامل احساس بار توسط شبکه الکتریکی متصل موتور است. بدین ترتیب که میدان حاصل از روتور یا نیروی ضد محرکه مغناطیسی روتور متناسب با جریان جاری در هادی روتور می باشد. مقدار این جریان نیز متأثر از میزان لغزش در نتیجه میزان گشتاور مقاوم مکانیکی بار است. با افزیش بار، لغزش اضافه شده و جریان روتور زیاد می شود، با افزایش جریان روتور، منتجه میدان مغناطیسی ناشی از آن نیز زیاد می شود که اثر کاهنده بر میدان مغناطیسی لینک شونده با سیم پیچی استاتور دارد. با کاهش میدان مغناطیسی منتجه عبوری از سیم پیچی استاتور، مقدار EMF یا نیروی محرکه القایی اعمال شده روی استاتور کم می شود. این کاهش سبب افزایش اختلاف ولتاژ ورودی و EMF القایی استاتور می شود که خود موجب سرازیر شدن جریان بیشتر از شبکه به سمت موتور است. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#15
ساعت: 22:53 - تاریخ: 24 آذر 1394
مهندس نظر شما در مورد این پاسخ  سوختن سیم پیچ استاتور چیست؟

در حالتی که روتور وجود دارد و به چرخش میاد میدان ضد محرکه مغناطیسی ایجاد شده توسط روتور سبب جاری شدن جریانی در خلاف جهت جریان اصلی استاتور میشود که برآیند این دو جریان مقدار کمتری نسبت به حالت بدون روتور است در نتیجه جریان متناسب با مقطع سیم پیچ عبور می کند.
در صورتی که روتور در موتور القایی وجود نداشته باشد این نیروی محرکه القایی مخالف در جهت میدان استاتور شکل نمی گیرد و از  سیم پیچ استاتور جریان بالایی می گذرد و سیم پیچ استاتور می سوزد.  
نویسنده : اصغری
 
#16
ساعت: 08:44 - تاریخ: 25 آذر 1394
اشکال در این جمله آخر است که فرمودید:
"در صورتی که روتور در موتور القایی وجود نداشته باشد این نیروی محرکه القایی مخالف در جهت میدان استاتور شکل نمی گیرد و از  سیم پیچ استاتور جریان بالایی می گذرد و سیم پیچ استاتور می سوزد. "
با کاهش زیاد نیروی ضد محرکه مغناطیسی ، emf القایی روی سیم پیچی استاتور در بیشترین مقدار ممکن خود بوده بنابراین جریان استاتور که متناسب با u - emf است در کمترین مقدار در قیاس با جریان نامی موتور می ماند. البته به دلیل شکل گیری جریانهای فوکو در پوسته فلزی موتور این نیروی ضد محرکه هیچوقت صفر نیست. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#17
ساعت: 09:56 - تاریخ: 25 آذر 1394

آقای مهندس من به این شکل متوجه شده ام:
فرمودید : با کاهش زیاد نیروی ضد محرکه مغناطیسی (یعنی وقتی که روتور نباشد) ، emf القایی روی سیم پیچی استاتور در بیشترین مقدار ممکن خود خواهد بود.   و وقتی روتور وجود داشته باشد emf القایی روی سیم پیچی استاتور کاهش می یابد.

ولی بخش دوم پاسخ شما را منوجه نمی شوم که چرا فرمودید : جریان استاتور که متناسب با u - emf است در کمترین مقدار در قیاس با جریان نامی موتور می ماند.؟؟
emf القایی روی سیم پیچی استاتور در اثر نبود روتور در بیشترین مقدار است ولی چرا جریان استاتور در کمترین مقدار باقی می ماند؟
 
نویسنده : اصغری
 
#18
ساعت: 12:41 - تاریخ: 25 آذر 1394
خوب یک رابطه جبری ساده است.

u - emf = Z.I


u ولتاژ ثابت شبکه، Z امپدانس مدار و I جریان استاتور است. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#19
ساعت: 13:46 - تاریخ: 25 آذر 1394
تشکر و قدر دانی از زحمات جنابعالی و توضیحات بسیار مفید شما.

فقط آقای مهندس
علت این که جریان بی باری ماشین القایی بیشتر از جریان بی باری ترانس است به علت ایجاد شدن  فاصله هوایی بین سیم پیچ استاتور و روتور در ماشین القایی است. در واقع به بیان دیگر ناشی از افزایش رلوکتانس مسیر است. افزایش رلوکتانس  سبب افزایش جریان مغناطیس کننده می شود.  
پس چرا با خارج کردن روتور به طور کامل و بیشتر شدن رلوکتانس مسیر تحت شرایط ولتاژ ثابت طبق رابطه
n.iMAG= R.φ

سبب خیلی بیشتر شدن جریان مغناطیس کنندگی نمی شود؟؟؟ چون شما گفتید که حتی با حذف کل هسته مغناطیسی این جریان به مقدار جریان نامی موتور نمی رسد.  
نویسنده : اصغری
 
#20
ساعت: 09:34 - تاریخ: 26 آذر 1394
بحثهای بنده کیفی است، در مورد خاص مورد نظر شما باید موتور بدون روتور را آزمایش کرد و بعد نتایج آزمایش را تحلیل کرد. به لحاظ تئوری جریان مغناطیس کننده با وجود افزایش رلوکتانس هم نمی تواند خیلی بزرگ باشد ، با اینحال در مورد خاص مورد نظر شما باید آزمایش شود. جریان نامی موتور هم از یک موتور به موتور دیگر متفاوت است. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#21
ساعت: 11:03 - تاریخ: 26 آذر 1394
ممنون از جنابعالی.

آقای مهندس این که می فرمایید به لحاظ تئوری جریان مغناطیسی با افزایش رلوکتانس نمی تواند از یک حدی بزرگتر شود چگونه توجیه میشود. 
نویسنده : اصغری
 
#22
ساعت: 11:44 - تاریخ: 28 آذر 1394
چون ولتاژ اعمالی به سیم پیچی ثابت است. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
#23
ساعت: 11:18 - تاریخ: 29 آذر 1394
سلام

واقعا سپاس از بزرگواری شما. امیدوارم همواره موفق و پیروز باشید.
حتما در سوالات و مشکلات بعد مزاحم خواهم شد.
ارادتمند
اصغری 
نویسنده : اصغری
 
#24
ساعت: 11:26 - تاریخ: 29 آذر 1394
خواهش می کنم ما را بیش از این شرمنده نفرمائید، حضور شما دانشجویان کنجکاو و پرسشگر افتخار ماست. قدر ویژگی پرسشگری خود را بدانید و در اعتلا و توسعه آن بکوشید. 
نویسنده : حمید - از: فیروزآباد فارس
 
درج پاسخ

 
 
تغییر زبان :