Cage d'écureuil et rotor de phase - quelle est la différence

Comme vous le savez, les moteurs à induction ont un enroulement triphasé (trois enroulements séparés) du stator, qui peut former un nombre différent de paires de pôles magnétiques en fonction de leur conception, ce qui à son tour affecte le régime nominal du moteur à la fréquence nominale de la tension triphasée fournissant. Dans le même temps, les rotors de ce type de moteur peuvent différer et pour les moteurs asynchrones, ils sont en court-circuit ou en phase. Quelle est la différence entre un rotor à cage d'écureuil et un rotor de phase - cela sera discuté dans cet article.

Rotor à cage d'écureuil

Des idées sur le phénomène d'induction électromagnétique nous diront ce qui se passera avec une bobine fermée d'un conducteur placé dans un champ magnétique tournant, semblable au champ magnétique d'un stator d'un moteur à induction. Si une telle bobine est placée à l'intérieur du stator, alors lorsqu'un courant est fourni à l'enroulement du stator, les CEM seront induits dans la bobine et un courant apparaîtra, c'est-à-dire que l'image prendra la forme: boucle de courant magnétique. Ensuite, quelques forces Ampères agiront sur une telle bobine (boucle fermée), et la bobine commencera à tourner après le mouvement du flux magnétique.

C'est ainsi que fonctionne un moteur asynchrone avec un rotor à cage d'écureuil, mais au lieu d'une bobine sur son rotor, des tiges de cuivre ou d'aluminium sont court-circuitées les unes avec les autres par des anneaux aux extrémités du noyau du rotor. Un rotor avec de telles tiges court-circuitées est appelé rotor de type cage d'écureuil ou «cage d'écureuil» car les tiges situées sur le rotor ressemblent à une roue d'écureuil.

Le courant alternatif traversant les enroulements du stator, générant un champ magnétique tournant, induit du courant dans des circuits fermés de la «cage d'écureuil», et le rotor entier entre en rotation, car à chaque instant différentes paires de tiges de rotor auront des courants induits différents: certaines tiges sont grandes courants, certains - plus petits, selon la position de certaines tiges par rapport au champ. Et les moments n'équilibreront jamais le rotor, c'est pourquoi il tournera pendant que le courant alternatif circule dans les enroulements du stator.

De plus, les tiges de la «cage d'écureuil» sont légèrement inclinées par rapport à l'axe de rotation - elles ne sont pas parallèles à l'arbre. L'inclinaison est réalisée de manière à ce que le moment de rotation soit maintenu constant et ne palpite pas, de plus, l'inclinaison des tiges permet de réduire l'effet des harmoniques supérieures induites dans les tiges EMF. Si les tiges n'étaient pas inclinées, le champ magnétique dans le rotor pulserait.

Glide s

Les moteurs asynchrones sont toujours caractérisés par un glissement s, qui se produit du fait que la fréquence synchrone du champ magnétique tournant n1 du stator est supérieure à la vitesse de rotation réelle du rotor n2.

Le glissement se produit parce que la FEM induite dans les tiges ne peut avoir lieu que lorsque les tiges se déplacent par rapport au champ magnétique, c'est-à-dire que le rotor est toujours forcé au moins légèrement, mais traîne derrière le champ magnétique du stator en vitesse. La quantité de glissement est s = (n1-n2) / n1.

Si le rotor tournait avec la fréquence synchrone du champ magnétique du stator, aucun courant ne serait induit dans les tiges du rotor et le rotor ne tournerait tout simplement pas. Par conséquent, le rotor d'un moteur à induction n'atteint jamais la fréquence de rotation synchrone du champ magnétique du stator, et toujours au moins légèrement (même si la charge sur l'arbre est extrêmement faible), mais est en retard sur la fréquence de rotation par rapport à la fréquence synchrone.

Le glissement s est mesuré en pourcentage, et au ralenti il ​​approche presque 0, lorsque le moment de contre-action du côté du rotor est presque absent. En cas de court-circuit (rotor bloqué), le glissement est de 1.

En général, le glissement des moteurs à induction à cage d'écureuil dépend de la charge et est mesuré en pourcentage. Le glissement nominal est le glissement à la charge mécanique nominale sur l'arbre dans des conditions où la tension d'alimentation correspond à la puissance nominale du moteur.

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Rotor de phase

Les moteurs à induction à rotor de phase, contrairement aux moteurs à induction à cage d'écureuil, ont un enroulement triphasé complet sur le rotor. Tout comme un enroulement triphasé est posé sur un stator, un enroulement triphasé est posé dans les rainures d'un rotor de phase.

Les bornes de l'enroulement du rotor de phase sont connectées à des bagues collectrices montées sur l'arbre et isolées les unes des autres et de l'arbre. L'enroulement du rotor de phase se compose de trois parties - chacune pour sa propre phase - qui sont le plus souvent connectées selon le schéma "en étoile".

Un rhéostat de réglage est connecté à l'enroulement du rotor par des bagues de contact et des brosses. Les grues et les ascenseurs, par exemple, sont lancés sous charge, et ici il faut développer un moment de travail important. Malgré la complexité de la conception, les moteurs asynchrones avec un rotor de phase ont de meilleures capacités de réglage concernant le moment de travail sur l'arbre que les moteurs asynchrones avec un rotor à cage d'écureuil, qui nécessitent convertisseur de fréquence industriel.

L'enroulement statorique d'un moteur asynchrone à rotor de phase s'effectue de la même manière que sur les stators de moteurs asynchrones à rotor à cage d'écureuil, et crée de façon similaire, en fonction du nombre de bobines (trois, six, neuf bobines ou plus), deux, etc. poteaux. Les bobines de stator sont décalées entre elles de 120, 60, 40, etc. degrés. Dans le même temps, autant de pôles sont réalisés sur le rotor de phase que sur le stator.

En ajustant le courant dans les enroulements du rotor, le couple de fonctionnement du moteur et la quantité de glissement sont régulés. Lorsque le rhéostat de réglage est complètement retiré, pour réduire l'usure des brosses et des bagues, ils sont court-circuités à l'aide d'un dispositif spécial pour soulever les brosses.

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