Motor za kletko veverice

Slika 1. Shematski motorični reprezentaciji veverice kletka. Vir: Wikimedia Commons.

Kaj je motor s kletkami veverice?

Motor za kletko veverice je indukcijski električni motor, katerega vrtljivi ali rotorski del je sestavljen z nizom prevodnih palic, vzporedno z osno smeri in razporejene v valjasti obliki okoli osi.

Ta oblika se spominja kletke kot tiste, ki se uporabljajo za lov veveric na severnoameriškem starem zahodu, od tod tudi ime. So tudi najcenejši, trpežni in manjši vzdrževanje, zaradi pomanjkanja premoga, ščetk ali kolektorjev v rotorju, ki se ni treba električno povezati z nobenim virom zunanjega toka.

Prvi rotacijski poljski motorji sta med letoma 1885 in 1886 zasnovala dva velika genija električne energije: Galileo Ferraris in Nikola Tesla. Ti motorji so bili predhodniki trenutnih motorjev v kletki veverice.

Motor za kletke veverice je izmenični tok, ki je lahko trifazni, dvofazni ali enofazni. Glede na vrsto hrane se lahko zasnova nekoliko razlikuje, vendar je načelo delovanja vedno enako.

Motor Operacija veverinska kletka

Načelo delovanja temelji na nastanku rotacijskega magnetnega polja v središču motorja, s statičnim navijanjem na njegovem obrobju, ki se napaja z izmeničnim tokom.

To vrtljivo magnetno polje inducira tokove v palice, ki sestavljajo kletko rotorja, ti tokovi pa proizvajajo sekundarno magnetno polje, ki deluje s primarnim poljem, pri čemer ustvari navor ali trenutek na rotorju.

Ključ do delovanja je v proizvodnji vrtljivega magnetnega polja, pravokotno na osi vrtenja. To vrtljivo polje izvaja magnetno torzijsko silo na vzdolžnih palicah kletke, ko tok kroži.

Za ustvarjanje toka v prevodnih palicah, vzporedni z osi vrtenja kletke, ni potreben zunanji tok, saj samo rotacijsko polje z magnetno indukcijo lahko povzroči tok na kletkah.

Vam lahko služi: toplotno ravnovesje: enačbe, aplikacije, vaje

Da dokler obstaja razlika med hitrostjo vrtenja magnetnega polja in hitrostjo vrtenja rotorja.

Vrteče se magnetno polje v trifaznem motorju

Motorji za kletke veverice so lahko trifazni ali enofazni. V primeru trifaznega motorja, to je tisti, ki deluje z izmeničnim tokom treh faz, vsaka faza napreduje na prejšnjo v 120 °, torej tretjina obdobja.

Slika 2.- Animacija, ki prikazuje rotacijsko magnetno polje, ki je posledica prekrivanja posameznih polj treh zastarelih 120 ° in se hrani trifazni tok. Vir: Wikimedia Commons.

V vsakem električnem motorju se razlikujeta dva dela:

• Stator, Periferni del motorja, ki je določen glede na njegovo ohišje.
• Rotor, Osrednji rotacijski del motorja.

V statorju je paket reže in emajliranih listov (da bi se izognili parazitskim ali fucault tokovi) in visoka magnetna prepustnost.

Utori prehajajo kable, prekrite z izolacijskim lakom, ki tvorijo vsaj tri navitja ali tuljave, zastarele v 120 °. Tri tuljave se dovajajo s trifaznim izmeničnim tokom in vsaka faza je napredovala tudi v 120 ° glede na prejšnjo.

V vsakem trenutku superpozicija magnetnih polj daje nastalo polje, pravokotno na osi vrtenja motorja. Ko čas napreduje, kombinirano magnetno polje treh tuljav ohranja svojo amplitudo, vendar se njegova smer vedno pravokotno na rotacijsko os, vrti s frekvenco, ki je enaka izmeničnemu toku, običajno med 50 in 60 Hz.

Rotor v kletki veverice

Sestavljen je iz dveh vodnikov, povezanih z osmimi ali več vzdolžnimi prevodnimi palicami, vzporedno z rotacijsko osi.

Slika 3. Rotor v kletki veverice. Vir: Wikimedia Commons.

Navor na rotorju

Če želite razumeti, kako rotacijsko polje proizvaja navor na kletki, si lahko predstavljate minimalno kletko, sestavljeno iz dveh diametralno nasprotnih vzdolžnih palic.

