Barre sottili o barre rotte sono termini di errore comunemente usati nei motori con rotore in alluminio pressofuso. Sia le barre sottili che le barre rotte si riferiscono alle barre del rotore. In teoria, una volta determinate la forma della fessura di punzonatura del rotore, la lunghezza del ferro e l'inclinazione della fessura, le barre del rotore vengono delineate in una forma molto regolare. Tuttavia, nel processo di produzione vero e proprio, vari motivi spesso causano la torsione e la deformazione delle barre finali del rotore e all'interno delle barre compaiono persino fori di ritiro. Nei casi più gravi, le barre potrebbero rompersi.
Poiché il nucleo del rotore è costituito da punzonature del rotore, il posizionamento circonferenziale viene eseguito dalle aste scanalate che corrispondono alle punzonature del rotore durante il processo di laminazione. Dopo il completamento, le aste scanalate vengono estratte e fuse in alluminio con lo stampo. Se le aste scanalate e le fessure sono troppo lente, le punzonature avranno diversi gradi di spostamento circonferenziale durante il processo di laminazione, che alla fine porterà a superfici ondulate sulle barre del rotore, fenomeni a dente di sega sulle fessure del nucleo del rotore e persino barre rotte. Inoltre, il processo di fusione dell'alluminio è anche il processo di solidificazione dell'alluminio liquido che entra nelle fessure del rotore. Se l'alluminio liquido viene miscelato con gas durante il processo di iniezione e non può essere scaricato bene, si formeranno dei pori in una certa parte delle barre. Se i pori sono troppo grandi, si causerà anche la rottura della barra del rotore.
Espansione della conoscenza: scanalatura profonda e doppia gabbiamotori asincroni
Dall'analisi dell'avviamento del motore asincrono a gabbia, si può vedere che quando si avvia direttamente, la corrente di avviamento è troppo grande; quando si avvia con tensione ridotta, sebbene la corrente di avviamento sia ridotta, anche la coppia di avviamento viene ridotta. Secondo le caratteristiche meccaniche artificiali della resistenza in serie del rotore del motore asincrono, si può vedere che l'aumento della resistenza del rotore entro un certo intervallo può aumentare la coppia di avviamento e l'aumento della resistenza del rotore ridurrà anche la corrente di avviamento. Pertanto, una maggiore resistenza del rotore può migliorare le prestazioni di avviamento.
Tuttavia, quando il motore funziona normalmente, si spera che la resistenza del rotore sia inferiore, il che può ridurre la perdita di rame del rotore e migliorare l'efficienza del motore. Come può il motore asincrono a gabbia avere una resistenza del rotore maggiore all'avvio e la resistenza del rotore diminuisce automaticamente durante il normale funzionamento? I motori asincroni con scanalatura profonda e doppia gabbia possono raggiungere questo obiettivo.
Scanalatura profondamotore asincrono
La fessura del rotore del motore asincrono a fessura profonda è profonda e stretta e il rapporto tra la profondità della fessura e la larghezza della fessura è solitamente compreso tra 10 e 12 o più. Quando la corrente scorre attraverso le barre del rotore, il flusso di dispersione collegato al fondo delle barre è molto maggiore del flusso di dispersione collegato all'apertura della fessura. Pertanto, se le barre vengono considerate come un numero di piccoli conduttori divisi lungo l'altezza della fessura e collegati in parallelo, i piccoli conduttori più vicini al fondo della fessura hanno una reattanza di dispersione maggiore, mentre i piccoli conduttori più vicini all'apertura della fessura hanno una minore reattanza di dispersione. reattanza di dispersione.
Quando il motore si avvia, a causa dell'elevata frequenza della corrente del rotore, la reattanza di dispersione delle barre del rotore è elevata, quindi la distribuzione della corrente in ciascun piccolo conduttore sarà determinata principalmente dalla reattanza di dispersione. Maggiore è la reattanza di dispersione, minore è la corrente. In questo modo, sotto la stessa forza elettromotrice indotta dal flusso magnetico principale del traferro, la densità di corrente vicino al fondo della fessura nel conduttore sarà molto piccola, e più vicina alla fessura, maggiore sarà. Questo fenomeno è chiamato effetto pelle della corrente. È equivalente alla corrente che viene compressa nello slot, quindi è anche chiamato effetto di compressione. L'effetto dell'effetto pelle equivale a ridurre l'altezza e la sezione trasversale della barra conduttrice, aumentando la resistenza del rotore e soddisfacendo così i requisiti di avviamento.
Una volta completato l'avviamento e il motore funziona normalmente, la frequenza della corrente del rotore è molto bassa, generalmente da 1 a 3 Hz, e la reattanza di dispersione delle barre del rotore è molto inferiore alla resistenza del rotore. Pertanto la distribuzione della corrente nei suddetti piccoli conduttori sarà determinata principalmente dalla resistenza. Poiché la resistenza di ciascun piccolo conduttore è uguale, la corrente nelle barre sarà distribuita uniformemente e l'effetto pelle praticamente scompare, quindi la resistenza della barra del rotore ritorna alla propria resistenza CC. Si può vedere che durante il normale funzionamento, la resistenza del rotore del motore asincrono a fessura profonda può diminuire automaticamente, soddisfacendo così i requisiti di riduzione della perdita di rame del rotore e di miglioramento dell'efficienza del motore.
Motore asincrono a doppia gabbia
Sul rotore del motore asincrono a doppia gabbia sono presenti due gabbie, ovvero la gabbia superiore e quella inferiore. Le barre superiori della gabbia hanno una sezione trasversale minore e sono realizzate con materiali con una resistività maggiore come ottone o bronzo alluminio, e hanno una resistenza maggiore; le sbarre inferiori della gabbia hanno una sezione trasversale maggiore e sono realizzate in rame con una resistività inferiore e hanno una resistenza minore. Anche i motori a doppia gabbia utilizzano spesso rotori in alluminio pressofuso; è ovvio che il flusso di dispersione della gabbia inferiore è molto maggiore di quello della gabbia superiore, quindi anche la reattanza di dispersione della gabbia inferiore è molto maggiore di quella della gabbia superiore.