Dlaczego silniki mają wirniki z głębokimi szczelinami?

W poprzednim temacie mówiliśmy o uruchomieniu silnika, wydajności i innych parametrach użytkowych. Związek ryby z łapą niedźwiedzia jest bardzo pożądanym efektem, ale sposób, w jaki można go osiągnąć, jest rzeczywiście tematem badań motorycznych.

Mówiliśmy już o procesie rozruchu, oczekujemy dużego momentu rozruchowego i małego prądu rozruchowego, tym razem potrzeba rezystancji wirnika silnika, ale proces pracy silnika, aby osiągnąć docelową wydajność silnika i mamy nadzieję, że rezystancja wirnika mniejszy. Aby spełnić to wymaganie, silnik z wirnikiem uzwojenia można uruchomić w procesie rezystancji szeregowej, proces operacyjny mający na celu odcięcie rezystancji jest sposobem na rozwiązanie, ale w przypadku silnika z wirnikiem z odlewanego aluminium, jak to osiągnąć, co jest naszym dzisiejszym tematem.

Kształt szczeliny wirnika z odlewanego aluminium w porównaniu z kształtem szczeliny wirnika uzwojonego drutem zapewnia znacznie większą swobodę i nie podlega ograniczeniom kształtu uzwojenia, a przy projektowaniu należy starać się przestrzegać teoretycznych wymagań wydajnościowych, dobrym przykładem jest wirnik z głębokimi szczelinami.

Definicja wirnika z głębokim rowkiem jest przeprowadzana zgodnie ze stosunkiem głębokości do szerokości kształtu rowka stempla wirnika, stosunek głębokości do szerokości rowka wirnika z głębokim rowkiem jest większy niż 10, zazwyczaj od 10 do 12, w razie zainteresowania , możemy obserwować i policzyć kształt rowka wirnika silnika.

Silnik z wirnikiem głębokorowkowym wykorzystuje głównie efekt naskórkowania, to znaczy, gdy przewodnik znajduje się w polu prądu przemiennego lub zmiennego pola elektromagnetycznego, rozkład prądu wewnątrz przewodnika nie jest równomierny, prąd koncentruje się w „części skóry” przewodnika, co to znaczy, że prąd koncentruje się w przewodniku o zewnętrznej warstwie cienkiej, im bliżej powierzchni przewodnika, tym większa jest gęstość prądu, przewodnik wewnątrz prądu jest w rzeczywistości mały, w wyniku czego rezystancja przewodnika W przypadku wirnika silnika końcowy efekt naskórkowania jest taki, jak prąd jest ściskany do położenia szczeliny wirnika i dlatego jest również zwykle nazywany efektem ściskania.

Po uruchomieniu silnika prąd w prowadnicach wirnika będzie równomiernie rozłożony. Zmiana rezystancji przed i po uruchomieniu wynika głównie ze zmiany częstotliwości prądu wirnika, wirnik z głębokim rowkiem w pełni wykorzystuje efekt naskórkowania przewodnika, co skutecznie poprawia parametry rozruchowe silnika bez wpływu na wydajność pracy silnika silnik.

Kiedy efekt naskórkowości ściska prąd w prowadnicy do szczeliny, strumień rozproszenia szczeliny generowany przez ten sam prąd jest zmniejszony, a zatem zmniejsza się reaktancja rozproszenia szczeliny. Dlatego efekt naskórkowości zwiększa opór wirnika i zmniejsza reaktancję rozproszenia wirnika.

Siła efektu naskórkowego zależy od częstotliwości prądu wirnika i wielkości szczeliny. Im wyższa częstotliwość, tym głębsza szczelina i tym bardziej znaczący efekt naskórkowości. W przypadku wirników o tym samym rozmiarze szczeliny efekt naskórkowania będzie inny, jeśli częstotliwość będzie inna. Gdy silnik pracuje normalnie i uruchamia się, zastępcza rezystancja wirnika ma dużą różnicę. W tych samych warunkach częstotliwości efekt naskórkowania w przypadku wirników z głębokim rowkiem jest bardzo silny, ale w przypadku wirników klatkowych o zwykłej konstrukcji efekt naskórkowania również ma pewien wpływ. Dlatego nawet dla wirnika klatkowego o zwykłej konstrukcji parametry wirnika przy rozruchu i eksploatacji należy obliczać oddzielnie.

Reaktancja rozproszenia wirnika silnika asynchronicznego z głębokimi szczelinami, ze względu na kształt głębokiego rowka wirnika, chociaż zmniejszona pod wpływem efektu naskórkowania, ale ostatecznie wciąż większa niż zwykła reaktancja rozproszenia wirnika klatkowego. Dlatego współczynnik mocy i maksymalny moment obrotowy silnika z głębokim rowkiem są nieco niższe niż w przypadku zwykłego silnika klatkowego.

W przypadku produktów silnikowych należy połączyć z konkretnymi warunkami użytkowania korzyści w zakresie wydajności związane z odpowiednimi kompromisami. Jednak wraz z postępem technologii konwersji częstotliwości rozruch silnika klatkowego może nie stanowić zbyt dużego problemu, a połączenie tradycyjnego sterowania silnikiem z nową technologią sterowania jest nieodwracalnym trendem przyszłego rozwoju silników.