Что такое беличья клетка: Ротор беличья клетка

Содержание

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»

Полная мощность рассеивания затвора (Gate power dissipation)

мощность, передаваемая от системы управления преобразователя на управляющие выводы затвора, с учетом перезаряда входной и обратной проходной емкостей и частоты коммутации.

Постоянный ток стока (Continuous drain current)

ток, протекающий в цепи сток — исток МОППТ при нормируемом (заданном) напряжении сток — исток и при заданном напряжении затвор — исток.

Принципиальная схема

наиболее подробная схема электронного устройства с указанием всех элементов, связей, входов и выходов, выполненная в соответствии со стандартом.

Асинхронный двигатель с двойной «беличьей клеткой»
В-клетка
Клетка
Лестничная клетка
Лестничные клетки
Клетки-Мишени
Паренхимные клетки
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
Унипотентные клетки

Смотреть больше терминов

Повышай знания с онлайн-тренажером от Автор24!

Напиши термин
Выбери определение из предложенных или загрузи свое
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

Что такое мотор с короткозамкнутым ротором и как он работает?

Электродвигатели — это машины, 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 тока (DC) или переменного тока (AC), и в этой статье будет рассмотрен конкретный двигатель переменного тока, известный как двигатель с короткозамкнутым ротором. Эти двигатели представляют собой особый вид асинхронных двигателей, в которых используется эффект электромагнитной индукции для преобразования электрического тока в энергию вращения (дополнительную информацию можно найти в нашей статье об асинхронных двигателях). В этой статье объясняются принципы работы двигателей с короткозамкнутым ротором, принцип их работы и области применения. Таким образом, конструкторы могут сделать осознанный выбор при выборе подходящего двигателя.

Что такое двигатели с короткозамкнутым ротором?

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором

— это подкласс асинхронных двигателей, которые используют электромагнетизм для создания движения. Это так называемые двигатели с «беличьей клеткой», потому что форма их ротора — внутреннего компонента, соединенного с выходным валом, — выглядит как клетка. Две круглые торцевые крышки соединены стержнями ротора, на которые воздействует электромагнитное поле (ЭМП), 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 ЭДС, которая колеблется с частотой переменного тока, которая «вращается» вокруг ротора, индуцируя противоположные магнитные поля в стержнях ротора, тем самым вызывая движение.

Как работают двигатели с короткозамкнутым ротором?

По сути, двигатели с короткозамкнутым ротором работают так же, как и большинство других асинхронных двигателей, и отличаются только специфическим взаимодействием между ротором и статором. Наша статья об асинхронных двигателях содержит обсуждение основных законов всех асинхронных двигателей и дает представление о том, как движение создается с помощью магнетизма.

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором

максимизируют электромагнитную индукцию за счет использования стержней ротора для взаимодействия с ЭДС статора. Статор обычно содержит проволочные обмотки, по которым течет переменный ток; этот ток изменяется синхронно с синусоидальной кривой (или «чередуется»), которая изменяет направление тока в проволочных обмотках. Когда ток колеблется, генерируемая ЭДС будет следовать этому примеру и в некоторых случаях заставит его «вращаться» с частотой, аналогичной частоте переменного тока. Эта вращающаяся ЭДС создает противоположное напряжение и ЭДС в стержнях ротора, таким образом толкая ротор, создавая вращательное движение.

Этот ротор не вращается с точной частотой переменного тока, поэтому двигатели с короткозамкнутым ротором (как и другие асинхронные двигатели) считаются асинхронными. Всегда есть некоторая потеря или «проскальзывание» между частотой переменного тока и частотой вращения вала, и это в первую очередь следствие того, почему ротор вращается. Если бы ротор вращался с той же частотой, то величина силы, действующей на стержни ротора, была бы равна нулю, что не создавало бы движения. Ротор всегда должен двигаться медленнее, чтобы почувствовать эффект электромагнитной индукции, как если бы ротор играл в постоянную игру в магнитное «догонялки». Чтобы узнать больше, не стесняйтесь посетить нашу статью о типах двигателей переменного тока.

