Un motor de inducție este un dispozitiv electric care transformă energia electrică în energie mecanică. Este cel mai utilizat pentru aplicații industriale datorită atributului său de auto-pornire. Motorul de inducție cu inel de alunecare este unul dintre tipurile de motor cu inducție trifazat și este un tip de motor cu rotor înfășurat. Datorită diferitelor avantaje, cum ar fi curentul inițial scăzut, cuplul mare de pornire și factorul de putere îmbunătățit, acesta este utilizat în aplicații care necesită un cuplu ridicat, macarale și lifturi. Înfășurările rotorului constau într-un număr mai mare de înfășurări, tensiune indusă mai mare și curent mai mic comparativ cu rotorul cușcă veveriță. Înfășurările sunt conectate la rezistența externă prin inele de alunecare, care ajută la controlul cuplului / turației unui motor.
Ce este un motor de inducție cu inel de alunecare?
Definiție: Un motor de inducție cu inel de alunecare este denumit un motor asincron, deoarece viteza la care funcționează nu este egală cu viteza sincronă a unui rotor. Rotorul acestui tip de motor este de tip bobinat. Se compune dintr-un miez cilindric laminat din oțel și o canelură semi-închisă la limita exterioară pentru a găzdui un circuit de înfășurare izolat trifazat.
Inel de alunecare în motorul de inducție
După cum se vede în figura de mai sus, rotorul este înfășurat pentru a se potrivi cu numărul de poli de pe stator. Cele trei borne ale unui rotor și cele trei borne de pornire conectate prin inele de alunecare sunt conectate la un arbore. Scopul arborelui este de a transmite puterea mecanică.
Constructie
Înainte de a discuta principiul de lucru al inel de alunecare Inducţie motor , cunoscând construcție motor cu inducție cu inel de alunecare este important. Deci, să începem cu construcția care include două părți: stator și rotor.
- Stator
- Rotor
Stator
Statorul acestui motor cuprinde diverse sloturi care sunt aranjate pentru a susține construcția unui circuit de înfășurare trifazat care se conectează la o sursă de curent alternativ trifazată.
Rotor
Rotorul acestui motor este format dintr-un miez cilindric cu laminări de oțel. În afară de aceasta, rotorul are fante paralele pentru a găzdui înfășurări trifazate. Înfășurările din aceste sloturi sunt aranjate la 120 de grade unul față de celălalt. Acest aranjament poate reduce zgomotul și poate evita întreruperea neregulată a unui motor.
Funcționarea motorului de inducție a inelului de alunecare
Acest motor funcționează pe principiul Legea Faraday a inducției electromagnetice . Când o înfășurare a statorului este excitată cu o sursă de curent alternativ, înfășurarea statorului produce flux magnetic. Pe baza legii faraday a inducției electromagnetice, înfășurarea rotorului este indusă și generează un curent de flux magnetic. Acest EMF indus dezvoltă un cuplu care permite rotirii rotorului.
Cu toate acestea, diferența de fază dintre tensiune și curent nu îndeplinește cerințele pentru a genera un cuplu mare de pornire, deoarece cuplul dezvoltat nu este unidirecțional. Rezistența externă de mare valoare este conectată la circuit pentru a îmbunătăți diferența de fază a unui motor. Ca urmare, reactanța inductivă și diferența de fază între I și V sunt reduse. În consecință, această reducere ajută motorul să genereze un cuplu de declarare ridicat. schema motorului cu inducție a inelului de alunecare este prezentat mai jos.
Diagrama conexiunii motorului de inducție a inelului de alunecare
De ce sunt utilizate inelele de alunecare într-un motor cu inducție?
Alunecare este definit ca diferența dintre viteza fluxului și viteza rotorului. Pentru ca un motor cu inducție să producă cuplu, ar trebui să existe cel puțin o diferență între viteza câmpului statorului și viteza rotorului. Această diferență se numește „alunecare”. Inelul de alunecare ”este un dispozitiv electromecanic care ajută la transmiterea semnalelor de putere și electrice de la staționare la o componentă rotativă.
Inelele de alunecare sunt, de asemenea, cunoscute sub numele de interfețe electrice rotative, articulații rotative electrice, pivotante sau inele colectoare. Uneori, pe baza aplicației, inelul de alunecare necesită o lățime de bandă mai mare pentru a transmite date. Inelele de alunecare îmbunătățesc eficiența și performanța unui motor prin îmbunătățirea funcționării sistemului și eliminarea firelor care atârnă de articulațiile motorului.
Calculul rezistenței motorului de inducție a inelului de alunecare
Cuplul maxim apare dacă
r = Smax. X —— (I)
Unde, Smax = Alunecare la cuplul de tragere
X = Inductanța unui rotor
r = rezistența înfășurării rotorului
Adăugarea rezistenței externe R la ecuația (I),
r + R = (Smax) ’. X —— (ii)
Din ecuația (i) și (ii),
R = r (S ’max / Smax - 1) —— (iii)
Prin definiția lui Smax, obținem Smax = 1 - (Nmax / Ns) —— (iv)
Punând S’max = 1 în ecuația (iii), obținem
R = r. (1 / Smax-1) —— (v)
Să spunem, Ns = viteza sincronă de 1000 rpm și cuplul de tragere se întâmplă la 900 rpm, ecuația (iv) se reduce la Smax = 0,1 (adică, alunecare de 10%)
Înlocuiți în ecuația (v),
R = r. (1 / 0,1 - 1)
R = 9. r
‘R’ se măsoară folosind un multimetru. Valoarea rezistenței de 9 ori mai mare decât a rezistenței rotorului inelului de alunecare este conectată extern pentru a experimenta un cuplu maxim de pornire.
