Generalmente en motor de inducción operaciones relacionadas, motores de inducción de jaula de ardilla se utilizan ampliamente. La ecuación del par de arranque de un motor de inducción viene dada por
¿Dónde, R2 y X2 son la resistencia del rotor y la reactancia inductiva en el arranque, respectivamente, E2 es el EMF inducido por el rotor y
Ns es la velocidad RPS del flujo sincrónico del estator. Aquí en esta ecuación el par de arranque del motor de inducción Tsh es proporcional a la resistencia del rotor R2.
Pero el asunto es que el motor de inducción de jaula de ardilla tiene un par de arranque muy bajo debido a su resistencia de rotor de muy bajo valor. Así que para proporcionar un mayor valor de resistencia del rotor en el motor de inducción de jaula de ardilla se utiliza un rotor de doble barra de doble jaula en el motor de inducción.
El motivo es proporcionar un mayor valor de la resistencia del rotor de tal manera que el rotor con su valor de resistencia más alto proporcione un mayor par de torsión y más eficiencia.
¿Por qué el par de arranque es pobre en el motor de inducción de la jaula de ardilla?
El resistencia no se puede variar en el rotor de jaula de ardilla como es posible en el motor de inducción de anillo colector. La resistencia fija del rotor del motor de inducción de jaula de ardilla es muy baja. En el momento de arranque, el voltaje inducido en el rotor tiene la misma frecuencia que la frecuencia del suministro. Por lo tanto, la reactancia inductiva de arranque obtiene un valor más alto en la condición de parada. La frecuencia de la corriente del rotor obtiene la misma frecuencia que la frecuencia del suministro en estado de reposo. Ahora el caso es que la corriente inducida del rotor, a pesar de tener un valor más alto, rezaga el voltaje inducido en un gran ángulo. Así que esto causa un pobre par de arranque en la condición de parada. Este par es sólo 1,5 veces el par a plena carga, aunque la corriente inducida es de 5 a 7 veces la corriente a plena carga. Por lo tanto, este rotor de jaula de ardilla de una sola barra no es capaz de aplicarse contra una carga alta. Deberíamos ir a por motor de inducción de doble jaula de barras profundas para conseguir un mayor par de arranque.
Construcción de un motor de inducción de doble jaula de barras profundas
En la barra profunda, las barras de rotor de doble jaula están en dos capas.
La capa exterior tiene las barras de pequeñas secciones transversales. Este devanado exterior tiene una resistencia relativamente grande. Las barras están en cortocircuito en ambos extremos. Por lo tanto, la unión del flujo es muy menor. Y por lo tanto la inductancia es muy baja. La resistencia en la jaula exterior de la ardilla es relativamente alta. La resistencia a la relación de reactancia inductiva es alta.
La capa interna tiene las barras de una gran sección transversal comparativamente. El resistencia es muy inferior. Pero la vinculación del flujo es muy alta. Las barras están completamente enterradas en hierro. Como la unión del flujo es alta, la inductancia también es muy alta. La resistencia a la ración de reactancia inductiva es pobre.
Principio de funcionamiento de la construcción del motor de inducción de doble jaula de barras profundas
En la condición de parada, las barras laterales internas y externas son inducidas con voltaje y corriente con la misma frecuencia de suministro. Ahora el caso es que la reactancia inductiva (XL = 2fL) se ofrece más en las barras profundas o en las barras laterales interiores debido al efecto de la piel de la cantidad alternada, es decir, el voltaje y actual. Por lo tanto, la corriente trata de fluir a través de las barras de rotor laterales exteriores.
El rotor del lado exterior ofrece más resistencia pero una pobre reactancia inductiva. El último resistencia es algo más alta que la resistencia del rotor de una sola barra. La mayor resistencia del rotor valorada resulta en un mayor par que se desarrolla en el arranque. Cuando la velocidad del rotor de la motor de inducción de doble jaula de barras profundas aumenta, la frecuencia de los CEM inducidos y la corriente en el rotor disminuye gradualmente. Por lo tanto, la reactancia inductiva (XL) en las barras laterales internas o barras profundas se reduce y la corriente se enfrenta a menos reactancia inductiva y menos resistencia en conjunto. Ahora no hay necesidad de más torque porque el rotor ya ha llegado a su máxima velocidad con el par de marcha.
Características del par de velocidad del rotor profundo IM
¿Dónde, R2 y X2 son la resistencia del rotor y la reactancia inductiva en el arranque, respectivamente, E2 es el EMF inducido por el rotor y
Ns es la velocidad RPS del flujo del estator sincrónico y S es el deslizamiento de la velocidad del rotor. El gráfico anterior de velocidad y par muestra que la resistencia de mayor valor ofrece un par mayor en la condición de parada y el par máximo se alcanzará con un deslizamiento de mayor valor.
Comparación entre los motores de jaula simple y de jaula doble
- Un rotor de doble jaula tiene una corriente de arranque baja y un par de arranque alto. Por lo tanto, es más adecuado para el arranque directo en línea.
- Dado que la resistencia efectiva del rotor de doble jaula es mayor, hay un mayor calentamiento del rotor en el momento del arranque en comparación con el del rotor de jaula simple.
- La alta resistencia de la jaula exterior aumenta la resistencia de motor de doble jaula. Así que las pérdidas de cobre a plena carga aumentan y la eficiencia disminuye.
- El par de tracción del motor de doble jaula es más pequeño que el del motor de jaula simple.
- El costo del motor de doble jaula es alrededor de 20-30 % más que el del motor de jaula simple de la misma capacidad.
