Ekornburmotor

Figur 1. Skjematisk motorisk representasjon ekorn bur. Kilde: Wikimedia Commons.

Hva er en ekornburmotor?

Ekornburmotoren er en induksjon elektrisk motor, hvis rotasjons- eller rotordelen utgjøres av et sett med ledende søyler parallelt med aksial retning og arrangert i en sylindrisk form rundt aksen.

Denne formen husker et bur som de som ble brukt til å fange ekorn i det nordamerikanske gamle vest, derav navnet. De er også det billigste, holdbare og mindre vedlikeholdet, på grunn av mangel på kull, børster eller samlere i rotoren, som ikke trenger å koble elektrisk til noen kilde til ekstern strøm.

De første rotasjonsfeltmotorene ble utviklet mellom 1885 og 1886 uavhengig av to store elektrisitetsgenier: Galileo Ferraris og Nikola Tesla. Disse motorene var forgjengerne til de nåværende ekornburmotorene.

Ekornburmotoren er vekselstrøm, som kan være trefase, bifasisk eller enkeltfase. I henhold til typen mat kan designen variere litt, men operasjonsprinsippet er alltid det samme.

Motorisk operasjon ekorn bur

Operasjonsprinsippet er basert på generering av et roterende magnetfelt i midten av motoren, ved en statisk vikling i periferien, som mates med vekselstrøm.

Dette roterende magnetfeltet induserer strømmer i stolpene som utgjør rotorburet, og disse strømningene produserer igjen et sekundært magnetfelt som samhandler med det primære feltet, og produserer et dreiemoment eller øyeblikk på rotoren.

Nøkkelen til operasjonen er i produksjonen av et roterende magnetfelt vinkelrett på rotasjonsaksen. Dette roterende feltet utøver en magnetisk torsjonskraft på de langsgående stolpene i buret når strømmen sirkulerer.

For å generere strømmen i de ledende stolpene parallelt med rotasjonsaksen til buret, er det ikke nødvendig.

Kan tjene deg: Termisk balanse: Ligninger, applikasjoner, øvelser

At så lenge det er en forskjell mellom rotasjonshastigheten til magnetfeltet og rotasjonshastigheten til rotoren.

Roterende magnetfelt i en trefasemotor

Ekornburmotorer kan være trefase eller enkeltfase. Når det.

Figur 2.- Animasjon som viser det roterende magnetfeltet som følge av overlappingen av de enkelte feltene til de tre utdaterte 120º og matet trefasestrøm. Kilde: Wikimedia Commons.

I hver elektriske motor skilles to deler:

• Stator, Den perifere delen av motoren som er festet med hensyn til huset.
• Rotor, Sentral rotasjonsdel av motoren.

I statoren er det en pakke med slissede og emaljerte ark (for å unngå parasittiske eller foucault -strømmer) og høy magnetisk permeabilitet.

Sporene passerer kablene dekket med isolerende lakk som danner minst tre viklinger eller spoler, utdatert i 120º. De tre spolene fôrer med trefase vekselstrøm og hver fase avanserte også i 120º med hensyn til den forrige.

I hvert øyeblikk gir superposisjonen av magnetfeltene et resulterende felt vinkelrett på motorrotasjonsaksen. Når tiden utvikler seg, opprettholder det kombinerte magnetfeltet til de tre spolene amplituden, men retningen alltid vinkelrett på rotasjonsaksen, med en frekvens lik den for vekselstrømmen, vanligvis mellom 50 og 60 Hz.

Ekorn Cage Rotor

Den består av to ledere forbundet med åtte eller flere langsgående ledende stenger, parallelt med rotasjonsaksen.

Figur 3. Ekorn Cage Rotor. Kilde: Wikimedia Commons.

Dreiemoment på rotoren

For å forstå hvordan det roterende feltet produserer dreiemoment på buret, kan du forestille deg et minimumsbur, bestående av to diametralt motsatte langsgående barer.

Kan tjene deg: elektromagnetisk energi: formel, ligninger, bruksområder, eksempler

Når dette buret opprinnelig er i ro og takket være elektromotorstyrken, induserer det roterende feltet som krysser det en belastningsbevegelse i hver stolpe. Siden stolpene er kortslutning i endene med en ledende bøyle, er det imidlertid etablert en nåværende sirkulasjon mellom de motsatte stolpene.

