Auala e Galue ai Mota Eletise
O le afi eletise o se masini e liua ai le malosiaga eletise i le malosiaga fa'amekanika i le tulaga o le gaioiga fa'ata'amilomilo. O lenei tekinolosi e fausia ai le ivitū o masini fa'aonaponei eseese, mai ili ma pamu vai i masini gaosi oloa ma e o'o lava i ta'avale eletise. O le malamalama i mataupu fa'avae o le fa'agaioiga o afi eletise e taua e le gata mo tamaiti a'oga inisinia ae fa'apea fo'i mo so'o se tasi e fiafia e malamalama pe fa'apefea ona fa'agaoioia masini o lo'o siomia ai i tatou i le eletise. O lenei tusiga e talanoaina puupuu ae auiliili ai manatu fa'avae, vaega autu, ma le fa'agaioiga o afi eletise.
1. Manatu Fa'avae: Malosiaga Eletisemagnetika
O le mataupu faavae autū o se afi eletise e faavae i le fegalegaleaiga i le va o le tafe eletise ma fanua maneta. A tafe se tafe eletise i totonu o se aveta'avale (e pei o se uaea) i totonu o se fanua maneta, e oo i le aveta'avale se malosi. O lenei mea ua ta'ua o le malosi Lorentz. O le itu o le malosi e mafua mai ai e faalagolago i le itu o le tafe ma le itu o le fanua maneta. I totonu o se afi eletise, o lenei malosi e faaaogaina e faatupuina ai le torque (turning moment) ina ia mafai ai e le rotor ona feliuliuai.
I se faaupuga faigofie, o se afi eletise e "faamalosia" le vaega e feliuliuai (rotor) e faaauau pea ona gaoioi ona o le tulei ma le tosoina o le maneta e suia pea lava pea. O nei suiga e faatonutonuina ina ia le taofi le feliuliuai i le tasi tulaga ae faaauau pea.
2. Vaega Autū o se Mota Eletise
E ui e tele ituaiga o afi eletise, o lo latou fausaga faavae e masani lava ona aofia ai vaega nei:
1. Stator
O le stator o le vaega e le minoi o le afi. O lana galuega o le fa'atupuina lea o se fanua maneta. I nisi afi, o le fanua maneta o le stator e fa'atupuina e maneta tumau, ae i isi, e fa'aaoga e le stator se uaea e feavea'i ai le eletise e fa'atupuina ai le fanua maneta.
2. Rotor (Armature)
O le rotor o le vaega e vili. E masani ona i ai i le rotor ni uaea po'o ni maneta e fegalegaleai ma le fanua maneta o le stator. A fa'atupuina e lenei fegalegaleaiga se malosi, e vili le rotor i luga o le au.
3. Uili (Winding)
O le uaea e tafe ai le eletise. E mafai ona tu'u ia uaea i totonu o le stator po'o le rotor, e fuafua i le ituaiga o le afi. O nei uaea e tele sona sao i le fa'atupuina o le fanua maneta ma le malosi fa'aeletise.
4. Punaoa o le Malosiaga ma le Faiga o le Pulea
E mafai ona maua le malosiaga mai le eletise tuusa'o (DC) po'o le eletise fesuia'i (AC). O afi fa'aonaponei, aemaise lava afi fa'apisinisi ma ta'avale eletise, e fa'aogaina ni mea e pulea ai le eletise e pei o inverters po'o avetaavale e fa'atonutonu ai le televave, voltage, ma le eletise, e mafai ai ona pulea le saoasaoa ma le malosi.
5. Commutator ma Pulumu (i luga o nisi afi DC)
I totonu o se afi DC ua pulumuina, e suia e le commutator ma pulumu le itu o le eletise i totonu o uaea rotor i lea taimi ma lea taimi ina ia faatumauina ai le malosi e tasi le itu ma faatumauina ai le faataamilosaga faifai pea. I totonu o se afi e leai se pulumuina, o lenei galuega tau fesuia’iga e suia e se matagaluega eletise.
