Fázisrotoros indukciós motor forgórésze: alkalmazás aszinkron gépekben

2024 Szerző: Erin Ralphs | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-02-19 16:35

Az indukciós motor egy elektromos gép, amelyet arra terveztek, hogy elektromos energiát mechanikai energiává alakítson. A konstrukció több részből áll, de ma csak az elektromos motor mozgó részét - a forgórészt vesszük figyelembe. Arra is figyelni fogunk, hogy a fázisrotoros indukciós motor forgórésze hogyan van elrendezve.

Rotor kialakítása

Az indukciós motor forgórészének szerkezete leggyakrabban így néz ki: a forgórész egy acél tengely, amelyre hidegen hengerelt anizotrop elektromos acéllemezeket nyomnak. A rotor lemezekből áll, amelyeket oxidfilmréteg választ el egymástól. Ez a motor hatékonyságát befolyásoló örvényáramok csökkentése érdekében szükséges.

Az indukciós motorok rotortekercseinek típusai

Ezután még egy pontot elemezünk. Ki kell derítenünk, hogy mik az indukciós motorok forgórész-tekercsei, mire valók, fajtáit, tervezési jellemzőit, valamint a fektetési módokat. A forgórész tekercselésnek 2 típusa van: mókuskalitkás és fázisrotor. A mókuskalitkás rotor elterjedtebb, olcsóbb a kivitelezése, mint a fázisrotor.

Az ilyen rotorral rendelkező motorok kevesebb karbantartást igényelnek, mint a fázisrotoros motorok. A fázisrotort ritkábban használják, kicsit drágább a kivitelezése, és a csúszógyűrűk jelenléte miatt gyakoribb karbantartást is igényel. A továbbiakban világossá válik, hogy a mérnökök miért vezették be ezt a kialakítást. Most beszéljünk részletesebben az egyes rotorokról.

Mókusketreces rotor

Az aszinkron villanymotor forgórészén tekercsek vannak, amelyeket hornyokba töltenek vagy forrasztanak. Kis és közepes teljesítményű gépeknél a tekercsanyag általában alumínium, az erősebbeknél pedig réz. Ez szükséges egy elektromágnes létrehozásához, amely mintegy követi a forgó mágneses fluxust. A forgórész a térben forgó mágneses tér hatására mágnesezett.

Így derül ki, hogy a forgórésznek saját mágneses tere van, amely mintegy követi az állórészben elhelyezkedő forgó mágneses teret. A forgórész tekercseinek ezt a kialakítását "mókusketrecnek" nevezik. A mókusketrec közvetlenül érintkezik a rotorral, és a transzformátorhoz hasonlóan mágneses mezőt indukálnak, és ennek megfelelően egy bizonyos elektromotoros erőt. Ennek ellenére a feszültség nulla. Az indukciós motor forgórészárama a tengely mechanikai terhelésétől függően változik. Minél nagyobb a terhelés, annál nagyobb a forgórész tekercseiben folyó áram.

Fázisrotor

A szerkezet fő része mókusketreces rotorszerűen van elrendezve. Ugyanaz az acéltengely, amelyre hornyokkal ellátott elektromos acéllemezeket nyomnak. A fázisrotorral rendelkező aszinkron motor forgórészének jellemzője, hogy a hornyokban nem elárasztott vagy forrasztott tekercs van, hanem hagyományos réz tekercs van elhelyezve, mint az állórészben. Ezek a tekercsek csillaggal vannak összekötve.

Azaz minden vége egy csavarban van, és a maradék 3 végét kihúzzuk csúszógyűrűkké. A fázisrotor az indítóáram korlátozására készült. A csúszógyűrűkre réz-grafit kefék vannak rögzítve, amelyek átcsúsznak rajtuk. Ezután az érintkezőket általában eltávolítják a kefékről egy márkás dobozba, ahol az indítási áramot vagy reosztát, vagy folyékony reosztát szabályozza az elektródák elektrolitba való bemerülési mélységének változtatásával.

Amint már említettük, ez az intézkedés lehetővé teszi az indítóáram korlátozását. A kefekopás csökkentése érdekében a modern villanymotorokat olyan kialakítással látják el, amely indítás után megdönti a keféket és rövidre zárja az összes tekercset. Amikor a motor leáll, a kefék visszatérnek a helyükre.

A hajtás karbantartásának jellemzői fázisrotorral

A fázisrotoros indukciós motor forgórészének karbantartása a kefék, csúszógyűrűk rendszeres ellenőrzése, a reosztát állapotának vagy folyadékszintjének ellenőrzése. Érdemes a bemerített elektródákat is megvizsgálni. Az aszinkron forgórészének vizsgálatának eredményei szerintfázisrotoros motor, ha szükséges, a keféket ki kell cserélni, de a kézművesek továbbra is azt tanácsolják, hogy a csúszógyűrűket és az üreget, ahol a gyűrűk találhatók, töröljék le egy ronggyal. Mivel a csiszolóanyag elektromosan vezető, meghibásodás vagy akár rövidzárlat kockázatát is okozhatja.

Ha a csúszógyűrűk elkoptak, cserélje ki őket. Ha a gyűrűk túl gyorsan kopnak, az azt jelenti, hogy a kefék nem megfelelő anyagból készültek. Lehetnek héjuk is, de ezeket szétszereljük, majd több menetben lecsiszoljuk, hogy a kefék melletti felület sima legyen. Ezt a munkát esztergagépen végzik az igazítás fenntartása érdekében.

Forgási sebesség

A póluspárok száma határozza meg az indukciós motor forgórészének fordulatszámát, amely közvetlenül a hálózatunkra csatlakozva nem haladja meg a 3000 láb-ot. Ez az 50 Hz-es hálózati frekvenciának köszönhető. Ezzel a sebességgel forog a mágneses fluxus az elektromos motor állórészében. A mögötte lévő forgórész kicsit késik, emiatt a motor aszinkron. A késleltetés szerkezetileg meghatározott, és minden egyes motorhoz külön van beállítva.

1 póluspár esetén a mágneses tér forgási sebessége 3000 ford./perc, 2 póluspár esetén - 1500 rpm, 4 - 750 rpm. Ha szükséges a percenkénti fordulatszám növelése vagy módosítása jelentős változtatások nélkül, frekvenciaváltót kell beépíteni a tervezésbe. A frekvenciaváltó 100 és 200 Hz-et is képes kimenni. A sebesség meghatározásához használjaképlet (6050)/1=3000, ahol:

• 1 – póluspárok száma;

• 60 – állandó;

• 50 – frekvencia;

• 3000 - a mágneses mező fordulatszáma percenként adott frekvencián.

Tegyük fel, hogy beállíthatjuk valamelyik motor frekvenciáját, és felemelhetjük 75 Hz-re. A forgási sebesség meghatározásához használjuk a következő képletet: 1/(6075)=4500 ford./perc. Most szétszedtük azt a tényt, hogy egy indukciós motor forgórészének fordulatszáma nem magától a rotortól, hanem a póluspárok számától függ.

Végezetül azt akarjuk mondani, hogy a háztartási változatban gyakorlatilag soha nem találhatók fázisrotoros elektromos gépek. Ezeket a gépeket ipari használatra szánták olyan helyeken, ahol nemkívánatosak a feszültségesések. Ez vonatkozik a hatalmas gépekre is, amelyek indítóárama a névleges áram 20-szorosa is lehet. Az ilyen gépek telepítése erőforrás- és pénzmegtakarítást jelent a telepítés során. A forgási sebességet nem befolyásolja, hogy az aszinkron motorban melyik forgórész: fázis- vagy mókuskeretes rotorral.