Co to jest silnik indukcyjny klatkowy i jego działanie

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Maszyna, która się zmienia energia elektryczna na energię mechaniczną nazywany jest silnikiem elektrycznym. Są proste w konstrukcji, łatwe w użyciu, niskie koszty, wysoka wydajność, niskie koszty utrzymania i niezawodne. Trójfazowe silniki indukcyjne są jednym z typów i różnią się od innych typów silniki elektryczne . Główna różnica polega na tym, że nie ma połączenia elektrycznego między uzwojeniem wirnika a żadnym źródłem zasilania. Wymagany prąd i napięcie w obwodzie wirnika są dostarczane przez indukcję z uzwojenia stojana. To jest powód, dla którego nazywamy go silnikiem indukcyjnym. W artykule opisano silnik indukcyjny klatkowy, który jest jednym z typów trójfazowych silników indukcyjnych.

Co to jest silnik indukcyjny klatkowy?

Definicja: Silnik klatkowy jest jednym z rodzajów silników indukcyjnych. Aby wygenerować ruch, utwardza ​​elektromagnetyzm. Ponieważ wał wyjściowy jest połączony z wewnętrznym elementem wirnika, który wygląda jak klatka. Dlatego nazywa się to klatką wiewiórkową. Kołpaki z dwoma końcami, czyli okrągłe, są połączone prętami wirnika. Działają one na podstawie pola elektromagnetycznego, czyli generowanego przez stojan. To pole elektromagnetyczne jest również generowane przez zewnętrzną obudowę, która jest wykonana z laminowanych blach i zwijania drutu. Dwie główne części dowolnego typu silnika indukcyjnego to stojan i wirnik. Klatka wiewiórki to prosta metoda wyciągania efektu indukcji elektromagnetycznej. 4-biegunowa klatka wiewiórki silnik indukcyjny pokazano poniżej.




Silnik indukcyjny klatkowy

Silnik indukcyjny klatkowy

Zasada działania silnika indukcyjnego klatkowego

Praca silnika indukcyjnego wiewiórki oparta jest na zasadzie elektromagnetyzmu. Gdy uzwojenie stojana jest zasilane trójfazowym prądem przemiennym, wytwarza ono wirujące pole magnetyczne (RMF), które ma prędkość zwaną prędkością synchroniczną. Ten RMF powoduje indukowanie napięcia w prętach wirnika. Po to aby zwarcie przez to przepływa prąd. Dzięki tym prądom wirnika wytwarzane jest własne pole magnetyczne, które oddziałuje z polem stojana. Teraz, zgodnie z zasadą, pole wirnika zaczyna przeciwstawiać się swojej przyczynie. kiedy RMF przechwytuje moment wirnika, prąd wirnika spada do zera. Wtedy nie byłoby względnego momentu między wirnikiem a RMF.



Stąd zerowa siła styczna jest odczuwana przez wirnik i zmniejsza się na chwilę. Po tym zmniejszeniu momentu wirnika, prąd wirnika jest ponownie indukowany przez odtworzenie ruchu względnego między RMF a wirnikiem. W związku z tym siła styczna wirnika do obracania jest przywracana i rozpoczyna się zgodnie z RMF. W tym przypadku wirnik utrzymuje stałą prędkość, która jest mniejsza niż prędkość RMF i prędkość synchroniczna. Tutaj różnica między prędkością RMF i wirnika jest mierzona w postaci poślizgu. Ostateczną częstotliwość wirnika można uzyskać przez pomnożenie poślizgu i częstotliwości zasilania.

Konstrukcja silnika indukcyjnego klatkowego

Części potrzebne do budowy silnika indukcyjnego klatkowego to stojan, wirnik, wentylator, łożyska. Stojan składa się z trójfazowego uzwojenia oddalonego o 120 stopni, z metalową obudową i rdzeniem. Aby zapewnić ścieżkę o niskiej reluktancji dla strumienia generowanego przez prąd przemienny, uzwojenie jest zamontowane na laminowanym rdzeniu żelaznym.