6. U'amea ma le Fale
E fesoasoani u'amea e vili ai le rotor e la'ititi ai le fe'ese'esea'iga, ae o le pusa o le afi e puipuia vaega i totonu ma fesoasoani i le fa'asalalauina o le vevela.
3. Mataupu Faavae o le Faagaioiga o le Mota DC (Taimi Tuusa'o)
O le afi DC o se tasi o ituaiga afi e sili ona faigofie ona malamalama i ai aua e matua faigofie lava lona manatu. A faʻaaogaina se voltage DC, e tafe le eletise i totonu o uaea rotor, lea o loʻo i totonu o le fanua maneta o le stator. O lenei mea e mafua ai ona galue le malosi Lorentz i itu faʻafeagai o uaea, ma faʻatupuina ai le torque. E amata ona feliuliuaʻi le rotor.
Peita'i, o lo'o i ai se lu'itau: afai e tumau pea le itu o le tafe i totonu o uaea, o le a taofi le rotor pe a o'o i se tulaga patino aua o le malosi e mafua mai ai e mafai ona leai se tasi (le tulaga "paleni"). O iinei e aoga ai le commutator. E suia e le commutator le itu o le tafe i totonu o uaea i taimi uma e afa-taamilosaga. O lenei suiga e taofia ai le itu o le torque e tumau, ma mafai ai e le rotor ona fa'aauau pea ona ta'amilo.
O le lelei o afi DC o le faigofie lea ona pulea le saoasaoa. E mafai ona pulea le saoasaoa e ala i le fesuiaʻi o le voltage, ae o le torque e fesoʻotaʻi ma le tafe o le eletise. Ona o nei uiga, e faʻaaogaina lautele ai afi DC i galuega e manaʻomia ai le pulea lelei o le saoasaoa, e pei o nisi masini eletise, afi meataalo, poʻo afi laiti.
4. Mataupu Fa'atino o le Mota AC (Alternating Current)
E fa'agaoioia afi eletise AC i luga o le mataupu faavae o se fanua maneta e feliuliua'i. I se afi eletise e tolu-vaega, mo se fa'ata'ita'iga, o le stator e tolu ona uaea e sapalaiina i le eletise AC ma se eseesega o le vaega e 120 tikeri. O lenei eseesega o le vaega e mafua ai ona foliga mai o lo'o feliuliua'i le fanua maneta e gaosia e le stator i le axis o le afi.
Ona "tosoina" lea e le fanua maneta o le stator e feliuliua'i le rotor ina ia feliuliua'i fo'i. I afi fa'aoso, e masani ona foliga le rotor e pei o se pa squirrel, e aofia ai pa u'amea e feso'ota'i i pito uma e lua. A'o pasia e le fanua maneta feliuliua'i le rotor, e fa'aosofia ai se tafega fa'aosofia i totonu o pa rotor (e tusa ai ma le tulafono a Faraday o le fa'aosofiaina o le eletise). O lenei tafega fa'aosofia e fa'atupuina ai se fanua maneta o le rotor e fegalegaleai ma le fanua stator, ma fa'atupuina ai le malosi fa'aoso.
O le mea e manaia ai e uiga i afi fa'ainduction, e le feliuliua'i lava le rotor i le saoasaoa tutusa ma le malosiaga fa'amagnetise o le stator. O lenei eseesega o le saoasaoa e ta'ua o le slip, ma e mana'omia le slip mo le fa'atinoina o le induction. E lauiloa afi fa'ainduction i lo latou malosi, faigofie, ma le tausiga maualalo aua latou te le fa'aaogaina ni pulumu po'o ni commutator fa'amekanika.
E ese mai i afi fa'ainduction, e iai fo'i afi synchronous. I totonu o se afi synchronous, e fa'ata'amilo sa'o le rotor i le saoasaoa o le fanua maneta o le stator. E mafai ona avea le rotor ma se maneta tumau po'o se electromagnet. E fa'aaogaina lautele afi synchronous i mea e mana'omia ai le maualuga o le lelei ma le pulea sa'o, e aofia ai i nisi o fa'aoga fa'apisinisi ma ta'avale eletise.
