Κλωβός σκίουρου και στροφείο φάσης - ποια είναι η διαφορά

Όπως γνωρίζετε, οι ηλεκτροκινητήρες επαγωγής έχουν τριφασική περιέλιξη (τρεις ξεχωριστές περιελίξεις) του στάτορα, οι οποίες μπορούν να σχηματίσουν διαφορετικό αριθμό ζευγών μαγνητικών πόλων ανάλογα με το σχεδιασμό τους, γεγονός που με τη σειρά του επηρεάζει την ονομαστική ταχύτητα του κινητήρα στην ονομαστική συχνότητα της τροφοδοτικής τριφασικής τάσης. Ταυτόχρονα, οι ρότορες αυτού του τύπου κινητήρα μπορεί να διαφέρουν, ενώ για τους ασύγχρονους κινητήρες βραχυκυκλώνονται ή είναι φάσεις. Ποια είναι η διαφορά μεταξύ ενός στροβίλου σκίουρου και ενός στροφείου φάσης - αυτό θα συζητηθεί σε αυτό το άρθρο.

Στροφείο κλουβί σκίουρου

Οι ιδέες για το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής θα μας πουν τι θα συμβεί με ένα κλειστό πηνίο ενός αγωγού τοποθετημένου σε ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, παρόμοιο με το μαγνητικό πεδίο ενός στάτη ενός επαγωγικού κινητήρα. Εάν ένα τέτοιο πηνίο είναι τοποθετημένο μέσα στον στάτορα, τότε όταν ένα ρεύμα τροφοδοτείται στην περιέλιξη στάτη, EMF θα προκληθεί στο πηνίο και θα εμφανιστεί ένα ρεύμα, δηλαδή η εικόνα θα έχει τη μορφή: μαγνητικό ρεύμα βρόχου. Στη συνέχεια, δυο δυνάμεις Αμπέρ θα ενεργήσουν σε ένα τέτοιο πηνίο (κλειστός βρόχος) και το πηνίο θα αρχίσει να γυρίζει μετά την κίνηση της μαγνητικής ροής.

Έτσι λειτουργεί ένας ασύγχρονος κινητήρας με ρότορα σκαλοπατιών, μόνο αντί για ένα πηνίο στον ρότορα του είναι ράβδοι από χαλκό ή αλουμίνιο βραχυκυκλωμένοι μεταξύ τους με δακτυλίους από τα άκρα του πυρήνα του δρομέα. Ένας ρότορας με τέτοιες βραχυκυκλωθείσες ράβδους ονομάζεται στρογγυλός κλωβός ή "στρογγυλός κλωβός", επειδή οι ράβδοι που βρίσκονται στον ρότορα μοιάζουν με τροχό σκίουρου.

Το εναλλασσόμενο ρεύμα που διέρχεται από τις περιελίξεις του στάτορα δημιουργώντας ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο προκαλεί ρεύμα σε κλειστά κυκλώματα του "κλωβού σκίουρου" και ολόκληρος ο ρότορας μπαίνει σε περιστροφή, διότι σε κάθε στιγμή του χρόνου διαφορετικά ζεύγη ράβδων δρομέα θα έχουν διαφορετικά επαγόμενα ρεύματα: ρεύματα, ορισμένα - μικρότερα, ανάλογα με τη θέση ορισμένων ράβδων σε σχέση με το πεδίο. Και οι στιγμές δεν θα ισορροπήσουν ποτέ τον ρότορα, γι 'αυτό και θα περιστρέφεται ενώ εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει μέσα από τις περιελίξεις του στάτορα.

Επιπλέον, οι ράβδοι του "κλωβού σκίουρου" είναι ελαφρώς κεκλιμένες σε σχέση με τον άξονα περιστροφής - δεν είναι παράλληλες με τον άξονα. Η κλίση γίνεται έτσι ώστε η ροπής να διατηρείται σταθερή και να μην παλμικά, ενώ η κλίση των ράβδων επιτρέπει τη μείωση της επίδρασης υψηλότερων αρμονικών που προκαλούνται στις ράβδους EMF. Εάν οι ράβδοι δεν είχαν κλίση, το μαγνητικό πεδίο στο ρότορα θα παλλόταν.

Glide s

Οι ασύγχρονοι κινητήρες χαρακτηρίζονται πάντοτε από ολίσθηση s, που συμβαίνει λόγω του γεγονότος ότι η σύγχρονη συχνότητα του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου n1 του στάτορα είναι υψηλότερη από την πραγματική ταχύτητα περιστροφής του δρομέα n2.

Η ολίσθηση συμβαίνει επειδή το emf που προκαλείται στις ράβδους μπορεί να λάβει χώρα μόνο όταν οι ράβδοι κινούνται σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο, δηλαδή ο ρότορας είναι πάντα αναγκασμένος να ελαχιστοποιείται ελαφρά, αλλά υστερεί σε σχέση με το μαγνητικό πεδίο του στάτη σε ταχύτητα. Η ποσότητα της ολίσθησης είναι s = (n1-n2) / n1.

