روتور موتور القایی با روتور فاز: کاربرد در ماشین‌های ناهمزمان

2024 نویسنده: Erin Ralphs | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-02-19 14:59

موتور القایی یک ماشین الکتریکی است که برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی طراحی شده است. طراحی از چندین قسمت تشکیل شده است اما امروز فقط قسمت متحرک الکتروموتور - روتور را در نظر می گیریم همچنین به نحوه چیدمان روتور موتور القایی با روتور فاز می پردازیم.

طراحی روتور

بیشتر اوقات، دستگاه روتور یک موتور القایی به این شکل است: روتور یک شفت فولادی است که روی آن صفحات فولاد الکتریکی ناهمسانگرد نورد سرد فشرده شده است. روتور از صفحاتی ساخته شده است که توسط لایه ای از فیلم اکسید از یکدیگر جدا شده اند. این برای کاهش جریان های گردابی که بر راندمان موتور تأثیر می گذارد، ضروری است.

انواع سیم پیچ روتور موتور القایی

بعد، یک نکته دیگر را تحلیل خواهیم کرد. ما باید دریابیم که سیم پیچ های روتور یک موتور القایی چیست، برای چیست، انواع، ویژگی های طراحی و همچنین روش های تخمگذار.2 نوع سیم پیچ روتور وجود دارد: روتور قفس سنجابی و روتور فاز. روتور قفس سنجابی رایج‌تر است، عملکرد آن ارزان‌تر از روتور فاز است.

موتورهایی با چنین روتوری نسبت به روتور فاز نیاز به تعمیر و نگهداری کمتری دارند. روتور فاز کمتر مورد استفاده قرار می گیرد، در اجرا کمی گران تر است و همچنین به دلیل وجود حلقه های لغزش نیاز به تعمیر و نگهداری مکرر دارد. در ادامه مشخص خواهد شد که چرا مهندسان این طرح را معرفی کردند. حالا بیایید به طور خاص در مورد هر روتور صحبت کنیم.

روتور قفس سنجاب

روی روتور یک موتور الکتریکی ناهمزمان سیم پیچ هایی وجود دارد که در شیارها پر شده یا لحیم می شوند. برای ماشین های با توان کم و متوسط، مواد سیم پیچ معمولا آلومینیوم و برای ماشین های قوی تر، مس است. این برای ایجاد یک آهنربای الکتریکی ضروری است که همانطور که گفته شد، شار مغناطیسی دوار را دنبال می کند. روتور تحت تأثیر میدان مغناطیسی در حال چرخش در فضا مغناطیسی می شود.

به این ترتیب معلوم می شود که روتور میدان مغناطیسی خاص خود را دارد که به قولی از میدان مغناطیسی دوار واقع در استاتور پیروی می کند.این طرح از سیم پیچ های روتور "قفس سنجاب" نامیده می شود. قفس سنجاب در تماس مستقیم با روتور است و مانند یک ترانسفورماتور، یک میدان مغناطیسی بر روی آن القا می شود و بر این اساس، یک نیروی محرکه الکتریکی خاص. با وجود این، ولتاژ صفر است. جریان روتور یک موتور القایی بسته به بار مکانیکی روی شفت متفاوت است. هرچه بار بیشتر باشد، جریان در سیم پیچ های روتور بیشتر می شود.

روتور فاز

قسمت اصلی سازه مانند روتور قفس سنجاب قرار گرفته است. همه همان شفت فولادی است که روی آن صفحات فولادی الکتریکی با شیارها فشرده می شود. یکی از ویژگی های روتور یک موتور ناهمزمان با روتور فاز، وجود سیم پیچی نه آبگرفتگی یا لحیم شده، بلکه یک سیم پیچ مسی معمولی مانند استاتور در شیارها است. این سیم‌پیچ‌ها به ستاره متصل هستند.

یعنی همه انتها در یک پیچ قرار دارند و 3 انتهای باقیمانده به شکل حلقه‌های لغزنده بیرون آورده می‌شوند. روتور فاز برای محدود کردن جریان راه اندازی ساخته شده است. برس های مس-گرافیت به حلقه های لغزنده متصل می شوند که روی آنها می لغزند. سپس، کنتاکت‌ها معمولاً از برس‌ها در جعبه‌ای با مارک خارج می‌شوند، جایی که جریان راه‌اندازی توسط رئوستات یا رئوستات مایع با تغییر عمق غوطه‌ور شدن الکترودها در الکترولیت تنظیم می‌شود.

