Яка різниця між обмотковим індукційним двигуном та самозбуджувальним індукційним двигуном
Відмінності між асинхронними двигунами з ротором, обмотаним проводом, та асинхронними двигунами з клітчастим ротором
Асинхронні двигуни з ротором, обмотаним проводом (WRIM), та асинхронні двигуни з клітчастим ротором (SCIM) — це два поширені типи асинхронних двигунів, які відрізняються конструкцією, характеристиками та областю застосування. Нижче наведені ключові відмінності між ними:
1. Конструкція ротора
Асинхронний двигун з ротором, обмотаним проводом (WRIM):
Ротор складається з трьохфазних обмоток, які підключені до зовнішніх контурів через кільце зсуву та щітки. Це дозволяє підключити обмотки ротора до зовнішніх резисторів або інших пристроїв управління.
Можливість зовнішнього регулювання обмоток ротора забезпечує більш гнучке управління, особливо при запуску та регулюванні швидкості.
Асинхронний двигун з клітчастим ротором (SCIM):
Ротор виготовлений з ливарного алюмінію або медних прутків, розташованих у вигляді клітки, завдяки чому його називають "двигуном з клітчастим ротором."
Цей дизайн простий та надійний, без кілець зсуву та щіток, що призводить до нижчих витрат на обслуговування. Однак, це не дозволяє прямо зовнішнього регулювання струму ротора.
2. Характеристики запуску
Асинхронний двигун з ротором, обмотаним проводом (WRIM):
При запуску можна вставити резистори паралельно обмоткам ротора, щоб зменшити стартовий струм та збільшити стартовий момент. По мірі набору швидкості резистори поступово зменшуються і врешті-решт короткозамикуються.
Цей метод дозволяє більш плавний процес запуску, що робить його придатним для застосувань, які потребують високого стартового моменту, таких як кранові установки, конвеєри та великі насоси.
Асинхронний двигун з клітчастим ротором (SCIM):
При запуску струм ротора високий, що призводить до значного стартового струму, зазвичай 6-8 разів більше номінального. Стартовий момент відносно низький, приблизно 1,5-2 рази більше номінального.
Для зменшення стартового струму часто використовуються стартери зі зміною зіркової на трикутну схему або м'які стартери, але характеристики запуску все ж не такі хороші, як у двигунів з обмотаним ротором.
3. Регулювання швидкості
Асинхронний двигун з ротором, обмотаним проводом (WRIM):
Обмотки ротора можна регулювати через зовнішні контури, що дозволяє широкий діапазон регулювання швидкості. Поспільні методи регулювання швидкості включають регулювання опору ротора та каскадне регулювання.
Хоча цей метод менш точний, ніж регулювання частоти, він ефективний для застосувань, які потребують значного змінювання швидкості.
Асинхронний двигун з клітчастим ротором (SCIM):
Традиційні двигуни з клітчастим ротором не мають вбудованої можливості регулювання швидкості, оскільки їхня швидкість в основному визначається частотою живлення. Для досягнення регулювання швидкості зазвичай потрібен перетворювач частоти (VFD) для зміни частоти живлення.
Керування VFD дозволяє точне, безступінчасте регулювання швидкості, але збільшує складність системи та вартість.
4. Ефективність та обслуговування
Асинхронний двигун з ротором, обмотаним проводом (WRIM):
Наявність кілець зсуву та щіток вимагає більшого обслуговування, включаючи регулярний осмотр та заміну щіток. Тертя від кілець зсуву та щіток також призводить до деяких втрат енергії, що впливає на ефективність двигуна.
Однак, для застосувань, які потребують частого запуску, зупинки або регулювання швидкості, переваги двигунів з обмотаним ротором можуть переважити витрати на обслуговування.
Асинхронний двигун з клітчастим ротором (SCIM):
Без кілець зсуву та щіток, дизайн простий, вимагає мінімального обслуговування та забезпечує надійну довготривалу роботу.
Ефективність зазвичай вища, особливо при повному навантаженні, оскільки немає додаткових механічних втрат на тертя.
5. Области застосування
Асинхронний двигун з ротором, обмотаним проводом (WRIM):
Придатний для застосувань, які потребують високого стартового моменту, частого запуску/зупинки та регулювання швидкості, таких як:
Кранові установки
Конвеєри
Вентилятори
Насоси
Прокатні станки в металургійній галузі
Асинхронний двигун з клітчастим ротором (SCIM):
Широко використовується в стандартних промислових застосуваннях, де регулювання швидкості або високий стартовий момент не є критичним, такі як:
Системи кондиціонування повітря
Вентиляційне обладнання
Водяные насосы
Конвеєри
Сільськогосподарська техніка
6. Вартість
Асинхронний двигун з ротором, обмотаним проводом (WRIM):
Завдяки більш складній конструкції, виробничі витрати вищі, особливо з потребою в додаткових компонентах, таких як кільце зсуву, щітки та системи управління.
Він придатний для високопродуктивних застосувань, де початкові витрати можуть бути вищими, але переваги продуктивності можуть призвести до зростання продуктивності з часом.
Асинхронний двигун з клітчастим ротором (SCIM):
Простий дизайн призводить до нижчих виробничих витрат, що робить його широко використовуваним в різноманітному загальному промисловому обладнанні.
Ідеальний для застосувань, що чутливі до вартості, особливо тих, які не потребують складного управління або регулювання швидкості.
Висновок
Асинхронні двигуни з ротором, обмотаним проводом, та асинхронні двигуни з клітчастим ротором кожен має свої переваги та недоліки. Вибір між ними залежить від конкретних вимог застосування. Двигуни з обмотаним ротором пропонують кращі характеристики запуску та регулювання швидкості, що робить їх придатними для застосувань, які потребують високого стартового моменту та частих змін швидкості. З іншого боку, двигуни з клітчастим ротором відрізняються простотою, низькими витратами на обслуговування та економічністю, що робить їх широко використовуваними в стандартному промисловому обладнанні.