På den annen side, ettersom stengene har bevegelse i forhold til statorfeltet, vises en kraft av magnetisk opprinnelse på dem, kjent som Lorentzs kraft, som er vinkelrett på det radiale feltet til statoren og retningen til strømmen i hver bar.

For strøm og dreiemoment på stengene er det nødvendig at de har relativ bevegelse med hensyn til radiomagnetfeltet produsert i statoren.

Derfor er rotasjonshastigheten til buret alltid mindre enn magnetfeltet. På grunn av denne mangelen på synkroni mellom rotoren og feltet, er dette en asynkron motor.

Det er derfor et par motsatte krefter i hver bar, som produserer et dreiemoment på det forenklede buret, og på samme måte med bur på mer enn to barer.

Jernkjernetrotor

En forbedring består av å plassere buret innebygd i et sett rullede og emaljerte plater, laget av høyt magnetisk permeabilitetsmateriale, for eksempel jern.

Hensikten er å multiplisere intensiteten til magnetfeltene produsert av både statoren og av rotoren selv. Det er takket være samspillet mellom disse to feltene at dreiemomentet produseres på rotoren.

Erfaringen har vist at hvis burstengene har en viss skråhet med hensyn til rotasjonsaksen, har motoren en mykere operasjon med mindre vibrasjoner.

En større belastning i rotoren, rotor skyvehastigheten med hensyn til rotasjonshastigheten til statorens magnetfelt vokser også. Derfor oppstår de maksimale strømmer og maksimale dreiemomenter når rotoren er låst, og det er grunnen til at den overbelastede motoren kan lide overoppheting og derfor skade på lakk.

Det kan tjene deg: hva er prandtl -nummeret? (Verdier i gasser og væsker)

Motoriske applikasjoner ekorn bur

Trefase ekornburmotorer er å foretrekke for industrielle applikasjoner. De anbefales mindre for innenlandsk bruk der den asynkrone enkeltfasemotoren er foretrukket, fordi trefasestrømmen generelt ikke når boliger.

Sentrifugalpumper

Ekornburmotorene er å foretrekke for sentrifugalpumper.

Tornos og fresemaskiner

De er også ideelle i store dreiebenker og fresemaskiner, så vel som i bransjer der det kreves transportbånd og blåser band.

Kutt og troch av ark 

Disse typer motorer er egnet for den tunge industrien av trokales og skjær av metallark.

Fordeler

Ekornburmotorer har mange fordeler i forhold til andre typer elektriske motorer:

1. I maktlikestilling er ekornburmotorer mer kompakte og mindre vekt enn synkrone motorer.
2. De er helt skalerbare, det vil si at de kan bygges fra små til veldig store.
3. Momentet eller rotasjonsmomentet til ekornburmotorene er generelt høyere enn for andre typer motorer, veldig passende for tung bruk.
4. Effektiviteten til tre -fase ekornburmotorer er større enn 70%. Asynkrone enkeltfasemotorer har en lavere ytelse, men alltid høyere enn likestrømsmotorer.
5. På grunn av utvikling av kraftelektronikk er det mulig å kontrollere hastigheten på slike motorer elektronisk, og variere frekvensen av strømmen.

Ulemper

Blant de viktigste ulempene kan siteres:

1. På starttidspunktet har induksjonsmotorer stor etterspørsel etter strøm, så de er ikke indikert for applikasjoner der motoren hele tiden må starte og stoppe, siden det vil bety en overbelastning i det elektriske systemet.
2. Selv når kraftelektronikk har avansert, er rotasjonshastigheten ikke så kontrollerbar som for passerende motorer.

Referanser

1. Asynkrone eller induksjonsmaskiner. Gjenopprettet fra: bibing.oss.er
2. Martínez J. Deler av en induksjonsmotor og dens driftsprinsipp. Hentet fra: Machinerafers4.Filer.WordPress.com
3. Rosales J. Elektriske motorer for industrien. Hentet fra: USMP.Edu.PE
4. Wikipedia. Ekornbur. Gjenopprettet fra: er.Wikipedia.com
5. Wikipedia. Asynkron motor. Gjenopprettet fra: er.Wikipedia.com