Vam lahko služi: elektromagnetna energija: formula, enačbe, uporabe, primeri

Ko je ta kletka prvotno v mirovanju in zahvaljujoč elektromocijski sili, vrtljivo polje, ki jo prečka. Ker pa so palice na njihovih koncih kratkoročno s prevodnim obročem, se vzpostavi trenutni obtok med nasprotnimi palicami.

Po drugi strani, ker se palice gibljejo glede na polje statorja, se na njih pojavi sila magnetnega izvora, znana kot Lorentzova sila, ki je pravokotna na radialno polje statorja in smer toka v vsakem bar.

Za tok in navor na palicah je potrebno, da imajo relativno gibanje glede na radijsko magnetno polje, proizvedeno v statorju.

Zato je hitrost vrtenja kletke vedno manjša od hitrosti magnetnega polja. Zaradi tega pomanjkanja sinhronije med rotorjem in poljem je to asinhroni motor.

V vsaki vrstici je torej nekaj nasprotnih sil, ki proizvaja navor na poenostavljeni kletki in na enak način s kletkami več kot dveh palic.

Rotor železnega jedra

Izboljšanje je sestavljeno iz namestitve kletke, vgrajene v postavljene valjane in emajlirane diske, izdelane iz materiala z visoko magnetno prepustnostjo, kot je železo.

Namen je pomnožiti intenzivnost magnetnih polj, ki jih proizvajata stator in sam rotor. Zahvaljujoč interakciji med tema dvema poljima se navor proizvede na rotorju.

Izkušnje so pokazale, da če imajo kletke palice nekaj poševnosti glede na osi vrtenja, ima motor mehkejše delovanje z manj vibracij.

Večja obremenitev v rotorju, hitrost drsenja rotorja glede na hitrost vrtenja magnetnega polja statorja raste tudi. Zato se največji tokovi in ​​največji navori pojavijo, ko je rotor zaklenjen, zato lahko preobremenjeni motor utrpi pregrevanje in zato poškoduje lake in izolacijske emajle tuljav in plošč, ki sestavljajo jedra statorja in rotorja.

Lahko vam služi: kakšna je številka Prandtl? (Vrednosti v plinih in tekočinah)

Motorne aplikacije veverica kletka

Za industrijske aplikacije so prednostni trifazni motori za veverice. Manj priporočajo za domače namene, pri katerih je prednostna asinhrona enofazna motor, saj trifazni tok na splošno ne dosega rezidenc.

Centrifugalne črpalke

V kletki veverice so prednostni za centrifugalne črpalke.

Toroni in rezkalni stroji

Idealni so tudi v velikih strugah in rezkalnih strojih, pa tudi v panogah, kjer so potrebni transportni in pihalni pasovi.

Rez in troh listov 

Te vrste motorjev so primerne za težko industrijo trokalov in striženje kovinskih listov.

Prednosti

Motorji za kletke veverice imajo številne prednosti pred drugimi vrstami električnih motorjev:

1. V enakosti moči so motori za kletke veverice bolj kompaktne in manjše teže kot sinhroni motorji.
2. So popolnoma razširljivi, to je, da jih je mogoče zgraditi od majhnih do zelo velikih.
3. Navor navor ali vrtenje motorjev veverice je na splošno višji kot pri drugih vrstah motorjev, zelo primeren za veliko uporabo.
4. Učinkovitost trifaznih motorjev veverice je večja od 70%. Asinhroni motorji z enofaznimi motorji imajo nižjo zmogljivost, vendar vedno višji od motorjev z neposrednim tokom.
5. Zaradi razvoja električne elektronike je mogoče v elektronski obliki nadzorovati hitrost takšnih motorjev, pri čemer spreminja frekvenco toka.

Slabosti

Med glavnimi pomanjkljivostmi je mogoče navesti:

1. V času začetka imajo indukcijski motorji veliko povpraševanje po toku, zato niso označeni za aplikacije, v katerih se mora motor nenehno zagnati in ustaviti, saj bi to pomenilo preobremenitev v električnem sistemu.
2. Tudi ko Power Electronics napreduje, njegova hitrost vrtenja ni tako nadzorovana kot hitrost prehodnih motorjev.

Reference

1. Asinhroni ali indukcijski stroji. Okrevano od: Bibing.nas.je
2. Martínez J. Deli indukcijskega motorja in njegovo načelo delovanja. Pridobljeno iz: Machineafers4.Datoteke.WordPress.com
3. Rosales J. Električni motorji za industrijo. Pridobljeno od: USMP.Edu.pe
4. Wikipedija. Kletka veverice. Okrevano od: je.Wikipedija.com
5. Wikipedija. Asinhroni motor. Okrevano od: je.Wikipedija.com