Qu'est-ce qu'un moteur asynchrone à double cage à barres profondes

Qu'est-ce qu'un moteur à induction à double cage à barres profondes ?

Définition du moteur à induction à double cage à barres profondes

Les moteurs à induction à double cage à barres profondes sont définis comme des moteurs qui utilisent des rotors à double couche pour améliorer le couple de démarrage et l'efficacité.

La structure du rotor à double cage

Dans la barre profonde, le rotor à double cage est divisé en deux couches.

La couche extérieure contient des barres avec des sections transversales petites et une résistance élevée, court-circuitées aux deux extrémités. Cela entraîne un faible lien flux et une inductance faible. La haute résistance de la cage extérieure augmente le couple de démarrage en fournissant un rapport de réactance de résistance élevé. La couche intérieure a une barre avec une section transversale grande et une résistance faible. Ces barres sont encastrées dans le fer, ce qui entraîne un lien flux élevé et une inductance élevée. Un faible rapport de résistance à la réactance inductive rend la couche intérieure efficace dans les conditions de fonctionnement.

Principe de fonctionnement

Au repos, les barres intérieures et extérieures perçoivent une tension et un courant à la même fréquence. Il se trouve que la réactance inductive (XL= 2πfL) est plus importante dans les barres profondes ou intérieures en raison de l'effet de peau des quantités alternatives (c'est-à-dire tension et courant). Par conséquent, le courant tente de circuler à travers la barre du rotor extérieur.

Le rotor extérieur fournit une résistance plus grande, mais une réactance inductive moindre. La résistance finale est légèrement supérieure à celle d'un rotor à simple barre. Plus la valeur de résistance du rotor est élevée, plus le couple généré au démarrage est important. Lorsque la vitesse du rotor du moteur à induction à double cage à barres profondes augmente, la fréquence de la force électromotrice et du courant induits dans le rotor diminue progressivement. Ainsi, la réactance inductive est réduite dans la barre intérieure ou profonde, et le courant global fait face à une réactance inductive et une résistance plus faibles. Aucun couple supplémentaire n'est nécessaire car le rotor a atteint sa vitesse de fonctionnement complète.

Caractéristiques vitesse-couple

Où R2 et X2 sont respectivement la résistance du rotor et la réactance inductive au démarrage, E2 est la force électromotrice induite dans le rotor et

Ns est la vitesse en tours par minute pour synchroniser le flux du stator, et S est le glissement de la vitesse du rotor. Le diagramme vitesse-couple ci-dessus montre que, dans des conditions statiques, plus la valeur de résistance est élevée, plus la valeur de couple est grande, et plus la valeur de glissement est élevée, plus le couple est grand.

Comparaison entre le moteur à simple cage et le moteur à double cage

• Le rotor à double cage a un courant de démarrage faible et un couple de démarrage élevé. Il est donc plus adapté au démarrage direct en ligne.

• En raison de la résistance effective du rotor plus élevée du moteur à double cage, le rotor chauffe davantage au démarrage par rapport au moteur à simple cage.

• La haute résistance de la cage extérieure augmente la résistance du moteur à double cage. En conséquence, la perte de cuivre à pleine charge augmente et l'efficacité diminue.

• Le couple de rupture du moteur à double cage est inférieur à celui du moteur à simple cage.

• Le coût d'un moteur à double cage est d'environ 20 à 30 % supérieur à celui d'un moteur à simple cage de même grade.