Fyzický

Veveričkový klietkový motor

postava 1. Schematická motorová reprezentácia veveričky. Zdroj: Wikimedia Commons.

Čo je motor veveričky?

Motor veveričky je indukčný elektrický motor, ktorého rotačná alebo rotorová časť je vytvorená sadou vodivých stĺpcov rovnobežných s axiálnym smerom a usporiadané vo valcovej forme okolo osi.

Táto forma si pamätá klietku, ako je tá, ktoré sa používa na zachytenie veveričiek na severoamerickom Old West, odtiaľ názov. Sú tiež najlacnejším, odolným a menšou údržbou, pre nedostatok uhlia, kefiek alebo zberateľov v rotore, ktorý sa nemusí elektricky pripojiť k žiadnemu zdroju externého prúdu.

Prvé motory otočného poľa boli navrhnuté v rokoch 1885 až 1886 nezávisle dvoma veľkými génimi elektriny: Galileo Ferraris a Nikola Tesla. Tieto motory boli predchodcami súčasných veveričkových klietok.

Motor veveričky je striedavý prúd, ktorý môže byť trojfázový, dvojfázový alebo jednofázový. Podľa typu jedla sa dizajn môže trochu meniť, ale princíp prevádzky je vždy rovnaký.

Prevádzka motora veverička klietka

Princíp prevádzky je založený na generovaní rotačného magnetického poľa v strede motora statickým vinutím na jeho periférii, ktorý je napájaný striedavým prúdom.

Toto rotačné magnetické pole indukuje prúdy v tyčí, ktoré tvoria rotorovú klietku, a tieto prúdy zase vytvárajú sekundárne magnetické pole, ktoré interaguje s primárnym poľom a vytvára krútiaci moment alebo moment na rotore.

Kľúčom k prevádzke je výroba rotačného magnetického poľa kolmého na os rotácie. Toto rotačné pole vyvíja magnetickú torznú silu na pozdĺžnych tyčí klietky, keď sa prúd cirkuluje.

Na generovanie prúdu vo vodivých stĺpcoch rovnobežných s osou rotácie klietky nie je potrebný externý zdroj prúdu, pretože samotné rotačné pole samotným magnetickou indukciou je schopné vyvolať prúd na klietkových tyčí.

Môže vám slúžiť: tepelná rovnováha: rovnice, aplikácie, cvičenia

Že pokiaľ existuje rozdiel medzi rýchlosťou rotácie magnetického poľa a rýchlosťou rotácie rotora.

Rotujúce magnetické pole v trojfázovom motore

Squirrel Cage Motory môžu byť tri -fázové alebo jednofázové. V prípade trojfázového motora, to znamená ten, ktorý pracuje so striedajúcim sa prúdom troch fáz, pričom každá fáza postupuje k predchádzajúcemu z 120 °, to znamená tretinu obdobia.

Obrázok 2.- Animácia ukazujúca rotačné magnetické pole vyplývajúce z prekrývania jednotlivých polí troch zastaraných 120 ° a kŕmených trojfázovým prúdom. Zdroj: Wikimedia Commons.

V každom elektrickom motore sa rozlišujú dve časti:

Stator, Periférna časť motora, ktorá je pevná vzhľadom na jeho bývanie.
Rotor, Časť rotácie motora.

V statore je balík štrbín a smaltovaných listov (aby sa zabránilo parazitickým alebo foucaultovým prúdom) a vysokej magnetickej priepustnosti.

Drážky prechádzajú káblami pokrytými izolačným lakom, ktoré tvoria najmenej tri vinutia alebo cievky, zastarané za 120 °. Tri cievky sa napája s tromi -fázovým striedavým prúdom a každá fáza tiež postupovala o 120 ° vzhľadom na predchádzajúci.

V každom okamihu superpozícia magnetických polí dáva výsledné pole kolmo na os otáčania motora. Ako čas postupuje, kombinované magnetické pole troch cievok si zachováva svoju amplitúdu, ale jeho smer vždy kolmá na os rotácie, otáča sa s frekvenciou rovnajúcou sa frekvencii striedavého prúdu, zvyčajne medzi 50 a 60 Hz.

Rotor veveričky

Pozostáva z dvoch vodičov spojených ôsmimi alebo viacerými pozdĺžnymi vodivými tyčami, rovnobežne s osou rotácie.

Obrázok 3. Rotor veveričky. Zdroj: Wikimedia Commons.

Krútiaci moment na rotore

Aby ste pochopili, ako rotačné pole vytvára krútiaci moment na klietke.

