A változó frekvenciájú tápegységek elterjedésével a motorok indítási problémája könnyen megoldhatóvá vált, de a hagyományos tápegységek esetében amókusketreces rotorAz aszinkron motorok mindig is problémát jelentettek. Az aszinkron motorok indítási és futási teljesítményének elemzéséből látható, hogy az indítási nyomaték növelése és az indítási áram csökkentése érdekében a rotor ellenállásának nagyobbnak kell lennie; míg járó motor esetén a rotor rézveszteségének csökkentése és a motor hatásfokának javítása érdekében a rotor ellenállásának kisebbnek kell lennie; ez nyilvánvalóan ellentmondás.
Tekercses forgórészű motorok esetében ez a követelmény jól teljesül, mivel az ellenállás indításkor sorba köthető, majd működés közben eltávolítható. A tekercses forgórészű aszinkronmotor azonban bonyolult szerkezettel, magas költségekkel és kényelmetlen karbantartással rendelkezik, ami bizonyos mértékig korlátozza alkalmazását; ez arra készteti az embereket, hogy a mókusketrec rotorhorony alakjából induljanak ki.aszinkron motorés próbálja meg a „bőrhatást” kihasználni a nagy indítási ellenállás és a kis működési ellenállás céljának eléréséhez. A mély hornyú és a kettős kalickás forgórészű motorok rendelkeznek ezzel az indítási teljesítménnyel. Ma a mély hornyú forgórészű motorokról fogunk beszélni.
Mélyhornyú aszinkron motor
A bőrhatás fokozása érdekében a mély hornyú aszinkronmotor forgórészének horonyalakja mély és keskeny, a horonymélység és a horonyszélesség aránya pedig 10-12 tartományban van. Amikor az áram áthalad a rotor rudain, a rudak aljával összekapcsolódó szivárgási fluxus sokkal nagyobb, mint a horonynyílással összekapcsolódó szivárgási fluxus. Ezért, ha a rudakat a horonymagasság mentén elosztott, párhuzamosan kapcsolt kis vezetők számaként tekintjük, a horony aljához közelebb eső kis vezetők nagyobb szivárgási reaktanciával rendelkeznek, és minél közelebb vannak a horonynyíláshoz, annál kisebb a szivárgási reaktancia.
Indításkor, mivel a rotor áramfrekvenciája magas, és a szivárgási reaktancia nagy, az áram eloszlása az egyes kis vezetőkben a szivárgási reaktanciától függ. Minél nagyobb a szivárgási reaktancia, annál kisebb a szivárgási áram. Ily módon, a légrés fő mágneses fluxusa által indukált azonos potenciál hatására, a rudak rés alja közelében az áramsűrűség nagyon kicsi lesz, és minél közelebb van a résnyíláshoz, annál nagyobb az áramsűrűség.
A bőrhatás miatt, miután az áram nagy része a vezetősín felső részébe szorul, a rés alján lévő vezetősín szerepe nagyon elcsökken, ami egyenértékű a vezetősín magasságának és keresztmetszetének csökkentésével, így a rotor ellenállása megnő, és megfelel az indításkor szükséges nagy ellenállás követelményének. Amikor a motor beindul és normálisan működik, a rotoráram alacsony frekvenciája miatt a rotortekercs szivárgási reaktanciája sokkal kisebb, mint a rotor ellenállása, így az áram eloszlását a fent említett kis vezetőkben főként az ellenállás határozza meg.
Mivel minden kis vezető ellenállása egyenlő, az áram a vezetősínben egyenletesen oszlik el, így a bőrhatás lényegében eltűnik, és a rotor vezetősínének ellenállása ismét kisebb lesz, közel az egyenáramú ellenálláshoz. Látható, hogy a rotor ellenállása normál működés közben automatikusan csökken, ezáltal csökkentve a rézveszteséget és javítva a hatásfokot.
Mi a bőrhatás?
A bőrhatást bőrhatásnak is nevezik. Amikor a váltakozó áram áthalad a vezetőn, az áram a vezető felületén koncentrálódik. Ezt a jelenséget bőrhatásnak nevezik. Amikor az áramot vagy feszültséget a vezetőben magasabb frekvenciájú elektronok vezetik, az a teljes vezető felületén gyűlik össze, ahelyett, hogy egyenletesen oszlana el a teljes vezető keresztmetszetében.
A bőrhatás nemcsak a rotor ellenállását befolyásolja, hanem a rotor szivárgási reaktanciáját is. A horony szivárgási fluxusának útjából látható, hogy a kis vezetőn áthaladó áram csak a kis vezetőből a horonyba generál szivárgási fluxust, a kis vezetőből a horony aljába nem, mivel az utóbbi nincs kapcsolatban az árammal. Így ugyanazon áram esetén minél közelebb van a horony aljához, annál nagyobb szivárgási fluxus keletkezik, és minél közelebb van a horonyhoz, annál kisebb szivárgási fluxus keletkezik. Látható, hogy amikor a bőrhatás a vezetőben lévő áramot a horony felé szorítja, az ugyanazon áram által generált horony szivárgási fluxus csökken, így a horony szivárgási reaktanciája is csökken. Ezért a bőrhatás növeli a rotor ellenállását és csökkenti a rotor szivárgási reaktanciáját.
A bőrhatás erőssége a rotoráram frekvenciájától és a rés méretétől függ. Minél nagyobb a frekvencia és minél mélyebb a rés, annál jelentősebb a bőrhatás. Ugyanazon rotor esetében, ha a frekvencia eltérő, a bőrhatás eltérő lesz, és a rotor paraméterei is eltérőek lesznek. Emiatt a normál üzem és az indítás során a rotor ellenállását és a szivárgási reaktanciát szigorúan meg kell különböztetni, és nem szabad összekeverni. Ugyanazon frekvencia mellett a mélyhornyú rotorok bőrhatása nagyon erős, de a bőrhatás bizonyos mértékű hatással van a hagyományos szerkezetű mókusketreces rotorokra is. Ezért még egy hagyományos szerkezetű mókusketreces rotor esetében is külön kell kiszámítani az indítási és üzemi rotorparamétereket.
A mély horony rotorszivárgási reaktanciájaaszinkron motorA rotor mély horonyalakja miatt a skinhatás csökkenti a teljesítményt, de a csökkentés után a rotor szivárgási reaktanciája továbbra is nagyobb, mint a hagyományos kalickás rotoré. Ezért a mély hornyú motorok teljesítménytényezője és maximális nyomatéka valamivel alacsonyabb, mint a hagyományos kalickás motoroké.
Közzététel ideje: 2024. július 5.