Uporaba i funkcija koliznog prstena i četkice u indukcijskom motoru

Klizni prsten i štapić u indukcijskom motoru uglavnom se koriste u motore s navijanim rotorom, a ne u kavezne indukcijske motore. U motoru s navijanim rotorom, upotreba i funkcija kliznog prstena i štapića uključuju sljedeće aspekte:

Klizni prsten

Klizni prsten je metalni prsten fiksiran na os motoru, obično izrađen od bakra. Broj kliznih prstenova ovisi o dizajnu motora i obično je isti kao broj faz u navojima rotora. Glavne funkcije kliznog prstena su sljedeće:

• Prijenos snage: Klizni prsten omogućuje vanjskom otporniku ili kontroloru da uspostavi električnu vezu s navojima rotora putem veze s vanjskim krugom, time mijenja otpor navoja rotora.

• Mehaničko vrtnje: Klizni prsten vrti se s rotorom motora kako bi se osigurala dobra kontaktna površina sa štapićem dok se rotor vrti.

Električni štapić

Štapići su grafitni ili metalički-grafitni elementi instalirani u kućištu motora, koji su u kontaktu s kliznim prstenom i prenose struju. Glavne funkcije štapića su sljedeće:

• Vodljiva veza: Štapić održava kontakt s kliznim prstenom, formirajući vodljivu stazu koja omogućuje vanjskom krugu da uspostavi električnu vezu s navojima rotora.

• Kompenzacija nosivosti: Zbog trenja između štapića i kliznog prstena, štapić je dizajniran kao zamjenjivi dio kako bi se kompenzirala nošnja i osigurala dobra kontaktna površina tijekom dugog vremenskog perioda.

Princip rada motora s navijanim rotorom

Navoje rotor u motoru s navijanim rotorom mogu biti povezani s vanjskim krugom, putem kliznog prstena i štapića, te se mogu povezati s vanjskim otpornikom ili uređajem za regulaciju brzine. Cilj toga je uglavnom poboljšanje pokretačke performanse ili postizanje regulacije brzine:

•  Poboljšana pokretačka performansa: Tijekom pokretanja, vanjski otpornici povezani putem kliznih prstena i štapića mogu povećati otpor navoja rotora, time povećavajući pokretački moment i smanjujući pokretačku struju. Kada motor ubrzane do dovoljno visoke brzine, vanjski otpor se može iskratiti ili postupno smanjiti kako bi se vratila normalna radna stanja motora.

• Regulacija brzine: Promjenom vanjskog otpora priključenih navoja rotora, može se promijeniti radna brzina motora. Ovaj metod zove se regulacija brzine otporom rotora.

Prednosti

• Povećanje pokretačkog momenta: Pokretački moment se značajno može povećati povećanjem otpora rotora.

• Smanjenje pokretačke struje: Pokretačka struja se može efektivno kontrolirati kako bi se smanjio utjecaj na mrežu.

• Možnost regulacije brzine: Određeni stupanj regulacije brzine može se postići putem vanjskog otpora.

Nedostaci

• Povećana složenost: U usporedbi s kaveznim indukcijskim motorom, motor s navijanim rotorom ima dodatne komponente poput kliznih prstena i štapića, čime se motor postaje složeniji.

• Potreba za održavanjem: klizni prstenovi i štapići moraju se redovito provjeravati i zamjenjivati, što povećava troškove održavanja.

• Gubitak učinkovitosti: Povećanje otpora rotora rezultira određenim gubitkom učinkovitosti.

Scenariji primjene

Motori s navijanim rotorom često se koriste u aplikacijama gdje su potrebni veliki pokretački momenti ili regulacija brzine, poput industrijskih aplikacija poput teških pokretačkih opreme, grabeža i ladića.

Sažetak

Klizni prsten i štapić igraju ključnu ulogu u spajanju navoja rotora s vanjskim krugom u motoru s navijanim rotorom, putem čega se može optimizirati pokretačka performansa motora i postići regulaciju brzine.