Tanke šipke ili slomljene šipke su uobičajeni termini za greške u motorima rotora od livenog aluminijuma. I tanke šipke i slomljene šipke odnose se na šipke rotora. Teoretski, kada se odrede oblik utora za probijanje rotora, dužina gvožđa i nagib proreza, šipke rotora se ocrtavaju u vrlo pravilnom obliku. Međutim, u stvarnom proizvodnom procesu, različiti razlozi često uzrokuju uvijanje i deformaciju završnih šipki rotora, pa čak i rupe za skupljanje se pojavljuju unutar šipki. U teškim slučajevima, šipke se mogu slomiti.
Budući da je jezgro rotora napravljeno od probijanja rotora, obodno pozicioniranje se vrši pomoću šipki sa prorezima koji odgovaraju probojima rotora tokom procesa laminacije. Nakon završetka, prorezne šipke se vade i lijevaju aluminij sa kalupom. Ako su šipke s prorezima i prorezi previše labavi, proboji će imati različite stupnjeve obodnog pomaka tokom procesa laminacije, što će na kraju dovesti do valovitih površina na šipkama rotora, fenomena pilastih na prorezima jezgre rotora, pa čak i slomljenih šipki. Pored toga, proces livenja aluminijuma je i proces skrućivanja tečnog aluminijuma koji ulazi u proreze rotora. Ako se tečni aluminijum pomeša sa gasom tokom procesa ubrizgavanja i ne može se dobro isprazniti, na određenom delu šipki će se formirati pore. Ako su pore prevelike, to će također uzrokovati lom šipke rotora.
Proširenje znanja - duboki žljeb i dupli kavezasinhroni motori
Iz analize pokretanja kaveznog asinhronog motora može se uočiti da je pri direktnom startovanju početna struja prevelika; pri startovanju sa smanjenim naponom, iako je startna struja smanjena, smanjuje se i startni moment. Prema umjetnim mehaničkim karakteristikama serijskog otpora rotora asinhronog motora, može se vidjeti da povećanje otpora rotora unutar određenog raspona može povećati početni moment, a povećanje otpora rotora će također smanjiti startnu struju. Stoga, veći otpor rotora može poboljšati performanse pokretanja.
Međutim, kada motor radi normalno, nadamo se da je otpor rotora manji, što može smanjiti gubitak bakra rotora i poboljšati efikasnost motora. Kako kavezni asinhroni motor može imati veći otpor rotora pri pokretanju, a otpor rotora se automatski smanjuje tokom normalnog rada? Asinhroni motori sa dubokim prorezima i dvostrukim kavezom mogu postići ovaj cilj.
Duboki slotasinhroni motor
Utor rotora asinhronog motora dubokog utora je dubok i uzak, a omjer dubine utora i širine utora je obično 10 do 12 ili više. Kada struja teče kroz šipke rotora, fluks curenja međusobno povezan sa dnom šipki je mnogo veći od fluksa curenja koji je povezan sa otvorom proreza. Stoga, ako se šipke posmatraju kao niz malih vodiča podijeljenih duž visine proreza spojenih paralelno, mali provodnici bliže dnu proreza imaju veću reaktanciju curenja, a mali provodnici bliže otvoru proreza imaju manju reaktansa curenja.
Kada se motor pokrene, zbog visoke frekvencije struje rotora, reaktancija curenja rotorskih šipki je velika, tako da će raspodjela struje u svakom malom vodiču uglavnom biti određena reaktancijom curenja. Što je veća reaktanca curenja, to je manja struja. Na taj način, pod istom elektromotornom silom izazvanom glavnim magnetskim tokom zračnog raspora, gustoća struje u blizini dna proreza u provodniku će biti vrlo mala, a što je bliže prorezu, to će biti veća. Ovaj fenomen se naziva skin efekt struje. To je ekvivalentno struji koja se stisne u utor, pa se naziva i efektom stiskanja. Učinak skin efekta je ekvivalentan smanjenju visine i poprečnog presjeka provodničke šipke, povećanju otpora rotora, a time i ispunjavanju zahtjeva za pokretanje.
Kada je start završen i motor radi normalno, frekvencija struje rotora je vrlo niska, općenito 1 do 3 Hz, a reaktanca curenja šipki rotora je mnogo manja od otpora rotora. Stoga će raspodjela struje u navedenim malim provodnicima uglavnom biti određena otporom. Budući da je otpor svakog malog vodiča jednak, struja u šipkama će biti ravnomjerno raspoređena, a skin efekat u osnovi nestaje, tako da se otpor šipke rotora vraća na svoj vlastiti DC otpor. Može se vidjeti da se tokom normalnog rada otpor rotora asinhronog motora sa dubokim utorima može automatski smanjiti, čime se ispunjavaju zahtjevi smanjenja gubitka bakra rotora i poboljšanja efikasnosti motora.
Dvokavezni asinhroni motor
Na rotoru dvokaveznog asinhronog motora nalaze se dva kaveza, odnosno gornji i donji kavez. Šipke gornjeg kaveza imaju manju površinu poprečnog presjeka i izrađene su od materijala veće otpornosti kao što su mesing ili aluminijska bronca, te imaju veći otpor; donje kavezne šipke imaju veću površinu poprečnog presjeka i izrađene su od bakra manjeg otpora, a imaju i manji otpor. Motori sa dvostrukim kavezom takođe često koriste rotore od livenog aluminijuma; očito je da je fluks curenja donjeg kaveza mnogo veći od fluksa gornjeg kaveza, tako da je reaktanca curenja donjeg kaveza također mnogo veća od one u gornjem.