Wat is een gewond rotor-inductiemotor?
Wat is een gewonden rotor-inductiemotor?
Definitie van een gewonden rotor-inductiemotor
Een gewonden rotor-inductiemotor (ook bekend als cirkelmotor of slipring-inductiemotor) wordt gedefinieerd als een speciaal type driefase AC-inductiemotor dat is ontworpen om een hoge startkoppel te leveren door een exterse weerstand aan het rotorschakeling te verbinden. De rotor van de motor is een gewonden rotor. Daarom wordt het ook wel een gewonden rotor- of fasegewonden inductiemotor genoemd.
De lopende snelheid van een slipring-inductiemotor is niet gelijk aan de synchrone snelheid van de rotor, daarom wordt het ook wel een asynchrone motor genoemd.
Diagram van de gewonden rotor-motor
De stator van de gewonden rotor-inductiemotor is hetzelfde als die van de kooirotor-inductiemotor. Het aantal polen dat door de rotor van de motor is gewikkeld, is hetzelfde als het aantal polen van de stator.
De rotor heeft driefase geïsoleerde windingen, elk verbonden met een slipring via een borstel. De borstel verzamelt stroom en transporteert deze naar en van de rotorwinding.
Deze borstels zijn verder verbonden met een driefase ster-aangesloten reostaat. Het volgende figuur toont het diagram van de gewonden rotor-inductiemotor.
Bij een gewonden rotor-inductiemotor wordt het koppel verhoogd door een externe weerstand toe te voegen aan het rotorschakeling met behulp van een ster-aangesloten reostaat.
Naarmate de motorsnelheid toeneemt, wordt de reostaatweerstand geleidelijk afgesneden. Deze extra weerstand verhoogt de rotorimpedantie en vermindert daardoor ook de rotorstroom.
Opstarten van de gewonden rotor-inductiemotor
Rotorweerstand/reostaat opstarten
Slipring-inductiemotoren worden bijna altijd opgestart met een volledige lijnspanning op de statorspanningsaansluitingen.
De waarde van de startstroom wordt aangepast door een variabele weerstand in de rotorschakeling in te voeren. De regelweerstand is in de vorm van een ster-aangesloten reostaat. Naarmate de motorsnelheid toeneemt, wordt de weerstand geleidelijk afgesneden.
Door de rotorweerstand te verhogen, wordt de rotorstroom bij het opstarten verminderd, evenals de statorstroom, maar tegelijkertijd neemt het koppel toe door de toename van de cosinus phi.
Zoals eerder vermeld, maakt de extra weerstand in de rotorschakeling het mogelijk voor de slipringmotor om een hoog startkoppel te produceren bij een matige startstroom.
Daarom kan de gewonden rotor- of slipringmotor altijd worden opgestart onder een bepaalde belasting. Wanneer de motor onder normale omstandigheden loopt, wordt de slipring kortgesloten en wordt de borstel verwijderd.
Snelheidsregeling
De snelheid van een gewonden rotor- of slipring-inductiemotor kan worden geregeld door de weerstand in de rotorschakeling te veranderen. Deze methode is alleen van toepassing op slipring-inductiemotoren.
Wanneer de motor loopt, neemt de snelheid van de motor af als er een volledige weerstand in de rotorschakeling is aangesloten.
Wanneer de snelheid van de motor afneemt, wordt er meer spanning in de rotorschakeling opgewekt om het nodige koppel te produceren, waardoor het koppel toeneemt.
Op dezelfde manier neemt de snelheid van de motor toe wanneer de rotorweerstand afneemt. Het volgende figuur toont de snelheids-koppelkenmerken van een slipring-inductiemotor.
Zoals in het figuur getoond, wanneer de rotorperfaseweerstand R1 is, verandert de motorsnelheid naar N1. De koppel-snelheidskenmerk van de motor bij R wordt weergegeven als de blauwe lijn.
Nu, als de rotorweerstand per fase toeneemt naar R2, neemt de motorsnelheid af naar N2. De koppel-snelheidskenmerk van de motor bij R wordt weergegeven als de groene lijn 2.
Voordelen van de gewonden rotor-motor
Hoog startkoppel - slipring-inductiemotoren kunnen een hoog startkoppel leveren door de aanwezigheid van externe weerstand in de rotorschakeling.
Hoog overbelastingsvermogen - slipring-inductiemotor heeft een hoog overbelastingsvermogen en soepele acceleratie onder zware belasting.
Lage startstroom vergeleken met kooirotormotoren - extra weerstand in de rotorschakeling verhoogt de rotorimpedantie, wat de startstroom vermindert.
Aanpasbare snelheid - de snelheid kan worden aangepast door de weerstand van de rotorschakeling te veranderen. Daarom wordt het beschouwd als een "variabele snelheidsmotor".
Verhoging van de cosinus phi
Algemene toepassingen
Gewonden rotor-motoren worden gebruikt in krachtige industriële toepassingen die hoge startkoppels en aanpasbare snelheden vereisen, zoals kraan, liften en liften.
