因?yàn)樽冾l電源的普及化,防爆電機(jī)的啟動(dòng)問(wèn)題開(kāi)始迎刃而解,可是對(duì)于普通電源,鼠籠式轉(zhuǎn)子異步電機(jī)的起動(dòng)仍然是一個(gè)問(wèn)題。從三相異步電機(jī)啟動(dòng)和運(yùn)轉(zhuǎn)性能的分析所知,啟動(dòng)時(shí)為了能加大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,減小電流,要求轉(zhuǎn)子電阻大一點(diǎn);而電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),為了能減少轉(zhuǎn)子銅耗以提升電機(jī)效率,要求轉(zhuǎn)子電阻小一點(diǎn);這明顯是一對(duì)矛盾。
對(duì)繞線式轉(zhuǎn)子電動(dòng)機(jī),因?yàn)榭稍趩?dòng)時(shí)串入電阻,而在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)再把它切除,故而很好地符合了這些要求。但繞線式異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本較高,維護(hù)保養(yǎng)不便捷,使其運(yùn)用受到一些限制;這就使得大家從鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子槽形著手,想辦法使用“集膚效應(yīng)”達(dá)到啟動(dòng)大電阻,而運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)小電阻的目的。深槽式和雙鼠籠轉(zhuǎn)子電機(jī)即具備這類啟動(dòng)性能。今天我們來(lái)聊聊深槽式轉(zhuǎn)子電機(jī)。
深槽式異步電動(dòng)機(jī)
為加強(qiáng)集膚效應(yīng),深槽式三相異步電機(jī)轉(zhuǎn)子的槽形呈深而窄的特性,槽深與槽寬比在10-12的范疇。當(dāng)轉(zhuǎn)子導(dǎo)條中通過(guò)電流時(shí),與導(dǎo)條底端相交鏈的漏磁通比與槽口部位相交鏈的漏磁通多很多,故而,如果將導(dǎo)條當(dāng)做是由若干沿槽高劃分的小導(dǎo)體并聯(lián)而成,則愈挨近槽底的小導(dǎo)體具備更大的漏電抗,而愈近槽口,漏電抗就愈小。
在啟動(dòng)時(shí),因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流頻率較高,而漏電抗較大,故而各小導(dǎo)體中電流的分配將取決于漏電抗,漏電抗越大則漏電流越小。這樣,在由氣隙主磁通感應(yīng)的相同電勢(shì)的作用下,導(dǎo)條中靠近槽底處的電流密度將很小,而愈近槽口則愈大。
因?yàn)榧w效應(yīng),電流大多數(shù)被擠到導(dǎo)條上方之后,槽底部位導(dǎo)條所起的作用較小,其功效相當(dāng)于減少了導(dǎo)條的高度和截面,故而轉(zhuǎn)子電阻加大,而符合了啟動(dòng)時(shí)大電阻的要求。當(dāng)電機(jī)啟動(dòng)完畢,電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),因?yàn)檗D(zhuǎn)子電流工作頻率很低,轉(zhuǎn)子繞組的漏電抗比轉(zhuǎn)子電阻小得多,故而前述各小導(dǎo)體中電流的分配將主要決定于電阻。
因?yàn)楦餍?dǎo)體電阻相等,導(dǎo)條中的電流將均勻分布,故而集膚效應(yīng)基本消失,轉(zhuǎn)子導(dǎo)條的電阻又變小,接近于直流電阻。由此可見(jiàn)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子電阻會(huì)自動(dòng)變小,從而符合了減少銅耗提高效率的功效。