De kooiankermotor is een elektromotor met inductie, waarvan het roterende deel of de rotor wordt gevormd door een reeks geleidende staven evenwijdig aan de axiale richting en in een cilindrische vorm rond de as gerangschikt..
Deze vorm doet denken aan een kooi zoals die werd gebruikt om eekhoorns te vangen in het oude Noord-Amerikaanse westen, vandaar de naam. Ze zijn ook het meest economisch, duurzaam en onderhoudsarm, omdat ze geen koolstoffen, borstels of collectoren in de rotor hebben, die niet elektrisch hoeven te worden aangesloten op een externe stroombron..
De eerste draaiveldmotoren werden onafhankelijk van elkaar bedacht tussen 1885 en 1886 door twee grote elektrische genieën: Galileo Ferraris en Nikola Tesla. Deze motoren waren de voorlopers van de huidige motoren voor eekhoornkooien..
De kooimotor van de eekhoorn is van wisselstroom, die driefasig, tweefasig of enkelfasig kan zijn. Afhankelijk van het type voeding kan de vormgeving iets afwijken, maar het werkingsprincipe is altijd hetzelfde..
Het werkingsprincipe is gebaseerd op het opwekken van een roterend magnetisch veld in het midden van de motor, door een statische wikkeling aan zijn omtrek, die wordt gevoed met wisselstroom..
Dit roterende magnetische veld induceert stromen in de staven die de rotorkooi vormen, en deze stromen produceren op hun beurt een secundair magnetisch veld dat in wisselwerking staat met het primaire veld, waardoor een koppel of moment op de rotor ontstaat..
De sleutel tot de werking is het opwekken van een roterend magnetisch veld loodrecht op de rotatieas. Dit draaiveld oefent een magnetische torsiekracht uit op de langsstaven van de kooi wanneer er stroom vloeit..
Om de stroom in de geleidende staven parallel aan de rotatieas van de kooi op te wekken, is geen externe stroombron nodig, aangezien het draaiveld zelf door magnetische inductie een stroom op de kooistaven kan induceren..
Dat zolang er een verschil is tussen de rotatiesnelheid van het magnetische veld en de rotatiesnelheid van de rotor..
Eekhoornkooimotoren kunnen driefasig of enkelfasig zijn. In het geval van de driefasige motor, dat wil zeggen degene die werkt met driefasige wisselstroom, loopt elke fase 120º voor op de vorige, dat wil zeggen een derde van een periode..
Elke elektromotor heeft twee onderdelen:
In de stator bevindt zich een pakket gegroefde en geëmailleerde platen (om wervelstromen of wervelstromen te voorkomen) en een hoge magnetische permeabiliteit.
De kabels bedekt met isolerende vernis gaan door de groeven en vormen ten minste drie wikkelingen of spoelen die 120º uit fase zijn. De drie spoelen worden gevoed met driefasige wisselstroom en elke fase is ook 120º vooruitgeschoven ten opzichte van de vorige..
Op elk moment geeft de superpositie van de magnetische velden een resulterend veld loodrecht op de rotatieas van de motor. Naarmate de tijd voortschrijdt, behoudt het gecombineerde magnetische veld van de drie spoelen zijn amplitude, maar zijn richting altijd loodrecht op de rotatie-as, roteert met een frequentie gelijk aan die van wisselstroom, in het algemeen tussen 50 en 60 Hz..
Bestaat uit twee geleidende ringen verbonden door acht of meer longitudinale geleidende staven, evenwijdig aan de rotatieas.
Om te begrijpen hoe het draaiveld koppel op de kooi produceert, kan een minimale kooi worden voorgesteld, bestaande uit twee diametraal tegenover elkaar liggende langsstaven..
Wanneer deze kooi oorspronkelijk in rust is en dankzij de elektromotorische kracht, veroorzaakt het roterende veld dat er doorheen gaat een ladingsbeweging in elke staaf. Omdat de staven echter aan hun uiteinden worden kortgesloten door een geleidende ring, ontstaat er een stroom tussen de tegenover elkaar liggende staven..
Aan de andere kant, aangezien de staven beweging hebben ten opzichte van het statorveld, verschijnt er een kracht van magnetische oorsprong op, bekend als de Lorentz-kracht, die loodrecht staat op het radiale veld van de stator en op de richting van de stroom in elk bar..
Om stroom en koppel op de staven te krijgen, is het noodzakelijk dat ze een relatieve beweging hebben ten opzichte van het radiale magnetische veld dat in de stator wordt opgewekt..
Daarom is de rotatiesnelheid van de kooi altijd lager dan die van het magnetische veld. Door dit gebrek aan synchroniteit tussen de rotor en het veld is dit een asynchrone motor.
Daarom wordt in elke staaf een paar tegengestelde krachten geproduceerd, die een koppel op de vereenvoudigde kooi produceren, en op dezelfde manier bij kooien met meer dan twee staven..
Een verbetering is het plaatsen van de kooi ingebed in een set van gelamineerde en geëmailleerde schijven, gemaakt van materiaal met een hoge magnetische permeabiliteit, zoals ijzer..
Het doel is om de intensiteit van de magnetische velden die door zowel de stator als de rotor zelf worden geproduceerd, te vermenigvuldigen. Het is dankzij de interactie tussen deze twee velden dat het koppel op de rotor wordt geproduceerd..
De ervaring heeft geleerd dat als de kooistaven scheef staan ten opzichte van de rotatieas, de motor soepeler loopt met minder trillingen.
Bij hogere belasting van de rotor neemt ook de snelheid van het schuiven van de rotor ten opzichte van de rotatiesnelheid van het magnetische veld van de stator toe. Daarom worden de maximale stromen en de maximale koppels geproduceerd wanneer de rotor is vergrendeld, waardoor de overbelaste motor oververhit kan raken en daarom schade kan toebrengen aan de isolatielakken en het email van de spoelen en van de platen die de kernen van de stator vormen. en rotor.
Driefasige kooiankermotoren hebben de voorkeur voor industriële toepassingen. Ze worden minder aanbevolen voor huishoudelijk gebruik waarbij de asynchrone eenfasemotor de voorkeur heeft, omdat de driefasenstroom over het algemeen de woningen niet bereikt.
Eekhoornkooimotoren hebben de voorkeur voor centrifugaalpompen.
Ze zijn ook ideaal in grote draaibanken en molens, maar ook in industrieën waar transportbanden en blazers nodig zijn..
Dit type motoren is geschikt voor de zware industrie van matrijzen en plaatscharen.
Eekhoornkooimotoren hebben tal van voordelen ten opzichte van andere soorten elektromotoren:
Een van de belangrijkste nadelen kan worden genoemd:
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.