Εάν ο ρότορας περιστρέφεται με την σύγχρονη συχνότητα του μαγνητικού πεδίου του στάτη, τότε δεν θα προκληθεί ρεύμα στις ράβδους του ρότορα και ο ρότορας απλά δεν θα περιστραφεί. Επομένως, ο ρότορας σε έναν επαγωγικό κινητήρα δεν φθάνει ποτέ στην σύγχρονη συχνότητα περιστροφής του μαγνητικού πεδίου του στάτη και πάντα ελαφρώς (ακόμη και αν το φορτίο στον άξονα είναι πολύ μικρό), αλλά υστερεί σε σχέση με τη συχνότητα περιστροφής από τη σύγχρονη συχνότητα.

Η ολίσθηση s μετράται σε εκατοστιαία ποσοστά και στην κατάσταση βραδυπορίας σχεδόν πλησιάζει στο 0, όταν η στιγμή της αντίστασης από την πλευρά του ρότορα σχεδόν απουσιάζει. Σε περίπτωση βραχυκυκλώματος (ο ρότορας είναι κλειδωμένος), η ολίσθηση είναι 1.

Γενικά, η ολίσθηση για κινητήρες επαγωγής σκίουρου εξαρτάται από το φορτίο και μετριέται σε ποσοστό. Ονομαστική ολίσθηση είναι ολίσθηση με ονομαστικό φορτίο στον άξονα υπό συνθήκες όπου η τάση τροφοδοσίας αντιστοιχεί στην ονομαστική τιμή του κινητήρα.

Άλλα άρθρα σχετικά με τους κινητήρες επαγωγής κλωβού σκίουρου στο i.electricianexp.com:

Μονοφασική συσκευή κινητήρα επαγωγής

Σύνδεση τριφασικού κινητήρα σε μονοφασικό δίκτυο

Πώς να ελέγξετε τον ηλεκτροκινητήρα

Πώς να ελέγξετε τις περιελίξεις του κινητήρα

Στροφείο φάσης

Οι κινητήρες επαγωγής του στροφέα φάσης, σε αντίθεση με τους κινητήρες επαγωγής σκίουρων, έχουν πλήρη τριφασική περιέλιξη στο ρότορα. Ακριβώς όπως τοποθετείται μια τριφασική περιέλιξη σε έναν στάτορα, τοποθετείται τριφασική περιέλιξη στις αυλακώσεις ενός στροφείου φάσης.

Οι ακροδέκτες της περιέλιξης του στροφείου φάσης συνδέονται με δακτυλίους ολίσθησης συναρμολογημένους επί του άξονα και μονωμένοι μεταξύ τους και από τον άξονα. Η περιέλιξη του στροφείου φάσης αποτελείται από τρία μέρη - το καθένα για τη δική του φάση - τα οποία συνδέονται συχνότερα σύμφωνα με το σχέδιο "αστέρι".

Ένας ρεοστάτης ρύθμισης συνδέεται στην περιέλιξη του ρότορα μέσω των δακτυλίων επαφής και των βουρτσών. Οι γερανοί και οι ανελκυστήρες, για παράδειγμα, εκτοξεύονται υπό φορτίο, και εδώ είναι απαραίτητο να αναπτυχθεί μια σημαντική στιγμή εργασίας. Παρά την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού, οι ασύγχρονοι κινητήρες με ένα στροφείο φάσης έχουν καλύτερες δυνατότητες ρύθμισης όσον αφορά τη ροπή εργασίας στον άξονα από ό, τι οι ασύγχρονοι κινητήρες με στροβίλο σκίουρου, που απαιτούν βιομηχανικό μετατροπέα συχνότητας.

Η περιέλιξη του στάτη ενός ασύγχρονου κινητήρα με ένα στροφείο φάσης διεξάγεται με τον ίδιο τρόπο όπως στους στάτους ασύγχρονων κινητήρων με στροβίλο σκίουρου και με παρόμοιο τρόπο δημιουργεί ανάλογα με τον αριθμό των πηνίων (τρία, έξι, εννέα ή περισσότερα πηνία), δύο κλπ. πόλους. Οι πηνία στάτορα μετατοπίζονται μεταξύ τους με μοίρες 120, 60, 40 κ.λπ. Ταυτόχρονα, όπως πολλοί πόλοι γίνονται στον στροφείο φάσης όπως στον στάτορα.

Ρυθμίζοντας το ρεύμα στις περιελίξεις του ρότορα, ρυθμίζεται η ροπή λειτουργίας του κινητήρα και η ποσότητα ολίσθησης. Όταν ο ρεοστάτης ρύθμισης έχει αποσυρθεί πλήρως, τότε για να μειωθεί η φθορά των βουρτσών και των δακτυλίων, βραχυκυκλώνεται χρησιμοποιώντας μια ειδική συσκευή για την ανύψωση των βουρτσών.

Δείτε επίσης: Πώς είναι διευθετημένος ο μετασχηματιστής