معرفی انواع میدان و گشتاور الکترو مغناطیسی

میدان مغناطیسی نیرویی است که در نوع الکترو مغناطیسی آن از حرکت بار‌های الکتریکی در یک جهت، به وجود می‌آید و بار‌ها الکتریکی و اجسام اطرافش تاثیر می‌گذارد که بحث موردنظر در این مقاله معرفی انواع میدان الکترو مغناطیسی می‌باشد.

 

۱-میدان مغناطیسی ثابت و ساکن (stantionary magnetic field):

موقعیت این میدان در مکان ثابت است و حرکتی ندارد و مقدار آن نیز ثابت است. مانند مغناطیس تولید شده توسط سیم پیچ تحریک ماشین DC

طریقه تولید این میدان:برای تولید این میدان کافی است که یک سیم پیچ ساکن را با یک جریان DC تغذیه کرد.

۲-میدان مغناطیسی ساکن و متغیر:موقعیت این میدان در مکان ثابت است و حرکتی ندارد، ولی مقدار آن متغییر است و با زمان تغییر می‌کند مانند میدان ایجاد شده در ترانسفورماتور‌ها

طریقه تولید:برای تولید این میدان کافی است که یک سیم پیچ ساکن را با جریان AC تغذیه کنیم.

۳-میدان مغناطیسی دوار:

یک میدان مغناطیسی متحرک است که دارای دامنه ثابت است و با سرعت ثابتی در فاصله هوایی ماشین دوران میکند مانند تغذیه استاتور ماشین‌های القایی سه فاز.

طریقه تولید:میدان مغناطیسی دوار را به سه طریق می‌توان تولید کرد.

A-با دوران میدان مغناطیسی ثابت و ساکن مانند میدان حاصل از زتوز ماشین سنکرون

B-با تغذیه سیم پیچ سه فاز متقارن ساکن با جریان سه فاز مانند استاتور موتور القایی یا استاتور ماشین سنکرون

C-با تغذیه سیم پیچ دو فاز متعادل با جریان دوفاز مانند استاتور موتور‌های القایی تکفاز

گشتاور چیست؟

گشتاور توانایی ماشین را برای به چرخش در آوردن اجسام با توجه به وزن جسم مشخص می‌کند. نکته دیگر اینکه گشتاور در حرکت‌های چرخشی مطرح است و در حرکت‌های خطی صرفا نیرو معنا دارد.

به عبارت دیگر گشتاور کمیتی برداری است و مقدار آن از حاصلضرب بزرگی نیرو در فاصله از مرکز به دست می‌آید. واحد آن در سیستم SI نیوتن متر (N.m یا ژول بر رادیان و در سیستم انگلیسی lb.ft می‌باشد.



Ƭ: گشتاور

F: نیرو

d: فاصله

در بیان ساده هنگامی که می‌گوییم یک موتور مثلا ۲۰ نیوتن گشتاور دارد یعنی می‌تواند با یک میله یک متری یا یک متر فاصله از مرکز و با توجه به رابطه F=mg که در آن m. وزن و g. شتاب جاذبه زمین و برابر ۹.۸ است وزنی برابر ۲.۰۴ کیلوگرم را بچرخاند.

انواع گشتاور:

گشتاور تداخلی یا اندوکتانسی

برای ایجاد این گشتاور نیاز به دو جریان است یکی در رتور و دیگری در استاتور که نسبت به هم ثابت باشند. اساس تولید گشتاور تداخلی این است که قطب‌های هم نام یکدیگر را دفع و قطب‌های نا همنام یکدیگر را جذب کنند

شرایط ایجاد کوپل تداخلی:

باید دو میدان یکی در رتور و دیگری در استاتور موجود باشد.

تعداد قطب‌های دو میدان باید برابر باشد.

دو میدان باید نسبت به هم ساکن باشند در غیر اینصورت یک گشتاور نوسانی تولید می‌شود که نیم پریود آن مثبت و نیم پریود آن منفی است در نتیجه مقدار متوسط گشتاور صفر می‌شود.

۲-گشتاور رلوکتانسی:

برای ایجاد این گشتاور فقط به وجود یک میدان مغناطیسی نیاز است، اما فرم هندسی رتور یا استاتور طوری باید باشد که مقاومت فاصله هوایی تابعی از موقعیت استاتور باشد.


۳-گشتاور هیسترزیس

برای ایجاد این گشتاور از خاصیت هیسترزیس آهن استفاده می‌شود و در موتور هیسترزیس به کار می‌رود.

 

منبع :g-m-u