Какво е асинхронен двигател с клетъчна роторна обмотка?

Какво е индукционен мотор с кълба?

Определение на индукционния мотор с кълба

Индукционният мотор с кълба е мотор с ротор, който изглежда като кълбо и работи въз основа на електромагнетизма. Роторът е цилиндрична конструкция от ламинирани стоманени плочки, съдържаща високопроводим метал като алюминий или мед. Когато чередващият ток преминава през обмотките на статора, създава се въртящо се магнитно поле. Този процес индуцира електрически ток в ротора, който създава собствено магнитно поле, което взаимодейства с полето на статора, за да създаде момента.

Принцип на действие

Когато трите фази на напрежението се подават към обмотките на статора, се установява въртящо се магнитно поле в пространството. Скоростта, с която магнитното поле се върти, се нарича синхронна скорост.

Това въртящо се магнитно поле индуцира напрежение в роторната пръчка, така че започва да протича короткотрактов ток в роторната пръчка. Тези роторни токове генериращи собствено магнитно поле, което ще взаимодейства с магнитното поле на статора. Сега полето на ротора ще се опита да направи обратното на причината, така че роторът започва да следва въртящото се магнитно поле.

Когато роторът улови въртящото се магнитно поле, токът в ротора пада до нула, тъй като вече няма относително движение между въртящото се магнитно поле и ротора. Следователно, в този момент, тангенциалната сила върху ротора е нула, така че роторът временно забавя. След забавянето на ротора, се възстановява относителното движение между ротора и въртящото се магнитно поле, така че токът в ротора отново се индуцира. В резултат, тангенциалната сила на въртенето на ротора се възстановява, така че роторът отново започва да следва въртящото се магнитно поле, така че роторът поддържа постоянна скорост, която е само по-малка от скоростта на въртящото се магнитно поле или синхронната скорост.

Сърцето измерва разликата в скорост между въртящото се магнитно поле и ротора. Честотата на тока в ротора е равна на сърцето, умножено по честотата на напрежението.

Структура на индукционния мотор с кълба

Индукционният мотор с кълба се състои от следните части:

• Статор

• Ротор

• Вентилатор

• Лея

Статор

Състои се от трифазна обмотка с желязна ядро и метална обвивка. Позицията на обмотката прави я електрически и механически 120o, освен в пространството. Обмотките са монтирани на ламинирани желязни ядра и предоставят ниско-резистивен път за магнитния поток, генериран от чередващия се ток.

Ротор

Това е частта от мотора, която ще се върти, за да предостави механичен изход при дадена количество електрическа енергия. Номиналният изход на мотора е указан в конски сили на етикета. Състои се от вал, короткосвързани медни/алуминиеви пръчки и желязно ядро. Желязното ядро на ротора е ламинирано, за да се избегне загуба на мощност поради вихреви токове и хистерезис. Проводниците са наклонени, за да се предотврати ефектът на закачване при стартиране и за да се предостави по-добро отношение на преобразуване между статора и ротора.

Вентилатор

Вентилаторът е прикрепен към задната част на ротора, за да предостави термичен обмен, така че поддържа температурата на мотора в граници.

Лея

Лейките са предоставени като основа за движението на ротора и поддържат плавното въртене на мотора.

Приложение на индукционния мотор с кълба

• Центробежен насос

• Индустриални приводи (например за управление на транспортни ленти)

• Голям вентилатор и вентилатор

• Машинен инструмент

• Токарни машини и други заварни устройства

Преимущества на индукционния мотор с кълба

• Те са с ниска цена

• Изискват по-малко поддръжка (тъй като няма контактни пръстени или щетки)

• Добра регулация на скоростта (поддържат постоянна скорост)

• Висока ефективност в преобразуването на електрическа енергия в механична енергия (по време на работа, не при стартиране)

• По-добра термична регулация (т.е. не се нагрява толкова много)

• Компактен и лек

• Експлозивен (тъй като няма щетки, които да елиминират риска от искри)

Недостатъци на индукционния мотор с кълба

• Регулацията на скоростта е много слаба

• Макар че са много енергоэффективни при работа с пълна мощност, те използват много енергия при стартиране

• Повече са чувствителни към колебанията на напрежението. Когато напрежението намалее, индукционната машина използва повече ток. По време на възходящи напрежения, увеличението на напрежението насищава магнитните компоненти на индукционния мотор с кълба

• Имат характеристиките на висок стартиращ ток и разлика в стартиращия момента (стартиращият ток може да е 5-9 пъти по-голям от тока при пълна мощност; стартиращият момента може да е 1.5-2 пъти по-голям от момента при пълна мощност)

Промяна в дизайна

Чрез промяна на формата на роторната пръчка, характеристиките на мотора, като скорост и момента, могат лесно да бъдат персонализирани, за да отговарят на конкретни изисквания.

Заключение

При избора на индукционен мотор с кълба, е необходимо да се вземат предвид фактори като тип на товар, изисквания за напрежение и мощност, околната среда и климатични условия, нива на защита и изисквания за експлозивност, изисквания за поддръжка и ремонт. Пръв и най-важен е изборът на подходящ мотор според реалния тип на товар, например за висок момента, ниска скорост, можете да изберете мотор с голяма мощност; за висока скорост, нисък момента, изберете мотор с малка мощност. Едновременно с това, е необходимо да се вземат предвид изискванията за напрежение и мощност, така че нивата на мощност и напрежение на мотора да съответстват на реалните приложения.