Зі зростанням популярності джерел живлення зі змінною частотою, проблему запуску двигунів стало легко вирішити, але для звичайних джерел живлення запуск...Ротор з короткозамкненим роторомАсинхронні двигуни завжди були проблемою. З аналізу пускових та робочих характеристик асинхронних двигунів видно, що для збільшення пускового моменту та зменшення струму під час пуску опір ротора повинен бути більшим; тоді як під час роботи двигуна, щоб зменшити втрати в міді ротора та підвищити ККД двигуна, опір ротора повинен бути меншим; це очевидне протиріччя.
Для двигунів з фазним ротором, оскільки резистор можна підключати послідовно під час запуску, а потім знімати під час роботи, ця вимога добре виконується. Однак асинхронний двигун з фазним ротором має складну структуру, високу вартість та незручне обслуговування, що певною мірою обмежує його застосування; це спонукає людей виходити з форми пазу ротора, як у короткозамкненому роторі.асинхронний двигуні спробуйте використати «скін-ефект» для досягнення великого пускового опору та малого опору під час роботи. Двигуни з глибоким пазовим та подвійним короткозамкненим ротором мають такі пускові характеристики. Сьогодні давайте поговоримо про двигуни з глибоким пазовим ротором.
Асинхронний двигун з глибоким пазом
Для посилення скін-ефекту форма паза ротора асинхронного двигуна з глибокими пазами є глибокою та вузькою, а співвідношення глибини паза до ширини паза знаходиться в діапазоні 10-12. Коли струм проходить через стрижні ротора, потік витоку, пов'язаний з дном стрижнів, значно більший, ніж потік витоку, пов'язаний з отвором паза. Тому, якщо розглядати стрижні як низ малих провідників, розділених вздовж висоти паза, з'єднаних паралельно, то малі провідники ближче до дна паза матимуть більший реактивний опір витоку, а чим ближче до отвору паза, тим менший реактивний опір витоку.
Під час запуску, оскільки частота струму ротора висока, а реактивний опір витоку великий, розподіл струму в кожному малому провіднику залежатиме від реактивного опору витоку. Чим більший реактивний опір витоку, тим менший струм витоку. Таким чином, під дією того самого потенціалу, індукованого основним магнітним потоком повітряного зазору, щільність струму поблизу дна щілини в стрижнях буде дуже малою, і чим ближче до отвору щілини, тим більша щільність струму.
Через скін-ефект, після того, як більша частина струму стискається до верхньої частини провідної шини, роль провідної шини внизу паза дуже мала, що еквівалентно зменшенню висоти та поперечного перерізу провідної шини, тому опір ротора збільшується та відповідає вимозі великого опору під час запуску. Коли двигун запущено та він працює нормально, через низьку частоту струму ротора реактивний опір витоку обмотки ротора значно менший, ніж опір ротора, тому розподіл струму у вищезгаданих малих провідниках буде головним чином визначатися опором.
Оскільки опір кожного малого провідника однаковий, струм у провідному стрижні розподілятиметься рівномірно, тому скін-ефект практично зникає, а опір провідного стрижня ротора знову стає меншим, близьким до опору постійному струму. Видно, що під час нормальної роботи опір ротора автоматично зменшується, тим самим досягаючи ефекту зменшення втрат міді та підвищення ефективності.
Що таке скін-ефект?
Скін-ефект також називають скін-ефектом. Коли змінний струм проходить через провідник, він концентрується на його поверхні. Це явище називається скін-ефектом. Коли струм або напруга проходять через провідник з електронами вищої частоти, вони збираються на поверхні всього провідника, а не рівномірно розподіляються по площі поперечного перерізу всього провідника.
Скін-ефект впливає не лише на опір ротора, але й на реактивний опір розсіювання ротора. З траєкторії потоку розсіювання через щілину видно, що струм, що проходить через малий провідник, генерує потік розсіювання лише від малого провідника до щілини, але не від малого провідника до дна щілини, оскільки останнє не має зв'язку зі струмом. Таким чином, для одного й того ж струму, чим ближче до дна щілини, тим більше генерується поток розсіювання, і чим ближче до щілини, тим менше генерується потік розсіювання. Видно, що коли скін-ефект стискає струм у провіднику до щілини, потік розсіювання через щілину, що генерується тим самим струмом, зменшується, тому реактивний опір розсіювання через щілину зменшується. Отже, скін-ефект збільшує опір ротора та зменшує реактивний опір розсіювання ротора.
Сила скін-ефекту залежить від частоти струму ротора та розміру паза. Чим вища частота і чим глибша паза, тим значнішим буде скін-ефект. Для одного й того ж ротора, якщо частота різна, скін-ефект буде різним, і параметри ротора також будуть різними. Через це опір ротора та реактивний опір витоку під час нормальної роботи та запуску слід суворо розрізняти та не плутати. Для тієї ж частоти скін-ефект роторів з глибокою канавкою дуже сильний, але скін-ефект також має певний ступінь впливу на ротори з короткозамкненим ротором звичайної конструкції. Тому навіть для ротора з короткозамкненим ротором звичайної конструкції параметри ротора під час запуску та роботи слід розраховувати окремо.
Реактивний опір розсіювання ротора глибокої канавкиасинхронний двигунЧерез глибоку канавку ротора, реактивний опір витоку зменшується внаслідок скін-ефекту, але після зменшення реактивний опір витоку ротора все ще більший, ніж у звичайного ротора з короткозамкненим ротором. Тому коефіцієнт потужності та максимальний крутний момент двигунів з глибокою канавкою дещо нижчі, ніж у звичайних двигунів з короткозамкненим ротором.
Час публікації: 05 липня 2024 р.