Waarom heeft een dubbelkooi-inductiemotor een hoge startkoppel?

Een dubbele-kooi-asynchrone motor (ook bekend als een dubbele eekhoornkooi-asynchrone motor) heeft een hoger startkoppel vooral door zijn unieke constructie. Deze soort motor heeft twee onafhankelijke rotor kooien, elk met verschillende weerstand en inductie-eigenschappen, die de prestaties van de motor op verschillende werkingssfasen optimaliseren. Hier is een gedetailleerde uitleg:

Structuur van een Dubbele-Kooi-Asynchrone Motor

De rotor van een dubbele-kooi-asynchrone motor bestaat uit twee delen:

• Buitenkooi (Startkooi): Meestal gemaakt van dickere staven en eindringen, heeft deze een lagere weerstand en hogere inductie.

• Binnenkooi (Werkkooi): Meestal gemaakt van dunnere staven en eindringen, heeft deze een hogere weerstand en lagere inductie.

Startfase

Lage Weerstand en Hoge Inductie:

• Buitenkooi: In de buitenkooi zorgen de dickere staven voor een lagere weerstand en hogere inductie. Tijdens het opstarten is de stroom in de buitenkooi groter, waardoor er een sterker magnetisch veld ontstaat en dus een hoger startkoppel wordt geproduceerd.

• Hoge Inductie: Hogere inductie betekent dat de stroom achterloopt op de spanning, wat helpt bij het vormen van een sterker roterend magnetisch veld tijdens het opstarten, waardoor het startkoppel toeneemt.

• Skin-effect:

Tijdens het opstarten is de werkfrequentie laag en is het skin-effect minimaal. Het skin-effect is de neiging van wisselstroom om zich te concentreren in de buurt van de oppervlakte van een geleider. Aangezien de frequentie laag is tijdens het opstarten, wordt de lage weerstandseigenschap van de buitenkooi volledig benut, waardoor een hoger startkoppel wordt geleverd.

Werkfase

Hoge Weerstand en Lage Inductie:

Binnenkooi: De binnenkooi, met zijn dunnere staven en eindringen, heeft een hogere weerstand en lagere inductie. Tijdens normale bedrijfsomstandigheden is de frequentie hoger en is het skin-effect significant, waardoor de stroom voornamelijk door de binnenkooi loopt.

Hoge Weerstand: Een hogere weerstand helpt om koperverliezen te verminderen, waardoor de efficiëntie en prestaties van de motor tijdens de bedrijfsomstandigheden verbeteren.

Gladde Overgang:

Terwijl de motor overgaat van start naar werken, verschuift de stroom geleidelijk van de buitenkooi naar de binnenkooi. Deze gladde overgang zorgt ervoor dat de motor goede prestaties behoudt op verschillende werkingssfasen.

Comprehensieve Voordelen

Hoger Startkoppel: Door de lage weerstand en hoge inductie-eigenschappen van de buitenkooi kan een dubbele-kooi-asynchrone motor een hoger startkoppel produceren, wat helpt om de belastingsinertia en het startweerstand te overwinnen.

Hoog Efficiëntie Tijdens de Werkfase: De hoge weerstand en lage inductie-eigenschappen van de binnenkooi zorgen ervoor dat de motor efficiënt en stabiel werkt tijdens normale bedrijfsomstandigheden.

Hoog Betrouwbaarheid: De dubbele-kooi-structuur zorgt ervoor dat de motor goed presteert tijdens zowel het opstarten als de bedrijfsomstandigheden, waardoor de algehele betrouwbaarheid wordt verhoogd en de levensduur van de motor wordt verlengd.

Samenvatting

Een dubbele-kooi-asynchrone motor optimaliseert zijn prestaties tijdens zowel het opstarten als de bedrijfsomstandigheden door twee rotoren met verschillende elektrische eigenschappen. De buitenkooi levert een hoger startkoppel tijdens het opstarten, terwijl de binnenkooi de efficiëntie en stabiliteit tijdens normale bedrijfsomstandigheden verbetert. Dit ontwerp maakt dubbele-kooi-asynchrone motoren zeer effectief in veel toepassingen, vooral waar een hoog startkoppel vereist is.