Una macchina che converte energia elettrica in energia meccanica si chiama motore elettrico. Questi sono semplici nel design, di facile utilizzo, a basso costo, ad alta efficienza, a bassa manutenzione e affidabili. I motori a induzione trifase sono uno dei tipi e diversi dagli altri tipi di motori elettrici . La differenza principale è che non vi è alcun collegamento elettrico dall'avvolgimento del rotore a nessuna fonte di alimentazione. La corrente e la tensione richieste nel circuito del rotore sono fornite dall'induzione dell'avvolgimento dello statore. Questo è il motivo per chiamare è come un motore a induzione. Questo articolo descrive il motore a induzione a gabbia di scoiattolo, che è uno dei tipi di motore a induzione trifase.
Che cos'è il motore a induzione a gabbia di scoiattolo?
Definizione: Il motore a gabbia di scoiattolo è uno dei tipi di motori a induzione. Per generare movimento, indurisce l'elettromagnetismo. Poiché l'albero di uscita è collegato al componente interno del rotore che sembra una gabbia. Quindi si chiama gabbia di scoiattolo. I cappucci a due estremità, cioè di forma circolare, sono uniti da barre del rotore. Questi vengono agiti in base all'EMF, cioè generato dallo statore. Questo EMF viene generato anche da un involucro esterno fatto di lamiere laminate e avvolgimento di fili. Le due parti principali di qualsiasi tipo di motore a induzione sono lo statore e il rotore. La gabbia di scoiattolo è un metodo semplice per ottenere un effetto di induzione elettromagnetica. Una gabbia di scoiattolo a 4 poli motore a induzione è mostrato sotto.
Motore a induzione a gabbia di scoiattolo
Principio di funzionamento del motore a induzione a gabbia di scoiattolo
Il funzionamento del motore a induzione di scoiattolo si basa sul principio dell'elettromagnetismo. Quando l'avvolgimento dello statore è alimentato con una corrente alternata trifase, produce un campo magnetico rotante (RMF) che ha una velocità chiamata velocità sincrona. Questo RMF provoca la tensione indotta nelle barre del rotore. Così che corto circuito la corrente scorre attraverso quello. A causa di queste correnti rotoriche, viene generato un campo magnetico automatico che interagisce con il campo dello statore. Ora, come da principio, il campo del rotore inizia a opporsi alla sua causa. quando l'RMF rileva il momento del rotore, la corrente del rotore scende a zero. Quindi non ci sarebbe alcun momento relativo tra il rotore e l'RMF.
Quindi, la forza tangenziale zero viene sperimentata dal rotore e si riduce per un momento. Dopo questa riduzione del momento del rotore, la corrente del rotore viene nuovamente indotta dalla ricostruzione del moto relativo tra RMF e rotore. Viene quindi ripristinata la forza tangenziale del rotore per la rotazione e inizia seguendo l'RMF. In questo caso, il rotore mantiene una velocità costante, che è inferiore alla velocità dell'RMF e alla velocità sincrona. Qui, la differenza tra la velocità di RMF e il rotore viene misurata sotto forma di scorrimento. La frequenza finale del rotore può essere ottenuta moltiplicando lo scorrimento e la frequenza di alimentazione.
Costruzione del motore a induzione a gabbia di scoiattolo
Le parti necessarie per la costruzione del motore a induzione a gabbia di scoiattolo sono statore, rotore, ventola, cuscinetti. Lo statore è costituito da un avvolgimento trifase meccanicamente ed elettricamente a 120 gradi con alloggiamento e nucleo in metallo. Per fornire il percorso di bassa riluttanza per il flusso generato dalla corrente alternata, l'avvolgimento è montato sul nucleo di ferro laminato.
Parti del motore
Il rotore converte l'energia elettrica fornita in uscita meccanica. L'albero, un nucleo, le barre di rame cortocircuitate sono le parti del rotore. Per evitare l'isteresi e le correnti parassite che portano alla perdita di potenza, il rotore è laminato. E per evitare il cogging, i conduttori sono inclinati, il che aiuta anche a dare un buon rapporto di trasformazione.
Costruzione del motore
Una ventola fissata sul retro del rotore per lo scambio termico aiuta a mantenere sotto un limite la temperatura del motore. Per la rotazione regolare, i cuscinetti sono forniti nel motore.
Differenza tra motore a induzione a gabbia di scoiattolo e motori a induzione ad anello scorrevole.
