Jaký je rozdíl mezi indukčním strojem s vinutým rotorem a samočinně napájeným indukčním strojem

Rozdíly mezi motory s vinutým rotorem a motory se klecepovým rotorem

Motory s vinutým rotorem (WRIM) a motory se klecepovým rotorem (SCIM) jsou dvě běžné typy indukčních motorů, které se liší konstrukcí, výkonem a použitím. Níže jsou uvedeny klíčové rozdíly mezi nimi:

1. Konstrukce rotoru

Motor s vinutým rotorem (WRIM):

• Rotor se skládá z třífázových vinutí, která jsou připojena k externím obvodům prostřednictvím kluzných okruhů a kartáčů. To umožňuje připojení rotorových vinutí k externím odporům nebo jiným ovládacím prvkům.

• Možnost externí regulace rotorových vinutí poskytuje flexibilnější kontrolu, zejména při startu a řízení otáček.

Motor se klecepovým rotorem (SCIM):

• Rotor je vyroben z odlitého hliníku nebo měděných tyčí uspořádaných do klecepodobné struktury, odtud název "motor se klecepovým rotorem."

• Tato konstrukce je jednoduchá a robustní, bez kluzných okruhů nebo kartáčů, což vede ke sníženým nákladům na údržbu. Nicméně, nedovoluje přímou externí regulaci rotorového proudu.

2. Startovací charakteristiky

Motor s vinutým rotorem (WRIM):

Během startu lze do série s rotorovými vinutími vložit odpory, aby se snížil startovací proud a zvýšil startovací točivý moment. Když motor zrychluje, odpory se postupně snižují a nakonec se krátí.

Tento způsob umožňuje plynulejší start, což ho činí vhodným pro aplikace vyžadující vysoký startovací točivý moment, jako jsou jeřáby, dopravníky a velké čerpadlo.

Motor se klecepovým rotorem (SCIM):

Při startu je rotorový proud vysoký, což vede k výraznému startovacímu proudu, obvykle 6-8krát vyšší než nominální proud. Startovací točivý moment je relativně nízký, obvykle 1,5-2krát vyšší než nominální točivý moment.

K snížení startovacího proudu se často používají hvězdo-deltové spouštěče nebo softstartery, ale startovací výkon stále není tak dobrý jako u motorů s vinutým rotorem.

3. Řízení otáček

Motor s vinutým rotorem (WRIM):

Rotorová vinutí lze regulovat prostřednictvím externích obvodů, což umožňuje široké spektrum řízení otáček. Běžné metody řízení otáček zahrnují řízení odporem rotoru a kaskádové řízení.

I když tento způsob není tak přesný jako řízení frekvencí (VFD), je efektivní pro aplikace vyžadující významné změny otáček.

Motor se klecepovým rotorem (SCIM):

Tradiční motory se klecepovým rotorem nemají vestavěné možnosti řízení otáček, protože jejich otáčky jsou primárně určeny frekvencí napájecí sítě. Pro dosažení řízení otáček je obvykle potřeba VFD, který mění frekvenci napájecí sítě.

Řízení VFD umožňuje přesné, stupňovité řízení otáček, ale zvyšuje komplexnost a náklady systému.

4. Efektivita a údržba

Motor s vinutým rotorem (WRIM):

Přítomnost kluzných okruhů a kartáčů vyžaduje vyšší údržbu, včetně pravidelné kontroly a výměny kartáčů. Tření z kluzných okruhů a kartáčů také vedou k nějakému energetickému ztrátám, což ovlivňuje efektivitu motoru.

Nicméně, pro aplikace vyžadující časté starty, brzdění nebo řízení otáček, výhody výkonu motorů s vinutým rotorem mohou převážit nad náklady na údržbu.

Motor se klecepovým rotorem (SCIM):

Bez kluzných okruhů nebo kartáčů je konstrukce jednoduchá, vyžadující minimální údržbu a nabízející spolehlivou dlouhodobou operaci.

Efektivita je obecně vyšší, zejména za plného zatížení, protože neexistují žádné dodatečné mechanické třecí ztráty.

5. Oblasti použití

Motor s vinutým rotorem (WRIM):

Je vhodný pro aplikace vyžadující vysoký startovací točivý moment, časté starty/zastavení a řízení otáček, jako jsou:

• Jeřáby

• Dopravníky

• Ventilátory

• Čerpadla

• Valcové mlýny v hutním průmyslu

Motor se klecepovým rotorem (SCIM):

Široce se používá v standardních průmyslových aplikacích, kde není kritické řízení otáček nebo vysoký startovací točivý moment, jako jsou:

• Klimatizační systémy

• Ventilační zařízení

• Vodní čerpadla

• Dopravníky

• Zemědělské stroje

6. Náklady

Motor s vinutým rotorem (WRIM):

Díky své složitější konstrukci jsou výrobní náklady vyšší, zejména s potřebou dodatečných komponent, jako jsou kluzné okruhy, kartáče a ovládací systémy.

Je vhodný pro vysokovýkonné aplikace, kde může být počáteční investice vyšší, ale výhody výkonu mohou vést k zvýšení produktivity v průběhu času.

Motor se klecepovým rotorem (SCIM):

Jednoduchá konstrukce vede k nižším výrobním nákladům, což ho činí široce používaným v různém univerzálním průmyslovém zařízení.

Je ideální pro aplikace citlivé na náklady, zejména ty, které nevyžadují složitá řízení nebo funkce pro řízení otáček.

Shrnutí

Motory s vinutým rotorem a motory se klecepovým rotorem mají každé své výhody a nevýhody. Volba mezi nimi závisí na specifických požadavcích aplikace. Motory s vinutým rotorem nabízejí lepší startovací vlastnosti a řízení otáček, což je činí vhodnými pro aplikace vyžadující vysoký startovací točivý moment a časté změny otáček. Na druhou stranu, motory se klecepovým rotorem excelují v jednoduchosti, nízké údržbě a nákladové efektivitě, což je činí široce používanými v standardním průmyslovém zařízení.