Ekorre bur induktionsmotor: arbetsprincip & applikationer

Vad är ekorre bur induktionsmotor

en 3 fas ekorre bur induktionsmotor är en typ av trefas induktionsmotor som fungerar baserat på principen om elektromagnetism. Det kallas en ’ekorre bur’ motor eftersom rotorn inuti den-känd som en’ ekorre bur rotor ’ – ser ut som en ekorre bur.

denna rotor är en cylinder av stållamineringar, med mycket ledande metall (vanligtvis aluminium eller koppar) inbäddad i dess yta. När en växelström löper genom statorlindningarna produceras ett roterande magnetfält.

detta inducerar en ström i rotorlindningen, som producerar sitt eget magnetfält. Samspelet mellan magnetfälten som produceras av stator-och rotorlindningarna ger ett vridmoment på ekorrburrotorn.

en stor fördel med en ekorre bur motor är hur lätt Du kan ändra dess hastighet-vridmoment egenskaper. Detta kan göras genom att helt enkelt justera formen på stängerna i rotorn. Ekorrebur induktionsmotorer används mycket i industrin – eftersom de är pålitliga, självstartande och lätta att justera.

ekorrebur induktionsmotor arbetsprincip

när en 3-fastillförsel ges till statorlindningen sätter den upp ett roterande magnetfält i rymden. Detta roterande magnetfält har en hastighet som kallas synkron hastighet.

detta roterande magnetfält inducerar spänningen i rotorstänger och därmed börjar kortslutningsströmmar strömma i rotorstängerna. Dessa rotorströmmar genererar sitt självmagnetiska fält som kommer att interagera med statorfältet. Nu rotorfältet kommer att försöka motsätta sig dess orsak, och därmed rotorn börjar efter det roterande magnetfältet.

det ögonblick rotorn fångar det roterande magnetfältet rotorströmmen sjunker till noll eftersom det inte finns någon mer relativ rörelse mellan det roterande magnetfältet och rotorn. Därför upplever rotorn i det ögonblicket noll tangentiell kraft, varför rotorn retarderar för tillfället.

efter retardation av rotorn återupprättar den relativa rörelsen mellan rotorn och det roterande magnetfältet därmed rotorströmmen igen induceras. Så igen återställs tangentiell kraft för Rotorns rotation, och därför börjar rotorn igen efter roterande magnetfält, och på detta sätt upprätthåller rotorn en konstant hastighet som bara är mindre än hastigheten för roterande magnetfält eller synkron hastighet.

Slip är ett mått på skillnaden mellan hastigheten hos det roterande magnetfältet och rotorhastigheten. Frekvensen för rotorströmmen = Halk-frekvens

ekorre bur induktionsmotor Konstruktion

en ekorrebur induktionsmotor består av följande delar:

• Stator
• Rotor
• fläkt
• lager

Stator

den består av en 3-faslindning med kärna och metallhus. Lindningar är sådana placerade att de är elektriskt och mekaniskt 120o bortsett från i rymden. Lindningen är monterad på den laminerade järnkärnan för att ge låg reluktansväg för genererat flöde av växelströmmar.

Rotor

det är den del av motorn som kommer att vara i en rotation för att ge mekanisk effekt för en given mängd elektrisk energi. Motorns nominella effekt nämns på typskylten i hästkrafter. Den består av en axel, kortslutna koppar/aluminiumstänger och en kärna.

rotorkärnan är laminerad för att undvika strömförlust från virvelströmmar och Hysteres. Ledare är sneda för att förhindra kuggning under startdrift och ger bättre transformationsförhållande mellan stator och rotor.

fläkt

en fläkt är fäst på baksidan av rotorn för att ge värmeväxling, och därmed håller temperaturen hos motorn under en gräns.

lager

lager tillhandahålls som bas för rotorrörelse, och lagren håller motorns smidiga rotation.

tillämpning av ekorre bur induktionsmotor

ekorre bur induktionsmotorer används ofta i många industriella tillämpningar. De är särskilt lämpade för applikationer där motorn måste hålla en konstant hastighet, vara självstartande eller det finns en önskan om lågt underhåll.

dessa motorer används ofta i:

• centrifugalpumpar
• industriella drivenheter (t. ex. att köra transportband)
• stora fläktar och fläktar
• verktygsmaskiner
• svarvar och annan svarvning utrustning

fördelar med ekorre bur induktionsmotor

några fördelar med ekorre bur induktionsmotorer är:

