Rotor van een inductiemotor met een faserotor: toepassing in asynchrone machines

2024 Auteur: Erin Ralphs | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-02-19 18:12

Een inductiemotor is een elektrische machine die is ontworpen om elektrische energie om te zetten in mechanische energie. Het ontwerp bestaat uit verschillende delen, maar vandaag zullen we alleen het bewegende deel van de elektromotor beschouwen - de rotor. We zullen ook aandacht besteden aan hoe de rotor van een inductiemotor met een faserotor is gerangschikt.

Rotorontwerp

Meestal ziet het apparaat van de rotor van een inductiemotor er als volgt uit: de rotor is een stalen as, waarop platen van koudgewalst anisotroop elektrisch staal worden gedrukt. De rotor is gemaakt van platen, die van elkaar worden geïsoleerd door een laag oxidefilm. Dit is nodig om wervelstromen te verminderen die de efficiëntie van de motor beïnvloeden.

Soorten rotorwikkelingen van een inductiemotor

Vervolgens zullen we nog een punt analyseren. We moeten uitzoeken wat de rotorwikkelingen van een inductiemotor zijn, waar ze voor zijn, variëteiten, ontwerpkenmerken en legmethoden. Er zijn 2 soorten rotorwikkelingen: eekhoornkooi en faserotor. Een eekhoornkooirotor komt vaker voor, het is goedkoper om uit te voeren dan een faserotor.

Motoren met een dergelijke rotor hebben minder onderhoud nodig dan met een faserotor. De faserotor wordt minder vaak gebruikt, is iets duurder in uitvoering en vereist ook vaker onderhoud door de aanwezigheid van sleepringen. Verder zal duidelijk worden waarom de ingenieurs dit ontwerp hebben geïntroduceerd. Laten we het nu specifieker hebben over elke rotor.

Eekhoornkooirotor

Op de rotor van een asynchrone elektromotor bevinden zich wikkelingen die in groeven zijn gevuld of gesoldeerd. Voor machines met een laag en gemiddeld vermogen is het wikkelmateriaal meestal aluminium en voor krachtigere machines koper. Dit is nodig om een elektromagneet te maken die als het ware de roterende magnetische flux volgt. De rotor wordt gemagnetiseerd onder invloed van een magnetisch veld dat in de ruimte roteert.

Zo blijkt dat de rotor een eigen magnetisch veld heeft, dat als het ware het roterende magnetische veld in de stator volgt. Dit ontwerp van de rotorwikkelingen wordt de "eekhoornkooi" genoemd. De eekhoornkooi staat in direct contact met de rotor en, net als een transformator, wordt er een magnetisch veld op geïnduceerd en dienovereenkomstig een bepaalde elektromotorische kracht. Desondanks is de spanning nul. De rotorstroom van een inductiemotor varieert afhankelijk van de mechanische belasting op de as. Hoe hoger de belasting, hoe hoger de stroom die in de rotorwikkelingen vloeit.

Faserotor

Het grootste deel van de structuur is gerangschikt als een eekhoornkooirotor. Allemaal dezelfde stalen as, waarop platen van elektrisch staal met groeven worden gedrukt. Een kenmerk van de rotor van een asynchrone motor met een faserotor is de aanwezigheid in de groeven van niet een overstroomde of gesoldeerde wikkeling, maar een conventionele koperen wikkeling die is gelegd, zoals in een stator. Deze wikkelingen zijn ster verbonden.

Dat wil zeggen, alle uiteinden zitten in één draai en de resterende 3 uiteinden worden naar sleepringen gebracht. De faserotor is gemaakt om de startstroom te beperken. Aan de sleepringen zijn koper-grafietborstels bevestigd, die eroverheen schuiven. Vervolgens worden de contacten meestal van de borstels verwijderd in een merkdoos, waar de startstroom wordt geregeld door een regelweerstand of een vloeibare regelweerstand door de diepte van onderdompeling van de elektroden in de elektrolyt te veranderen.

Zoals reeds vermeld, kunt u met deze maatregel de startstroom beperken. Om borstelslijtage te verminderen, zijn moderne elektromotoren uitgerust met een ontwerp dat, na het starten, de borstels achterover buigt en alle wikkelingen naar elkaar kortsluit. Wanneer de motor stopt, keren de borstels terug naar hun plaats.

Kenmerken van onderhoud van de omvormer met een faserotor

Onderhoud van de rotor van een inductiemotor met een faserotor is een regelmatige inspectie van borstels, sleepringen, het controleren van de staat of het vloeistofniveau in de regelweerstand. Het is ook de moeite waard om de ondergedompelde elektroden te inspecteren. Volgens de resultaten van de inspectie van de rotor van de asynchronemotor met een faserotor, indien nodig moeten de borstels worden vervangen, maar de vakmensen adviseren toch onmiddellijk om de sleepringen en de holte waar de ringen zich bevinden met een doek af te vegen. Omdat het schuurmiddel elektrisch geleidend is, ontstaat er een risico op storingen of zelfs kortsluiting.

Als sleepringen versleten zijn, vervang ze dan. Als de ringen te snel slijten, betekent dit dat de borstels van het verkeerde materiaal zijn gebruikt. Ze kunnen ook schelpen hebben, maar ze worden gedemonteerd en vervolgens in verschillende stappen geslepen, zodat het oppervlak naast de borstels glad is. Dit werk wordt gedaan op een draaibank om de uitlijning te behouden.

Rotatiesnelheid

Het aantal poolparen bepa alt de rotorsnelheid van de inductiemotor, deze is niet meer dan 3000 voet wanneer deze rechtstreeks op ons netwerk is aangesloten. Dit komt door de netwerkfrequentie van 50 Hz. Met deze snelheid roteert de magnetische flux in de stator van de elektromotor. De rotor erachter is een beetje laat, daarom is de motor asynchroon. De vertraging wordt structureel bepaald en wordt voor elke motor apart ingesteld.

Met 1 poolpaar zal de rotatiesnelheid van het magnetische veld 3000 rpm zijn, met 2 poolparen - 1500 rpm, met 4 - 750 rpm. Als het nodig is om het aantal omwentelingen per minuut te verhogen of aan te passen zonder noemenswaardige wijzigingen aan te brengen, wordt in het ontwerp een frequentieomvormer geïnstalleerd. De frequentieomvormer kan zowel 100 als 200 Hz uitvoeren. Gebruik. om de snelheid te vindenformule (6050)/1=3000, waarbij:

• 1 – aantal poolparen;

• 60 – constant;

• 50 – frequentie;

• 3000 - omwentelingen per minuut van het magnetische veld bij een bepaalde frequentie.

Stel dat we de frequentie van een motor kunnen aanpassen en verhogen tot 75 Hz. Laten we de formule gebruiken om de rotatiesnelheid te vinden: 1/(6075)=4500 rpm. Nu hebben we het feit gedemonteerd dat de rotorsnelheid van een inductiemotor niet afhankelijk is van de rotor zelf, maar van het aantal poolparen.

Tot slot willen we zeggen dat in de huishoudelijke versie elektrische machines met een faserotor praktisch nooit worden gevonden. Deze machines zijn bedoeld voor industrieel gebruik op plaatsen waar spanningsdips ongewenst zijn. Dit geldt ook voor enorme machines, waarvan de startstroom tot 20 keer de nominale stroom kan zijn. De installatie van dergelijke machines houdt in dat u tijdens de installatie middelen en geld bespaart. De rotatiesnelheid wordt niet beïnvloed door welke rotor in de asynchrone motor: met een fase- of kooiankerrotor.