Rotor indukcijskega motorja s faznim rotorjem: uporaba v asinhronih strojih

2024 Avtor: Erin Ralphs | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-19 18:23

Indukcijski motor je električni stroj, zasnovan za pretvarjanje električne energije v mehansko energijo. Zasnova je sestavljena iz več delov, danes pa bomo upoštevali le gibljivi del elektromotorja - rotor. Pozorni bomo tudi na to, kako je urejen rotor indukcijskega motorja s faznim rotorjem.

zasnova rotorja

Najpogosteje je naprava rotorja indukcijskega motorja videti takole: rotor je jeklena gred, na katero so pritisnjene plošče iz hladno valjanega anizotropnega električnega jekla. Rotor je izdelan iz plošč, ki so med seboj izolirane s plastjo oksidnega filma. To je potrebno za zmanjšanje vrtinčnih tokov, ki vplivajo na učinkovitost motorja.

Vrste navitij rotorja indukcijskega motorja

Naprej bomo analizirali še eno točko. Ugotoviti moramo, kaj so navitja rotorja indukcijskega motorja, za kaj so, sorte, oblikovne značilnosti, pa tudi metode polaganja. Obstajata 2 vrsti navitja rotorja: veveričja kletka in fazni rotor. Rotor z veverico je pogostejši, cenejši je za izvedbo kot fazni rotor.

Motorji s takšnim rotorjem zahtevajo manj vzdrževanja kot s faznim rotorjem. Fazni rotor se uporablja manj pogosto, je nekoliko dražji v izvedbi, poleg tega pa zahteva pogostejše vzdrževanje zaradi prisotnosti drsnih obročev. Nadalje bo postalo jasno, zakaj so inženirji predstavili to zasnovo. Zdaj pa se pogovorimo natančneje o vsakem rotorju.

Rotor z veverico

Na rotorju asinhronega elektromotorja so navitja, ki so napolnjena ali spajkana v utore. Pri strojih nizke in srednje moči je material navijanja običajno aluminij, pri močnejših pa baker. To je potrebno za ustvarjanje elektromagneta, ki bo tako rekoč sledil vrtečemu magnetnemu toku. Rotor je magnetiziran pod vplivom magnetnega polja, ki se vrti v prostoru.

Tako se izkaže, da ima rotor svoje magnetno polje, ki tako rekoč sledi vrtečemu magnetnemu polju, ki se nahaja v statorju. Ta zasnova navitij rotorja se imenuje "veverička kletka". Kletka veverice je v neposrednem stiku z rotorjem in tako kot transformator se na njej inducira magnetno polje in s tem določena elektromotorna sila. Kljub temu je napetost nič. Tok rotorja indukcijskega motorja se spreminja glede na mehansko obremenitev gredi. Večja kot je obremenitev, večji je tok, ki teče v navitjih rotorja.

fazni rotor

Glavni del strukture je razporejen kot rotor z veverico. Vse enaka jeklena gred, na katero so pritisnjene plošče iz elektro jekla z utori. Značilnost rotorja asinhronega motorja s faznim rotorjem je prisotnost v utorih ne poplavljenega ali spajkanega navitja, temveč običajnega bakrenega navitja, položenega, kot v statorju. Ta navitja so povezana z zvezdico.

To pomeni, da so vsi konci v enem zasuku, preostali 3 konci pa so izvlečeni v drsne obroče. Fazni rotor je narejen za omejevanje zagonskega toka. Bakreno-grafitne ščetke so pritrjene na drsne obroče, ki drsijo po njih. Nato se kontakti običajno odstranijo iz ščetk v škatlo z blagovno znamko, kjer se začetni tok uravnava bodisi z reostatom ali tekočim reostatom s spreminjanjem globine potopitve elektrod v elektrolit.

Kot že omenjeno, vam ta ukrep omogoča omejevanje zagonskega toka. Za zmanjšanje obrabe krtač so sodobni elektromotorji opremljeni z zasnovo, ki po zagonu nagne krtače in povzroči kratek stik med navitji. Ko se motor ustavi, se ščetke vrnejo na svoje mesto.

Lastnosti vzdrževanja pogona s faznim rotorjem

Vzdrževanje rotorja asinhronega motorja s faznim rotorjem je redni pregled ščetk, drsnih obročev, preverjanje stanja oziroma nivoja tekočine v reostatu. Prav tako je vredno pregledati potopljene elektrode. Glede na rezultate pregleda rotorja asinhronegamotor s faznim rotorjem, če je potrebno, je treba ščetke zamenjati, vendar mojstri še vedno svetujejo, da drsne obroče in votlino, kjer so obroči, obrišete s krpo. Ker je abraziv električno prevoden, ustvarja nevarnost okvare ali celo kratkega stika.

Če so drsni obroči obrabljeni, jih zamenjajte. Če se obroči prehitro obrabijo, pomeni, da so krtače uporabljene iz napačnega materiala. Lahko imajo tudi lupine, vendar jih razstavimo in nato zmeljemo v več prehodih, tako da je površina ob ščetkah gladka. To delo se opravi na stružnici, da se ohrani poravnava.

hitrost vrtenja

Število parov polov določa hitrost rotorja indukcijskega motorja, ni večja od 3000 čevljev, če je priključena neposredno na naše omrežje. To je posledica frekvence omrežja 50 Hz. S to hitrostjo se magnetni tok vrti v statorju elektromotorja. Rotor za njim je nekoliko pozen, zato je motor asinhroni. Zakasnitev je strukturno določena in je nastavljena posebej za vsak motor.

Z 1 parom polov bo hitrost vrtenja magnetnega polja 3000 vrt/min, z 2 paroma polov - 1500 vrt/min, s 4 - 750 vrt/min. Če je treba povečati ali prilagoditi število vrtljajev na minuto brez bistvenih sprememb, je v zasnovo nameščen frekvenčni pretvornik. Frekvenčni pretvornik lahko oddaja tako 100 kot 200 Hz. Za iskanje hitrosti uporabiteformula (6050)/1=3000, kjer je:

• 1 – število parov palic;

• 60 – konstantno;

• 50 – frekvenca;

• 3000 - vrtljajev magnetnega polja na minuto pri dani frekvenci.

Predpostavimo, da lahko prilagodimo frekvenco nekega motorja in jo dvignemo na 75Hz. Za iskanje hitrosti vrtenja uporabimo formulo: 1/(6075)=4500 vrt/min. Zdaj smo razstavili dejstvo, da hitrost rotorja indukcijskega motorja ni odvisna od samega rotorja, ampak je odvisna od števila parov polov.

Za zaključek želimo povedati, da v gospodinjski različici električnih strojev s faznim rotorjem praktično nikoli ne najdemo. Ti stroji so namenjeni industrijski uporabi na mestih, kjer so padci napetosti nezaželeni. To velja tudi za ogromne stroje, katerih začetni tok je lahko do 20-krat večji od nazivnega toka. Namestitev takšnih strojev pomeni prihranek sredstev in denarja med namestitvijo. Na hitrost vrtenja ne vpliva to, kateri rotor v asinhronem motorju: s faznim ali vrtljivim rotorjem.