| Motore a induzione a gabbia di scoiattolo | Motore a induzione ad anello scorrevole |
| La costruzione della gabbia di scoiattolo a induzione semplice e robusta. | Costruzione di motori a induzione con anello di contatto necessita di collettori rotanti, spazzole, dispositivo di cortocircuito, ecc. |
| Questo tipo di motore ha una sporgenza inferiore e un migliore fattore di spazio negli slot. | Questi motori hanno la più alta sporgenza e uno scarso fattore di spazio negli slot. |
| Costo e manutenzione sono inferiori. | Il costo è di più. |
| Maggiore efficienza (in caso di macchine, non progettate per coppia di spunto elevata) | Bassa efficienza e maggiori perdite di rame. |
| Piccole perdite di rame e miglior fattore di potenza. | Povero fattore di potenza e può essere migliorato all'inizio. |
| Il fattore di raffreddamento è migliore grazie ai suoi anelli terminali scoperti e alla disponibilità di più spazio per le ventole del rotore. | Il fattore di raffreddamento non è abbastanza efficiente. |
| Questi motori hanno una migliore regolazione della velocità, avviamento semplice e coppia di avviamento bassa con corrente di avviamento elevata | Scarsa regolazione della velocità se azionato con resistenze esterne in il rotore circuito. Il motore necessita di collettori rotanti, spazzole, dispositivo di cortocircuito e resistenze di avviamento, ecc. Possibilità di aumentare la coppia di avviamento grazie a resistenze esterne nel circuito del rotore. |
| Il fattore di potenza è scarso all'avvio | Il fattore di potenza può essere migliorato. |
| Non c'è possibilità di controllo della velocità. | Il controllo della velocità è possibile mediante l'inserimento di resistenze esterne nel circuito del rotore. |
| A prova di esplosione contro la protezione. | A prova di esplosione contro la protezione. |
Classificazione del motore a induzione a gabbia di scoiattolo
Per soddisfare le esigenze del settore, motori a induzione trifase a gabbia di scoiattolo in una gamma fino a 150 kW a varie frequenze, tensioni e velocità standard. In base alle loro caratteristiche elettriche, di questi motori sono suddivisi in 6 tipi come discusso di seguito,
Design di classe A.
Questi tipi di motori hanno bassa resistenza, reattanza, scorrimento e maggiore efficienza a pieno carico. Lo svantaggio principale è l'elevata corrente di avviamento che è da 5 a 8 volte la corrente a pieno carico alla tensione nominale. Questi motori sono ampiamente utilizzati in piccole potenze per macchine utensili, pompe centrifughe, ventilatori, soffianti, ecc.
Design di classe B.
Questi motori hanno un'elevata reattanza e funzionano con una gamma di 5-150 kW. Questi motori possono essere sostituiti con motori di classe A per nuove installazioni a causa delle sue caratteristiche simili ai motori di classe A e hanno la stessa corrente di avviamento. (circa 5 volte la corrente a pieno carico alla tensione nominale).
Design di classe C.
Questi motori sono noti come motori a doppia gabbia che hanno un'elevata coppia di avviamento con una bassa corrente di avviamento. Le applicazioni dei motori di classe C sono: azionamento di compressori d'aria, trasportatori, pompe alternative, frantoi, miscelatori, grandi macchine frigorifere, ecc.
Design di classe D.
Questi motori sono motori a gabbia di scoiattolo ad alta resistenza. Quindi, danno una coppia di avviamento elevata con una corrente di avviamento bassa. Questi motori hanno una bassa efficienza operativa e si limitano a pilotare carichi intermittenti coinvolti in un servizio di accelerazione elevato e carichi ad alto impatto come punzonatrici, cesoie, bulldozer, piccoli argani, ecc.
Design di classe E.
Questi motori funzionano con una bassa coppia di avviamento, una normale corrente di avviamento e anche un basso scorrimento al carico nominale.
Design di classe F.
Questi motori funzionano con bassa coppia di avviamento, bassa corrente di avviamento e scorrimento normale.
Vantaggi
I vantaggi di un motore a induzione a gabbia di scoiattolo includono quanto segue.
- Costruzione semplice e robusta.
- Il basso costo iniziale e di manutenzione.
- Mantiene la velocità costante.
- La capacità di sovraccarico è elevata.
- Disposizione iniziale semplice.
- Fattore di potenza elevato.
- Bassa perdita di rame nel rotore.
- Alta efficienza.
Svantaggi
Gli svantaggi di un motore a induzione a gabbia di scoiattolo includono quanto segue.
- Motore
- Alta corrente di avviamento
- Molto sensibile alle fluttuazioni della tensione di alimentazione
- Basso fattore di potenza a carichi leggeri.
- Il controllo della velocità è molto difficile
- Coppia di avviamento molto scarsa a causa della sua bassa resistenza del rotore.
Applicazioni
Le applicazioni del motore a induzione a gabbia di scoiattolo includono quanto segue.
- Adatto per azionamenti industriali di piccola potenza dove non è richiesto il controllo della velocità come per macchine da stampa, mulini per farina e altri azionamenti ad albero di piccola potenza.
- Pompe centrifughe , ventilatori, ventilatori, ecc
- Nella guida di compressori d'aria, trasportatori, pompe alternative, frantoi, miscelatori, grandi macchine frigorifere, ecc.
- Punzonatrici, cesoie, bulldozer, piccoli argani, ecc.
Domande frequenti
1) Perché si chiama motore a induzione a gabbia di scoiattolo?
Poiché ha un rotore che ha la forma di una gabbia di scoiattolo, chiamato motore a induzione a gabbia di scoiattolo.
2) Qual è la differenza tra un motore a gabbia di scoiattolo e un motore a induzione?
La differenza tra il motore a induzione a gabbia di scoiattolo e il motore a induzione è il tipo di rotore utilizzato per la costruzione.
3) Qual è lo scopo del motore a induzione a gabbia di scoiattolo?
Serve per aumentare la coppia di avviamento del motore e per diminuire il tempo di accelerazione.
4) Il motore a gabbia di scoiattolo è in CA o CC?
È un motore a induzione a gabbia di scoiattolo CA.
5) Perché i motori utilizzano lamierini?
Per ridurre le correnti parassite, i motori utilizzano lamierini.
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