Eichhörnchen -Käfigmotor

Abbildung 1. Schematische Motordarstellung Eichhörnchenkäfig. Quelle: Wikimedia Commons.

Was ist ein Eichhörnchen -Käfigmotor?

Der Eichhörnchen -Käfigmotor ist ein Elektromotor der Induktion, dessen Dreh- oder Rotorteil aus einer Reihe von leitenden Stäben parallel zur axialen Richtung besteht und in zylindrischer Form um die Achse angeordnet ist.

Diese Form erinnert sich an einen Käfig wie diejenigen, die im nordamerikanischen alten Westen Eichhörnchen gefangen haben, daher der Name. Sie sind auch die billigste, langlebige und kleinere Wartung, weil sie Kohlen, Bürsten oder Sammler im Rotor mangeln, die keine elektrische Verbindung zu einer externen Stromquelle anschließen müssen.

Die ersten Drehfeldmotoren wurden zwischen 1885 und 1886 unabhängig von zwei großen Stromgenies entwickelt: Galileo Ferraris und Nikola Tesla. Diese Motoren waren die Vorgänger der aktuellen Eichhörnchen -Käfigmotoren.

Der Eichhörnchen -Käfigmotor ist abwechselnder Strom, der dreiphasige, zweiphasige oder einzelne Phase sein kann. Nach der Art der Lebensmittel kann das Design ein wenig variieren, aber das Betriebsprinzip ist immer das gleiche.

Motorbetrieb Eichhörnchenkäfig

Das Betriebsprinzip basiert auf der Erzeugung eines Rotationsmagnetfelds in der Mitte des Motors durch eine statische Wicklung in seiner Peripherie, die mit abwechselndem Strom gefüttert wird.

Dieses Rotationsmagnetfeld induziert Ströme in die Balken, aus denen der Rotorkäfig besteht.

Der Schlüssel zum Betrieb liegt in der Herstellung eines rotierenden Magnetfelds senkrecht zur Rotationsachse. Dieses Rotationsfeld übt eine magnetische Torsionskraft auf die Längsbalken des Käfigs aus, wenn Strom zirkuliert.

Um den Strom in den leitenden Stäben parallel zur Drehachse des Käfigs zu erzeugen, ist keine externe Stromquelle erforderlich.

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Das gibt es einen Unterschied zwischen der Drehzahl des Magnetfeldes und der Drehzahl des Rotors.

Drehen Sie Magnetfeld in einer Dreiphasenmotor

Eichhörnchen -Käfigmotoren können drei -phasige oder eine einzelne Phase sein. Im Falle der dreiphasigen Motor, dh derjenigen, die mit einem abwechselnden Strom von drei Phasen arbeitet, steigt jede Phase auf die vorherige zu 120 ° vor, dh ein Drittel der Periode.

Figur 2.- Animation, die das Rotationsmagnetfeld zeigt, die sich aus der Überlappung der einzelnen Felder der drei veralteten 120 ° ergeben und drei Phasenstrom gefüttert haben. Quelle: Wikimedia Commons.

In jedem Elektromotor werden zwei Teile unterschieden:

• Stator, Der periphere Teil des Motors, der in Bezug auf seinen Gehäuse festgelegt ist.
• Rotor, Zentralrotationsteil des Motors.

Im Stator gibt es ein Paket geschlitzter und emaillierter Blätter (um parasitäre oder Foucault -Ströme zu vermeiden) und eine hohe magnetische Permeabilität.

Die Rillen passieren die mit isolierenden Lack bedeckten Kabel, die mindestens drei Wicklungen oder Spulen bilden, die in 120 ° veraltet sind. Die drei Spulen ernähren sich mit dreiphasigen Wechselstrom und jeder Phase haben auch in 120 ° in Bezug auf die vorherige fortgeschritten.

In jedem Moment ergibt die Überlagerung der Magnetfelder ein resultierendes Feld senkrecht zur Motorrotationsachse. Im Laufe der Zeit hält das kombinierte Magnetfeld der drei Spulen seine Amplitude, aber seine Richtung dreht sich immer senkrecht zur Rotationsachse, dreht sich mit einer Frequenz, die dem des Wechselstroms entspricht, normalerweise zwischen 50 und 60 Hz.

Eichhörnchen -Käfigrotor

Es besteht aus zwei Leitern, die durch acht oder mehr längsübergreifende leitende Stangen, parallel zur Rotationsachse, verbunden sind.

Figur 3. Eichhörnchen -Käfigrotor. Quelle: Wikimedia Commons.

Drehmoment am Rotor

Um zu verstehen, wie das Drehfeld das Drehmoment auf dem Käfig erzeugt.