Технические характеристики двигателя с короткозамкнутым ротором

В нашей статье об асинхронных двигателях объясняются технические характеристики всех типов асинхронных двигателей, и это хорошее место, чтобы ознакомиться со всеми различными характеристиками асинхронных двигателей. В этой статье основное внимание будет уделено тому, что необходимо указать для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, включая фазу, скорость, крутящий момент и ток. Поскольку эти двигатели очень популярны, NEMA и IEC создали стандартизированные классы двигателей с короткозамкнутым ротором на основе их характеристик скорости и крутящего момента. Это позволяет использовать взаимозаменяемые двигатели разных производителей и упрощает замену двигателей. Эти принципы, а также различные классы стандартных двигателей с короткозамкнутым ротором будут кратко описаны ниже.

Тип фазы

Асинхронные двигатели могут приводиться в действие однофазным (одна частота переменного тока) или многофазным (несколько частот переменного тока) в зависимости от входного источника питания. Некоторые из наиболее распространенных типов двигателей с короткозамкнутым ротором используют три фазы, что означает, что входной ток представляет собой три одинаковые частоты переменного тока, разделенные на 120 градусов по фазе. Трехфазные двигатели запускаются автоматически, а это означает, что единственным необходимым входом является пусковое напряжение, что делает эти двигатели практически автоматическими. Однофазные двигатели также распространены, но они не запускаются самостоятельно и требуют некоторого начального «толчка». Это связано с тем, что одной частоты переменного тока недостаточно для создания действительно «вращающейся» ЭДС, и необходимо выполнить некоторую компенсацию для имитации вращающегося поля. Это можно сделать с помощью стартеров, которые могут быть конденсаторами, расщепленными фазами или другими компонентами. Подробнее о пускателях можно прочитать в нашей статье о типах пускателей двигателей.

Момент двигателя и кривая момент-скорость

Несмотря на то, что двигатели с короткозамкнутым ротором работают на базовых скоростях и крутящих моментах, они должны достичь этого установившегося состояния через некоторый переходный пуск. Этот пуск, обычно визуализируемый с помощью кривой крутящий момент-скорость, очень важно знать, потому что он определяет, с какими условиями работы может работать двигатель. На рисунке 1 ниже показаны важные участки кривой крутящий момент-скорость для любого асинхронного двигателя.

Рис. 1: Кривая крутящий момент-скорость для асинхронных двигателей с обозначенными важными участками.

Пусковой крутящий момент — это крутящий момент при пуске двигателя. Вырывной или разрывной крутящий момент представляет собой пиковый крутящий момент, достигаемый до достижения максимальной скорости. Номинальный крутящий момент — это выходной крутящий момент в установившемся режиме, который обычно указывается на паспортной табличке двигателя. Разница между синхронной скоростью и скоростью, достигаемой при номинальном крутящем моменте, определяет скольжение двигателя.

Классы NEMA для многофазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором

Рисунок 2: Кривые крутящий момент-скорость для стандартных классов двигателей NEMA.

Таблица 1: Сводные характеристики стандартных двигателей NEMA с короткозамкнутым ротором.

Стандарт NEMA S.C.I.M.	Пусковой момент	Пусковой ток	Слип
Класс А	Обычный	Обычный	Обычный
Класс Б	Обычный	Низкий	Обычный
Класс С	Высокий	Низкий	Обычный
Класс D	Высокий	Низкий	Высокий

На рис. 2 показаны кривые для двигателей с короткозамкнутым ротором различных классов NEMA. Существует четыре основных класса (A, B, C и D), хотя в зависимости от специфики их может быть больше. Эти четыре класса сведены в Таблицу 1 с точки зрения их пускового крутящего момента, тока и величины проскальзывания. Существуют и другие нестандартные двигатели с короткозамкнутым ротором, но обычно они изготавливаются в соответствии со спецификациями покупателя.

Двигатели

класса А являются наиболее популярным типом двигателей с короткозамкнутым ротором. Они имеют нормальный пусковой момент и ток, а также пробуксовку менее 5% от синхронной скорости. Обычными приложениями являются вентиляторы, компрессоры, конвейеры или что-либо с низкими инерционными нагрузками, что позволяет быстро разгонять двигатель.

Двигатели

класса B можно запускать при полной нагрузке, что делает их пригодными для использования в условиях высокой инерции (большие вентиляторы, центробежные насосы и т. д.). У них нормальный пусковой момент, меньший пусковой ток, чем у двигателей класса А, и скольжение менее 5% при полной нагрузке. Эти двигатели иногда взаимозаменяемы с двигателями класса А, особенно когда требуется пониженное пусковое напряжение.

