¿Por qué los motores asíncronos de jaula de ardilla eligen rotores de ranura profunda?

Con la popularización de la fuente de alimentación de frecuencia variable, el problema del arranque del motor se ha resuelto fácilmente, pero para la fuente de alimentación ordinaria, el arranque del motor asíncrono con rotor de jaula de ardilla siempre es un problema. Del análisis del rendimiento de arranque y funcionamiento del motor asíncrono, se puede ver que para aumentar el par de arranque y reducir la corriente al arrancar, se requiere que la resistencia del rotor sea mayor; mientras el motor está en funcionamiento, para reducir el consumo de cobre del rotor y mejorar la eficiencia del motor, se requiere que la resistencia del rotor sea pequeña; Esto es claramente una contradicción.

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Para el motor de rotor bobinado, dado que la resistencia se puede conectar en serie al inicio y luego cortarse en el momento de la operación, este requisito se cumple bien. Sin embargo, la estructura del motor asíncrono bobinado es complicada, el costo es alto y el mantenimiento es inconveniente, por lo que su aplicación está limitada hasta cierto punto; Resistencias, mientras funcionan a propósito con resistencias pequeñas. Los motores de ranura profunda y de doble rotor de jaula de ardilla tienen este rendimiento de arranque. Hoy, la Sra. participó hablando sobre el motor de rotor de ranura profunda.
Motor asíncrono de ranura profunda
Para fortalecer el efecto de piel, la forma de la ranura del rotor del motor asíncrono de ranura profunda es profunda y estrecha, y la relación entre la profundidad de la ranura y el ancho de la ranura está en el rango de 10-12. Cuando la corriente pasa a través de la barra del rotor, el flujo magnético de fuga que se cruza con la parte inferior de la barra es mucho mayor que el que se cruza con la parte de la muesca. Por lo tanto, si se considera que la barra está dividida por varios conductores pequeños conectados en paralelo, los conductores más pequeños más cerca del fondo de la ranura tienen mayor reactancia de fuga, y cuanto más cerca de la ranura, menor es la reactancia de fuga.

 

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Al arrancar, debido a que la frecuencia de la corriente del rotor es alta y la reactancia de fuga es grande, la distribución de corriente en cada conductor pequeño dependerá de la reactancia de fuga, y cuanto mayor sea la reactancia de fuga, menor será la corriente de fuga. De esta manera, bajo la acción del mismo potencial inducido por el flujo magnético principal del entrehierro, la densidad de corriente en la barra cerca del fondo de la ranura será muy pequeña, y cuanto más cerca de la ranura, mayor será la corriente. densidad.
Debido al efecto superficial, después de que la mayor parte de la corriente se exprime hacia la parte superior de la barra guía, el papel de la barra guía en la parte inferior de la ranura es muy pequeño. Cumple con los requisitos de gran resistencia al arrancar. Cuando se arranca el motor y el motor está funcionando normalmente, dado que la frecuencia de corriente del rotor es muy baja, la reactancia de fuga del devanado del rotor es mucho menor que la resistencia del rotor, por lo que la distribución de la corriente en los pequeños conductores antes mencionados será principalmente determinado por la resistencia.

 

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Dado que la resistencia de cada conductor pequeño es igual, la corriente en la barra se distribuirá uniformemente, por lo que el efecto superficial básicamente desaparece y la resistencia de la barra del rotor se vuelve más pequeña, cercana a la resistencia de CC. Se puede ver que la resistencia del rotor en funcionamiento normal disminuirá automáticamente, satisfaciendo así el efecto de reducir el consumo de cobre y mejorar la eficiencia.
¿Qué es el efecto piel?El efecto piel también se llama efecto piel. Cuando la corriente alterna pasa a través del conductor, la corriente se concentrará en la superficie del conductor y fluirá. Este fenómeno se llama efecto piel. Cuando la corriente o el voltaje conducen en un conductor con electrones de mayor frecuencia, se acumularán en la superficie del conductor total en lugar de distribuirse uniformemente en el área de la sección transversal de todo el conductor.

El efecto piel no solo afecta la resistencia del rotor, sino que también afecta la reactancia de fuga del rotor. A partir de la trayectoria del flujo de fuga de la ranura, se puede ver que la corriente que pasa a través de un conductor pequeño solo genera el flujo de fuga desde el conductor pequeño hasta la muesca, y no genera el flujo de fuga desde el conductor pequeño hasta la parte inferior de la ranura. ranura. Porque este último no está reticulado con esta corriente. De esta manera, para la misma magnitud de corriente, cuanto más cerca del fondo de la ranura, más flujo de fuga se generará, y cuanto más cerca de la abertura de la ranura, menos flujo de fuga se generará. Se puede ver que cuando el efecto piel comprime la corriente en la barra hasta la muesca, el flujo magnético de fuga de la ranura generado por la misma corriente disminuye, por lo que la reactancia de fuga de la ranura disminuye. Por tanto, el efecto piel aumenta la resistencia del rotor y reduce la reactancia de fuga del rotor.

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La intensidad del efecto superficial depende de la frecuencia de la corriente del rotor y del tamaño de la ranura. Cuanto mayor sea la frecuencia, más profunda será la forma de la ranura y más significativo será el efecto de piel. El mismo rotor con diferentes frecuencias tendrá diferentes efectos del efecto piel y, en consecuencia, los parámetros del rotor también serán diferentes. Debido a esto, la resistencia del rotor y la reactancia de fuga durante el funcionamiento normal y el arranque deben distinguirse estrictamente y no pueden confundirse. Para la misma frecuencia, el efecto superficial del rotor de ranura profunda es muy fuerte, pero el efecto superficial también tiene un cierto grado de influencia en la estructura común del rotor de jaula de ardilla. Por lo tanto, incluso para un rotor de jaula de ardilla con una estructura común, los parámetros del rotor durante el arranque y la operación deben calcularse por separado.

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La reactancia de fuga del rotor del motor asíncrono de ranura profunda, debido a que la forma de la ranura del rotor es muy profunda, aunque se reduce por la influencia del efecto piel, sigue siendo mayor que la reactancia de fuga del rotor de jaula de ardilla común después de la reducción. Por lo tanto, el factor de potencia y el par máximo del motor de ranura profunda son ligeramente inferiores a los del motor de jaula de ardilla normal.

Hora de publicación: 31-mar-2023