Warum hat ein Doppelschalen-Induktionsmotor ein hohes Anfangsdrehmoment?

Ein Doppelkäfig-Induktionsmotor (auch bekannt als Doppelnager-Induktionsmotor) weist ein höheres Antriebsmoment hauptsächlich aufgrund seines einzigartigen strukturellen Designs auf. Dieser Motor verfügt über zwei unabhängige Rotor-Käfige, die jeweils unterschiedliche Widerstands- und Induktivitätscharakteristiken aufweisen, um die Leistung des Motors in verschiedenen Betriebsphasen zu optimieren. Hier eine detaillierte Erklärung:

Struktur eines Doppelkäfig-Induktionsmotors

Der Rotor eines Doppelkäfig-Induktionsmotors besteht aus zwei Teilen:

• Außenkäfig (Anlaufkäfig): Meist aus dickeren Stäben und Endringen hergestellt, hat er einen geringeren Widerstand und eine höhere Induktivität.

• Innenkäfig (Betriebskäfig): Meist aus dünneren Stäben und Endringen hergestellt, hat er einen höheren Widerstand und eine geringere Induktivität.

Anlaufphase

Geringer Widerstand und hohe Induktivität:

• Außenkäfig: Im Außenkäfig führen die dickeren Stäbe zu einem geringeren Widerstand und einer höheren Induktivität. Während des Anlaufs ist der Strom im Außenkäfig größer, was ein stärkeres Magnetfeld und somit ein höheres Antriebsmoment erzeugt.

• Hohe Induktivität: Eine höhere Induktivität bedeutet, dass der Strom hinter dem Spannungswert zurückbleibt, was dazu beiträgt, während des Anlaufs ein stärkeres rotierendes Magnetfeld zu bilden und das Antriebsmoment zu erhöhen.

• Hautwirkung:

Während des Anlaufs ist die Betriebsfrequenz niedrig, und die Hautwirkung ist minimal. Die Hautwirkung ist die Tendenz von Wechselstrom, sich nahe der Oberfläche eines Leiters zu konzentrieren. Da die Frequenz während des Anlaufs niedrig ist, wird die Eigenschaft des geringen Widerstands des Außenkäfigs vollständig genutzt, was ein höheres Antriebsmoment bietet.

Betriebsphase

Hoher Widerstand und geringe Induktivität:

Innenkäfig: Der Innenkäfig, mit seinen dünneren Stäben und Endringen, hat einen höheren Widerstand und eine geringere Induktivität. Während des normalen Betriebs ist die Frequenz höher, und die Hautwirkung ist signifikant, wodurch der Strom hauptsächlich im Innenkäfig fließt.

Hoher Widerstand: Ein höherer Widerstand hilft, Kupferverluste zu reduzieren und die Effizienz und Leistung des Motors während des Betriebs zu verbessern.

Sanfter Übergang:

Während der Übergang vom Anlauf zum Betrieb erfolgt, wechselt der Strom allmählich vom Außenkäfig zum Innenkäfig. Dieser sanfte Übergang sorgt dafür, dass der Motor in verschiedenen Betriebsphasen eine gute Leistung aufrechterhält.

Komplette Vorteile

Höheres Antriebsmoment: Aufgrund der Eigenschaften des geringen Widerstands und der hohen Induktivität des Außenkäfigs kann ein Doppelkäfig-Induktionsmotor ein höheres Antriebsmoment erzeugen, was hilft, die Lastinertie und den Anlaufwiderstand zu überwinden.

Hohe Effizienz während des Betriebs: Die Eigenschaften des hohen Widerstands und der geringen Induktivität des Innenkäfigs stellen sicher, dass der Motor während des normalen Betriebs effizient und stabil arbeitet.

Hohe Zuverlässigkeit: Die Doppelkäfig-Struktur sorgt dafür, dass der Motor sowohl beim Anlauf als auch während des Betriebs gut funktioniert, was die Gesamtzuverlässigkeit steigert und die Lebensdauer des Motors verlängert.

Zusammenfassung

Ein Doppelkäfig-Induktionsmotor optimiert seine Leistung sowohl in der Anlauf- als auch in der Betriebsphase durch zwei Rotoren mit unterschiedlichen elektrischen Eigenschaften. Der Außenkäfig bietet während des Anlaufs ein höheres Antriebsmoment, während der Innenkäfig die Effizienz und Stabilität während des normalen Betriebs verbessert. Diese Konstruktion macht Doppelkäfig-Induktionsmotoren in vielen Anwendungen, insbesondere dort, wo ein hohes Antriebsmoment erforderlich ist, äußerst effektiv.