Eekhoorn-kooi-inductiemotoren: waarom kiezen voor diepe- sleufrotoren?

Met de populariteit van voedingen met variabele-frequentie is het startprobleem van motoren eenvoudig opgelost. Voor gewone voedingen geldt echter het begin vaneekhoorn-inductiemotoren met kooirotoris altijd een uitdaging geweest. Uit de analyse van de start- en bedrijfsprestaties van asynchrone motoren blijkt dat tijdens het starten een grotere rotorweerstand vereist is om het startkoppel te verhogen en de stroom te verminderen; terwijl tijdens de werking van de motor een kleinere rotorweerstand vereist is om het koperverlies van de rotor te verminderen en de motorefficiëntie te verbeteren. Dit is duidelijk een tegenstrijdigheid.

Voorgewonden-rotor-inductiemotorenOmdat de weerstand tijdens het starten in serie kan worden geschakeld en vervolgens tijdens bedrijf kan worden uitgeschakeld, wordt ruimschoots aan deze eis voldaan. Inductiemotoren met wond{1}}rotor hebben echter complexe structuren, hoge kosten en lastig onderhoud, waardoor hun toepassingen beperkt worden. Dit heeft mensen ertoe aangezet om te beginnen met de rotorsleufvorm van inductiemotoren met eekhoornkooien en te proberen het 'huideffect' te gebruiken om grote weerstand te bereiken tijdens het starten en een kleine weerstand tijdens bedrijf. Diepe-slot- en dubbele-eekhoorn-kooirotormotoren hebben zulke startprestaties. Vandaag zal mevrouw met iedereen de-diepe-slotrotormotoren bespreken.

Diepe-inductiemotoren met sleuven

Om het skin-effect te versterken, is de rotorsleufvorm vandiepe-inductiemotorenis diep en smal, met een verhouding tussen sleufdiepte en sleufbreedte in het bereik van 10-12. Wanneer stroom door de rotorstaven vloeit, is de lekflux verbonden met de onderkant van de staven veel groter dan die verbonden met het gleufopeningsgedeelte. Als de staaf wordt beschouwd als een parallelle verbinding van verschillende kleine geleiders verdeeld over de gleufhoogte, hebben de kleine geleiders die zich dichter bij de bodem van de gleuf bevinden een grotere lekreactantie, en hoe dichter bij de gleufopening, hoe kleiner de lekreactantie.

Tijdens het starten hangt de stroomverdeling in elke kleine geleider, vanwege de hoge frequentie van de rotorstroom en de grote lekreactantie, af van de lekreactantie. -Hoe groter de lekreactantie, hoe kleiner de lekstroom. Dus onder invloed van dezelfde elektromotorische kracht die wordt geïnduceerd door de hoofdflux van de luchtspleet, zal de stroomdichtheid nabij de onderkant van de staaf erg klein zijn, en dichter bij de sleufopening groter.

Vanwege het skin-effect wordt het grootste deel van de stroom naar het bovenste deel van de staaf geperst en speelt het deel van de staaf aan de onderkant van de gleuf een zeer kleine rol. Dit effect komt overeen met het verkleinen van de hoogte en de dwarsdoorsnede van het staaf-, waardoor de rotorweerstand toeneemt en wordt voldaan aan de eis van grote weerstand tijdens het starten. Wanneer de motor stopt met starten en normaal werkt, is de lekreactantie van de rotorwikkeling veel kleiner dan de rotorweerstand, aangezien de frequentie van de rotorstroom erg laag is. Daarom wordt de stroomverdeling in elke eerder genoemde kleine geleider voornamelijk bepaald door de weerstand.

Omdat de weerstand van elke kleine geleider gelijk is, wordt de stroom in de staaf gelijkmatig verdeeld, zodat het skin-effect in principe verdwijnt en de weerstand van de rotorstaaf weer klein wordt, dicht bij de gelijkstroomweerstand. Het is duidelijk dat de rotorweerstand tijdens normaal bedrijf automatisch klein zal worden, waardoor het effect van het verminderen van koperverlies en het verbeteren van de efficiëntie wordt bereikt.

Wat is het huideffect?

Het skin-effect verwijst naar het fenomeen dat wanneer wisselstroom door een geleider gaat, de stroom zich zal concentreren op het oppervlak van de geleider. Wanneer stroom of spanning in een geleider wordt overgedragen door elektronen met een hoge frequentie, zal deze zich verzamelen op het oppervlak van de totale geleider in plaats van gelijkmatig verdeeld te zijn over de gehele dwarsdoorsnede van de geleider.

Het skin-effect heeft niet alleen invloed op de rotorweerstand, maar ook op de rotorlekreactantie. Uit het pad van de gleuflekflux blijkt dat de stroom die door een bepaalde kleine geleider gaat alleen een lekflux genereert van de kleine geleider naar de gleufopening, en niet van de kleine geleider naar de bodem van de gleuf, omdat deze laatste niet verbonden is met de stroom. Dus, voor dezelfde stroomsterkte, hoe dichter bij de sleufbodem, hoe meer lekflux wordt gegenereerd, en hoe dichter bij de sleufopening, hoe minder lekflux wordt gegenereerd. Het is te zien dat wanneer het skin-effect de stroom in de staaf naar de gleufopening perst, de gleuflekflux die door dezelfde stroom wordt gegenereerd, wordt verminderd, waardoor de gleuflekreactantie wordt verminderd. Daarom verhoogt het skin-effect de rotorweerstand en vermindert de rotorlekreactantie.

De intensiteit van het skin-effect hangt af van de frequentie van de rotorstroom en de sleufgrootte. Hoe hoger de frequentie en hoe dieper de sleufvorm, hoe groter het skin-effect. Voor dezelfde rotor resulteren verschillende frequenties in verschillende effecten van het skin-effect, en dus in verschillende rotorparameters. Om deze reden moeten de rotorweerstand en lekreactantie tijdens normaal bedrijf en starten strikt worden onderscheiden en niet worden verward. Voor dezelfde frequentie is het skin-effect van de diepe-slotrotor erg sterk, maar voor de eekhoorn-kooirotor met een gemeenschappelijke structuur heeft het skin-effect ook een zekere impact. Daarom moeten zelfs voor de eekhoorn-kooirotor met een gemeenschappelijke structuur de rotorparameters tijdens het starten en werken afzonderlijk worden berekend.

Hoewel de rotorlekreactantie van de inductiemotor met diepe- sleuven wordt verminderd als gevolg van het skin-effect vanwege de zeer diepe rotorsleufvorm, is deze nog steeds groter dan die van de gewoneeekhoorn-kooimotorna reductie. Daarom zijn de arbeidsfactor en het maximale koppel van de diepe-motor met diepe sleuf tijdens bedrijf iets lager dan die van de gewone-kooi-inductiemotor.