Co je to motorka s kličkovým rotorom?

Co je to dřevorubcový asynchronní motor?

Definice dřevorubcového asynchronního motoru

Dřevorubcový asynchronní motor je motor s rotorovou částí, která vypadá jako dřevorubcová klece a funguje na základě elektromagnetismu. Rotor je válcové uspořádání složené z ocelových laminací obsahujících vysoce vodivý kov, jako je hliník nebo měď. Když střídavý proud protéká vinutím statoru, vytváří se otáčející magnetické pole. Tento proces indukuje elektrický proud v rotoru, který vytváří své vlastní magnetické pole, které interaguje s polem statoru a vytváří moment.

Princip fungování

Když se třífázové napájení poskytne vinutí statoru, vytváří se v prostoru otáčející se magnetické pole. Rychlost, jakou se magnetické pole otáčí, se nazývá synchronní rychlost.

Tohle otáčející se magnetické pole indukuje napětí v tyči rotoru, takže začíná proudit krátkozavěrové proudy v tyči rotoru. Tyto rotové proudy generují vlastní magnetické pole, které bude interagovat s magnetickým polem statoru. Nyní se rotové pole pokusí udělat opak své příčiny, takže rotor začíná následovat otáčející se magnetické pole.

Když rotor zachytí otáčející se magnetické pole, průběhový proud rotoru klesne na nulu, protože již neexistuje relativní pohyb mezi otáčejícím se magnetickým polem a rotorem. Proto je v daném okamžiku tečnová síla na rotoru nulová, takže rotor dočasně zpomaluje. Po zpomalení rotoru se znovu obnoví relativní pohyb mezi rotorem a otáčejícím se magnetickým polem, takže se znovu indukuje průběhový proud rotoru. V důsledku toho se tečnová síla otáčení rotoru opět obnoví, takže rotor začíná opět následovat otáčející se magnetické pole, aby udržoval konstantní rychlost, která je pouze nižší než rychlost otáčejícího se magnetického pole nebo synchronní rychlost.

Slip měří rozdíl v rychlosti mezi otáčejícím se magnetickým polem a rotorem. Frekvence rotového proudu je rovna slipu vynásobenému frekvencí napájecí sítě.

Struktura dřevorubcového asynchronního motoru

Dřevorubcový asynchronní motor se skládá z následujících částí:

• Stator

• Rotor

• Ventilátor

• Ložisko

Stator

Skládá se z třífázového vinutí s ocelovým jádrem a kovovou obalovou částí. Poloha vinutí ho dělá elektricky a mechanicky 120° odstupněným v prostoru. Vinutí jsou montovány na laminované ocelové jádro a poskytují nízkoodporovou cestu pro magnetický tok generovaný střídavým proudem.

Rotor

Je to část motoru, která se bude otáčet a poskytne mechanický výkon při daném množství elektrické energie. Nominální výkon motoru je uveden v koňských silách na štítku. Skládá se z hřídele, krátkozavěrového měděného/hliníkového tyče a ocelového jádra. Jádro rotoru je laminované, aby se zabránilo ztrátám energie způsobeným vířivými proudy a hysterézí. Vodiče jsou nakloněny, aby se zabránilo efektu krokání při startu a aby bylo dosaženo lepšího převodového poměru mezi státorem a rotorem.

Ventilátor

Ventilátor je připojen k zadní straně rotoru, aby zajistil tepelný výměnný proces, takže udržuje teplotu motoru v mezích.

Ložisko

Ložiska jsou poskytnuta jako základ pro pohyb rotoru a udržují hladké otáčení motoru.

Aplikace dřevorubcového asynchronního motoru

• Odstředivá pumpa

• Průmyslové pohon (např. pro pohon dopravníků)

• Velké ventilátory a větráky

• Strojní nástroje

• Torné a jiné obráběcí stroje

Výhody dřevorubcových asynchronních motorů

• Jsou levné

• Vyžadují méně údržby (protože nemají klouzavé kroužky nebo kartáče)

• Dobré řízení rychlosti (udržují konstantní rychlost)

• Vysoká efektivita převodu elektrické energie na mechanickou energii (během provozu, nikoli při startu)

• Lepejší tepelné řízení (tj. nestane se tak horký)

• Kompaktní a lehký

• Výbušně bezpečný (protože nemá kartáč, který by eliminovat riziko vznícení)

Nevýhody dřevorubcových asynchronních motorů

• Řízení rychlosti je velmi špatné

• I když jsou velmi energeticky efektivní při plném zatížení, spotřebují hodně energie při startu

• Jsou citlivější na fluktuace napájecího napětí. Pokud se napájecí napětí sníží, indukční stroj spotřebuje více proudu. Během přechodů napětí zvyšuje se napětí a nasycuje magnetické součásti dřevorubcového asynchronního motoru

• Mají charakteristiky vysokého startovacího proudu a rozdílu startovacího momentu (startovací proud může být 5-9krát vyšší než plný pracovní proud; Startovací moment může být 1,5-2krát vyšší než plný pracovní moment)

Změna designu

Změnou tvaru tyče rotoru lze snadno přizpůsobit výkonnostní charakteristiky motoru, jako je rychlost a moment, specifickým požadavkům.

Shrnutí

Při výběru dřevorubcového asynchronního motoru je třeba zohlednit faktory, jako jsou typ zatížení, požadavky na napájení a napětí, environmentální a klimatické podmínky, stupeň ochrany a výbušně bezpečnostní požadavky, požadavky na údržbu a servis. Nejdříve je třeba vybrat vhodný motor podle skutečného typu zatížení, např. pro vysoký moment a nízkou rychlost lze vybrat motor s větším výkonem; pro vysokou rychlost a nízký moment lze vybrat motor s menším výkonem. Zároveň je třeba zohlednit požadavky na napájení a napětí, aby se výkon a napěťové hladiny motoru shodovaly s reálnými aplikacemi.