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Wenn dieser Käfig ursprünglich in Ruhe ist und dank der elektromotiven Kraft das Rotationsfeld, das überquert. Da jedoch die Stäbe von einem leitenden Reifen kurz an ihren Enden sind, wird ein Stromkreis zwischen den gegenüberliegenden Balken festgelegt.

Andererseits erscheint da die Stäbe in Bezug Bar.

Damit Strom und Drehmoment an den Stäben erforderlich sind.

Daher ist die Drehzahl des Käfigs immer geringer als die des Magnetfeldes. Aufgrund dieser mangelnden Synchronität zwischen Rotor und Feld ist dies ein asynchroner Motor.

In jedem Balken gibt es daher ein paar entgegengesetzte Kräfte, die ein Drehmoment auf dem vereinfachten Käfig erzeugen, und auf die gleiche Weise mit Käfigen von mehr als zwei Balken.

Eisenkernrotor

Eine Verbesserung besteht darin, den Käfig eingebettet in einen gesetzten und emaillierten Scheiben zu platzieren, der aus hoch magnetischem Permeabilitätsmaterial wie Eisen besteht.

Ziel ist es, die Intensität der Magnetfelder zu multiplizieren, die sowohl vom Stator als auch vom Rotor selbst erzeugt werden. Es ist der Wechselwirkung zwischen diesen beiden Feldern zu verdanken, dass das Drehmoment am Rotor erzeugt wird.

Die Erfahrung hat gezeigt, dass der Motor einen weicheren Betrieb mit weniger Vibrationen hat.

Eine größere Belastung im Rotor, die Rotorschiebergeschwindigkeit in Bezug auf die Drehzahl des Magnetfelds des Stators wächst ebenfalls. Daher treten die maximalen Ströme und die maximalen Drehmomente auf, wenn der Rotor gesperrt ist.

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Motoranwendungen Eichhörnchenkäfig

Dreiphasen -Eichhörnchen -Käfigmotoren werden für industrielle Anwendungen bevorzugt. Sie werden für häusliche Verwendungen weniger empfohlen, bei denen der asynchrone Einzelphasenmotor bevorzugt wird, da der dreiphasige Strom im Allgemeinen keine Residenzen erreicht.

Zentrifugalpumpen

Die Eichhörnchen -Käfigmotoren werden für Zentrifugalpumpen bevorzugt.

Tornos und Fräsmaschinen

Sie sind auch ideal in großen Dreh- und Fräsenmaschinen sowie in Branchen, in denen Förder- und Blasenbänder erforderlich sind.

Schneiden und Troch von Blättern 

Diese Arten von Motoren eignen sich für die schwere Industrie der Trocales und der Scherung von Metallblättern.

Vorteile

Eichhörnchen -Käfig -Motoren haben zahlreiche Vorteile gegenüber anderen Arten von Elektromotoren:

1. In der Stromgleichheit sind Eichhörnchen -Käfigmotoren kompakter und kleineres Gewicht als synchrone Motoren.
2. Sie sind völlig skalierbar, das heißt, sie können von klein bis sehr groß gebaut werden.
3. Das Drehmoment oder das Drehmoment der Rotationsdrehmoment der Eichhörnchen -Käfigmotoren ist im Allgemeinen höher als das anderer Motorenarten, sehr geeignet für den starken Gebrauch sehr geeignet.
4. Die Effizienz von dreiphasigen Eichhörnchen -Käfigmotoren beträgt größer als 70%. Asynchrone Single -Phasen -Motoren haben eine geringere Leistung, aber immer höher als Gleichstrommotoren.
5. Aufgrund der Entwicklung der Stromeelektronik ist es möglich, die Geschwindigkeit solcher Motoren elektronisch zu steuern und die Häufigkeit des Stroms zu variieren.

Nachteile

Zu den Hauptnachteilen können zitiert werden:

1. Zum Zeitpunkt des Starts haben Induktionsmotoren einen hohen Strombedarf, sodass sie nicht für Anwendungen angezeigt werden, bei denen der Motor ständig starten und anhalten muss, da dies eine Überlast.
2. Auch wenn die Leistungselektronik fortgeschritten ist.

Verweise

1. Asynchrone oder Induktionsmaschinen. Erholt von: Bibing.uns.Ist
2. Martínez J. Teile eines Induktionsmotors und seines Betriebsprinzips. Abgerufen von: machineafers4.Dateien.WordPress.com
3. Rosales J. Elektromotoren für die Industrie. Abgerufen von: USMP.Edu.Sport
4. Wikipedia. Eichhörnchen Käfig. Geborgen von: ist.Wikipedia.com
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