Беличья клетка | mysite

Короткозамкнутая обмотка ротора, часто называемая «беличья клетка» из-за внешней схожести конструкции, состоит из алюминиевых (реже медных, латунных) стержней, замкнутых накоротко с торцов двумя кольцами. Стержни этой обмотки вставляют в пазы сердечника ротора. Сердечники ротора и статора имеют зубчатую структуру. В машинах малой и средней мощности обмотку обычно изготавливают путём заливки расплавленного алюминиевого сплава в пазы сердечника ротора. Вместе со стержнями «беличьего колеса» отливают короткозамыкающие кольца и торцевые лопасти, осуществляющие вентиляцию машины. В машинах большой мощности «беличье колесо» выполняют из медных стержней, концы которых соединяют с короткозамыкающими кольцами при помощи сварки.

Зачастую пазы ротора или статора делают скошенными для уменьшения высших гармонических ЭДС, вызванных пульсациями магнитного потока из-за наличия зубцов, магнитное сопротивление которых существенно ниже магнитного сопротивления обмотки, а также для снижения шума, вызываемого магнитными причинами.

Для улучшения пусковых характеристик асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором, а именно, увеличения пускового момента и уменьшения пускового тока, на роторе ранее применялась так называемая «двойная беличья клетка» из стержней с разными удельными проводимостями, позже стали применять роторы со специальной формой паза (глубокопазные роторы). При этом внешняя от оси вращения часть паза ротора имеет меньшее сечение, чем внутренняя. Это позволяет использовать эффект вытеснения тока, за счет которого увеличивается активное сопротивление обмотки ротора при больших скольжениях (в частности, при пуске).

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором при прямом пуске (без регулирования) имеют небольшой пусковой момент и значительный пусковой ток, что является существенным их недостатком. Поэтому их применяют в тех электрических приводах, где не требуются большие пусковые моменты. С развитием силовой полупроводниковой техники получают распространение частотные преобразователи, которые позволяют плавно наращивать частоту питающего двигатель тока по мере пуска, а значит достигать большого пускового момента. Из достоинств следует отметить лёгкость в изготовлении, и отсутствие электрического контакта с динамической частью машины, что гарантирует долговечность и снижает затраты на обслуживание. При специальной конструкции ротора, когда вращается в воздушном зазоре только полый цилиндр из алюминия, можно достичь малой инерционности двигателя.

Разновидностью АДКЗ, позволяющей ступенчато регулировать скорость, являются многоскоростные двигатели, в которых регулирование скорости производится изменением числа пар полюсов в статоре, для чего были разработаны специальные виды обмоток.

Именно асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором из-за своих вышеперечисленных достоинств являются основным видом двигателей в промышленном электроприводе, применение остальных видов двигателей не значительно и носит узкоспециальный характер.

Беличья клетка — определение термина

название конструкции обмотки ротора асинхронного двигателя, состоящей из нескольких стержней и двух колец, замыкающих их по краям, и внешне напоминающая прототип, от которого произошло название.

Научные статьи на тему «Беличья клетка»

это асинхронный электрический двигатель, ротор которого выполнен с короткозамкнутой обмоткой в виде беличьей…
клетки….
Конструкция обмотки ротора похожа на беличью клетку….
Данная клетка состоит из алюминиевых стержней, концы которых замыкают короткозамыкающие кольца.

Статья от экспертов

Мақалада өңдеу мәселелері мен двигательдерді, перспективаларды диагностикалаудың сенімді құралдары қарастырылған.

Creative Commons

Научный журнал

В статье рассмотрены результаты разработки и исследования наблюдателя момента нагрузки на валу и переменных состояния асинхронных электродвигателей с двойной беличьей клеткой или с глубокопазными роторами. Для оценки момента нагрузки используется математическое описание на основе наблюдателя Люенбергера полного порядка. Методы исследования: теория автоматического управления и электрических машин. Приведены графические результаты численного моделирования и показана эффективность использования разработанных алгоритмов и методик.

Creative Commons

Научный журнал

Еще термины по предмету «Электроника, электротехника, радиотехника»

Понижающий преобразователь (Buck converter, step-down converter)

преобразователь постоянного тока, обеспечивающий понижение выходного напряжения.

Слово (двоичное)

группа бит (обычно 16, 32 или 64 бита), состоящая из нескольких байт.

Чоппер (Chopper)

электронное (электромеханическое) устройство, преобразующее напря:жение постоянного тока в прямоугольные импульсы.

