Muuttuvan taajuuden virtalähteen yleistymisen myötä moottoreiden käynnistysongelmasta on tullut helppo ratkaista, mutta tavallisilla virtalähteillä moottoreiden käynnistysongelmaoravahäkkiroottoriAsynkroniset moottorit ovat aina olleet ongelma. Asynkronisten moottoreiden käynnistys- ja käyntiominaisuuksien analyysistä voidaan nähdä, että käynnistysmomentin lisäämiseksi ja käynnistysvirran vähentämiseksi roottorin resistanssin on oltava suurempi. Kun taas moottori on käynnissä, roottorin kuparihäviön vähentämiseksi ja moottorin hyötysuhteen parantamiseksi roottorin resistanssin on oltava pienempi. Tämä on ilmeinen ristiriita.
Käämityllä roottorilla varustetuissa moottoreissa tämä vaatimus täyttyy hyvin, koska vastus voidaan kytkeä sarjaan käynnistyksen aikana ja sitten irrottaa käytön aikana. Käämityllä roottorilla varustetulla asynkronimoottoreilla on kuitenkin monimutkainen rakenne, korkeat kustannukset ja hankala huolto, mikä rajoittaa sen käyttöä jossain määrin; tämä saa ihmiset aloittamaan oravan häkin roottorin uran muodosta.asynkroninen moottorija yritä käyttää "ihovaikutusta" saavuttaaksesi suuren käynnistysvastuksen ja pienen vastuksen käytön aikana. Syväuraisilla ja kaksoisorahäkkimoottoreilla on tämä käynnistyskyky. Tänään puhutaan syväuraisista roottorimoottoreista.
Syväurainen asynkroninen moottori
Ihovaikutuksen tehostamiseksi syväuraisen asynkronisen moottorin roottorin uran muoto on syvä ja kapea, ja uran syvyyden ja uran leveyden suhde on välillä 10–12. Kun virta kulkee roottorin tankojen läpi, tankojen pohjaan liittyvä vuotovirta on paljon suurempi kuin uran aukkoon liittyvä vuotovirta. Jos siis tankoja pidetään useana rinnan kytkettynä pienenä johtimena, jotka on jaettu uran korkeuden suuntaisesti, uran pohjaa lähempänä olevilla pienillä johtimilla on suurempi vuotoreaktanssi, ja mitä lähempänä uran aukkoa ne ovat, sitä pienempi on vuotoreaktanssi.
Käynnistyksen yhteydessä, koska roottorin virran taajuus on korkea ja vuotoreaktanssi suuri, virran jakautuminen kussakin pienessä johtimessa riippuu vuotoreaktanssista. Mitä suurempi vuotoreaktanssi on, sitä pienempi on vuotovirta. Tällä tavoin ilmaraon päämagneettivuon indusoiman saman potentiaalin vaikutuksesta virrantiheys tankojen uran pohjan lähellä on hyvin pieni, ja mitä lähempänä uran aukkoa ollaan, sitä suurempi on virrantiheys.
Ihovaikutuksen vuoksi, kun suurin osa virrasta on puristunut johdinkiskon yläosaan, uran pohjalla olevan johdinkiskon rooli on hyvin pieni, mikä vastaa johdinkiskon korkeuden ja poikkileikkauksen pienenemistä, joten roottorin resistanssi kasvaa ja täyttää käynnistyksen yhteydessä tarvittavan suuren resistanssin vaatimuksen. Kun moottori käynnistetään ja moottori käy normaalisti, roottorin virran matalataajuuden vuoksi roottorin käämityksen vuotoreaktanssi on paljon pienempi kuin roottorin resistanssi, joten virran jakautuminen edellä mainituissa pienissä johtimissa määräytyy pääasiassa resistanssin perusteella.
Koska jokaisen pienen johtimen resistanssi on yhtä suuri, virta johdintangossa jakautuu tasaisesti, joten ihovaikutus käytännössä katoaa ja roottorin johdintangon resistanssi pienenee jälleen lähelle tasavirtavastusta. Voidaan nähdä, että roottorin resistanssi pienenee automaattisesti normaalin toiminnan aikana, mikä vähentää kuparihäviötä ja parantaa hyötysuhdetta.
Mikä on ihovaikutus?
Ihoilmiötä kutsutaan myös ihoilmiöksi. Kun vaihtovirta kulkee johtimen läpi, virta keskittyy johtimen pinnalle. Tätä ilmiötä kutsutaan ihoilmiöksi. Kun virta tai jännite johdetaan johtimessa korkeamman taajuuden elektronien kanssa, se kerääntyy koko johtimen pinnalle sen sijaan, että se jakautuisi tasaisesti koko johtimen poikkileikkausalueelle.
Ihovaikutus ei vaikuta ainoastaan roottorin resistanssiin, vaan myös roottorin vuotoreaktanssiin. Uran vuotovuon reitistä voidaan nähdä, että pienen johtimen läpi kulkeva virta tuottaa vuotovuon vain pienestä johtimesta uraan, mutta ei pienestä johtimesta uran pohjaan, koska jälkimmäisellä ei ole yhteyttä virtaan. Tällä tavoin samalla virralla, mitä lähempänä uran pohjaa, sitä enemmän vuotovuotta syntyy, ja mitä lähempänä uraa, sitä vähemmän vuotovuotta syntyy. Voidaan nähdä, että kun ihovaikutus puristaa johtimessa olevaa virtaa uraan, saman virran synnyttämä uran vuotovuo pienenee, joten uran vuotoreaktanssi pienenee. Näin ihovaikutus lisää roottorin resistanssia ja vähentää roottorin vuotoreaktanssia.
Ihovaikutuksen voimakkuus riippuu roottorin virran taajuudesta ja uran koosta. Mitä korkeampi taajuus ja syvempi ura, sitä merkittävämpi ihovaikutus on. Samalla roottorilla, jos taajuus on erilainen, ihovaikutus on erilainen ja myös roottorin parametrit ovat erilaiset. Tästä syystä roottorin resistanssi ja vuotoreaktanssi normaalikäytön ja käynnistyksen aikana on erotettava toisistaan tarkasti, eikä niitä saa sekoittaa keskenään. Samalla taajuudella syväuraisten roottorien ihovaikutus on erittäin voimakas, mutta ihovaikutuksella on tietty vaikutus myös tavanomaisen rakenteen omaavissa oikukkaroottoreissa. Siksi jopa tavanomaisen rakenteen omaavan oikukkaroottorin roottorin parametrit käynnistyksen ja käytön aikana tulisi laskea erikseen.
Syvän uran roottorin vuotoreaktanssiasynkroninen moottoriroottorin syvän uran muodon vuoksi pintavaikutus pienentää reaktanssia, mutta pienennyksen jälkeen roottorin vuotoreaktanssi on edelleen suurempi kuin tavallisen oikosulkumoottorin. Siksi syvän uran moottoreiden tehokerroin ja suurin vääntömomentti ovat hieman pienemmät kuin tavallisten oikosulkumoottorien.
Julkaisun aika: 05.07.2024