همانطور که قبلاً ذکر شد، این اندازه گیری به شما امکان می دهد جریان راه اندازی را محدود کنید. برای کاهش سایش برس، موتورهای الکتریکی مدرن به طرحی مجهز شده اند که پس از راه اندازی، برس ها را خم کرده و تمام سیم پیچ ها را به یکدیگر متصل می کند. وقتی موتور خاموش می شود، برس ها به جای خود باز می گردند.

ویژگی های نگهداری درایو با روتور فاز

تعمیر و نگهداری روتور یک موتور القایی با روتور فاز، بازرسی منظم برس ها، حلقه های لغزنده، بررسی وضعیت یا سطح مایع در رئوستات است. همچنین ارزش بازرسی الکترودهای غوطه ور را دارد. با توجه به نتایج بازرسی روتور ناهمزمانموتور با روتور فاز، در صورت لزوم، برس ها باید تعویض شوند، اما صنعتگران هنوز هم بلافاصله توصیه می کنند که حلقه های لغزنده و حفره ای که حلقه ها در آن قرار دارند را با پارچه پاک کنید. از آنجایی که ماده ساینده رسانای الکتریکی است، خطر خرابی یا حتی اتصال کوتاه را ایجاد می کند.

اگر حلقه های لغزنده پوشیده شده اند، آنها را تعویض کنید. اگر حلقه ها خیلی سریع فرسوده شوند، به این معنی است که برس ها از مواد اشتباه استفاده شده اند. آنها ممکن است پوسته هم داشته باشند، اما آنها را از بین می برند و سپس در چند پاس آسیاب می کنند تا سطح مجاور برس ها صاف باشد. این کار روی ماشین تراش برای حفظ تراز انجام می شود.

سرعت چرخش

تعداد جفت‌های قطب، سرعت روتور موتور القایی را تنظیم می‌کند، زمانی که مستقیماً به شبکه ما متصل می‌شود، بیشتر از 3000 فوت نیست. این به دلیل فرکانس شبکه 50 هرتز است. با این سرعت است که شار مغناطیسی در استاتور موتور الکتریکی می چرخد. روتور پشت آن کمی دیر است و به همین دلیل موتور ناهمزمان است. تاخیر از نظر ساختاری تعیین می شود و برای هر موتور جداگانه تنظیم می شود.

با 1 جفت قطب، سرعت چرخش میدان مغناطیسی 3000 دور در دقیقه، با 2 جفت قطب - 1500 دور در دقیقه، با 4 - 750 دور در دقیقه خواهد بود. در صورت نیاز به افزایش یا تنظیم تعداد دور در دقیقه بدون ایجاد تغییرات قابل توجه، مبدل فرکانس در طرح تعبیه می شود. مبدل فرکانس می تواند هر دو 100 و 200 هرتز را تولید کند. برای پیدا کردن سرعت، استفاده کنیدفرمول (6050)/1=3000، که در آن:

• 1 – تعداد جفت قطب؛

• 60 - ثابت؛

• 50 - فرکانس؛

• 3000 - چرخش در دقیقه میدان مغناطیسی در یک فرکانس معین.

فرض کنید می توانیم فرکانس برخی از موتورها را تنظیم کنیم و آن را به 75 هرتز برسانیم. بیایید از فرمول برای یافتن سرعت چرخش استفاده کنیم: 1/(6075)=4500 دور در دقیقه. اکنون ما این واقعیت را از هم جدا کرده ایم که سرعت روتور یک موتور القایی به خود روتور بستگی ندارد، بلکه به تعداد جفت قطب ها بستگی دارد.

در پایان، می خواهیم بگوییم که در نسخه خانگی، ماشین های الکتریکی با روتور فاز عملاً هرگز یافت نمی شوند. این ماشین ها برای استفاده صنعتی در مکان هایی که افت ولتاژ نامطلوب است در نظر گرفته شده است. این امر در مورد ماشین‌های بزرگ نیز صدق می‌کند که جریان راه‌اندازی آن‌ها می‌تواند تا ۲۰ برابر جریان نامی باشد. نصب چنین ماشین هایی به معنای صرفه جویی در منابع و هزینه در هنگام نصب است. سرعت چرخش تحت تأثیر کدام روتور در موتور ناهمزمان نیست: با روتور فاز یا قفس سنجابی.