مقایسه موتورهای قفس سنجاب و چرخش زخم برای صنعت

در چشم انداز وسیع اتوماسیون صنعتی و سیستم های قدرت، موتورهای القایی به عنوان ستون فقرات قدرت مکانیکی عمل می کنند. در میان انواع مختلف، موتورهای القایی قفس سنجابی و روتور سیم پیچی شده (حلقه لغزشی) با ساختارهای متمایز و ویژگی های عملکردی خود برجسته می شوند. این مقاله یک تجزیه و تحلیل عمیق از این دو نوع موتور ارائه می دهد تا انتخاب بهینه را برای کاربردهای مختلف راهنمایی کند.

موتور قفس سنجابی دارای روتوری است که شبیه به نام خود است - یک هسته آهنی ورقه ورقه استوانه ای با میله های آلومینیومی یا مسی که به طور مساوی توزیع شده اند. این میله ها به طور دائم توسط حلقه های انتهایی اتصال کوتاه می شوند و یک مدار بسته بدون برس، حلقه لغزشی یا اتصالات خارجی را تشکیل می دهند.

ویژگی های طراحی کلیدی عبارتند از:

• میله های کج: جلوگیری از قفل مغناطیسی بین دندانه های استاتور و روتور
• کاهش نویز: به حداقل رساندن صدای مغناطیسی و هارمونیک های شکاف
• گشتاور راه اندازی بهبود یافته: اطمینان از خروجی گشتاور صاف در هنگام راه اندازی

موتورهای روتور سیم پیچی شده از یک سیم پیچ سه فاز مشابه استاتور استفاده می کنند. سیم پیچ روتور در یک پیکربندی ستاره ای متصل می شود، با سه ترمینال که از طریق حلقه های لغزشی بیرون آورده می شوند. برس های کربنی تماس ثابتی با این حلقه ها حفظ می کنند و اتصال مقاومت خارجی به مدار روتور را امکان پذیر می کنند.

• گشتاور راه اندازی: قفس سنجابی (1.5-2 برابر بار کامل) در مقابل روتور سیم پیچی شده (2-2.5 برابر)
• جریان راه اندازی: قفس سنجابی (5-7 برابر بار کامل) در مقابل روتور سیم پیچی شده (2.5-3.5 برابر)

• قفس سنجابی: گزینه های محدود نیازمند دستگاه های خارجی مانند VFD
• روتور سیم پیچی شده: کنترل سرعت صاف (50-100٪ سرعت سنکرون) از طریق مقاومت خارجی

• قفس سنجابی: راندمان 90-95٪ به دلیل حداقل تلفات روتور
• روتور سیم پیچی شده: راندمان 85-90٪ تحت تأثیر اصطکاک برس و تلفات مسی

• قفس سنجابی: 0.8-0.9 در بار کامل
• روتور سیم پیچی شده: 0.6-0.8 به دلیل راکتانس اضافی

• قفس سنجابی: میله های آلومینیومی/مسی با هسته آهنی ورقه ورقه
• روتور سیم پیچی شده: سیم پیچ های مسی عایق شده با مجموعه حلقه لغزشی

شکاف هوای استاتور-روتور بر جریان تحریک، ضریب توان، ظرفیت اضافه بار و خنک سازی تأثیر می گذارد. شکاف های بزرگتر خنک سازی را بهبود می بخشند اما نیازهای جریان تحریک را افزایش می دهند.

• مستقیم (DOL) برای موتورهای کوچک
• راه اندازی ستاره-مثلث برای موتورهای متوسط
• راه اندازی ترانسفورماتور خودکار برای موتورهای بزرگ

راه اندازی مقاومت روتور گشتاور راه اندازی بالایی را با جریان محدود فراهم می کند و با شتاب گرفتن موتور، مقاومت را به تدریج کاهش می دهد.

• فن ها و دمنده ها
• پمپ های گریز از مرکز
• کمپرسورها
• سیستم های نقاله

• جرثقیل ها و بالابرها
• آسانسورها
• آسیاب های گلوله ای
• پمپ ها/فن های بزرگ نیازمند راه اندازی نرم

• قفس سنجابی: حداقلی (روغن کاری بلبرینگ، بررسی لرزش)
• روتور سیم پیچی شده: مکرر (تعویض برس، نگهداری حلقه لغزشی)

موتورهای قفس سنجابی در کاربردهای با سرعت ثابت که در آن سادگی و قابلیت اطمینان از اهمیت بالایی برخوردار است، عالی هستند. موتورهای روتور سیم پیچی شده برای کاربردهایی که به گشتاور راه اندازی بالا، کنترل سرعت دقیق یا قابلیت های راه اندازی نرم نیاز دارند، علیرغم هزینه های اولیه و الزامات نگهداری بالاتر، ضروری باقی می مانند.