Μια μηχανή που μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια ονομάζεται ηλεκτρικός κινητήρας. Αυτοί είναι απλοί στο σχεδιασμό, εύχρηστοι, χαμηλού κόστους, υψηλής απόδοσης, χαμηλής συντήρησης και αξιόπιστοι. Οι τριφασικοί επαγωγικοί κινητήρες είναι ένας από τους τύπους και διαφέρουν από άλλους τύπους ηλεκτρικών κινητήρων. Η κύρια διαφορά είναι ότι δεν υπάρχει ηλεκτρική σύνδεση από την περιέλιξη του ρότορα σε καμία πηγή τροφοδοσίας. Το απαιτούμενο ρεύμα και τάση στο κύκλωμα του ρότορα παρέχονται από την επαγωγή από την περιέλιξη του στάτορα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τον ονομάζουμε επαγωγικό κινητήρα. Αυτό το άρθρο περιγράφει τον επαγωγικό κινητήρα Squirrel Cage, ο οποίος είναι ένας από τους τύπους τριφασικών επαγωγικών κινητήρων.
Τι είναι ο κινητήρας επαγωγής Squirrel Cage;
Ορισμός: Ο κινητήρας με κλωβό σκίουρου είναι ένας από τους τύπους επαγωγικών κινητήρων. Για να παράγει κίνηση, σκληραίνει τον ηλεκτρομαγνητισμό. Καθώς ο άξονας εξόδου συνδέεται με το εσωτερικό εξάρτημα του ρότορα, το οποίο μοιάζει με κλωβό. Ως εκ τούτου, ονομάζεται κλωβός σκίουρου. Τα δύο άκρα, δηλαδή κυκλικού σχήματος, ενώνονται με ράβδους ρότορα. Αυτά ενεργούν με βάση το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο (EMF), δηλαδή, που παράγεται από τον στάτορα. Αυτό το EMF παράγεται επίσης από εξωτερικό περίβλημα που είναι κατασκευασμένο από ελασματοποιημένα μεταλλικά φύλλα και περιέλιξη σύρματος. Τα δύο κύρια μέρη οποιουδήποτε τύπου επαγωγικού κινητήρα είναι ο στάτορας και ο ρότορας. Ο κλωβός σκίουρου είναι μια απλή μέθοδος πρόκλησης ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Ένας τετραπολικός επαγωγικός κινητήρας με κλωβό σκίουρου φαίνεται παρακάτω.
Αρχή λειτουργίας κινητήρα επαγωγής κλουβιού σκίουρου
Η λειτουργία του επαγωγικού κινητήρα σκίουρου βασίζεται στην αρχή του ηλεκτρομαγνητισμού. Όταν η περιέλιξη του στάτη τροφοδοτείται με τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα, παράγει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο (RMF) το οποίο έχει μια ταχύτητα που ονομάζεται σύγχρονη ταχύτητα. Αυτό το RMF προκαλεί τάση που επάγεται στις ράβδους του ρότορα. Έτσι, το ρεύμα ρέει μέσα από αυτές. Λόγω αυτών των ρευμάτων του ρότορα, παράγεται ένα αυτομαγνητικό πεδίο το οποίο αλληλεπιδρά με το πεδίο του στάτη. Τώρα, σύμφωνα με την αρχή, το πεδίο του ρότορα αρχίζει να αντιτίθεται στην αιτία του. Όταν το RMF πιάσει τη ροπή του ρότορα, το ρεύμα του ρότορα πέφτει στο μηδέν. Τότε δεν θα υπήρχε σχετική ροπή μεταξύ του ρότορα και του RMF.