Môže vám slúžiť: elektromagnetická energia: vzorec, rovnice, použitia, príklady

Keď je táto klietka pôvodne v pokoji a vďaka elektromotívnej sile, rotačné pole, ktoré ju prechádza, vyvoláva pohyb zaťaženia v každej tyči. Keďže však sú tyče krátke obvody na svojich koncoch vodivou obručou, je stanovený prúdový obeh medzi opačnými tyčami.

Na druhej strane, keďže tyče majú pohyb vzhľadom na pole statora, sa na nich objaví sila magnetického pôvodu, známa ako Lorentzova sila, ktorá je kolmá na radiálne pole statora a smer prúdu v každom bar.

Aby sa aktuálny a krútiaci moment na tyčí, je potrebné, aby mali relatívny pohyb vzhľadom na rádio magnetické pole vyrobené v statore.

Preto je rýchlosť rotácie klietky vždy menšia ako rýchlosť magnetického poľa. Vzhľadom na tento nedostatok synchronizácie medzi rotorom a poľom je to asynchrónny motor.

Preto je v každej baru niekoľko opačných síl, ktoré vytvárajú krútiaci moment na zjednodušenej klietke a rovnakým spôsobom s klietkami s viac ako dvoma barmi.

Rotor železa

Zlepšenie spočíva v umiestnení klietky zabudovanej do súpravy valcovaných a smaltovaných diskov vyrobených z materiálu s vysokou magnetickou priepustnosťou, ako je železo.

Účelom je vynásobiť intenzitu magnetických polí produkovaných statorom aj samotným rotorom. Vďaka interakcii medzi týmito dvoma poľami sa krútiaci moment vyrába na rotore.

Skúsenosti ukázali, že ak klietky majú určitú šikmosť vzhľadom na os rotácie, motor má mäkšiu prevádzku s menšími vibráciami.

Rastie tiež väčšie zaťaženie rotora, kĺzavá rýchlosť rotora vzhľadom na rýchlosť rotácie magnetického poľa statora rastie. Preto maximálne prúdy a maximálne krútiace momenty sa vyskytujú, keď je rotor uzamknutý, a preto môže preťažený motor trpieť prehriatím, a teda poškodením lakov a izolačných smaltov cievok a doštičiek, ktoré tvoria jadrá statora a rotora a rotor.

Môže vám slúžiť: aké je prandtl číslo? (Hodnoty v plynoch a kvapalinách)

Motorové aplikácie veveričky

Pre priemyselné aplikácie sú preferované tri -fázové veveričky. Menej sa odporúčajú pre domáce použitie, pri ktorých je uprednostňovaný asynchrónny motor s jedným fázou, pretože tento trojfázový prúd vo všeobecnosti nedosahuje rezidencie.

Odstredivé čerpadlá

Motory veveričky sú preferované pre odstredivé čerpadlá.

Tornos a frézovacie stroje

Sú tiež ideálne vo veľkých sústruchách a frézovacích strojoch, ako aj v priemysle, v ktorých sú potrebné dopravníky a fúkacie pásy.

Strih a trik listov

Tieto typy motorov sú vhodné pre ťažký priemysel trokal a strih kovových listov.

Výhody

Motory veveričky majú množstvo výhod oproti iným typom elektrických motorov:

V energetickej rovnosti sú motory veveričky klietky kompaktnejšie a menšie ako synchrónne motory.
Sú úplne škálovateľné, to znamená, že môžu byť postavené z malých až veľmi veľkých.
Krútiaci moment alebo rotačný krútiaci moment motorov veveričiek je všeobecne vyšší ako u iných typov motorov, veľmi vhodné na ťažké použitie.
Účinnosť trojfázových veveričkových klietok je vyššia ako 70%. Asynchrónne jednofázové motory majú nižší výkon, ale vždy vyššie ako motory s jedným prúdom.
V dôsledku vývoja výkonovej elektroniky je možné elektronicky regulovať rýchlosť týchto motorov, pričom sa mení frekvencia prúdu.

Nevýhody

Medzi hlavné nevýhody možno citovať:

V čase začatia majú indukčné motory vysoký dopyt po prúdu, takže nie sú uvedené pre aplikácie, v ktorých musí motor neustále začať a zastaviť, pretože by to znamenalo preťaženie v elektrickom systéme.
Aj keď Energy Electronics pokročila, jej rýchlosť rotácie nie je taká ovládateľná ako rýchlosť prechádzajúcich motorov.

Odkazy

Asynchrónne alebo indukčné stroje. Získané z: Bibing.my.je
Martínez J. Časti indukčného motora a jeho princíp prevádzky. Zdroj: Machineafers4.Súbory.Slovník.com
Rosales J. Elektrické motory pre priemysel. Zdroj: USMP.Edu.pešo
Wikipedia. Veverička. Obnovené z: je.Wikipedia.com
Wikipedia. Asynchrónny motor. Obnovené z: je.Wikipedia.com