Co je indukční motor s kluzným kroužkem a jeho fungování

Co je indukční motor s kluzným kroužkem a jeho fungování

An indukční motor je elektrické zařízení, které převádí elektrickou energii na mechanickou energii. Nejčastěji se používá pro průmyslové aplikace díky svému samočinnému atributu. Indukční motor s kluzným kroužkem je jedním z typů 3fázového indukčního motoru a jedná se o motor s vinutým rotorem. Z důvodu různých výhod, jako je nízký počáteční proud, vysoký rozběhový moment a vylepšený účiník, se používá v aplikacích, které vyžadují vysoký točivý moment, jeřáby a výtahy. Vinutí rotoru se skládají z většího počtu vinutí, vyššího indukovaného napětí a menšího proudu ve srovnání s rotorem s kotvou nakrátko. Vinutí jsou připojena k vnějšímu odporu pomocí sběracích kroužků, což pomáhá řídit točivý moment / rychlost motoru.

Co je indukční motor Slip Ring?

Definice: Indukční motor sběracího kroužku se označuje jako asynchronní motor, protože jeho rychlost není stejná jako synchronní rychlost rotoru. Rotor tohoto typu motoru je vinutý. Skládá se z válcového laminovaného ocelového jádra a polouzavřeného žlábku na vnější hranici pro uložení 3fázového izolovaného obvodu vinutí.




Kluzný kroužek v indukčním motoru

Kluzný kroužek v indukčním motoru



Jak je vidět na obrázku výše, rotor je navinut tak, aby odpovídal počtu pólů na statoru. Tři svorky rotoru a tři startovací svorky, které jsou spojeny sběracími kroužky, jsou připojeny k hřídeli. Cílem hřídele je přenášet mechanickou sílu.

Konstrukce

Než probereme pracovní princip sběrací kroužek Indukce motor , s vědomím konstrukce indukčního motoru sběracího kroužku je důležité. Začněme s konstrukcí, která zahrnuje dvě části: Stator a Rotor.



  • Stator
  • Rotor

Stator

Stator tohoto motoru se skládá z různých slotů, které jsou uspořádány tak, aby podporovaly konstrukci 3fázového vinutí připojeného ke 3fázovému zdroji střídavého proudu.

Rotor

Rotor tohoto motoru se skládá z válcového jádra s ocelovými lamelami. Kromě toho má rotor paralelní štěrbiny pro uložení třífázových vinutí. Vinutí v těchto drážkách jsou navzájem uspořádána v úhlu 120 stupňů. Toto uspořádání může snížit hluk a zabránit nepravidelnému pozastavení motoru.


Práce s indukčním motorem skluzu

Tento motor běží na principu Faradayův zákon elektromagnetické indukce . Když je statorové vinutí budeno napájením střídavým proudem, vytváří statorové vinutí magnetický tok. Na základě Faradayova zákona elektromagnetické indukce se indukuje vinutí rotoru a generuje proud magnetického toku. Tento indukovaný EMF vyvíjí točivý moment, který umožňuje rotaci rotoru.



Fázový rozdíl mezi napětím a proudem však nesplňuje požadavky na generování vysokého počátečního točivého momentu, protože vyvíjený točivý moment není jednosměrný. Vnější odpor vysoké hodnoty je spojen s obvodem, aby se zlepšil fázový rozdíl motoru. Výsledkem je snížení indukční reaktance a fázového rozdílu mezi I a V. V důsledku toho tato redukce pomáhá motoru generovat vysoký udávaný točivý moment. The schéma indukčního motoru sběracího kroužku je zobrazen níže.

Schéma zapojení indukčního motoru s kluzným kroužkem

Schéma zapojení indukčního motoru s kluzným kroužkem

Proč se v indukčním motoru používají kluzné kroužky?

Uklouznutí je definován jako rozdíl mezi rychlostí toku a rychlostí rotoru. Aby indukční motor produkoval točivý moment, měl by existovat alespoň nějaký rozdíl mezi rychlostí pole statoru a rychlostí rotoru. Tento rozdíl se nazývá „skluz“. Slip Ring “je elektromechanické zařízení, které pomáhá při přenosu energie a elektrických signálů ze stacionárních na rotující součásti.

Kluzné kroužky jsou také známé jako rotační elektrická rozhraní, elektrické rotační klouby, otočné čepy nebo sběrací kroužky. Někdy na základě aplikace zasouvací kroužek vyžaduje pro přenos dat větší šířku pásma. Kluzné kroužky zlepšují účinnost a výkon motoru zlepšením provozu systému a eliminací vodičů visících na kloubech motoru.

