Asinhronski motor s faznim rotorjem: uporaba v asinhronskih strojih

asinhronski motor je električni stroj, namenjen pretvarjanju električne energije v mehansko. Konstrukcija je sestavljena iz več delov, vendar si bomo danes ogledali le gibljivi del motorja - rotor.Osredotočili se bomo tudi na to, kako je zgrajen rotor asinhronskega motorja s faznim rotorjem.

Zasnova rotorja

Najpogostejša oblika rotorja asinhronskega motorja je jeklena gred, na katero so pritisnjene hladno valjane anizotropne plošče iz električnega jekla. rotor je sestavljen iz plošč, ki so med seboj izolirane s plastjo oksidnega filma. To je bistvenega pomena za za zmanjšanje vrtinčnih tokov, ki vplivajo na učinkovitost motorja.

Vrste navitij rotorja asinhronskih motorjev

Nato bomo pregledali še eno stvar. Ugotovili bomo, kaj so rotorska navitja asinhronskih motorjev, za kaj se uporabljajo, kakšne vrste in konstrukcijske značilnosti imajo ter kako se vgrajujejo. Obstajata 2 vrsti navitja rotorja: kletka s perutnino in fazni rotor. rotor s kletko je pogostejši in cenejši za proizvodnjo kot fazni rotor.

Motorji s tem rotorjem potrebujejo manj vzdrževanja kot motorji s faznim rotorjem. Fazno navit rotor se uporablja redkeje, njegova konstrukcija je nekoliko dražja in zaradi drsnih obročev zahteva pogostejše vzdrževanje. V nadaljevanju je razvidno, zakaj so inženirji uporabili to zasnovo. Zdaj pa se podrobneje pogovorimo o vsakem rotorju.

Kratek stik rotorja

Rotor asinhronskega elektromotorja ima navitja, ki so vgrajena ali spajkana v reže. Navitja so pri strojih nizke in srednje moči običajno izdelana iz aluminija, pri strojih večje moči pa iz bakra. To je potrebno, da se ustvari elektromagnet, ki poskuša slediti vrtečemu se magnetnemu polju. Magnetno polje, ki se vrti v prostoru, magnetizira rotor.

Tako ima rotor svoje lastno magnetno polje, za katerega se zdi, da sledi vrtečemu se magnetnemu polju v statorju.Ta konstrukcija rotorskega navitja se imenuje "kletka s perutnino". Veveričja kletka je v neposrednem stiku z rotorjem in podobno kot transformator inducira magnetno polje in s tem določeno pogonsko moč. Kljub temu je napetost enaka nič. Indukcijski motor z rotorskim tokom se spreminja glede na mehansko obremenitev rotorske gredi. Večja kot je obremenitev, večji je tok, ki teče v rotorskem navitju.

Fazni rotor

Glavni del konstrukcije je zgrajen kot rotor s kletko. Gre za isto jekleno gred, na katero so pritisnjene plošče iz električnega jekla z utori. Značilnost asinhronskega motorja s faznim rotorjem je prisotnost običajnega bakrenega navitja v režah in ne litega ali spajkanega navitja kot v statorju. Ta navitja so povezana v zvezdo.

To pomeni, da so vsi konci v enem zavoju, preostali trije konci pa so speljani do kontaktnih obročkov. Za omejitev zagonskega toka je izdelan fazni rotor. Na drsni obroč so pritrjene bakreno-grafitne ščetke, ki drsijo okoli. Nato so kontakti iz ščetk običajno speljani v baterijsko polje, kjer se zagonski tok uravnava z reostatom ali tekočinskim reostatom s spreminjanjem globine potopitve elektrod v elektrolit.

Ta ukrep, kot je bilo omenjeno zgoraj, služi za omejitev zagonskega toka. Da bi zmanjšali obrabo ščetk, so sodobni elektromotorji opremljeni s konstrukcijo, ki po zagonu spočije ščetke in kratkostično poveže vsa navitja. Ko se motor ustavi, se ščetke vrnejo v prvotni položaj.

Posebnosti vzdrževanja motorja s faznim rotorjem

Vzdrževanje rotorja indukcijskega motorja s faznim rotorjem obsega redne preglede ščetk, drsnih obročkov, preverjanje stanja ali nivoja tekočine v reostatu. Vredno je pregledati tudi potopljene elektrode. Na podlagi rezultatov pregleda rotorja asinhronskih motorjev s faznim rotorjem je treba po potrebi zamenjati ščetke, vendar se obrtnikom še vedno svetuje, da kontaktne obročke in votlino, v kateri so obročki, obrišejo s krpo. Ker je abraziv električno prevoden, obstaja nevarnost okvare ali celo kratkega stika.

Če so drsni obroči obrabljeni, jih je treba zamenjati. Če so se obročki prehitro obrabili, so ščetke verjetno izdelane iz napačnega materiala. Lahko se pojavijo tudi luknje, ki jih je treba odstraniti in zbrusiti z več prehodi, da bo površina ob ščetkah gladka. Ta postopek se izvede na stružnici, da se ohrani poravnava.

Hitrost vrtenja

Hitrost rotorja asinhronskega motorja je odvisna od števila parov polov in je nastavljena na največ 3000 ko je priključen neposredno v naše omrežje. To je posledica frekvence električnega omrežja 50 Hz. To je hitrost, s katero se vrti magnetni tok v statorju motorja. Rotor za njim zaostaja, zato je motor pravzaprav asinhronski. Zakasnitev je posledica strukture in jo je treba nastaviti za vsak motor posebej.

Par z enim polom doseže hitrost 3000 vrtljajev na minuto, par z dvema poloma 1500 vrtljajev na minuto, par s štirimi poloma pa 750 vrtljajev na minuto. Če je treba število vrtljajev na minuto povečati ali prilagoditi brez večjih sprememb, se v motor vgradi frekvenčni pretvornik. Izhodna frekvenca frekvenčnega pretvornika je lahko 100 Hz ali 200 Hz. Za določitev hitrosti uporabite formulo (60*50)/1 =3000, kjer:

- 1 - število parov polov;

- 60 je konstanta;

- 50 - frekvenca;

- 3000 - število obratov magnetnega polja na minuto pri določeni frekvenci.

Recimo, da lahko prilagodimo frekvenco nekega motorja in jo povečamo na 75 Hz. Uporabimo formulo za določitev hitrosti vrtenja: 1/(60*75) = 4500 vrt/min. Zdaj smo razčlenili, da hitrost rotorja asinhronskega motorja ni odvisna od samega rotorja, temveč od števila parov polov.

Na koncu bi radi povedali, da so električni stroji s fazno navitim rotorjem v domačih aplikacijah praktično redki. Zasnovani so za industrijsko uporabo, kjer je nezaželeno, da bi bili pod napetostjo. Velja tudi za velike stroje, katerih zagonski tok je lahko tudi 20-krat večji od nazivnega. Vgradnja takšnih strojev vključuje varčevanje z viri in stroški med vgradnjo. Na hitrost vrtenja ne vpliva, ali je rotor v indukcijskem motorju rotor s faznim ali s kletko.