Dengan semakin populernya catu daya frekuensi variabel, masalah start motor menjadi mudah diatasi, tetapi untuk catu daya biasa, start motor masih sulit dilakukan.rotor sangkar tupaiMotor asinkron selalu menjadi masalah. Dari analisis kinerja start dan operasi motor asinkron, dapat dilihat bahwa untuk meningkatkan torsi start dan mengurangi arus selama start, resistansi rotor perlu lebih besar; sedangkan saat motor beroperasi, untuk mengurangi kerugian tembaga rotor dan meningkatkan efisiensi motor, resistansi rotor perlu lebih kecil; ini jelas merupakan sebuah kontradiksi.
Untuk motor rotor berbelit, karena resistor dapat dihubungkan secara seri selama proses penyalaan dan kemudian dilepas selama pengoperasian, persyaratan ini terpenuhi dengan baik. Namun, motor asinkron rotor berbelit memiliki struktur yang kompleks, biaya tinggi, dan perawatan yang tidak praktis, yang membatasi penerapannya sampai batas tertentu; hal ini mendorong orang untuk memulai dari bentuk alur rotor sangkar tupai.motor asinkrondan mencoba menggunakan "efek kulit" untuk mencapai tujuan resistansi awal yang besar dan resistansi kecil selama pengoperasian. Motor rotor alur dalam dan sangkar tupai ganda memiliki kinerja awal ini. Hari ini, mari kita bahas tentang motor rotor alur dalam.
Motor asinkron slot dalam
Untuk meningkatkan efek kulit (skin effect), bentuk alur rotor motor asinkron alur dalam (deep slot) dibuat dalam dan sempit, dan rasio kedalaman alur terhadap lebar alur berada dalam kisaran 10-12. Ketika arus melewati batang rotor, fluks bocor yang terkait dengan bagian bawah batang jauh lebih besar daripada fluks bocor yang terkait dengan bukaan alur. Oleh karena itu, jika batang dianggap sebagai sejumlah konduktor kecil yang dibagi sepanjang ketinggian alur yang terhubung secara paralel, konduktor kecil yang lebih dekat ke bagian bawah alur memiliki reaktansi bocor yang lebih besar, dan semakin dekat ke bukaan alur, semakin kecil reaktansi bocornya.
Pada awalnya, karena frekuensi arus rotor tinggi dan reaktansi kebocoran besar, distribusi arus di setiap konduktor kecil akan bergantung pada reaktansi kebocoran. Semakin besar reaktansi kebocoran, semakin kecil arus kebocoran. Dengan cara ini, di bawah pengaruh potensial yang sama yang diinduksi oleh fluks magnet utama celah udara, kerapatan arus di dekat bagian bawah celah pada batang akan sangat kecil, dan semakin dekat ke bukaan celah, semakin besar kerapatan arusnya.
Karena efek kulit, setelah sebagian besar arus terhimpit ke bagian atas batang konduktor, peran batang konduktor di bagian bawah alur menjadi sangat kecil, yang setara dengan mengurangi tinggi dan penampang batang konduktor, sehingga resistansi rotor meningkat, dan memenuhi persyaratan resistansi besar saat start. Ketika motor dihidupkan dan beroperasi normal, karena frekuensi arus rotor yang rendah, reaktansi kebocoran kumparan rotor jauh lebih kecil daripada resistansi rotor, sehingga distribusi arus pada konduktor kecil yang disebutkan di atas akan terutama ditentukan oleh resistansi.
Karena hambatan setiap konduktor kecil sama, arus dalam batang konduktor akan terdistribusi secara merata, sehingga efek kulit pada dasarnya menghilang, dan hambatan batang konduktor rotor menjadi lebih kecil lagi, mendekati hambatan DC. Dapat dilihat bahwa operasi normal hambatan rotor akan secara otomatis menurun, sehingga memenuhi efek pengurangan kerugian tembaga dan peningkatan efisiensi.
Apa efeknya pada kulit?
Efek kulit juga disebut efek permukaan. Ketika arus bolak-balik melewati konduktor, arus akan terkonsentrasi di permukaan konduktor. Fenomena ini disebut efek kulit. Ketika arus atau tegangan dialirkan dalam konduktor dengan elektron frekuensi lebih tinggi, arus atau tegangan tersebut akan berkumpul di permukaan seluruh konduktor, bukannya terdistribusi secara merata di seluruh penampang konduktor.
Efek kulit tidak hanya memengaruhi resistansi rotor, tetapi juga reaktansi kebocoran rotor. Dari jalur fluks kebocoran alur, dapat dilihat bahwa arus yang melewati konduktor kecil hanya menghasilkan fluks kebocoran dari konduktor kecil ke alur, tetapi tidak dari konduktor kecil ke dasar alur, karena yang terakhir tidak memiliki keterkaitan dengan arus. Dengan cara ini, untuk arus yang sama, semakin dekat ke dasar alur, semakin banyak fluks kebocoran yang dihasilkan, dan semakin dekat ke alur, semakin sedikit fluks kebocoran yang dihasilkan. Dapat dilihat bahwa ketika efek kulit menekan arus dalam konduktor ke alur, fluks kebocoran alur yang dihasilkan oleh arus yang sama berkurang, sehingga reaktansi kebocoran alur berkurang. Oleh karena itu, efek kulit meningkatkan resistansi rotor dan mengurangi reaktansi kebocoran rotor.
Kekuatan efek kulit (skin effect) bergantung pada frekuensi arus rotor dan ukuran alur. Semakin tinggi frekuensi dan semakin dalam alurnya, semakin signifikan efek kulitnya. Untuk rotor yang sama, jika frekuensinya berbeda, efek kulitnya juga akan berbeda, dan parameter rotornya pun akan berbeda. Karena itu, resistansi rotor dan reaktansi kebocoran selama operasi normal dan saat start harus dibedakan secara ketat dan tidak boleh tercampur. Untuk frekuensi yang sama, efek kulit pada rotor alur dalam sangat kuat, tetapi efek kulit juga memiliki pengaruh tertentu pada rotor sangkar tupai dengan struktur biasa. Oleh karena itu, bahkan untuk rotor sangkar tupai dengan struktur biasa, parameter rotor saat start dan operasi harus dihitung secara terpisah.
Reaktansi kebocoran rotor pada alur dalammotor asinkronKarena bentuk alur rotor yang dalam, reaktansi bocor berkurang akibat efek kulit, tetapi setelah pengurangan tersebut, reaktansi bocor rotor masih lebih besar daripada rotor sangkar tupai biasa. Oleh karena itu, faktor daya dan torsi maksimum motor alur dalam sedikit lebih rendah daripada motor sangkar tupai biasa.
Waktu posting: 05 Juli 2024