Control al vitezei motorului cu inducție a inelului de alunecare
Controlul vitezei acestui motor se poate face folosind două metode care includ următoarele.
Efectul adăugării rezistenței externe
În general, inițierea acestor motoare are loc atunci când trage o tensiune completă de linie, care este de 6 până la 7 ori mai mare decât curentul de sarcină completă. Acest curent mare poate fi controlat de rezistența externă conectată în serie cu circuitul rotorului. Rezistența externă acționează ca un reostat variabil în timpul declanșării motorului și se ajustează automat la rezistență ridicată pentru a obține curentul de pornire necesar.
Rezistența externă reduce rezistența ridicată imediat ce motorul obține viteza normală și crește cuplul de pornire al unui motor. Modificarea rezistenței externe ajută, de asemenea, la scăderea curentului rotorului și statorului, dar îmbunătățește factorul de putere al unui motor.
Utilizarea circuitului tiristor
Circuitul On / Off Tiristor este un alt mod de a controla viteza unui motor. În această metodă, curentul alternativ al rotorului este conectat la un redresor trifazat și conectat la rezistența externă printr-un filtru. Tiristorul este conectat la rezistența externă și este pornit / oprit la frecvență înaltă. Raportul dintre timpul de oprire și timpul de oprire estimează valoarea reală a rezistenței circuitului rotorului, care ajută la controlul vitezei unui motor prin controlul caracteristicilor turației-turație.
Diferența dintre cușca veveriței și motorul de inducție a inelului de alunecare
Diferența dintre aceste două motoare este discutată mai jos.
| Motor inel de alunecare | Motor cușcă veveriță |
| Are un rotor de tip rană | Rotorul său este de tip cușcă de veveriță |
| Rotorul are miez cilindric, are sloturi paralele, în care fiecare slot are o bară | Sloturile nu sunt paralele între ele |
| Construcția este complicată din cauza inelelor de alunecare și a periilor | Construcția este simplă |
| Circuitul de rezistență externă este conectat cu un motor | Nu există circuit de rezistență externă, deoarece barele rotorului sunt complet fante |
| Cuplul de pornire este mare | Cuplul este redus |
| Eficiența este scăzută | Eficiența este ridicată |
Avantajele și dezavantajele motorului de inducție a inelului de alunecare
Avantajele sunt
- Cuplu de pornire ridicat și excelent pentru a susține sarcini de inerție ridicate.
- Are un curent de pornire scăzut datorită rezistenței externe
- Poate prelua un curent de încărcare completă de 6 până la 7 ori mai mare
Dezavantajele sunt
- Include costuri mai mari de întreținere datorate periilor și inelelor de alunecare în comparație cu motorul cu cușcă de veveriță
- Construcție complicată
- Pierderi mari de cupru
- Eficiență redusă și factor de putere redus
- Costisitor decât motorul cu inducție în cușcă de veveriță cu 3 faze
Aplicații
Unele dintre aplicații ale motorului cu inducție cu inel de alunecare sunteți
- Aceste motoare sunt utilizate acolo unde este necesar un cuplu mai mare și un curent redus de pornire.
- Utilizat în aplicații precum ascensoare, compresoare, macarale, transportoare, palanuri și multe altele
Întrebări frecvente
1). Ce este alunecarea într-un motor electric?
Alunecarea este definită ca diferența dintre viteza sincronă și viteza de funcționare, la aceeași frecvență.
2). Unde se folosesc motoarele cu inducție în cușcă de veveriță?
Sunt utilizate în pompe centrifuge, suflante mari și ventilatoare, pentru a rula benzi transportoare etc.
3). Ce este un motor cu inducție cu inel de alunecare?
Un motor cu un rotor de tip bobină este cunoscut sub numele de motor cu inducție cu inel de alunecare. De asemenea, înfășurările rotorului sunt conectate prin inele de alunecare la rezistența externă.
4). Denumiți un dezavantaj al motorului cu inducție cu inel de alunecare și al motorului cu inducție în cușcă de veveriță
Dezavantajele sunt pierderile mari de cupru și cuplul redus
5). La ce folosește rezistența externă în motoarele cu inducție cu inel de alunecare?
Rezistența externă acționează ca un reostat variabil în timpul declanșării motorului și se ajustează automat la rezistență ridicată pentru a obține curentul de pornire necesar.
Astfel, acest articol discută o prezentare generală a inelului de alunecare motor de inducție, diferența dintre motorul de inducție cu inel de alunecare și motorul cu inducție în cușcă de veveriță, aplicații, avantaje și dezavantaje. Iată o întrebare pentru dvs., care este funcția unui motor cu inducție cu inel de alunecare?