Części silnika

Części silnika

Wirnik przetwarza podaną energię elektryczną na moc mechaniczną. Wał, rdzeń, zwarte pręty miedziane to elementy wirnika. Aby uniknąć histerezy i prądów wirowych, które prowadzą do utraty mocy, wirnik jest laminowany. Aby zapobiec zatykaniu się, przewody są przekrzywione, co również pomaga zapewnić dobry współczynnik transformacji.


Budowa silnika

Budowa silnika

Wentylator zamocowany z tyłu wirnika w celu wymiany ciepła pomaga w utrzymaniu poniżej granicy temperatury silnika. Aby zapewnić płynny obrót, silnik jest wyposażony w łożyska.

Różnica między silnikiem indukcyjnym klatkowym a silnikami indukcyjnymi z pierścieniem ślizgowym.

Silnik indukcyjny klatkowy

Silnik indukcyjny z pierścieniem ślizgowym

Konstrukcja indukcyjna klatki wiewiórkowej prosta i wytrzymała.Budowa silniki indukcyjne z pierścieniem ślizgowym potrzebuje pierścieni ślizgowych, szczotek, zwieracza itp.
Ten typ silnika ma mniejszy zwis i lepszy współczynnik przestrzeni w gniazdach.Silniki te mają największy zwis i niewielki współczynnik przestrzeni w gniazdach.
Koszt i konserwacja są mniejsze.Koszt jest wyższy.
Wyższa sprawność (w przypadku maszyn nieprzeznaczonych do wysokiego momentu rozruchowego)Niska wydajność i większe straty miedzi.
Małe straty miedzi i lepszy współczynnik mocy.Ubogi współczynnik mocy i można je ulepszyć na początku.
Współczynnik chłodzenia jest lepszy ze względu na jego odkryte pierścienie końcowe i dostępność większej przestrzeni dla wentylatorów wirnika.Czynnik chłodzenia nie jest dość wydajny.
Silniki te mają lepszą regulację prędkości, prosty rozruch i niski początkowy moment obrotowy przy wysokim prądzie rozruchowymSłaba regulacja prędkości podczas pracy z zewnętrznymi rezystorami w wirnik obwód. Do silnika potrzebne są pierścienie ślizgowe, przekładnia szczotkowa, zwieracz i rezystory rozruchowe itp. Możliwość zwiększenia momentu rozruchowego ze względu na opory zewnętrzne w obwodzie wirnika.
Współczynnik mocy jest słaby przy uruchomieniuWspółczynnik mocy można poprawić.
Nie ma możliwości kontroli prędkości.Sterowanie prędkością jest możliwe poprzez wstawienie zewnętrznych rezystorów w obwód wirnika.
Ochrona przeciwwybuchowa.Ochrona przeciwwybuchowa.

Klasyfikacja silnika indukcyjnego klatkowego

Aby sprostać wymaganiom branży, trójfazowe silniki indukcyjne klatkowe w zakresie do 150 kW przy różnych standardowych częstotliwościach, napięciach i prędkościach. Zgodnie z ich charakterystyką elektryczną, te silniki są podzielone na 6 typów, jak omówiono poniżej,

Projekt klasy A.

Silniki tego typu mają niską rezystancję, reaktancję, poślizg i wyższą sprawność przy pełnym obciążeniu. Główną wadą jest wysoki prąd rozruchowy, który jest od 5 do 8 razy większy od prądu pełnego obciążenia przy napięciu znamionowym. Silniki te są szeroko stosowane w małych mocach do obrabiarek, pomp odśrodkowych, wentylatorów, dmuchaw itp.

Konstrukcja klasy B.

Silniki te mają wysoką reaktancję i działają w zakresie 5-150 kW. Silniki te można zastąpić silnikami klasy A w nowych instalacjach ze względu na ich charakterystykę, która jest podobna do silników klasy A i mają taki sam prąd rozruchowy. (około 5-krotność prądu pełnego obciążenia przy napięciu znamionowym).

