Motori a induzione-a gabbia di scoiattolo: perché scegliere rotori-a fessura profonda?

Con la diffusione degli alimentatori a frequenza-variabile, il problema dell'avviamento dei motori è stato facilmente risolto. Tuttavia, per gli alimentatori ordinari, l'avvio dimotori a induzione con rotore-a gabbia di scoiattoloè sempre stata una sfida. Dall'analisi delle prestazioni di avviamento e funzionamento dei motori asincroni si può notare che durante l'avviamento è necessaria una maggiore resistenza del rotore per aumentare la coppia di avviamento e ridurre la corrente; mentre durante il funzionamento del motore, è necessaria una resistenza del rotore inferiore per ridurre la perdita di rame del rotore e migliorare l'efficienza del motore. Questa è ovviamente una contraddizione.

Permotori a induzione con rotore-avvoltopoiché la resistenza può essere collegata in serie durante l'avviamento e poi interrotta durante il funzionamento, questo requisito è ben soddisfatto. Tuttavia, i motori a induzione con rotore avvolto-hanno strutture complesse, costi elevati e manutenzione scomoda, che ne limitano le applicazioni. Ciò ha spinto le persone a iniziare con la forma della fessura del rotore dei motori a induzione a gabbia di scoiattolo-e a provare a utilizzare l'"effetto pelle" per ottenere una grande resistenza durante l'avviamento e una piccola resistenza durante il funzionamento. I motori con rotore-a fessura profonda e a doppia-gabbia di scoiattolo-hanno tali prestazioni di avviamento. Oggi la signora parlerà con tutti dei motori-con rotore a scanalatura profonda.

Motori a induzione con scanalatura profonda-

Per migliorare l'effetto pelle, la forma della fessura del rotoremotori a induzione-con scanalature profondeè profondo e stretto, con un rapporto tra profondità della fessura e larghezza della fessura compreso tra 10 e 12. Quando la corrente scorre attraverso le barre del rotore, il flusso di dispersione collegato alla parte inferiore delle barre è molto maggiore di quello collegato alla parte di apertura della fessura. Pertanto, se la barra viene considerata come una connessione parallela di diversi piccoli conduttori divisi lungo l'altezza della fessura, i piccoli conduttori più vicini al fondo della fessura hanno una reattanza di dispersione maggiore e più sono vicini all'apertura della fessura, minore è la reattanza di dispersione.

Durante l'avviamento, a causa dell'elevata frequenza della corrente del rotore e della grande reattanza di dispersione, la distribuzione della corrente in ogni piccolo conduttore dipende dalla reattanza di dispersione-maggiore è la reattanza di dispersione, minore è la corrente di dispersione. Pertanto, sotto l'azione della stessa forza elettromotrice indotta dal flusso principale del traferro, la densità di corrente vicino al fondo della barra sarà molto piccola e sarà maggiore più vicino all'apertura della fessura.

A causa dell'effetto pelle, la maggior parte della corrente viene convogliata nella parte superiore della barra e la parte della barra nella parte inferiore della fessura svolge un ruolo molto piccolo. Questo effetto equivale a ridurre l'altezza e l'area della sezione trasversale-della barra, quindi la resistenza del rotore aumenta, soddisfacendo il requisito di grande resistenza durante l'avviamento. Quando il motore termina l'avviamento e funziona normalmente, poiché la frequenza della corrente del rotore è molto bassa, la reattanza di dispersione dell'avvolgimento del rotore è molto inferiore alla resistenza del rotore. Pertanto, la distribuzione della corrente in ciascun piccolo conduttore menzionato in precedenza è determinata principalmente dalla resistenza.

Poiché la resistenza di ciascun piccolo conduttore è uguale, la corrente nella barra sarà distribuita uniformemente, quindi l'effetto pelle praticamente scompare e la resistenza della barra del rotore diventa nuovamente piccola, vicino alla resistenza CC. Si può vedere che la resistenza del rotore durante il normale funzionamento diventerà automaticamente piccola, ottenendo così l'effetto di ridurre la perdita di rame e migliorare l'efficienza.

Qual è l'effetto pelle?

L'effetto pelle si riferisce al fenomeno per cui quando la corrente alternata passa attraverso un conduttore, la corrente si concentra sulla superficie del conduttore. Quando la corrente o la tensione vengono trasmesse in un conduttore da elettroni ad alta frequenza, si raccolgono sulla superficie dell'intero conduttore invece di essere distribuite uniformemente sull'intera area della sezione trasversale del conduttore.

L'effetto pelle influisce non solo sulla resistenza del rotore ma anche sulla reattanza di dispersione del rotore. Dal percorso del flusso di dispersione nella fessura si può vedere che la corrente che passa attraverso un certo piccolo conduttore genera solo un flusso di dispersione dal piccolo conduttore all'apertura della fessura, non dal piccolo conduttore al fondo della fessura, perché quest'ultimo non è collegato alla corrente. Pertanto, per la stessa intensità di corrente, quanto più ci si avvicina al fondo della fessura, maggiore è il flusso di dispersione, e quanto più si è vicini all'apertura della fessura, minore è il flusso di dispersione. Si può vedere che quando l'effetto pelle comprime la corrente nella barra verso l'apertura della fessura, il flusso di dispersione della fessura generato dalla stessa corrente viene ridotto, quindi la reattanza di dispersione della fessura viene ridotta. Pertanto, l'effetto pelle aumenta la resistenza del rotore e diminuisce la reattanza di dispersione del rotore.

L'intensità dell'effetto pelle dipende dalla frequenza della corrente del rotore e dalla dimensione della fessura. Maggiore è la frequenza e più profonda è la forma della fessura, più significativo è l'effetto pelle. Per lo stesso rotore, frequenze diverse determinano effetti diversi dell'effetto pelle e quindi parametri del rotore diversi. Per questo motivo, la resistenza del rotore e la reattanza di dispersione durante il normale funzionamento e l'avviamento devono essere rigorosamente distinte e non confuse. Per la stessa frequenza, l'effetto pelle del rotore a fessura profonda- è molto forte, ma per il rotore a gabbia di scoiattolo-con una struttura comune, anche l'effetto pelle ha un certo impatto. Pertanto, anche per il rotore a gabbia di scoiattolo-con una struttura comune, i parametri del rotore durante l'avvio e il funzionamento devono essere calcolati separatamente.

Sebbene la reattanza di dispersione del rotore del motore a induzione con slot profondo- sia ridotta a causa dell'effetto pelle grazie alla forma dello slot del rotore molto profondo, è comunque maggiore di quella del motore ordinariomotore a gabbia-di scoiattolodopo la riduzione. Pertanto, il fattore di potenza e la coppia massima del motore a fessura profonda-durante il funzionamento sono leggermente inferiori a quelli del normale motore a induzione a gabbia di scoiattolo-.