Асинхронные двигатели с двойной беличьей клеткой и углубленными пазами ротора

Асинхронные двигатели с повышенным пусковым моментом имеют специальную конструкцию ротора. К ним относятся двигатели с двойной беличьей клеткой и двигатели с глубокими пазами.

Ротор двигателя с двойной беличьей клеткой имеет две короткозамкнутые обмотки. Наружная клетка 1 является пусковой. Она обладает большим активным и малым реактивным сопротивлениями. Внутренняя клетка 2 является основной обмоткой ротора; она обладает незначительным активным и большим реактивным сопротивлениями. В начальный момент пуска ток проходит по наружной клетке, которая создает значительный вращающий момент. По мере увеличения частоты вращения ток переходит во внутреннюю клетку, и по окончании процесса пуска машина работает как обычный короткозамкнутый двигатель с одной (внутренней) клеткой. Вытеснение тока в наружную клетку в начальный момент пуска объясняется действием, э. д. с. самоиндукции.

Вытеснение тока в верхние проводники ротора сильно сказывается при неподвижном роторе, когда частота тока, индуцируемого в обеих клетках ротора, велика. При этом индуктивные

сопротивления обеих клеток значительно больше активных и ток распределяется между ними обратно пропорционально их индуктивным сопротивлениям, т. е. проходит в основном по наружной клетке с большим активным сопротивлением.   

Действие двигателей с глубокими пазами также основано на использовании явления вытеснения тока. В этих двигателях стержни 4 беличьей клетки выполнены в виде узких медных шин, заложенных в глубокие пазы ротора 3.

Нижние слои стержней, расположенные дальше от поверхности ротора, охватываются большим числом магнитных линий потока рассеяния 6, чем верхние, они имеют во много раз большую индуктивность. В начале пуска в результате увеличенного индуктивного сопротивления нижних частей стержней ток проходит, главным образом, по их верхним частям. При этом используется только небольшая часть поперечного сечения каждого стержня, что приводит к увеличению его активного сопротивления, а следовательно, и к возрастанию активного сопротивления всей обмотки ротора.

14. Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей.

Скорость вращения ротора

Регулирование скорости осуществляется либо изменением скольжения, либо изменением частоты питающей сети или числа пар полюсов. Изменение скольжения достигается включением в цепь ротора регулировочного сопротивления. Этот способ не экономичен, так как связан с дополнительными потерями энергии, тем не менее, он широко используется для двигателей с фазным ротором.

Регулирование скорости получается плавным, в исполнении достаточно просто, а значит и надежно. Частотный способ регулирования скорости, наиболее перспективен, но пока нет простого по конструкции и надежного генератора тока переменной частоты. Сейчас частотное регулирование осуществляется с помощью частотных преобразователей, что увеличивает стоимость установки. Изменение числа пар полюсов можно регулировать скорость ступенчатого при

Р = 1  п < 3000 об/мин

Р = 2 п < 1500 об/мин

Р = 3 п < 1000 об/мин

Далеко не всегда это целесообразно. Регулирование скорости в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором является трудной задачей. Это их основной недостаток.

При воздействии со стороны статора существуют следующие основные способы регулирования частоты вращения:

изменением числа пар полюсов;

изменением частоты питающего напряжения.

При воздействии со стороны ротора регулирование частоты вращения производится:
введением и регулировкой активного сопротивления (резисторов) в цепи ротора (реостатное регулирование);