Konstrukcja klasy C.

Silniki te znane są jako silniki z podwójną klatką, które mają wysoki moment rozruchowy przy niskim prądzie rozruchowym. Zastosowania silników klasy C to napędzanie sprężarek powietrza, przenośniki, pompy tłokowe, kruszarki, mieszalniki, duże maszyny chłodnicze itp.

Konstrukcja klasy D.

Silniki te są silnikami klatkowymi o dużej rezystancji. W związku z tym dają wysoki moment rozruchowy przy niskim prądzie rozruchowym. Silniki te mają niską sprawność roboczą i są ograniczone do napędzania nieciągłych obciążeń związanych z dużymi obciążeniami przyspieszającymi i dużymi uderzeniami, takimi jak prasy dziurkujące, nożyce, spychacze, małe wciągniki itp.

Konstrukcja klasy E.

Silniki te działają z niskim momentem rozruchowym, normalnym prądem rozruchowym, a także niskim poślizgiem przy obciążeniu znamionowym.

Konstrukcja klasy F.

Silniki te pracują z niskim momentem rozruchowym, niskim prądem rozruchowym i normalnym poślizgiem.

Zalety

Zalety silnika indukcyjnego klatkowego są następujące.

  • Prosta i wytrzymała konstrukcja.
  • Niski koszt początkowy i konserwacyjny.
  • Utrzymuje stałą prędkość.
  • Zdolność przeciążeniowa jest wysoka.
  • Prosty układ początkowy.
  • Wysoki współczynnik mocy.
  • Niskie straty miedzi na wirniku.
  • Wysoka wydajność.

Niedogodności

Wady silnika indukcyjnego klatkowego są następujące.

  • Silnik
  • Wysoki prąd rozruchowy
  • Bardzo wrażliwy na wahania napięcia zasilania
  • Niski współczynnik mocy przy niewielkich obciążeniach.
  • Kontrola prędkości jest bardzo trudna
  • Bardzo słaby moment rozruchowy ze względu na niski opór wirnika.

Aplikacje

Zastosowania silnika indukcyjnego klatkowego obejmują następujące zastosowania.

  • Nadaje się do napędów przemysłowych małej mocy, w których nie jest wymagana kontrola prędkości, takich jak maszyny drukarskie, młyny i inne napędy wałów o małej mocy.
  • Pompy odśrodkowe , wentylatory, dmuchawy itp
  • W napędzie sprężarek powietrza, przenośników, pomp tłokowych, kruszarek, mikserów, dużych maszyn chłodniczych itp.
  • Wykrawarki, nożyce, buldożery, małe wciągniki itp.

FAQs

1) Dlaczego nazywa się to silnikiem indukcyjnym klatkowym?

Ponieważ ma wirnik w kształcie klatki wiewiórczej, zwany silnikiem indukcyjnym klatkowym.

2) Jaka jest różnica między silnikiem klatkowym a silnikiem indukcyjnym?

Różnica między indukcyjnym silnikiem klatkowym a silnikiem indukcyjnym polega na typie wirnika użytego do budowy.

3) Jaki jest cel silnika indukcyjnego klatkowego?

Służy do zwiększenia początkowego momentu obrotowego silnika i skrócenia czasu przyspieszania.

4) Czy silnik klatkowy jest AC czy DC?

Jest to silnik indukcyjny klatkowy AC

5) Dlaczego silniki używają laminatów?

W celu zmniejszenia prądów wirowych silniki stosują laminaty.

Tak więc chodzi o klatkę wiewiórki silnik indukcyjny - definicja, działanie, zasada działania, budowa, różnice między silnikami indukcyjnymi klatkowymi i pierścieniowymi, klasyfikacja, zalety, wady i zastosowania. Oto pytanie do Ciebie: „Jak działają silniki indukcyjne z pierścieniem ślizgowym?”