Motor Induksi Rotor Luka

Sebuah rotor luka motor induksi memiliki stator seperti motor induksi sangkar tupai, tetapi rotor dengan belitan berinsulasi dibawa keluar melalui cincin geser dan sikat.

Namun, tidak ada daya yang diterapkan pada slip ring. Satu-satunya tujuan mereka adalah untuk memungkinkan resistensi ditempatkan secara seri dengan belitan rotor saat memulai (gambar di bawah). Resistansi ini dikorsletingkan setelah motor dihidupkan untuk membuat rotor terlihat secara elektrik seperti padanan sangkar tupai.

Motor induksi rotor luka

T: Mengapa menempatkan resistansi secara seri dengan rotor?

J: Motor induksi sangkar tupai menarik 500% hingga lebih dari 1000% arus beban penuh (FLC) selama pengasutan. Meskipun ini bukan masalah yang parah untuk motor kecil, ini untuk motor besar (10 kW).

Menempatkan resistansi secara seri dengan belitan rotor tidak hanya mengurangi arus start, arus rotor terkunci (LRC) tetapi juga meningkatkan torsi awal, torsi rotor terkunci (LRT). Gambar di bawah menunjukkan bahwa dengan meningkatkan resistansi rotor dari R₀ ke R₁ ke R₂ , puncak torsi breakdown digeser ke kiri ke kecepatan nol.

Perhatikan bahwa puncak torsi ini jauh lebih tinggi daripada torsi awal yang tersedia tanpa hambatan rotor (R₀ ) slip sebanding dengan resistansi rotor, dan torsi penarikan sebanding dengan slip. Dengan demikian, torsi tinggi dihasilkan saat memulai.

Puncak torsi kerusakan digeser ke kecepatan nol dengan meningkatkan resistansi rotor

Resistansi menurunkan torsi yang tersedia pada kecepatan lari penuh. Tapi resistansi itu dikorsletingkan pada saat rotor dimulai. Sebuah rotor korsleting beroperasi seperti rotor sangkar tupai. Panas yang dihasilkan selama pengasutan sebagian besar dihamburkan ke luar motor dalam tahanan penyalaan.

Komplikasi dan perawatan yang terkait dengan sikat dan cincin selip merupakan kelemahan rotor belitan dibandingkan dengan rotor sangkar tupai sederhana.

Motor ini cocok untuk memulai beban yang sangat inersia. Resistensi awal yang tinggi membuat torsi tarik tinggi tersedia pada kecepatan nol. Sebagai perbandingan, rotor sangkar tupai hanya menunjukkan torsi tarik (puncak) pada 80% dari kecepatan sinkronnya.

Kontrol Kecepatan

Kecepatan motor dapat divariasikan dengan mengembalikan tahanan variabel ke dalam rangkaian rotor. Ini mengurangi arus dan kecepatan rotor. Torsi start tinggi yang tersedia pada kecepatan nol, torsi break down shift, tidak tersedia pada kecepatan tinggi.

Lihat R₂ kurva pada 90% Ns, gambar di bawah ini. Resistor R₀ , R₁ , R₂ , R₃ peningkatan nilai dari nol.

Resistensi yang lebih tinggi di R₃ mengurangi kecepatan lebih jauh. Regulasi kecepatan buruk sehubungan dengan perubahan beban torsi. Teknik kontrol kecepatan ini hanya berguna pada rentang 50% hingga 100% dari kecepatan penuh.

Kontrol kecepatan bekerja dengan baik dengan beban kecepatan variabel seperti elevator dan mesin cetak.

Resistensi rotor mengontrol kecepatan motor induksi rotor belitan

Generator Induksi Makan Ganda

Kami sebelumnya menggambarkan motor induksi sangkar tupai yang bertindak sebagai generator jika digerakkan lebih cepat dari kecepatan sinkron. (Lihat Alternator motor induksi) Ini adalah generator induksi yang diberi makan tunggal , memiliki sambungan listrik hanya ke belitan stator.

Motor induksi rotor belitan juga dapat bertindak sebagai generator ketika digerakkan di atas kecepatan sinkron. Karena ada koneksi ke stator dan rotor, mesin seperti itu dikenal sebagai generator induksi makan ganda (DFIG).

Resistensi rotor memungkinkan generator induksi makan ganda dengan kecepatan berlebih

Generator induksi single-fed hanya memiliki rentang slip yang dapat digunakan sebesar 1% saat digerakkan oleh torsi angin yang merepotkan. Karena kecepatan motor induksi rotor belitan dapat dikontrol pada kisaran 50-100% dengan memasukkan resistansi ke dalam rotor, kita dapat mengharapkan hal yang sama dari generator induksi makan ganda.

Kita tidak hanya dapat memperlambat rotor hingga 50%, tetapi kita juga dapat mempercepatnya hingga 50%. Artinya, kita dapat memvariasikan kecepatan generator induksi makan ganda sebesar ± 50% dari kecepatan sinkron. Dalam praktik sebenarnya, ±30% lebih praktis.

Jika generator over-speed, resistansi yang ditempatkan di sirkuit rotor akan menyerap energi berlebih sementara stator mengumpankan konstan 60 Hz ke saluran listrik (gambar di atas). Dalam kasus di bawah kecepatan, resistansi negatif yang dimasukkan ke dalam rangkaian rotor dapat menutupi defisit energi, masih memungkinkan stator untuk memberi makan saluran listrik dengan daya 60 Hz.

Konverter memulihkan energi dari rotor generator induksi makan ganda

Dalam praktik yang sebenarnya, resistansi rotor dapat diganti dengan konverter yang menyerap daya dari rotor, dan memasukkan daya ke saluran listrik alih-alih menghilangkannya. Ini meningkatkan efisiensi generator.

Konverter meminjam energi dari saluran listrik untuk rotor generator induksi makan ganda, memungkinkannya berfungsi dengan baik di bawah kecepatan sinkron

Konverter dapat "meminjam" daya dari saluran untuk rotor kecepatan rendah, yang meneruskannya ke stator. Daya yang dipinjam, bersama dengan energi poros yang lebih besar, diteruskan ke stator yang terhubung ke saluran listrik.

Stator tampaknya memasok 130% daya ke saluran. Ingatlah bahwa rotor “meminjam” 30%, meninggalkan garis dengan 100% untuk DFIG lossless teoritis.

Kualitas Motor Induksi Rotor Luka

• Torsi awal yang sangat baik untuk beban inersia tinggi.
• Arus awal yang rendah dibandingkan dengan motor induksi sangkar tupai.
• Kecepatan adalah variabel resistensi di atas 50% hingga 100% kecepatan penuh.
• Perawatan sikat dan slip ring lebih tinggi dibandingkan dengan motor sangkar tupai.
• Versi generator dari mesin rotor belitan dikenal sebagai generator induksi makan ganda , mesin kecepatan variabel.

LEMBAR KERJA TERKAIT:

• Lembar Kerja Teori Motor AC