Was ist ein Tiefspalt-Doppelkäfig-Induktionsmotor?
Was ist ein Tiefspulen-Doppelkäfig-Induktionsmotor?
Definition des Tiefspulen-Doppelkäfig-Induktionsmotors
Tiefspulen-Doppelkäfig-Induktionsmotoren sind Motoren, die Doppelkäfigläufer verwenden, um den Anfangsdrehmoment und die Effizienz zu erhöhen.
Die Struktur des Doppelkäfigläufers
Im Tiefspulenläufer ist der Doppelkäfigläufer in zwei Schichten unterteilt.
Die äußere Schicht enthält Stäbe mit kleinem Querschnitt und hoher Widerstand, die an beiden Enden kurzgeschlossen sind. Dies führt zu geringer Flussverkettung und geringer Induktivität. Der hohe Widerstand des äußeren Käfigs erhöht das Anfangsdrehmoment, indem er ein hohes Verhältnis von Widerstandsreaktanz bietet. Die innere Schicht hat einen Stab mit großem Querschnitt und niedrigem Widerstand. Diese Stäbe sind in Eisen eingebettet, was zu hoher Flussverkettung und hoher Induktivität führt. Das geringe Verhältnis von Widerstand zur Induktivitätsreaktanz macht die innere Schicht unter Betriebsbedingungen effektiv.
Arbeitsprinzip
In Ruhestellung spüren die inneren und äußeren Stäbe Spannung und Strom bei gleicher Netzfrequenz. Aufgrund des Hauteneffekts der Wechselgrößen (d.h. Spannung und Strom) wird die induktive Reaktanz (XL= 2πfL) in den tiefen oder inneren Stäben stärker ausgeprägt. Daher versucht der Strom, durch den äußeren Läuferstab zu fließen.
Der äußere Läufer bietet größeren Widerstand, aber geringere induktive Reaktanz. Der Gesamtwiderstand ist leicht höher als bei einem Einzelstäbeläufer. Je höher der Widerstandswert des Läufers, desto größer ist das beim Anlauf erzeugte Drehmoment. Wenn die Läuferdrehzahl des Tiefspulen-Doppelkäfig-Induktionsmotors zunimmt, nimmt die Frequenz der im Läufer induzierten elektrischen Spannung und des Stroms allmählich ab. Daher verringert sich die induktive Reaktanz im inneren oder tiefen Stab, und der Strom sieht insgesamt eine geringere induktive Reaktanz und einen geringeren Widerstand. Da der Läufer nun seine volle Betriebsturnzahl erreicht hat, ist kein weiteres Drehmoment mehr erforderlich.
Drehzahl-Drehmoment-Kennlinie
Wobei R2 und X2 der Läuferwiderstand und die induktive Reaktanz beim Anlauf sind, E2 ist die im Läufer induzierte elektrische Spannung und
Ns ist die Umdrehungszahl, um den Statorfluss zu synchronisieren, und S ist die Schlupfzahl der Läuferdrehzahl. Die obige Drehzahl-Drehmoment-Diagramm zeigt, dass unter statischen Bedingungen der höhere Widerstandswert ein größeres Drehmoment ergibt und die höhere Schlupfzahl ein größeres Drehmoment bewirkt.
Vergleich zwischen Einzelkäfigmotor und Doppelkäfigmotor
Der Doppelkäfigläufer hat einen geringen Anlaufstrom und ein hohes Anfangsdrehmoment. Daher ist er besser für den direkten Online-Anlauf geeignet.
Aufgrund des höheren effektiven Läuferwiderstands des Doppelkäfigmotors erwärmt sich der Läufer beim Anlauf stärker als beim Einzelkäfigmotor.
Der hohe Widerstand des äußeren Käfigs erhöht den Widerstand des Doppelkäfigmotors. Als Ergebnis steigt der Vollastkupferverlust und die Effizienz sinkt.
Das Ausreißdrehmoment des Doppelkäfigmotors ist geringer als das des Einzelkäfigmotors.
Die Kosten eines Doppelkäfigmotors liegen etwa 20-30% über denen eines gleichwertigen Einzelkäfigmotors.