Výpočet odporu indukčního motoru skluzu

Vrchol točivého momentu nastane, pokud

r = Smax. X —— (I)

Kde, Smax = Slip při vytahovacím momentu

X = Indukčnost rotoru

r = odpor vinutí rotoru

Přidání vnějšího odporu R do rovnice (I),

r + R = (Smax) “. X —— (ii)

Z rovnice (i) a (ii),

R = r (S 'max / Smax - 1) —— (iii)

Podle definice Smaxu dostaneme Smax = 1 - (Nmax / Ns) —— (iv)

Když dáme S’max = 1 do rovnice (iii), dostaneme

R = r. (1 / Smax-1) —— (v)

Řekněme, že Ns = synchronní rychlost 1 000 ot./min a vytahovací moment se dějí při 900 otáčkách za minutu, rovnice (iv) se sníží na Smax = 0,1 (tj. 10% skluzu)

Náhradník v rovnici (v),

R = r. (1 / 0,1 - 1)

R = 9. r

„R“ se měří pomocí multimetru. Hodnota odporu 9krát vyšší než u odporu rotoru sběracího kroužku je připojena externě, aby se dosáhlo maximálního rozběhového momentu.

Řízení rychlosti indukčního motoru skluzu

Regulaci otáček tohoto motoru lze provést dvěma způsoby, které zahrnují následující.

Účinek přidání vnějšího odporu

Obecně k iniciaci těchto motorů dochází, když čerpá plné síťové napětí, které je 6 až 7krát vyšší než proud při plném zatížení. Tento vysoký proud lze řídit externím odporem zapojeným do série s obvodem rotoru. Vnější odpor funguje jako proměnný reostat během rozběhu motoru a automaticky upravuje vysoký odpor, aby získal požadovaný počáteční proud.

Vnější odpor snižuje vysoký odpor, jakmile motor dosáhne normální rychlosti, a zvýší rozběhový moment motoru. Vyladění vnějšího odporu také pomáhá při snižování proudu rotoru a statoru, ale zlepšuje účiník motoru.

Použití tyristorového obvodu

Obvod zapnutí / vypnutí tyristoru je dalším způsobem, jak řídit otáčky motoru. V této metodě je střídavý proud rotoru připojen k 3fázovému můstkovému usměrňovači a připojen k vnějšímu odporu přes filtr. Tyristor je připojen přes vnější odpor a je zapnut / vypnut při vysoké frekvenci. Poměr doby zapnutí a vypnutí odhaduje skutečnou hodnotu odporu obvodu rotoru, který pomáhá při řízení rychlosti motoru řízením charakteristik rychlosti a momentu.

Rozdíl mezi veverkovou klecí a indukčním motorem skluzu

Rozdíl mezi těmito dvěma motory je popsán níže.

Motor skluzu Motor veverkové klece
Má rotor vinutého typuJeho rotor je typu veverky
Rotor má válcovité jádro s paralelními drážkami, ve kterých má každá drážka tyčAutomaty nejsou navzájem paralelní
Konstrukce je komplikovaná kvůli sběracím kroužkům a kartáčůmKonstrukce je jednoduchá
Externí odporový obvod je spojen s motoremŽádný vnější odporový obvod, protože tyče rotoru jsou zcela štěrbinové
Počáteční točivý moment je vysokýTočivý moment je nízký
Účinnost je nízkáÚčinnost je vysoká

Výhody a nevýhody indukčního motoru s kluzným kroužkem

Výhody jsou

  • Vysoký a vynikající rozběhový moment pro podporu vysokých setrvačných zatížení.
  • Má nízký spouštěcí proud kvůli vnějšímu odporu
  • Může odebírat proud při plném zatížení, který je 6 až 7krát vyšší

Nevýhody jsou

  • Zahrnuje vyšší náklady na údržbu díky kartáčům a sběracím kroužkům ve srovnání s motorem s kotvou nakrátko
  • Složitá konstrukce
  • Vysoká ztráta mědi
  • Nízká účinnost a nízký účiník
  • Drahý než 3fázový indukční motor s veverkovou klecí

Aplikace

Některé z aplikace indukčního motoru sběracího kroužku jsou

  • Tyto motory se používají tam, kde je vyžadován vyšší točivý moment a nízký rozběhový proud.
  • Používá se v aplikacích, jako jsou výtahy, kompresory, jeřáby, dopravníky, kladkostroje a mnoho dalších

Časté dotazy

1). Co je to zasunutí elektromotoru?

Skluz je definován jako rozdíl mezi synchronní rychlostí a provozní rychlostí na stejné frekvenci.

2). Kde se používají indukční motory s kotvou nakrátko?

Používají se v odstředivých čerpadlech, velkých dmychadlech a ventilátorech, pro provoz dopravních pásů atd.

3). Co je indukční motor sběracího kroužku?

Motor s vinutým rotorem je znám jako indukční motor sběracího kroužku. Vinutí rotoru jsou také připojena přes sběrací kroužky k vnějšímu odporu.

4). Pojmenujte jednu nevýhodu indukčního motoru s kluzným kroužkem a indukčního motoru s klecovou klecí

Nevýhodou jsou vysoké ztráty mědi a nízký točivý moment

5). Jaké je použití externího odporu u indukčních motorů s kluzným kroužkem?

Vnější odpor funguje jako proměnný reostat během rozběhu motoru a automaticky upravuje vysoký odpor, aby získal požadovaný počáteční proud.

Tento článek tedy diskutuje přehled kluzného kroužku Indukční motor, rozdíl mezi indukčním motorem s kluzným kroužkem a indukčním motorem s klecovou klecí, aplikace, výhody a nevýhody. Zde je otázka, jaká je funkce indukčního motoru sběracího kroužku?