Sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi muuntavaa konetta kutsutaan sähkömoottoriksi. Ne ovat rakenteeltaan yksinkertaisia, helppokäyttöisiä, edullisia, tehokkaita, vähän huoltoa vaativia ja luotettavia. Kolmivaiheiset oikosulkumoottorit ovat yksi muuntyyppisistä sähkömoottoreista ja eroavat niistä. Tärkein ero on, että roottorin käämityksestä ei ole sähköistä yhteyttä mihinkään syöttölähteeseen. Roottoripiirin tarvittava virta ja jännite saadaan staattorikäämityksestä tulevalla induktiolla. Tästä syystä sitä kutsutaan oikosulkumoottoriksi. Tässä artikkelissa kuvataan oravanhäkkimoottori, joka on yksi kolmivaiheisten oikosulkumoottorien tyypeistä.
Mikä on oravahäkkimoottori?
Määritelmä: Oikopyörämoottori on yksi induktiomoottorityypeistä. Liikettä luodakseen se kovettaa sähkömagnetismia. Koska ulostuloakseli on kytketty roottorin sisäkomponenttiin, joka näyttää häkiltä. Tästä syystä sitä kutsutaan oikopyöräksi. Roottorin kaksi päätykappaletta, eli pyöreän muotoisia, on yhdistetty toisiinsa roottorin sauvoilla. Nämä toimivat staattorin tuottaman sähkömagneettisen voiman (SMV) perusteella. Tämä sähkömagneettinen voima syntyy myös ulkokotelossa, joka on valmistettu laminoiduista metallilevyistä ja langasta. Minkä tahansa induktiomoottorin kaksi pääosaa ovat staattori ja roottori. Oikopyörä on yksinkertainen menetelmä sähkömagneettisen induktiovaikutuksen aikaansaamiseksi. Alla on esitetty 4-napainen oikopyörämoottori.
Oravahäkin induktiomoottorin toimintaperiaate
Orava-induktiomoottorin toiminta perustuu sähkömagnetismin periaatteeseen. Kun staattorikäämitykseen syötetään kolmivaiheinen vaihtovirta, se tuottaa pyörivän magneettikentän (RMF), jonka nopeus on nimeltään synkroninen nopeus. Tämä RMF aiheuttaa jännitteen indusoitumisen roottorin sauvoihin. Näin ollen virta kulkee niiden läpi. Näiden roottorivirtojen ansiosta syntyy itsemagneettinen kenttä, joka on vuorovaikutuksessa staattorikentän kanssa. Periaatteen mukaisesti roottorikenttä alkaa vastustaa syytään. Kun RMF saavuttaa roottorin momentin, roottorin virta laskee nollaan. Tällöin roottorin ja RMF:n välillä ei olisi suhteellista momenttia.
Näin ollen roottoriin kohdistuu nolla-tangentiaalinen voima, joka pienenee hetkeksi. Tämän roottorin momentin pienenemisen jälkeen roottorin virta indusoituu uudelleen RMF:n ja roottorin välisen suhteellisen liikkeen rekonstruoinnin seurauksena. Näin roottorin pyörimiseen vaikuttava tangentiaalinen voima palautuu ja alkaa seurata RMF:ää. Tässä tapauksessa roottori ylläpitää vakionopeutta, joka on pienempi kuin RMF:n nopeus ja synkroninen nopeus. Tässä RMF:n ja roottorin nopeuden välinen ero mitataan luiston muodossa. Roottorin lopullinen taajuus saadaan kertomalla luiston taajuus ja syöttötaajuus.
Oravahäkkimoottorin rakenne
Oikosulkumoottorin rakentamiseen tarvittavia osia ovat staattori, roottori, tuuletin ja laakerit. Staattori koostuu mekaanisesti ja sähköisesti 120 asteen välein olevasta kolmivaihekäämityksestä, jossa on metallikotelo ja -sydän. Jotta vaihtovirran synnyttämä vuo kulkisi pienellä reluktanssilla, käämi on asennettu laminoituun rautasydämeen.
Roottori muuntaa annetun sähköenergian mekaaniseksi tehoksi. Akseli, ydin ja oikosuljetut kuparitangot ovat roottorin osia. Hystereesin ja pyörrevirtojen välttämiseksi, jotka johtavat tehohäviöön, roottori on laminoitu. Ja jumiutumisen estämiseksi johtimet on vinossa, mikä auttaa myös saavuttamaan hyvän muuntosuhteen.
Roottorin takaosaan kiinnitetty lämmönvaihtoa varten tarkoitettu tuuletin auttaa pitämään moottorin lämpötilan tietyn rajan alapuolella. Moottorissa on laakerit tasaisen pyörimisen varmistamiseksi.
Oravahäkkimoottorin ja liukurengasmoottorin välinen ero.
Edut
Oravahäkkimoottorin etuihin kuuluvat seuraavat
Yksinkertainen ja kestävä rakenne.
Alhaiset alkukustannukset sekä ylläpitokustannukset.
Säilyttää vakionopeuden.
Ylikuormituskapasiteetti on korkea.
Yksinkertainen aloitusjärjestely.
Korkea tehokerroin.
Alhainen roottorin kuparihäviö.
Korkea hyötysuhde.
Haitat
Oravahäkkimoottorin haittoja ovat seuraavat.
Moottori
Korkea käynnistysvirta
Erittäin herkkä syöttöjännitteen vaihteluille
Alhainen tehokerroin kevyillä kuormilla.
Nopeuden hallinta on erittäin vaikeaa
Erittäin huono käynnistysmomentti alhaisen roottorin resistanssin vuoksi.
Julkaisun aika: 26. kesäkuuta 2024