Επομένως, η μηδενική εφαπτομενική δύναμη που δέχεται ο ρότορας μειώνεται για μια στιγμή. Μετά από αυτή τη μείωση της ροπής του ρότορα, το ρεύμα του ρότορα προκαλείται ξανά από την ανακατασκευή της σχετικής κίνησης μεταξύ της RMF και του ρότορα. Ως εκ τούτου, η εφαπτομενική δύναμη του ρότορα για την περιστροφή αποκαθίσταται και ξεκινά ακολουθώντας την RMF. Σε αυτήν την περίπτωση, ο ρότορας διατηρεί μια σταθερή ταχύτητα, η οποία είναι μικρότερη από την ταχύτητα της RMF και την σύγχρονη ταχύτητα. Εδώ, η διαφορά μεταξύ της ταχύτητας της RMF και του ρότορα μετριέται με τη μορφή ολίσθησης. Η τελική συχνότητα του ρότορα μπορεί να ληφθεί πολλαπλασιάζοντας την ολίσθηση και τη συχνότητα τροφοδοσίας.
Κατασκευή κινητήρα επαγωγής κλουβιού σκίουρου
Τα μέρη που απαιτούνται για την κατασκευή του επαγωγικού κινητήρα με κλωβό σκίουρου είναι ο στάτορας, ο ρότορας, ο ανεμιστήρας και τα ρουλεμάν. Ο στάτορας αποτελείται από μηχανικά και ηλεκτρικά τριφασική περιέλιξη με μεταλλικό περίβλημα και πυρήνα, η οποία βρίσκεται σε γωνία 120 μοιρών και απέχει μεταξύ της. Προκειμένου να παρέχεται μια διαδρομή χαμηλής αντίστασης για τη ροή που παράγεται από το εναλλασσόμενο ρεύμα, η περιέλιξη είναι τοποθετημένη στον πυρήνα από σίδηρο σε στρώσεις.
Ο ρότορας μετατρέπει την δεδομένη ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική έξοδο. Ο άξονας, ο πυρήνας και οι βραχυκυκλωμένες χάλκινες ράβδοι είναι τα μέρη του ρότορα. Για να αποφευχθεί η υστέρηση και τα δινορρεύματα που οδηγούν σε απώλεια ισχύος, ο ρότορας είναι ελασματοποιημένος. Και για να αποφευχθεί η οδοντωτή σύνδεση, οι αγωγοί είναι ασύμμετροι, γεγονός που βοηθά επίσης στην επίτευξη ενός καλού λόγου μετασχηματισμού.
Ένας ανεμιστήρας που είναι τοποθετημένος στο πίσω μέρος του ρότορα για ανταλλαγή θερμότητας βοηθά στη διατήρηση της θερμοκρασίας του κινητήρα κάτω από ένα όριο. Για την ομαλή περιστροφή, παρέχονται ρουλεμάν στον κινητήρα.
Διαφορά μεταξύ του κινητήρα επαγωγής με κλωβό σκίουρου και των κινητήρων επαγωγής με δακτύλιο ολίσθησης.
Φόντα
Τα πλεονεκτήματα ενός κινητήρα επαγωγής με κλουβί σκίουρου περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
Απλή και στιβαρή κατασκευή.
Το χαμηλό αρχικό κόστος καθώς και το κόστος συντήρησης.
Διατηρεί σταθερή ταχύτητα.
Η ικανότητα υπερφόρτωσης είναι υψηλή.
Απλή διάταξη εκκίνησης.
Υψηλός συντελεστής ισχύος.
Χαμηλή απώλεια χαλκού στον ρότορα.
Υψηλή απόδοση.
Μειονεκτήματα
Τα μειονεκτήματα ενός κινητήρα επαγωγής με κλουβί σκίουρου περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.
Μοτέρ
Υψηλό ρεύμα εκκίνησης
Πολύ ευαίσθητο στις διακυμάνσεις της τάσης τροφοδοσίας
Χαμηλός συντελεστής ισχύος σε ελαφρά φορτία.
Ο έλεγχος της ταχύτητας είναι πολύ δύσκολος
Πολύ χαμηλή ροπή εκκίνησης λόγω της χαμηλής αντίστασης του ρότορα.
Ώρα δημοσίευσης: 26 Ιουνίου 2024