Ano ang Squirrel Cage Induction Motor?

Ano ang Squirrel Cage Induction Motor?

Pangangailangan ng squirrel-cage induction motor

Ang squirrel cage induction motor ay isang motor na may rotor na katulad ng trapiko ng isang unggoy at gumagana batay sa electromagnetism. Ang rotor ay isang silindikal na assemblie ng laminated na bakal na naglalaman ng mataas na konduktibong metal tulad ng aluminum o tanso. Kapag ang alternating current ay lumipas sa stator windings, ito ay lumilikha ng isang rotating magnetic field. Ang proseso ay nag-iinduce ng electric current sa rotor, na lumilikha ng sarili nitong magnetic field, na nagsasama sa field ng stator upang lumikha ng torque.

Prinsipyong paggana

Kapag binigyan ng three-phase power supply ang stator winding, ito ay nagtatatag ng isang rotating magnetic field sa espasyo. Ang bilis kung saan ang magnetic field ay umiikot ay tinatawag na synchronous speed.

Ang rotating magnetic field na ito ay nag-iinduce ng voltage sa rotor rod, kaya nagsisimula ang short-circuit current na lumipas sa rotor rod. Ang mga rotor currents na ito ay lumilikha ng sariling magnetic field na mag-uugnayan sa magnetic field ng stator. Ngayon, ang rotor field ay susubukan na gawin ang kabaligtaran ng kanyang sanhi, kaya nagsisimula ang rotor na sundin ang rotating magnetic field.

Kapag ang rotor ay nakahuli ng rotating magnetic field, ang rotor current ay bumababa sa zero dahil wala nang relasyon ng motion sa pagitan ng rotating magnetic field at rotor. Kaya, sa iyon lamang sandali, ang tangential force sa rotor ay zero, kaya pansamantalang nababagal ang rotor. Pagkatapos mabagal ang rotor, muling itinatayo ang relasyon ng motion sa pagitan ng rotor at rotating magnetic field, kaya muling ininduce ang rotor current. Bilang resulta, muling bumabalik ang tangential force ng pag-ikot ng rotor, kaya nagsisimula muli ang rotor na sundin ang rotating magnetic field, gayunpaman, ang rotor ay nagsusustento ng isang constant speed na mas mababa lamang kaysa sa bilis ng rotating magnetic field o ang synchronous speed.

Ang slip ay sumusukat ng pagkakaiba ng bilis sa pagitan ng rotating magnetic field at rotor. Ang frequency ng rotor current ay katumbas ng slip na pinarami ng frequency ng power supply.

Struktura ng squirrel cage induction motor

Ang squirrel cage induction motor ay binubuo ng mga sumusunod na bahagi:

• Stator

• Rotor

• Pamamaraan

• Bearing

Stator

Ito ay binubuo ng isang three-phase winding na may iron core at metal housing. Ang posisyon ng winding ay ginagawa ito ng elektrikal at mekanikal na 120o maliban sa espasyo. Ang mga windings ay nakakabit sa laminated na iron core at nagbibigay ng isang low-resistance path para sa magnetic flux na inililikha ng AC current.

Rotor

Ito ang bahagi ng motor na mag-iikot upang ibigay ang isang mekanikal na output sa isang tiyak na halaga ng electrical energy. Ang rated output ng motor ay ipinapakita sa horsepower sa nameplate. Ito ay binubuo ng shaft, short-circuited copper/aluminum rods, at iron core. Ang rotor core ay laminated upang maiwasan ang power loss dahil sa eddy currents at hysteresis. Ang mga conductor ay nakakayuko upang maiwasan ang cogging effect sa panahon ng start-up operation at upang magbigay ng mas mahusay na conversion ratio sa pagitan ng stator at rotor.

Pamamaraan

Ang pamamaraan ay nakakabit sa likod ng rotor upang magbigay ng heat exchange, kaya ito ay panatilihin ang temperatura ng motor sa limitado.

Bearing

Ang bearing ay ibinibigay bilang basehan para sa galaw ng rotor at panatilihin ang smooth rotation ng motor.

Paggamit ng squirrel-cage induction motor

• Centrifugal pump

• Industrial drives (halimbawa, para sa pagsasagawa ng conveyor belts)

• Malaking blower at pamamaraan

• Machine tool

• Lathes at iba pang turning equipment

Mga Advantages ng squirrel-cage induction motors

• Sila ay mababang presyo

• Nangangailangan ng kaunti pang maintenance (dahil walang slip rings o brushes)

• Magandang speed regulation (sila ay nagsusuporta ng isang constant speed)

• High efficiency sa pagconvert ng electrical energy sa mechanical energy (sa runtime, hindi sa start-up)

• May mas mahusay na heat regulation (i.e. hindi ganito init)

• Compact at light

• Explosion-proof (dahil walang brush na maaring mag-eliminate ng risk ng sparks)

Mga Disadvantages ng squirrel-cage induction motors

• Ang speed control ay napakababa

• Bagama't sila ay napakaefficient kapag gumagana sa full charge, sila ay nakokonsume ng maraming enerhiya sa panahon ng start-up

• Mas sensitibo sila sa mga pagbabago sa supply voltage. Kapag ang supply voltage ay bawasan, ang induction machine ay nakokonsume ng mas maraming current. Sa panahon ng voltage surges, ang pagtaas ng voltage ay nasasaturate ang magnetic components ng squirrel-cage induction motor

• Mayroon silang characteristics ng mataas na starting current at starting torque difference (starting current maaaring 5-9 times ang full load current; Starting torque maaaring 1.5-2 times ang full load torque)

Pagbabago ng disenyo

Sa pamamagitan ng pagbabago ng hugis ng rotor rod, ang performance characteristics ng motor, tulad ng speed at torque, ay maaaring madaling customize upang matugunan ang tiyak na pangangailangan.

Sumaryo

Kapag pinili ang isang squirrel cage induction motor, kinakailangan na isaalang-alang ang mga factor tulad ng uri ng load, power supply at voltage requirements, environmental at climatic conditions, protection level at explosion-proof requirements, maintenance at maintenance requirements. Una, ayon sa aktwal na uri ng load upang pumili ng angkop na motor, tulad ng para sa mataas na torque, mababang bilis na load, maaaring pumili ng malaking power motor; Para sa mataas na bilis, mababang torque na load, pumili ng maliit na power motor. Sa parehong oras, kinakailangan na isaalang-alang ang mga requirement ng power supply at voltage, upang ang power at voltage levels ng motor ay tugma sa aktwal na application scenarios.