چیست موتور القایی با روتور پیچیده؟

موتور القفص السلكي الدوار چیست؟

تعریف موتور القفص السلكي الدوار

موتور القفص السلكي الدوار (که همچنین به آن موتور دایره‌ای یا موتور القفص سلسله‌ای نیز گفته می‌شود) نوع خاصی از موتور القفص سه‌فاز است که برای فراهم کردن گشتاور شروع بالا طراحی شده و با اتصال مقاومت خارجی به مدار دوار عمل می‌کند. دوار موتور یک دوار پیچه‌ای است. به همین دلیل به آن دوار پیچه‌ای یا دوار فازی نیز گفته می‌شود.

سرعت کار موتور القفص سلسله‌ای برابر با سرعت همزمان دوار نیست، بنابراین به آن موتور غیرهمزمان نیز گفته می‌شود.

نمودار موتور دوار پیچه‌ای

استاتور موتور القفص سلسله‌ای همانند استاتور موتور القفص سنجاقی است. تعداد قطب‌هایی که در دوار موتور پیچیده شده‌اند با تعداد قطب‌های استاتور برابر است.

دارای سه فاز پیچه‌ای عایق‌بندی شده است که هر کدام به یک حلقه لغزشی با یک فرش اتصال داده شده‌اند. فرش جریان را جمع‌آوری و به داخل و خارج از پیچه‌های دوار منتقل می‌کند.

این فرش‌ها به یک مقاومت متغیر سه‌فاز ستاره‌ای اتصال داده شده‌اند. شکل زیر نمودار موتور القفص سلسله‌ای را نشان می‌دهد.

در موتور القفص سلسله‌ای، گشتاور با افزودن یک مقاومت خارجی به مدار دوار با استفاده از یک مقاومت متغیر ستاره‌ای افزایش می‌یابد.

با افزایش سرعت موتور، مقاومت مقاومت متغیر به تدریج کاهش می‌یابد. این مقاومت اضافی امپدانس دوار را افزایش می‌دهد و بنابراین جریان دوار را نیز کاهش می‌دهد.

شروع موتور القفص سلسله‌ای

شروع با مقاومت دوار/مقاومت متغیر

موتورهای القفص سلسله‌ای تقریباً همیشه با ولتاژ کامل خط به پایانه‌های استاتور شروع می‌شوند.

مقدار جریان شروع با معرفی یک مقاومت متغیر به مدار دوار تنظیم می‌شود. مقاومت کنترلی به صورت یک مقاومت متغیر ستاره‌ای است. با افزایش سرعت موتور، مقاومت به تدریج کاهش می‌یابد.

با افزایش مقاومت دوار، جریان دوار در شروع کاهش می‌یابد، بنابراین جریان استاتور نیز کاهش می‌یابد، اما در عین حال گشتاور به دلیل افزایش عامل توان افزایش می‌یابد.

همانطور که قبلاً ذکر شد، مقاومت اضافی در مدار دوار موجب می‌شود که موتور القفص سلسله‌ای گشتاور شروع بالایی را با جریان شروع متوسط تولید کند.

بنابراین، موتور دوار پیچه‌ای یا موتور القفص سلسله‌ای همیشه می‌تواند تحت بار مشخصی شروع شود. وقتی موتور در شرایط عادی کار می‌کند، حلقه‌های لغزشی با هم کوتاه می‌شوند و فرش‌ها خارج می‌شوند.

کنترل سرعت

سرعت موتور دوار پیچه‌ای یا موتور القفص سلسله‌ای با تغییر مقاومت در مدار دوار کنترل می‌شود. این روش فقط برای موتورهای القفص سلسله‌ای قابل اجرا است.

وقتی موتور در حال کار است، اگر یک مقاومت کامل به مدار دوار متصل شود، سرعت موتور کاهش می‌یابد.

وقتی سرعت موتور کاهش می‌یابد، ولتاژ بیشتری در مدار دوار القاء می‌شود تا گشتاور مورد نیاز تولید شود و بنابراین گشتاور افزایش می‌یابد.

به طور مشابه، وقتی مقاومت دوار کاهش می‌یابد، سرعت موتور افزایش می‌یابد. شکل زیر مشخصات گشتاور-سرعت موتور القفص سلسله‌ای را نشان می‌دهد.

همانطور که در شکل نشان داده شده است، وقتی مقاومت هر فاز دوار R1 است، سرعت موتور به N1 تغییر می‌کند. مشخصات گشتاور-سرعت موتور در R با خط آبی نشان داده شده است.

اکنون، اگر مقاومت هر فاز دوار به R2 افزایش یابد، سرعت موتور به N2 کاهش می‌یابد. مشخصات گشتاور-سرعت موتور در R با خط سبز 2 نشان داده شده است.

مزایای موتور دوار پیچه‌ای

• گشتاور شروع بالا - موتورهای القفص سلسله‌ای می‌توانند گشتاور شروع بالایی را به دلیل وجود مقاومت خارجی در مدار دوار فراهم کنند.

• ظرفیت بار زیاد - موتور القفص سلسله‌ای ظرفیت بار زیاد و شتاب‌دهی هموار تحت بار سنگین دارد.

• جریان شروع کمتر نسبت به موتورهای القفص سنجاقی - مقاومت اضافی در مدار دوار امپدانس دوار را افزایش می‌دهد که منجر به کاهش جریان شروع می‌شود.

• سرعت قابل تنظیم - سرعت با تغییر مقاومت مدار دوار تنظیم می‌شود. بنابراین، به عنوان یک "موتور سرعت متغیر" در نظر گرفته می‌شود.

• افزایش عامل توان

استفاده‌های رایج

موتورهای دوار پیچه‌ای در کاربردهای صنعتی با قدرت بالا که نیازمند گشتاور شروع بالا و سرعت قابل تنظیم هستند، مانند کرنش‌ها، بلندکننده‌ها و آسانسورها استفاده می‌شوند.