• Асинхронный двигатель с двойной «беличьей клеткой»

• В-клетка

• Клетка

• Клетки-Мишени

• Лестничная клетка

• Лестничные клетки

• Паренхимные клетки

• Замыкающая клетка

• Иммобилизованные клетки

• Иммортализованные клетки

• Инициальная клетка

• Клетка памяти

• Клетки эффекторные

• Клетки-мишени

• Клетки-спутники

• Макрофаги (А-клетки)

• Мультипотентные клетки

• Плюрипотентные клетки

• Соматическая клетка

• Стволовые клетки

Смотреть больше терминов

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

1. Напиши термин
2. Выбери определение из предложенных или загрузи свое
3. Тренажер от Автор24 поможет тебе выучить термины с помощью удобных и приятных
   карточек

Возможность создать свои термины в разработке

Еще чуть-чуть и ты сможешь писать определения на платформе Автор24.
Укажи почту и мы пришлем уведомление с обновлением ☺️

Включи камеру на своем телефоне и наведи на Qr-код.

Кампус Хаб бот откроется на устройстве

Привет! Рады, что термин оказался полезен 🤩

Для копирования текста подпишись на Telegram bot.
Удобный поиск по учебным материалам в твоем телефоне

Подписаться и скачать
термин

Включи камеру на своем телефоне и наведи на Qr-код.

Кампус Хаб бот откроется на устройстве

Привет! Рады, что термин оказался полезен 🤩

Подписчики нашего Кампус Хаб бота получают
определение
прямо в телеграмм!
Просто перейди по ссылке ниже

Скачать
термин

Включи камеру на своем телефоне и наведи на Qr-код.

Кампус Хаб бот откроется на устройстве

Мотор с короткозамкнутым ротором

: простое, но полезное руководство

Ана Лаваа

/ Последнее обновление: 19 октября 2020 г.

Table of Contents

Toggle

Как вы, возможно, знаете, электродвигатели — это устройства, преобразующие электрическую энергию в механическую, и в настоящее время они доминируют в современной промышленности. Они просты в использовании, просты в дизайне и бывают разных форм, что позволяет им добиться успеха практически в любой ситуации. Электродвигатели могут питаться от постоянного или переменного тока. В этой статье Linquip исследует конкретный двигатель переменного тока, известный как двигатель с короткозамкнутым ротором, который представляет собой особый тип асинхронного двигателя, в котором используется эффект электромагнитной индукции для преобразования электрического тока в энергию вращения. Читайте дальше, чтобы понять принципы работы двигателей с короткозамкнутым ротором, принципы их работы и области применения.

Что такое двигатель с короткозамкнутым ротором?

Эти двигатели относятся к типу асинхронных двигателей, которые используют электромагнетизм для создания движения. Это так называемые двигатели с короткозамкнутым ротором, потому что форма их ротора напоминает клетку. Две круглые торцевые крышки соединены стержнями ротора, на которые воздействует электромагнитное поле, создаваемое статором или внешним корпусом, состоящим из ламинированных металлических листов и намотанной проволоки.

Статор и ротор — две основные части любого асинхронного двигателя, а беличья клетка — это просто один из способов использования эффекта электромагнитной индукции. Переменный ток, проходящий через статор, создает электромагнитное поле, которое колеблется с частотой переменного тока, который вращается вокруг ротора, индуцируя противоположные магнитные поля в стержнях ротора, что приводит к движению.

Как работает двигатель с короткозамкнутым ротором?

Двигатели с короткозамкнутым ротором работают так же, как и большинство других асинхронных двигателей, и единственная разница между ними заключается в особом взаимодействии между ротором и статором. Эти двигатели максимизируют электромагнитную индукцию, используя стержни ротора для взаимодействия с электромагнитным полем статора. Статор обычно содержит проволочные обмотки, по которым проходит переменный ток; этот ток изменяется синхронно с синусоидальным чередованием, которое затем изменяет направление тока в проволочных обмотках.

Когда ток колеблется, генерируемое электромагнитное поле будет следовать его примеру и в некоторых случаях заставит его вращаться с частотой, аналогичной частоте переменного тока. Это вращающееся электромагнитное поле создает противоположное напряжение и электромагнитное поле в стержнях ротора, толкая таким образом ротор, создавая вращательное движение.

Этот ротор не вращается точно с частотой переменного тока, поэтому двигатели с короткозамкнутым ротором, как и другие асинхронные двигатели, считаются асинхронными. Всегда есть некоторая потеря между частотой переменного тока и частотой вращения вала, и это в первую очередь результат вращения ротора. Если бы ротор вращался с той же частотой, то величина силы, действующей на стержни ротора, была бы равна нулю, что не создавало бы движения.

Конструкция асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором

Детали, необходимые для изготовления двигателя с короткозамкнутым ротором: статор, ротор, вентилятор, подшипники. Статор состоит из механически и электрически разнесенных на 120 градусов трехфазной обмотки с металлическим корпусом и сердечником. Чтобы обеспечить путь низкого сопротивления для потока, создаваемого переменным током, обмотка монтируется на сердечнике из многослойного железа.

