Pierścień ślizgowy a klatka wiewiórkowa w silnikach indukcyjnych: kompleksowe porównanie

Silnik indukcyjny to urządzenie elektryczne, które przekształca energię elektryczną w energię mechaniczną. W dziedzinie inżynierii elektrycznej, ze względu na samodzielne i stabilne funkcje mocy, jest szeroko stosowany jako urządzenie do jazdy dla wielu maszyn i sprzętu. Istnieją dwa rodzaje wirników: klatka wiewiórka ipierścień ślizgowy. Dzisiaj ByTune wspólnie z Tobą zrozumie, czym jest silnik indukcyjny, jak działa, i porówna konstrukcje, osiągi, zastosowania itp. dwóch typów wirników.

 

Silnik indukcyjny, znany jako silnik asynchroniczny, jest silnikiem AC. Składa się głównie z dwóch głównych części: stojana i wirnika. Ponadto zawiera również elementy pomocnicze, takie jak okładki końcowe, łożyska i wentylatory.
• Stojan: Jest to stacjonarna część silnika składająca się z rdzenia stojana, uzwojenia stojana i ramy. Uzwojenie stojana składa się z wielu regularnie ułożonych i połączonych cewek. Cewki te są osadzone w rowkach rdzenia stojana. Przepuszczając przez nie trójfazowy prąd przemienny, generowane jest wirujące pole magnetyczne.
• Rotor: Rotor jest obracającą się częścią silnika, która może generować moment obrotowy elektromagnetyczny w celu obrócenia silnika i maszyn. Najczęstszym wirnikiem jest konstrukcja „wiewiórka - klatka”, składająca się z laminowanego rdzenia i przewodzących prętów, które rozciągają się na jego długości, krótkie - okrągłe na obu końcach przez pierścienie. Jednak „wirnik rany” z poślizgiem i rezystorami zewnętrznymi jest również bardzo popularny.

 

Silnik indukcyjny składa się głównie z dwóch części: stojana i wirnika. Gdy do uzwojenia stojana nakłada się trzyfazowe prąd naprzemiennie, obracające się pole magnetyczne jest generowane wewnątrz stojana. Jego szybkość synchroniczna ns =120 f/p, gdzie:
F to częstotliwość zasilania (w Hertz, HZ).
P to liczba par biegunowych silnika.
W odniesieniu do stacjonarnego wirnika przewody wirnika wewnątrz silnika mogą wyciąć magnetyczne linie indukcyjne w celu wygenerowania indukowanej siły elektromotorycznej. Ponieważ przewody wirnika tworzą zamkniętą pętlę, indukowana siła elektromotoryczna spowoduje indukowany prąd w przewodnikach wirnika.
Zgodnie z prawem Lenza pole magnetyczne generowane przez prąd indukowany oddziałuje z obracającym się polem magnetycznym, generując moment obrotowy, który sprawia, że ​​wirnik zaczyna się obracać. Jednak wirnik zawsze obraca się z prędkością nieco niższą niż prędkość synchroniczna. Szybkość poślizgu s=ns-nr/ns (nr to prędkość obrotowa silnika indukcyjnego). Ta wartość wynosi na ogół od 1% do 5%.

 

Rotor pierścienia poślizgu

• Co to jest: Pierścień ślizgowy jest częścią silnika indukcyjnego z uzwojonym wirnikiem. Składa się z pierścieni przewodzących, szczotek, oprawek szczotek, materiałów izolacyjnych itp. Uzwojenie wirnika silnika indukcyjnego z pierścieniem ślizgowym jest uzwojeniem trójfazowym połączonym w kształcie gwiazdy, a trzy zaciski wyjściowe są odpowiednio połączone z trzema przewodzącymi pierścieniami.
• Zasada pracy: Po uruchomieniu silnika indukowana siła elektromotoryczna i prąd indukowany są generowane w uzwojeniu wirnika. Poprzez przesuwany kontakt między szczotkami a pierścieniami przewodzącymi prąd w uzwojeniu wirnika jest prowadzony do obwodu zewnętrznego. Służy to do kontrolowania początkowej regulacji prędkości, hamowania i innych operacji silnika.