5. Mea e Aʻafia ai le Saosaoa ma le Torque
O le saoasaoa o le viliina o se afi eletise ma le malosi e mafua mai ai e aʻafia i ni nai mea autu:
– Voltage ma le tafe: I afi DC, e aʻafia e le voltage le saoasaoa, ae o le tafe e aʻafia ai le torque. I afi AC, e iai lava le sao o le voltage ma le tafe ae e masani ona pulea e se inverter.
– Taimi fa'atele: I afi AC, o le saoasaoa o le fanua maneta stator e fa'alagolago i le taimi fa'atele o le sapalai eletise. O le mea lea, o le puleaina o taimi fa'atele o le auala autu lea e fa'atonutonu ai le saoasaoa o le afi AC.
– Numera o pou: I afi AC, o le tele o pou stator, o le maualalo foi lea o le saoasaoa synchronous mo le televave tutusa.
– Avega fa'amekanika: O le tele o le avega, o le maualuga foi lea o le malosi e mana'omia e le afi. I afi fa'ainduction, o le fa'ateleina o le avega e fa'ateleina ai le se'e.
– Fuafuaga ma meafaitino: O le lelei o le meafaitino o le maneta, le mamanu o le uaea, ma le faiga fa'amālūlū e a'afia ai le fa'atinoga ma le lelei atoatoa.
6. Lelei ma le Leiloa o le Malosiaga
E lē o malosiaga eletise uma e ulufale mai e liua i le malosiaga fa'amekanika. O nisi e leiloa i le tulaga o:
– O le leiloa o le 'apamemea ona o le tete'e atu o le uaea e mafua ai le vevela.
– Leiloa o le ogatotonu i mea u'amea ona o le hysteresis ma le eddy currents.
– O gau fa'amekanika ona o le fete'ena'iga i totonu o u'amea ma le tete'e atu i le ea.
– Isi gau ona o le le atoatoa o le mamanu ma le felagolagomaʻi i totonu o le faiga faʻatonutonu.
O se afi lelei ua mamanuina e faʻaitiitia ai nei mea e leiloa, mo se faʻataʻitaʻiga e ala i le faʻaaogaina o uaea kopa lelei, faʻapipiʻiina o le autu e faʻaitiitia ai le tafe o le eddy, ma se faiga e faʻaleleia ai le ea poʻo le faʻamālūlūina.
7. Faaiuga
O le mataupu faavae o le galue o se afi eletise o le fesootaiga lea o le eletise ma se fanua maneta e maua ai le malosi ma le gaioiga faataamilo. E gaosia e le stator se fanua maneta, e tali atu le rotor i lena fanua, ma o se faiga fesuia'i—pe fa'amekanika i afi DC ua fufuluina pe fa'aeletoronika i afi fa'aonaponei—e tausia le malosi e fa'aauau ai pea ona gaoioi le rotor. E fa'alagolago afi AC i se fanua maneta e feliuliua'i, ae o afi DC e sili atu ona fa'alagolago i le fesuia'iga o le eletise i totonu o uaea.
I le malamalama i manatu o le malosiaga Lorentz, le fa'aosofiaga eletise, ma matafaioi a vaega autu e pei o le stator, rotor, ma le controller, e mafai ona tatou iloa ai o afi eletise e sili atu nai lo na o "masini fa'ata'amilo," ae o se inisinia eletise lelei e taua tele i le olaga fa'aonaponei. Afai e te mana'o e su'esu'e loloto, o le isi la'asaga o le a'oa'o lea e uiga i ituaiga afi fa'apitoa—e pei o afi fa'aosofiaga, afi fa'asolosolo, ma afi e leai ni pulumu—ma le auala e pulea ai lo latou saoasaoa e fa'aaoga ai se inverter po'o se aveta'avale eletise.
