Каква е разликата между машината с намотана роторна индукция и самовъзбуждащата се машина с индукция?

Разлики между индукционни мотори с намотан ротор и индукционни мотори с клетъчен ротор

Индукционните мотори с намотан ротор (WRIM) и индукционните мотори с клетъчен ротор (SCIM) са две често срещани типа индукционни мотори, които се различават по конструкция, производителност и приложение. По-долу са основните разлики между тях:

1. Конструкция на ротора

Индукционен мотор с намотан ротор (WRIM):

• Роторът се състои от трифазни намотки, свързани към външни цепи чрез плъзгащи се пръстени и щетки. Това позволява намотките на ротора да бъдат свързани с външни резистори или други управляващи устройства.

• Възможността за външно регулиране на намотките на ротора предоставя по-гъвкаво управление, особено при стартиране и регулиране на скоростта.

Индукционен мотор с клетъчен ротор (SCIM):

• Роторът е направен от леен алуминий или медни пръчки, подредени в структура, наподобяваща клетка, затова името му е "мотор с клетъчен ротор".

• Този дизайн е прост и издръжлив, без плъзгащи се пръстени или щетки, което води до по-ниски разходи за поддръжка. Въпреки това не позволява пряко външно регулиране на тока в ротора.

2. Характеристики при стартиране

Индукционен мотор с намотан ротор (WRIM):

При стартиране, резистори могат да бъдат включени последователно с намотките на ротора, за да се намали стартиращият ток и да се увеличи стартиращият момент. Когато моторът се ускорява, резисторите се постепенно намаляват и в крайна сметка се закъсмяват.

Този метод позволява по-гладък процес на стартиране, правейки го подходящ за приложения, които изискват висок стартиращ момент, като кранове, конвейери и големи помпи.

Индукционен мотор с клетъчен ротор (SCIM):

При стартиране, токът в ротора е висок, водейки до значителен стартиращ ток, обикновено 6-8 пъти по-голям от номиналния ток. Стартиращият момент е относително нисък, около 1,5-2 пъти по-голям от номиналния момент.

За намаляване на стартиращия ток често се използват стартиращи устройства звезда-триъгълник или софтуерни стартиращи устройства, но характеристиките при стартиране все още не са толкова добри, колкото при моторите с намотан ротор.

3. Регулиране на скоростта

Индукционен мотор с намотан ротор (WRIM):

Намотките на ротора могат да бъдат регулирани чрез външни цепи, позволявайки широк диапазон на регулиране на скоростта. Общи методи за регулиране на скоростта включват регулиране на съпротивлението на ротора и каскадно управление.

Макар този метод да е по-малко точен от управление чрез променливичестота преобразувател (VFD), той е ефективен за приложения, изискващи значително възможно регулиране на скоростта.

Индукционен мотор с клетъчен ротор (SCIM):

Традиционните мотори с клетъчен ротор не разполагат с вградени възможности за регулиране на скоростта, тъй като скоростта им е определена главно от честотата на напрежението. За да се постигне регулиране на скоростта, обикновено се изисква VFD, за да се промени честотата на напрежението.

Управлението чрез VFD позволява точна, безстъпковна регулация на скоростта, но увеличава сложността и цената на системата.

4. Ефективност и поддръжка

Индукционен мотор с намотан ротор (WRIM):

Присъствието на плъзгащи се пръстени и щетки изисква по-висока поддръжка, включително редовни проверки и замяна на щетките. Триенето от плъзгащите се пръстени и щетки води до някакви загуби на енергия, които влияят на ефективността на мотора.

Въпреки това, за приложения, изискващи често стартиране, спиране или регулиране на скоростта, предимствата по производителност на моторите с намотан ротор може да надвишат разходите за поддръжка.

Индукционен мотор с клетъчен ротор (SCIM):

Без плъзгащи се пръстени или щетки, дизайнят е прост, изисква минимална поддръжка и предлага надеждна дългосрочна работа.

Ефективността е обикновено по-висока, особено при пълна нагрузка, тъй като няма допълнителни механични загуби от триене.

5. Областите на приложение

Индукционен мотор с намотан ротор (WRIM):

Подходящ за приложения, изискващи висок стартиращ момент, често стартиране/спиране и регулиране на скоростта, като:

• Кранове

• Конвейери

• Вентилатори

• Помпи

• Технологии за валки в металургическата промишленост

Индукционен мотор с клетъчен ротор (SCIM):

Широко използван в стандартни индустриални приложения, където регулиране на скоростта или висок стартиращ момент не са критични, като:

• Системи за климатизиране

• Вентилационно оборудване

• Водни помпи

• Лентови конвейери

• Селскостопанска техника

6. Цена

Индукционен мотор с намотан ротор (WRIM):

В резултат на по-сложната конструкция, производствената цена е по-висока, особено с необходимостта от допълнителни компоненти като плъзгащи се пръстени, щетки и управляващи системи.

Подходящ за високопроизводителни приложения, където началната инвестиция може да бъде по-висока, но предимствата по производителност могат да доведат до повишен продуктивитет с времето.

Индукционен мотор с клетъчен ротор (SCIM):

Простият дизайн води до по-ниски производствени разходи, правейки го широко използван в различно общо целево индустриално оборудване.

Идеален за приложения, чувствителни към цената, особено тези, които не изискват сложни функции за управление или регулиране на скоростта.

Обобщение

Индукционните мотори с намотан ротор и индукционните мотори с клетъчен ротор всеки имат своите предимства и недостатъци. Изборът между двете зависи от конкретните изисквания на приложението. Моторите с намотан ротор предлагат по-добри характеристики при стартиране и регулиране на скоростта, правейки ги подходящи за приложения, изискващи висок стартиращ момент и често промяна на скоростта. От друга страна, моторите с клетъчен ротор отличават с простота, ниска поддръжка и икономичност, правейки ги широко използвани в стандартното индустриално оборудване.