Squirrel-Cage-induktionsmotorer: Hvorfor vælge dybe-spalterotorer?

Med populariseringen af ​​strømforsyninger med variabel-frekvens er startproblemet med motorer let løst. For almindelige strømforsyninger gælder dog starten afegern-induktionsmotorer til burrotorerhar altid været en udfordring. Fra analysen af ​​start- og driftsydelsen af ​​asynkronmotorer kan det ses, at der under start kræves en større rotormodstand for at øge startmomentet og reducere strømmen; mens der under motordrift kræves en mindre rotormodstand for at reducere rotorens kobbertab og forbedre motorens effektivitet. Dette er åbenlyst en selvmodsigelse.

Forviklede-rotorinduktionsmotorer, da modstand kan seriekobles under start og derefter afbrydes under drift, er dette krav godt opfyldt. Viklede-rotorinduktionsmotorer har imidlertid komplekse strukturer, høje omkostninger og ubekvem vedligeholdelse, hvilket begrænser deres anvendelser. Dette har fået folk til at starte med rotorspalteformen på egern-burinduktionsmotorer og forsøge at bruge "skin-effekten" til at opnå stor modstand under start og lille modstand under drift. Rotormotorer med dyb-spalte og dobbelt-egern-burrotorer har en sådan startydelse. I dag vil fru diskutere dybe{10}}spalterotormotorer med alle.

Dybe-slot-induktionsmotorer

For at forbedre skin-effekten, rotorspaltens formdybe-induktionsmotorerer dyb og smal med et forhold mellem spaltedybde og spaltebredde i området 10-12. Når strømmen løber gennem rotorstængerne, er lækagefluxen forbundet med bunden af ​​stængerne meget mere end den, der er forbundet med spalteåbningsdelen. Hvis stangen derfor betragtes som en parallelforbindelse af flere små ledere fordelt langs spaltehøjden, har de små ledere tættere på spaltebunden en større lækreaktans, og jo tættere på spalteåbningen, desto mindre er lækagereaktansen.

Under start afhænger strømfordelingen i hver lille leder på grund af den høje frekvens af rotorstrømmen og den store lækreaktans af lækreaktansen-jo større lækreaktansen er, jo mindre er lækstrømmen. Under påvirkning af den samme elektromotoriske kraft induceret af luft-hovedfluxen vil strømtætheden nær bunden af ​​stangen være meget lille, og den vil være større tættere på spalteåbningen.

På grund af skin-effekten presses det meste af strømmen til den øverste del af stangen, og den del af stangen i bunden af ​​sprækken spiller en meget lille rolle. Denne effekt svarer til at reducere stangens højde og tværsnitsareal, så rotormodstanden øges, hvilket opfylder kravet om stor modstand under start. Når motoren er færdig med at starte og fungerer normalt, da frekvensen af ​​rotorstrømmen er meget lav, er lækagereaktansen af ​​rotorviklingen meget mindre end rotormodstanden. Derfor er strømfordelingen i hver lille leder nævnt tidligere hovedsageligt bestemt af modstanden.

Da modstanden for hver lille leder er ens, vil strømmen i stangen være jævnt fordelt, så skin-effekten stort set forsvinder, og rotorstangens modstand bliver lille igen, tæt på DC-modstanden. Det kan ses, at rotormodstanden under normal drift automatisk bliver lille, og derved opnås effekten af ​​at reducere kobbertab og forbedre effektiviteten.

Hvad er hudeffekten?

Hudeffekten refererer til det fænomen, at når vekselstrøm passerer gennem en leder, vil strømmen koncentrere sig om lederens overflade. Når strøm eller spænding transmitteres i en leder af elektroner med høj frekvens, vil den samle sig på overfladen af ​​den samlede leder i stedet for at være jævnt fordelt over hele lederens tværsnitsareal.

Hudeffekten påvirker ikke kun rotormodstanden, men også rotorlækagereaktansen. Det kan ses på banen for spaltelækagefluxen, at strømmen, der går gennem en bestemt lille leder, kun genererer lækflux fra den lille leder til spalteåbningen, ikke fra den lille leder til spaltebunden, fordi sidstnævnte ikke er forbundet med strømmen. For den samme strømstørrelse, jo tættere på spaltebunden, desto mere lækageflux genereres der, og jo tættere på spalteåbningen, jo mindre lækflux genereres. Det kan ses, at når skin-effekten presser strømmen i stangen til spalteåbningen, reduceres spaltelækagefluxen genereret af den samme strøm, så spaltelækagereaktansen reduceres. Derfor øger hudeffekten rotormodstanden og reducerer rotorlækagereaktansen.

Intensiteten af ​​skin-effekten afhænger af frekvensen af ​​rotorstrømmen og spaltestørrelsen. Jo højere frekvens og jo dybere spalteformen er, jo mere signifikant er hudeffekten. For den samme rotor resulterer forskellige frekvenser i forskellige effekter af skin-effekten og dermed forskellige rotorparametre. Af denne grund bør rotormodstanden og lækagereaktansen under normal drift og start skelnes nøje og ikke forveksles. For den samme frekvens er hudeffekten af ​​den dybe-spaltrotoren meget stærk, men for egern-burrotoren med en fælles struktur har skineffekten også en vis påvirkning. Derfor, selv for egern-burrotoren med en fælles struktur, bør rotorparametrene under start og drift beregnes separat.

Selvom rotorlækage-reaktansen af ​​den dybe-spalteinduktionsmotor er reduceret på grund af skin-effekten på grund af dens meget dybe rotorspalteform, er den stadig større end den almindeligeegern-burmotorefter reduktion. Derfor er effektfaktoren og det maksimale drejningsmoment for den dybe-spaltemotor under drift en smule lavere end dem for den almindelige egern-induktionsmotor.