-Silniki indukcyjne klatkowe: dlaczego warto wybrać wirniki-z głębokimi szczelinami?

Wraz z popularyzacją zasilaczy o zmiennej-częstotliwości, problem rozruchu silników został łatwo rozwiązany. Jednak w przypadku zwykłych zasilaczy uruchomieniesilniki indukcyjne-klatkowezawsze było wyzwaniem. Z analizy parametrów rozruchowych i eksploatacyjnych silników asynchronicznych wynika, że ​​podczas rozruchu wymagany jest większy opór wirnika, aby zwiększyć moment rozruchowy i zmniejszyć prąd; podczas gdy podczas pracy silnika wymagany jest mniejszy opór wirnika, aby zmniejszyć straty miedzi w wirniku i poprawić wydajność silnika. Jest to oczywiście sprzeczność.

Dlauzwojone-silniki indukcyjne z wirnikiem, ponieważ rezystancję można połączyć szeregowo podczas rozruchu, a następnie odciąć podczas pracy, wymaganie to jest dobrze spełnione. Jednak silniki indukcyjne z uzwojonym wirnikiem{{1} mają złożoną konstrukcję, wysokie koszty i niewygodną konserwację, co ogranicza ich zastosowanie. To skłoniło ludzi do rozpoczynania od silników indukcyjnych klatkowych-klatkowych o kształcie szczeliny wirnika i prób wykorzystania „efektu naskórkowania” w celu uzyskania dużego oporu podczas rozruchu i małego oporu podczas pracy. Silniki z głębokimi-szczelinami i podwójnymi-wirnikami-klatkowymi mają taką wydajność rozruchową. Dzisiaj pani będzie omawiać ze wszystkimi-silniki z wirnikiem głębokim szczelinowym.

Silniki indukcyjne-z głębokimi szczelinami

Aby wzmocnić efekt naskórkowania, kształt szczeliny wirnikasilniki indukcyjne-z głębokimi szczelinamijest głęboka i wąska, a stosunek głębokości szczeliny do szerokości szczeliny mieści się w przedziale 10-12. Kiedy prąd przepływa przez pręty wirnika, strumień upływu związany z dolną częścią prętów jest znacznie większy niż strumień związany z częścią otwierającą szczelinę. Dlatego też, jeśli traktować pręt jako równoległe połączenie kilku małych przewodników rozdzielonych wzdłuż wysokości szczeliny, małe przewodniki znajdujące się bliżej dna szczeliny mają większą reaktancję rozproszenia, a im bliżej otworu szczeliny, tym mniejsza reaktancja rozproszenia.

Podczas rozruchu, ze względu na wysoką częstotliwość prądu wirnika i dużą reaktancję rozproszenia, rozkład prądu w każdym małym przewodniku zależy od reaktancji rozproszenia-im większa reaktancja rozproszenia, tym mniejszy prąd upływowy. Zatem pod działaniem tej samej siły elektromotorycznej indukowanej przez główny strumień-szczeliny powietrznej, gęstość prądu w pobliżu spodu pręta będzie bardzo mała i będzie większa bliżej otworu szczeliny.

Ze względu na efekt naskórkowości większość prądu jest ściskana w górnej części pręta, a część pręta w dolnej części szczeliny odgrywa bardzo małą rolę. Efekt ten jest równoznaczny ze zmniejszeniem wysokości i-powierzchni przekroju poprzecznego pręta, w wyniku czego wzrasta opór wirnika, spełniając wymóg dużego oporu podczas rozruchu. Kiedy silnik zakończy rozruch i pracuje normalnie, ponieważ częstotliwość prądu wirnika jest bardzo niska, reaktancja rozproszenia uzwojenia wirnika jest znacznie mniejsza niż rezystancja wirnika. Dlatego rozkład prądu w każdym wspomnianym wcześniej małym przewodniku zależy głównie od rezystancji.

Ponieważ rezystancja każdego małego przewodnika jest równa, prąd w szynie będzie równomiernie rozłożony, więc efekt naskórkowości w zasadzie zaniknie, a rezystancja pręta wirnika ponownie stanie się mała, bliska rezystancji prądu stałego. Można zauważyć, że rezystancja wirnika podczas normalnej pracy automatycznie stanie się mała, osiągając w ten sposób efekt ograniczenia strat miedzi i poprawy wydajności.

Jaki jest efekt skóry?

Efekt naskórkowości odnosi się do zjawiska polegającego na tym, że gdy prąd przemienny przepływa przez przewodnik, prąd koncentruje się na powierzchni przewodnika. Kiedy prąd lub napięcie jest przesyłane w przewodniku przez elektrony z dużą częstotliwością, gromadzą się one na powierzchni całego przewodnika, zamiast być równomiernie rozłożone na całym-polu przekroju poprzecznego przewodnika.

Efekt naskórkowania wpływa nie tylko na rezystancję wirnika, ale także na reaktancję rozproszenia wirnika. Ze ścieżki strumienia upływu szczeliny widać, że prąd przepływający przez pewien mały przewodnik generuje strumień upływu tylko od małego przewodnika do otworu szczeliny, a nie od małego przewodnika do dna szczeliny, ponieważ ten ostatni nie jest połączony z prądem. Zatem przy tej samej wartości prądu, im bliżej dna szczeliny, tym większy jest generowany strumień rozproszenia, a im bliżej otworu szczeliny, tym mniejszy jest generowany strumień rozproszenia. Można zauważyć, że gdy efekt naskórkowości ściska prąd w szynie do otworu szczeliny, strumień rozproszenia szczeliny generowany przez ten sam prąd zmniejsza się, a zatem zmniejsza się reaktancja rozproszenia szczeliny. Dlatego efekt naskórkowości zwiększa opór wirnika i zmniejsza reaktancję rozproszenia wirnika.

Intensywność efektu naskórkowego zależy od częstotliwości prądu wirnika i wielkości szczeliny. Im wyższa częstotliwość i im głębszy kształt szczeliny, tym bardziej znaczący jest efekt naskórkowości. Dla tego samego wirnika różne częstotliwości skutkują różnymi efektami efektu naskórkowania, a co za tym idzie różnymi parametrami wirnika. Z tego powodu należy ściśle rozróżnić rezystancję wirnika i reaktancję wycieku podczas normalnej pracy i rozruchu, a nie mylić. Dla tej samej częstotliwości efekt naskórkowania w przypadku wirnika-z głębokimi szczelinami jest bardzo silny, ale w przypadku wirnika klatkowego-z wiewiórką o wspólnej strukturze efekt naskórkowania również ma pewien wpływ. Dlatego nawet w przypadku wirnika klatkowego-klatkowego o wspólnej budowie parametry wirnika podczas rozruchu i pracy należy obliczać oddzielnie.

Chociaż reaktancja rozproszenia wirnika silnika indukcyjnego z-głęboką szczeliną jest zmniejszona ze względu na efekt naskórkowy ze względu na bardzo głęboki kształt szczeliny wirnika, jest ona nadal większa niż w przypadku zwykłego silnika indukcyjnegosilnik klatkowy-wiewiórczypo redukcji. Dlatego współczynnik mocy i maksymalny moment obrotowy silnika-z głębokimi szczelinami podczas pracy są nieco niższe niż w przypadku zwykłego-silnika indukcyjnego klatkowego.