Ротор превращает электрическую энергию в механическую. Вал, сердечник, короткозамкнутые медные стержни являются частями ротора. Чтобы избежать гистерезиса и вихревых токов, ведущих к потере мощности, ротор ламинирован. И чтобы предотвратить зазубренность, проводники скошены, что также помогает обеспечить хороший коэффициент трансформации. Вентилятор, прикрепленный к задней части ротора для теплообмена, помогает поддерживать заданную температуру двигателя. Для плавного вращения в двигателе предусмотрены подшипники.

Классификация асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Национальная ассоциация производителей электрооборудования в США и IEC в Европе классифицировали конструкцию асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором на основе их характеристик скорости и крутящего момента на несколько классов. Этими классами являются класс A, класс B, класс C, класс D, класс E и класс F.

Конструкция класса A

1. Нормальный пусковой момент.
2. Нормальный пусковой ток.
3. Низкое скольжение.
4. В этом классе момент отрыва всегда составляет от 200 до 300 процентов от момента полной нагрузки и возникает при малом скольжении (менее 20 процентов).
5. Для этого класса пусковой крутящий момент равен номинальному крутящему моменту для больших двигателей и составляет около 200 или более процентов от номинального крутящего момента для меньших двигателей.

Конструкция класса B

1. Нормальный пусковой момент
2. Меньший пусковой ток
3. Низкое скольжение
4. Асинхронный двигатель этого класса обеспечивает примерно такой же пусковой момент, что и асинхронный двигатель класса А.
5. Момент выдергивания всегда больше или равен 200 % номинального момента нагрузки. Но это меньше, чем у конструкции класса А, потому что у нее увеличено реактивное сопротивление ротора.

Конструкция класса C

1. Высокий пусковой крутящий момент.
2. Низкий пусковой ток.
3. Низкое скольжение при полной нагрузке (менее 5 %).
4. До 250 процентов крутящего момента при полной нагрузке, пусковой крутящий момент соответствует этому классу конструкции.
5. Крутящий момент ниже, чем у асинхронных двигателей класса А.

Конструкция класса D

1. Двигатели этой конструкции класса имеют очень высокий пусковой крутящий момент (275 процентов или более от номинального крутящего момента).
2. Низкий пусковой ток.
3. Большое скольжение при полной нагрузке.
4. Опять же, в этом классе конструкции высокое сопротивление ротора смещает пиковый крутящий момент на очень низкую скорость.
5. Даже при нулевой скорости (100-процентное проскальзывание) возможен самый высокий крутящий момент в этом классе конструкции.

Дизайн класса E

1. Очень низкий пусковой момент.
2. Нормальный пусковой ток.
3. Низкое скольжение.
4. Для управления пусковым током используется компенсатор или резистивный пускатель.

Конструкция класса F

1. Низкий пусковой крутящий момент, в 1,25 раза превышающий крутящий момент при полной нагрузке при приложении полного напряжения.
2. Низкий пусковой ток
3. Нормальное скольжение

Применение двигателя с короткозамкнутым ротором

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются во многих промышленных приложениях. Они особенно подходят для приложений, где двигатель должен поддерживать постоянную скорость, быть самозапускающимся или требуется минимальное техническое обслуживание.

Эти двигатели обычно используются в:

• Центробежных насосах
• Промышленные приводы (например, для привода конвейерных лент)
• Большие воздуходувки и вентиляторы
• Станки
• Токарные станки и другое токарное оборудование

• Центробежные насосы, вентиляторы, воздуходувки и т. д.
• Для привода воздушных компрессоров, конвейеров, поршневых насосов, дробилок, смесителей, больших холодильных машин и т. д.
• Штамповочные прессы, ножницы, бульдозеры, небольшие подъемники и т. д.

Преимущества двигателя с короткозамкнутым ротором

Некоторые преимущества асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором:

• Простая и прочная конструкция
• Низкие начальные и эксплуатационные расходы
• Поддерживает постоянную скорость
• Перегрузочная способность высокая
• Простое пусковое устройство
• Высокий коэффициент мощности
• Низкие потери в меди ротора
• Высокая эффективность преобразования электрической энергии в механическую (во время работы, а не при запуске)
• Маленький и легкий
• Улучшенная терморегуляция
• Взрывозащищенный

Двигатель с короткозамкнутым ротором Недостатки

Недостатки асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором заключаются в следующем.

