silnik, który działa na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, jest znany jako silnik indukcyjny . Indukcja elektromagnetyczna jest zjawiskiem, w którym siła elektromotoryczna indukuje się przez przewód elektryczny, gdy jest umieszczony w obracającym się polu magnetycznym.
stojan i wirnik to dwie zasadnicze części silnika. Stojan jest częścią nieruchomą i przenosi zachodzące na siebie uzwojenia, podczas gdy wirnik przenosi uzwojenie główne lub polowe. Uzwojenia stojana są równo przesunięte od siebie o kąt 120°.
silnik indukcyjny jest pojedynczym silnikiem wzbudzonym, tj. zasilanie jest stosowane tylko do jednej części, tj. stojana. Termin wzbudzenie oznacza proces indukowania pola magnetycznego na częściach silnika.
Gdy Zasilanie trójfazowe jest podane do stojana, wytwarzane jest na nim obracające się pole magnetyczne. Poniższy rysunek przedstawia obracające się pole magnetyczne ustawione w stojanie.
należy wziąć pod uwagę, że wirujące pole magnetyczne indukuje się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Wirujące pole magnetyczne ma ruchomą biegunowość. Polaryzacje pola magnetycznego różnią się w zależności od dodatniego i ujemnego cyklu połowicznego zasilania. Zmiana biegunowości powoduje, że pole magnetyczne obraca się.
przewody wirnika są nieruchome. Ten nieruchomy przewód przeciął obracające się pole magnetyczne stojana, a z powodu indukcji elektromagnetycznej, EMF indukuje się w wirniku. Ten EMF jest znany jako EMF indukowany przez wirnik i jest to spowodowane zjawiskiem indukcji elektromagnetycznej.
przewody wirnika są zwarte przez pierścienie końcowe lub za pomocą zewnętrznego oporu. Względny ruch między wirującym polem magnetycznym a przewodnikiem wirnika indukuje prąd w przewodach wirnika. W miarę jak prąd przepływa przez przewód, strumień indukuje się na nim. Kierunek strumienia wirnika jest taki sam jak prąd wirnika.
teraz mamy dwa topniki jeden ze względu na wirnik, a drugi ze względu na Stojan. Te strumienie oddziałują na siebie. Na jednym końcu przewodnika topniki znoszą się nawzajem, a na drugim końcu gęstość strumienia jest bardzo wysoka. W ten sposób strumień o wysokiej gęstości próbuje popchnąć przewodnik wirnika w kierunku obszaru strumienia o niskiej gęstości. Zjawisko to indukuje moment obrotowy na przewodzie, a ten moment obrotowy jest znany jako moment elektromagnetyczny.
kierunek momentu elektromagnetycznego i obracającego się pola magnetycznego jest taki sam. W ten sposób wirnik zaczyna obracać się w tym samym kierunku, co wirujące pole magnetyczne.
prędkość wirnika jest zawsze mniejsza niż obracające się pole magnetyczne lub prędkość synchroniczna. Wirnik próbuje poruszać się z prędkością wirnika, ale zawsze się wymyka. Tak więc silnik nigdy nie pracuje z prędkością obrotowego pola magnetycznego, i to jest powód, z powodu którego silnik indukcyjny jest również znany jako silnik asynchroniczny.
dlaczego wirnik nigdy nie pracuje z prędkością synchroniczną?
Jeśli prędkość wirnika jest równa prędkości synchronicznej, nie występuje względny ruch między obracającym się polem magnetycznym stojana a przewodami wirnika. W ten sposób EMF nie jest indukowany na przewodniku, a prąd zerowy rozwija się na nim. Bez prądu moment obrotowy również nie jest wytwarzany.
z powyższych powodów wirnik nigdy nie obraca się z prędkością synchroniczną. Prędkość wirnika jest zawsze mniejsza niż prędkość obrotowego pola magnetycznego.
alternatywnie sposób działania silnika indukcyjnego można również wyjaśnić w następujący sposób.
zrozummy to rozważając pojedynczy przewód na nieruchomym wirniku. Przewód ten przecina obracające się pole magnetyczne stojana. Rozważ, że obracające się pole magnetyczne obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. Zgodnie z Prawem indukcji elektromagnetycznej Faradaya, EMF indukuje się w przewodniku.
ponieważ obwód wirnika jest zakończony rezystancją zewnętrzną lub pierścieniem końcowym, wirnik indukuje pole elektromagnetyczne, które powoduje prąd w obwodzie. Kierunek wirnika indukuje prąd jest przeciwny do kierunku wirującego pola magnetycznego. Prąd wirnika indukuje strumień w wirniku. Kierunek strumienia wirnika jest taki sam jak kierunek prądu.
oddziaływanie topników wirnika i stojana rozwija siłę, która działa na Przewodniki wirnika. Siła działa stycznie na wirnik, a tym samym indukuje moment obrotowy. Moment obrotowy popycha przewody wirnika, a tym samym wirnik zaczyna poruszać się w kierunku obracającego się pola magnetycznego. Wirnik zaczyna się poruszać bez dodatkowego układu wzbudzenia i z tego powodu silnik nazywany jest silnikiem samoczynnym.
praca silnika zależy od napięcia indukowanego na wirniku, stąd nazywa się to silnikiem indukcyjnym.