• de är låga kostnader
• kräver mindre underhåll (eftersom det inte finns några släpringar eller borstar)
• bra hastighetsreglering (de kan upprätthålla en konstant hastighet)
• hög effektivitet vid omvandling av elektrisk energi till mekanisk energi (under körning, inte vid start)
• har bättre värmereglering (dvs. bli inte så het)
• liten och lätt
• explosionssäker (eftersom det inte finns några borstar som eliminerar riskerna för gnistning)

nackdelar med ekorrebur induktionsmotor

även om ekorrebur motorer är mycket populära och har många fördelar – de har också några nackdelar. Några nackdelar med ekorrebur induktionsmotorer är:

• mycket dålig hastighetskontroll
• även om de är energieffektiva när de körs vid full belastningsström, förbrukar de mycket energi vid start
• de är mer känsliga för fluktuationer i matningsspänningen. När matningsspänningen reduceras drar induktionsmotorn mer ström. Under spänningsöverskott mättar spänningsökningen de magnetiska komponenterna i ekorreburens induktionsmotor
• de har hög startström och dåligt Startmoment (startströmmen kan vara 5-9 gånger fullbelastningsströmmen; startmomentet kan vara 1.5-2 gånger full belastning vridmoment)

skillnaden mellan ekorre bur och Slip Ring induktionsmotor

medan slip ring induktionsmotorer (även känd som sår-rotor motor) är inte lika populär som ekorre bur induktionsmotorer, de har några fördelar.

nedan är en jämförelsetabell för ekorrebur vs lindade rotortypmotorer:

	ekorre bur Motor	släpring Motor
kostnad	låg	hög
underhåll	låg	hög
hastighetsreglering	Dålig	bra
effektivitet vid start	Dålig	bra
effektivitet under drift	bra	Dålig
värmereglering	bra	Dålig
i rush ström & vridmoment	hög	låg

klassificering av ekorre bur induktionsmotor

NEMA (National Electrical Manufacturer ’ s Association) i USA och IEC i Europa har klassificerat utformningen av ekorre bur induktionsmotorer baserat på deras hastighet-vridmoment egenskaper i vissa klasser. Dessa klasser är klass A, klass B, klass C, klass D, Klass E och klass F.

klass A Design

1. ett normalt Startmoment.
2. en normal startström.
3. låg slip.
4. i denna klass är utdragningsmomentet alltid 200 till 300 procent av fullbelastningsmomentet och det sker vid låg glidning (det är mindre än 20 procent).
5. för denna klass är startmomentet lika med Nominellt vridmoment för större motorer och är cirka 200 procent eller mer av Nominellt vridmoment för de mindre motorerna.

klass B Design

1. normalt Startmoment,
2. lägre startström,
3. låg glidning.
4. induktionsmotor i denna klass producerar ungefär samma Startmoment som klass A induktionsmotor.
5. Utdragningsmomentet är alltid större än eller lika med 200 procent av det nominella belastningsmomentet. Men det är mindre än klass A-designen eftersom den har ökat rotorreaktansen.
6. återigen är Rotorslipen fortfarande relativt låg (mindre än 5 procent) vid full belastning.
7. tillämpningar av klass B-design liknar dem för design A. Men design B föredras mer på grund av dess lägre startströmskrav.

klass C Design

1. högt startmoment.
2. låga startströmmar.
3. låg slip vid full belastning (mindre än 5 %).
4. upp till 250 procent av fullbelastningsmomentet är startmomentet i denna klass av design.
5. utdragningsmomentet är lägre än för induktionsmotorer av klass A.
6. i denna design är motorerna byggda av dubbelburrotorer. De är dyrare än motorer i klass A och B.
7. klass C-konstruktioner används för belastningar med högt startmoment (laddade pumpar, kompressorer och transportörer).

klass D Design

1. i denna Design av Klassmotorer har mycket högt startmoment (275 procent eller mer av det nominella vridmomentet).
2. en låg startström.
3. en hög slip vid full belastning.
4. återigen i denna klass av design skiftar det höga rotormotståndet toppmomentet till en mycket låg hastighet.
5. det är till och med möjligt vid nollhastighet (100 procent glidning) för det högsta vridmomentet att uppstå i denna klass av design.
6. fulllastslip (det är vanligtvis 7 till 11 procent, men kan gå så högt som 17 procent eller mer) i denna klass av design är ganska hög på grund av det höga rotormotståndet alltid.

Klass E Design

1. Mycket Lågt Startmoment.
2. Normal Startström.
3. Låg Slip.
4. kompensator eller motståndsstartare används för att styra startströmmen.

klass F Design

1. lågt Startmoment, 1,25 gånger full belastning vridmoment när full spänning appliceras.
2. Låg Startström.
3. Normal Slip.