• Очень плохой контроль скорости
• Несмотря на то, что они энергоэффективны при работе с полным током нагрузки, они потребляют много энергии при запуске
• Они более чувствительны к колебаниям напряжения питания. Когда напряжение питания уменьшается, асинхронный двигатель потребляет больше тока. Во время скачков напряжения увеличение напряжения насыщает магнитные компоненты асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором 9.0040
• Имеют высокий пусковой ток и низкий пусковой крутящий момент

Итак, это все, что вам нужно знать о двигателях с короткозамкнутым ротором и их применении в системе. Если вам понравилась статья в Linquip, не стесняйтесь поделиться своим опытом в разделе комментариев. Есть ли какой-либо вопрос, с которым мы можем вам помочь? Зарегистрируйтесь на нашем сайте и получите профессиональную консультацию от наших специалистов.

Вентиляторы с короткозамкнутым ротором

Вентилятор с короткозамкнутым ротором, также известный как центробежный вентилятор, используется для перемещения воздуха и газов в различных областях применения. Это оборудование названо так потому, что его конструкция похожа на колесо хомяка. Эти типы воздуходувок используют кинетическую энергию для увеличения скорости и мощности воздушного потока; таким образом, они отличаются от воздуходувок прямого вытеснения, которые используют механическую энергию для физического перемещения воздуха от входа к выходу.

Сердцевиной воздуходувки с короткозамкнутым ротором является рабочее колесо, представляющее собой круглый или цилиндрический механизм с рядом изогнутых лопастей. При вращении рабочего колеса окружающий его воздух также вращается с той же скоростью. Это действие придает воздуху центробежную силу, заставляя его двигаться радиально наружу к стенкам воздуходувки или корпуса вентилятора. Воздух движется по спирали, увеличивая давление и скорость, пока не выйдет из нагнетательного конца воздуходувки.

Вентиляторы Squirrel известны своей более высокой энергоэффективностью по сравнению с другими типами вентиляторов. Они также долговечны, надежны, относительно бесшумны и способны работать в широком диапазоне условий окружающей среды. Эти качества делают воздуходувки с короткозамкнутым ротором востребованным устройством в отрасли HVAC.

Использование/применение камерных вентиляторов и воздуходувок

Воздуходувки с короткозамкнутым ротором

используются в широком диапазоне промышленных применений благодаря их высокой эффективности и относительно низкой стоимости. Они обычно используются там, где требуется постоянный поток больших объемов воздуха, например, в системах вентиляции, сжигания, охлаждения и нагрева, сушки и воздушных конвейеров. Некоторые из этих промышленных применений подробно описаны ниже:

● Движение воздуха в коммерческих/жилых зданиях
Циркуляция воздуха в помещении является важным компонентом систем HVAC. Эта операция помогает удалить неприятные запахи, контролирует влажность и температуру, а также подает наружный воздух для предотвращения застоя. Вентиляторы Squirrel являются важным компонентом в этих распределительных системах.

● Промышленная сушка
При использовании в сочетании с системами отопления беличьи вентиляторы могут использоваться для подачи контролируемого потока воздуха для ускорения сушки некоторых продуктов, включая зерно, обработанные пищевые продукты, окрашенные поверхности и древесину.

● Климатические камеры
Малые вентиляторы с короткозамкнутым ротором, обладающие высокой эффективностью и низким уровнем шума, часто используются в климатических камерах для регулирования таких параметров, как влажность и температура.

● Вытяжка дыма
Беличьи вентиляторы обычно используются для удаления потенциально токсичных и опасных паров. Это важно во многих отраслях промышленности для поддержания безопасной рабочей среды. Эти системы вентиляторов предпочтительнее других типов из-за их эффективности и регулируемой мощности.

Функции, определяющие качество работы

Одним из наиболее важных компонентов типичного вентилятора с короткозамкнутым ротором являются подшипники. Подшипники помогают направлять движение оси крыльчатки и помогают уменьшить истирание и сопротивление, что может значительно снизить эффективность воздуходувки. Поэтому крайне важно, чтобы подшипники были хорошо смазаны и имели соответствующую конструкцию для минимизации трения.

Конструкция лопастей вентилятора — еще один фактор, который может определять производительность этих типов воздуходувок. Многолопастные конфигурации состоят из расположения нескольких лопастей вокруг рабочего колеса. Это дает крыльчатке большую площадь поверхности, что дает ему возможность передавать более высокую центробежную силу воздуху в корпусе. На эффективность многолопастных рабочих колес также влияют другие характеристики, такие как форма, угол наклона и количество лопастей.

Неблагоприятные условия, такие как коррозионная среда, также могут повредить как статические, так и движущиеся компоненты, что может привести к увеличению потребляемой энергии и снижению производительности воздушного потока. Поэтому необходимо надлежащим образом защитить воздуходувное оборудование, чтобы оно могло работать в таких условиях.

Решения для перемещения воздуха для любого применения

Компания Pelonis Technologies, Inc. предлагает широкий ассортимент вентиляторов с короткозамкнутым ротором от больших до малых для различных отраслей промышленности.