Wirnik klatkowy wiewiórki

Co to jest:Klatka klatkowa to wirnik stosowany w silniku indukcyjnym klatkowym. Swoją nazwę zawdzięcza temu, że ogólny kształt uzwojenia przypomina klatkę wiewiórki. Wirnik klatkowy składa się z wielu przewodzących prętów umieszczonych w szczelinach wirnika i dwóch okrągłych pierścieni końcowych. W małych silnikach klatkowych na ogół spawane jest odlewane aluminium, natomiast w silnikach o mocy powyżej 100 kW spawane są pręty miedziane i miedziane pierścienie końcowe.

Zasada działania:Podczas pracy, po przyłożeniu do uzwojenia stojana trójfazowego prądu przemiennego, wewnątrz stojana generowane jest wirujące pole magnetyczne. To pole magnetyczne wiruje wewnątrz stojana z synchroniczną prędkością i przecina pręty przewodzące klatkowe na wirniku. Ponieważ pręty przewodzące klatkowe są zamkniętymi pętlami przewodzącymi w szczelinach wirnika, gdy wirujące pole magnetyczne przecina pręty, w prętach generowana jest indukowana siła elektromotoryczna i indukowany prąd. Napędza wirnik, aby silnik obracał się w kierunku wirującego pola magnetycznego.

Chociaż konstrukcja klatki klatkowej jest bardziej wytrzymała, wirnik z pierścieniem ślizgowym zapewnia również silnikowi indukcyjnemu z pierścieniem ślizgowym wiele korzyści, takich jak:
• Wyższy moment rozruchowy:Pierścień ślizgowy może zapewnić wysoki moment rozruchowy i współczynnik mocy poprzez wstawienie odpowiedniego rezystora do obwodu wirnika. Dlatego też, gdy w dźwigach i wciągarkach stosowane są silniki indukcyjne z pierścieniem ślizgowym, które muszą być uruchamiane pod obciążeniem, mogą one pokonać opór obciążenia i płynnie uruchomić te urządzenia.
• Niższy prąd rozruchowy:Jak wszyscy wiemy, nadmierny prąd początkowy może powodować znaczący wpływ na siatkę energetyczną. Gdy rezystor zostanie włożony do obwodu wirnika z poślizgu - pierścień, prąd początkowy spadnie. Wynika to z faktu, że gdy wzrośnie rezystancja obwodu wirnika, prąd wirnika maleje, a zgodnie z zasadą transformatora prąd stojana również odpowiednio spadnie.
• szersza prędkość - regulacja:Silnik indukcyjny poślizgu może osiągnąć regulację prędkości, zmieniając wartość rezystora połączonego w obwodzie wirnika. Jest to bardzo przydatne w niektórych urządzeniach do przetwarzania metali, takich jak tokarki i maszyny do mielenia. Gdy podłączony rezystor wzrasta, prędkość silnika maleje; I odwrotnie, gdy podłączony rezystor maleje, prędkość silnika wzrasta. Jest to coś, czego nie mogą zrobić silniki indukcyjne wiewiórki.

Z powyższej zawartości możemy stwierdzić, że z poślizgu i wiewiórki - każda z nich ma swoje cechy w silnikach indukcyjnych. Mówiąc prosto, jeśli masz wysokie wymagania dotyczące początkowego momentu obrotowego i prędkości - regulacyjnie, silnik indukcyjny poślizgu może być dla Ciebie bardziej odpowiedni. Jeśli jednak masz ścisłe wymagania dotyczące kosztów i chcesz użyć ich w sprzęcie stałym - możesz wybrać silnik indukcyjny wiewiórki.

W zastosowaniach praktycznych musimy wybrać odpowiedni typ silnika zgodnie ze specyficznymi urządzeniami przemysłowymi i wymaganiami użytkowania. A jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, nasz artykuł „Jakie jest zastosowanie pierścieni ślizgowych w alternatorze?" może być również pomocne. Jako dostawca pierścieni ślizgowych od ponad 26 lat, ByTune ma pewność, że dostarcza niezawodne pierścienie ślizgowe do każdego silnika indukcyjnego.