Двигатели

класса C имеют высокий пусковой крутящий момент и низкий пусковой ток благодаря конструкции ротора с двойной клеткой. Из-за этого улучшения они дороже, чем двигатели классов A и B, но также обладают способностью выдерживать высокие пусковые крутящие моменты, такие как те, которые встречаются в нагруженных насосах, компрессорах, дробилках и т. д. Их скольжение также обычно составляет менее 5%.

Двигатели

класса D обладают самым высоким пусковым моментом, низким пусковым током и большим проскальзыванием при полной нагрузке (от 5% до 20% в зависимости от применения). Их крутящий момент возникает при гораздо более низкой скорости, чем у двигателей других классов, что можно увидеть, сравнивая расположение пиков каждой кривой на рисунке 2. Высокое сопротивление ротора, которое делает двигатели класса D такими прочными, также является причиной более низкого пикового крутящего момента. скорости, что иногда приводит к возникновению пикового крутящего момента при нулевой скорости (100% проскальзывание). Общие области применения двигателей класса D включают бульдозеры, литейные машины, штамповочные прессы и т. д.

Применение и критерии выбора

Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором

являются популярным выбором в промышленности, отчасти из-за их низкой стоимости, простоты обслуживания, высокой эффективности, хорошей терморегуляции и безопасности. Их самым большим недостатком является отсутствие контроля скорости, поэтому для решения этих задач были разработаны другие двигатели (двигатели с фазным ротором). Стандартные рамы NEMA упрощают выбор правильного двигателя, требуя только рабочие характеристики проекта.

Так, например, если кузнечное предприятие создает новый силовой молот, который должен наносить быстрые и сильные удары, им следует изучить двигатели класса D, поскольку они обеспечивают чрезвычайно высокий пусковой крутящий момент. Точно так же, если двигатель необходим для простого вентилятора HVAC, отлично подойдут двигатели классов A и B. Определите необходимые крутящий момент, скорость и напряжение для работы, и на рынке обязательно появится подходящая беличья клетка.

Резюме

В этой статье представлено понимание того, что такое асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и как они работают. Для получения дополнительной информации о сопутствующих продуктах обратитесь к другим нашим руководствам или посетите платформу поиска поставщиков Thomas, чтобы найти потенциальные источники поставок или просмотреть сведения о конкретных продуктах.

Источники:

https://geosci.uchicago.edu
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/magnet/indmot.html
http://www.egr.unlv.edu/~eebag/Induction%20Motors.pdf
https://www.controleng.com/articles/what-to-consider-when-choosing-an-ac-induction-motor/
http://ocw.uniovi. es
http://people.ece.umn.edu/users/riaz/animations/sqmovies.html

Другие товары для двигателей

Все о бесщеточных двигателях постоянного тока — что это такое и как они работают
Все о двигателях с постоянными магнитами — что это такое и как они работают
Все о двигателях постоянного тока с обмоткой серии — что это такое и как они работают
Все о шунтирующих двигателях постоянного тока — что это такое и как они работают
Все о шаговых двигателях — что это такое и как они работают

Шаговые двигатели

и серводвигатели — в чем разница?
Все о контроллерах двигателей переменного тока — что это такое и как они работают
Синхронные двигатели и асинхронные двигатели — в чем разница?

Бесщеточные двигатели

и щеточные двигатели — в чем разница?
Кто изобрел паровой двигатель? Урок промышленной истории
Все о двигателях с электронным управлением — что это такое и как они работают

Двигатели постоянного тока

и серводвигатели — в чем разница?

Шаговые двигатели

и двигатели постоянного тока — в чем разница?
Все о контроллерах серводвигателей — что это такое и как они работают
Что такое трехфазный двигатель и как он работает?
ECM Motors и PSC Motors — в чем разница?
Все о устройствах плавного пуска двигателей: что это такое и как они работают
Все о контроллерах двигателей постоянного тока — что это такое и как они работают
Основы тестирования двигателя (и ротора)
Что такое штамповка двигателя и как это работает?
Все о двигателях с дробной мощностью

Больше из Машины, инструменты и расходные материалы

Машины, инструменты и расходные материалы

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 клеточных 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.

● Удаление дыма 9Вентиляторы 0253 Squirrel 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.

Posted inПопулярное