Stroj, ktorý premieňa elektrickú energiu na mechanickú energiu, sa nazýva elektromotor. Tieto motory sú jednoduchého dizajnu, ľahko sa používajú, majú nízke náklady, vysokú účinnosť, nenáročné na údržbu a sú spoľahlivé. Trojfázové asynchrónne motory sú jedným z typov, ktoré sa líšia od iných typov elektromotorov. Hlavný rozdiel spočíva v tom, že medzi rotorovým vinutím a akýmkoľvek zdrojom napájania nie je žiadne elektrické spojenie. Požadovaný prúd a napätie v rotorovom obvode sú zabezpečené indukciou zo statorového vinutia. To je dôvod, prečo sa nazývajú asynchrónnymi motormi. Tento článok popisuje asynchrónny motor s klietkou nakrátko, ktorý je jedným z typov trojfázových asynchrónnych motorov.
Čo je indukčný motor s klietkou veveričky?
Definícia: Motor s klietkou nakrátko je jedným z typov asynchrónnych motorov. Na generovanie pohybu sa používa elektromagnetické zosilnenie. Výstupný hriadeľ je spojený s vnútornou súčasťou rotora, ktorá vyzerá ako klietka. Preto sa nazýva klietka nakrátko. Dva konce, teda kruhového tvaru, sú spojené rotorovými tyčami. Tieto motory pôsobia na základe elektromotorickej sily, t. j. generovanej statorom. Táto elektromotorická sila je tiež generovaná vonkajším krytom, ktorý je vyrobený z laminovaných plechov a drôtených vinutí. Dve hlavné časti každého typu asynchrónneho motora sú stator a rotor. Klietka nakrátko je jednoduchý spôsob vytvárania elektromagnetického indukčného efektu. Nižšie je znázornený 4-pólový asynchrónny motor s klietkou nakrátko.
Princíp činnosti indukčného motora s klietkou veveričky
Indukčný motor s veveričkou pracuje na princípe elektromagnetizmu. Keď je statorové vinutie napájané trojfázovým striedavým prúdom, vytvára rotujúce magnetické pole (RMF), ktoré má rýchlosť nazývanú synchrónna rýchlosť. Toto RMF spôsobuje napätie indukované v rotorových tyčiach. Týmto prúdom teda preteká prúd. V dôsledku týchto rotorových prúdov sa generuje vlastné magnetické pole, ktoré interaguje so statorovým poľom. Podľa tohto princípu sa rotorové pole začne pôsobiť proti svojej príčine. Keď RMF zachytí moment rotora, prúd rotora klesne na nulu. Potom by medzi rotorom a RMF neexistoval žiadny relatívny moment.
Na rotor teda pôsobí nulová tangenciálna sila, ktorá sa na chvíľu zníži. Po tomto znížení momentu rotora sa rotorový prúd opäť indukuje rekonštrukciou relatívneho pohybu medzi momentom otáčania (RMF) a rotorom. Tangenciálna sila rotora pre rotáciu sa teda obnoví a začne sledovať RMF. V tomto prípade si rotor udržiava konštantnú rýchlosť, ktorá je menšia ako rýchlosť RMF a synchrónna rýchlosť. Rozdiel medzi rýchlosťou RMF a rotorom sa tu meria vo forme sklzu. Konečnú frekvenciu rotora možno získať vynásobením sklzu a napájacej frekvencie.
Konštrukcia indukčného motora s klietkou veveričky
Súčiastky potrebné na konštrukciu asynchrónneho motora s klietkou nakrátko sú stator, rotor, ventilátor a ložiská. Stator pozostáva z mechanicky a elektricky trojfázového vinutia s kovovým puzdrom a jadrom, ktoré je od seba vzdialené o 120 stupňov. Aby sa zabezpečila dráha nízkeho odporu pre tok generovaný striedavým prúdom, vinutie je namontované na laminovanom železnom jadre.
Rotor premieňa danú elektrickú energiu na mechanický výstup. Časti rotora tvoria hriadeľ, jadro a skratované medené tyče. Aby sa predišlo hysterézii a vírivým prúdom, ktoré vedú k strate výkonu, rotor je laminovaný. A aby sa zabránilo ozubeniu, vodiče sú skreslené, čo tiež pomáha dosiahnuť dobrý transformačný pomer.
Ventilátor pripevnený na zadnej strane rotora slúžiaci na výmenu tepla pomáha udržiavať teplotu motora pod stanovenou hranicou. Pre plynulé otáčanie sú v motore umiestnené ložiská.
Rozdiel medzi asynchrónnym motorom s klietkou veveričky a asynchrónnymi motormi s krúžkovým pohonom.
Výhody
Medzi výhody indukčného motora s klietkou nakrátko patria nasledujúce
Jednoduchá a robustná konštrukcia.
Nízke počiatočné náklady, ako aj náklady na údržbu.
Udržiava konštantnú rýchlosť.
Preťažiteľnosť je vysoká.
Jednoduché štartovacie usporiadanie.
Vysoký účinník.
Nízke straty medi rotora.
Vysoká účinnosť.
Nevýhody
Nevýhody indukčného motora s klietkou nakrátko zahŕňajú nasledujúce.
Motor
Vysoký štartovací prúd
Veľmi citlivé na kolísanie napájacieho napätia
Nízky účinník pri nízkom zaťažení.
Ovládanie rýchlosti je veľmi ťažké
Veľmi slabý štartovací krútiaci moment kvôli nízkemu odporu rotora.
Čas uverejnenia: 26. júna 2024