Brug og funktion af slipring og børste i asynkronmotor

Slipring og børste i induktionsmotoren bruges hovedsageligt i vindingsrotor induktionsmotorer, ikke i kageinduktionsmotorer. I vindingsrotor induktionsmotorer inkluderer anvendelsen og funktionen af slipring og børste følgende aspekter:

Slipring

Slipring er en metalring, der er fastgjort til motorens akse, normalt lavet af kobber. Antallet af slipringer afhænger af motorens design og er generelt det samme som antallet af faser i rotorvindingerne. Slipringens hovedfunktioner er følgende:

• Overførsel af effekt: Slipring gør det muligt for en ekstern resistor eller styring at oprette elektrisk forbindelse til rotorvindingerne via en forbindelse til et eksternt kredsløb, hvilket ændrer modstand i rotorvindingerne.

• Mekanisk rotation: Slipring roterer med motorens rotor for at sikre, at god kontakt med børsten opretholdes, mens rotoren roterer.

Elektrisk børste

Børster er kulstof- eller metalgrafitkomponenter, der er installeret i motorens hus, og som er i kontakt med slipringen og overfører strøm. Børstens hovedfunktioner er følgende:

• Ledende forbindelse: Børsten opretholder kontakt med slipringen, danner en ledende vej, der gør, at det eksterne kredsløb kan oprette en elektrisk forbindelse med rotorvindingen.

• Nedslidningskompensation: På grund af friktion mellem børsten og slipringen, er børsten designet som en erstattelig del for at kompensere for nedslidning og sikre god kontakt over en lang periode.

Arbejdsgangen for vindingsrotor induktionsmotor

Rotorvindingen i vindingsrotor induktionsmotoren kan forbinder med et eksternt kredsløb, via slipring og børste, kan den forbinder med en ekstern resistor eller hastighedsreguleringsenhed. Formålet hermed er hovedsageligt at forbedre startydeevnen eller opnå hastighedsregulering:

•  Forbedret startydeevne: Under start kan eksterne resistorer, der forbinder via slipring og børste, øge modstanden i rotorvindingerne, hvilket øger startmomentet og reducerer startstrømmen. Når motoren accelererer til en tilstrækkelig høj hastighed, kan den eksterne modstand kortlægges eller gradvis reduceres for at genskabe motorens normale driftstillstand.

• Hastighedsregulering: Ved at justere den eksterne modstand i adgangsrotorvinding, kan løbenhastigheden på motoren ændres. Denne metode kaldes rotormodstandsregulering.

Forslag

• Øget startmoment: Startmomentet kan betydeligt øges ved at øge rotormodstanden.

• Reduceret startstrøm: Startstrømmen kan effektivt kontrolleres for at reducere indvirkningen på nettet.

• Evne til hastighedsregulering: En vis grad af hastighedsregulering kan opnås gennem ekstern modstand.

Ulemper

• Øget kompleksitet:Sammenlignet med kageinduktionsmotoren har vindingsrotor induktionsmotoren tilføjede komponenter som slipring og børste, hvilket gør motorstrukturen mere kompleks.

• Vedligeholdelsesbehov: Slipring og børste skal regelmæssigt tjekkes og erstattes, hvilket øger vedligeholdelseskostnadene.

• Effektivitetsnedgang: At øge rotormodstanden vil resultere i en vis effektivitetsnedgang.

Anvendelsesscenario

Vindingsrotor induktionsmotorer anvendes ofte i applikationer, hvor store startmomenter er nødvendige, eller hvor hastighedsregulering er påkrævet, som f.eks. i industrielle anvendelser som tungt startudstyr, kraner og vinge.

Konklusion

Slipring og børste spiller en nøglerolle i forbindelsen mellem rotorvindingen og det eksterne kredsløb i vindingsrotor induktionsmotoren, gennem hvilken motorens startydeevne kan optimeres, og hastighedsregulering kan opnås.