Qu'est-ce qu'un moteur à induction à cage d'écureuil et son fonctionnement

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Une machine qui convertit énergie électrique en énergie mécanique est appelé moteur électrique. Ils sont de conception simple, faciles à utiliser, à faible coût, à haut rendement, à faible entretien et fiables. Les moteurs à induction triphasés sont l'un des types et différents des autres types de moteurs électriques . La principale différence est qu'il n'y a pas de connexion électrique entre l'enroulement du rotor et aucune source d'alimentation. Le courant et la tension requis dans le circuit du rotor sont fournis par induction à partir de l'enroulement du stator. C'est la raison pour laquelle appeler est un moteur à induction. Cet article décrit le moteur à induction à cage d'écureuil, qui est l'un des types de moteur à induction triphasé.

Qu'est-ce que le moteur à induction Squirrel Cage?

Définition: Le moteur à cage d'écureuil est l'un des types de moteurs à induction. Afin de générer du mouvement, il durcit l'électromagnétisme. Comme l'arbre de sortie est connecté au composant interne du rotor qui ressemble à une cage. C'est pourquoi on l'appelle cage d'écureuil. Les bouchons à deux extrémités, c'est-à-dire de forme circulaire, sont reliés par des barres de rotor. Ceux-ci sont agis sur la base de l'EMF, c'est-à-dire générés par le stator. Cet EMF est également généré boîtier externe qui est fait de feuilles de métal stratifiées et d'enroulement de fil. Les deux parties principales de tout type de moteur à induction sont le stator et le rotor. La cage d'écureuil est une méthode simple pour tirer un effet d'induction électromagnétique. Une cage d'écureuil à 4 pôles moteur à induction est illustré ci-dessous.




Moteur à induction de cage d

Moteur à induction de cage d'écureuil

Principe de fonctionnement du moteur à induction à cage d'écureuil

Le fonctionnement du moteur à induction d'écureuil est basé sur le principe de l'électromagnétisme. Lorsque l'enroulement du stator est alimenté en courant alternatif triphasé, il produit un champ magnétique tournant (RMF) qui a une vitesse appelée vitesse synchrone. Cette RMF provoque une tension induite dans les barres du rotor. De sorte que court-circuit le courant traverse cela. En raison de ces courants de rotor, un champ auto-magnétique est généré qui interagit avec le champ du stator. Maintenant, selon le principe, le champ du rotor commence à s'opposer à sa cause. lorsque le RMF attrape le moment du rotor, le courant du rotor tombe à zéro. Il n'y aurait alors aucun moment relatif entre le rotor et le RMF.



Par conséquent, la force tangentielle nulle est ressentie par le rotor et diminue pendant un moment. Après cette réduction du moment du rotor, le courant rotorique est à nouveau induit par la reconstruction du mouvement relatif entre la RMF et le rotor. Par conséquent, la force tangentielle du rotor pour la rotation est rétablie et commence par suivre la RMF. Dans ce cas, le rotor maintient une vitesse constante, inférieure à la vitesse RMF et à la vitesse synchrone. Ici, la différence entre la vitesse de RMF et le rotor est mesurée sous forme de glissement. La fréquence finale du rotor peut être obtenue par la multiplication du glissement et de la fréquence d'alimentation.

Construction de moteur d'induction de cage d'écureuil

Les pièces nécessaires à la construction du moteur à induction à cage d'écureuil sont le stator, le rotor, le ventilateur et les roulements. Le stator se compose d'un enroulement triphasé mécaniquement et électriquement espacé de 120 degrés avec un boîtier et un noyau métalliques. Afin de fournir le chemin de faible réticence pour le flux généré par le courant alternatif, l'enroulement est monté sur le noyau en fer laminé.

Pièces de moteur

Pièces de moteur

Le rotor convertit l'énergie électrique donnée en sortie mécanique. L'arbre, un noyau, des barres de cuivre en court-circuit sont les parties du rotor. Afin d'éviter l'hystérésis et les courants de Foucault qui entraînent une perte de puissance, le rotor est laminé. Et pour éviter les cogging, les conducteurs sont biaisés, ce qui contribue également à donner un bon rapport de transformation.


Construction du moteur

Construction du moteur

Un ventilateur fixé à l'arrière du rotor pour l'échange de chaleur aide à maintenir sous une limite de température du moteur. Pour une rotation en douceur, des roulements sont fournis dans le moteur.

Différence entre le moteur à induction à cage d'écureuil et les moteurs à induction à bague collectrice.

Moteur à induction de cage d'écureuil

Moteur à induction à bague collectrice

La construction de la cage d'écureuil à induction simple et robuste.La construction de moteurs à induction à bague collectrice nécessite des bagues collectrices, des brosses, un dispositif de court-circuit, etc.
Ce type de moteur a moins de porte-à-faux et un meilleur facteur d'espace dans les fentes.Ces moteurs ont le porte-à-faux le plus élevé et un faible facteur d'espace dans les fentes.
Le coût et la maintenance sont moindres.Le coût est plus élevé.
Rendement plus élevé (dans le cas des machines, non conçues pour un couple de démarrage élevé)Faible efficacité et plus de pertes de cuivre.
Petites pertes de cuivre et meilleur facteur de puissance.Pauvre facteur de puissance et peut être amélioré au début.
Le facteur de refroidissement est meilleur en raison de ses anneaux d'extrémité nus et de la disponibilité de plus d'espace pour les ventilateurs du rotor.Le facteur de refroidissement n'est pas tout à fait efficace.
Ces moteurs ont une meilleure régulation de vitesse, un démarrage simple et un couple de démarrage faible avec un courant de démarrage élevéMauvaise régulation de la vitesse lorsqu'il est utilisé avec des résistances externes le rotor circuit. Le moteur nécessite des bagues collectrices, un engrenage à balais, un dispositif de court-circuit et des résistances de démarrage, etc. Possibilité d'augmenter le couple de démarrage en raison de résistances externes dans le circuit du rotor.
Le facteur de puissance est faible au démarrageLe facteur de puissance peut être amélioré.
Il n'y a aucune possibilité de contrôle de vitesse.Le contrôle de la vitesse est possible par l'insertion de résistances externes dans le circuit du rotor.
Antidéflagrant contre la protection.Antidéflagrant contre la protection.

Classification du moteur à induction de cage d'écureuil

Afin de répondre aux exigences de l'industrie, des moteurs à induction triphasés à cage d'écureuil dans une gamme allant jusqu'à 150KW à différentes fréquences, tensions et vitesses standard. Selon leurs caractéristiques électriques, de ces moteurs sont divisés en 6 types comme discuté ci-dessous,

Conception de classe A

Ces types de moteurs ont une faible résistance, une réactance, un glissement et un rendement plus élevé à pleine charge. Le principal inconvénient est un courant de démarrage élevé qui est de 5 à 8 fois le courant à pleine charge à la tension nominale. Ces moteurs sont largement utilisés dans les petites cotes pour les machines-outils, les pompes centrifuges, les ventilateurs, les soufflantes, etc.

Conception de classe B

Ces moteurs ont une réactance élevée et fonctionnent sur une plage de 5 à 150 kW. Ces moteurs peuvent être remplacés par des moteurs de classe A pour les nouvelles installations en raison de ses caractéristiques qui sont similaires aux moteurs de classe A et ont le même courant de démarrage. (environ 5 fois le courant à pleine charge à la tension nominale).

Conception de classe C

Ces moteurs sont connus sous le nom de moteurs à double cage avec un couple de démarrage élevé et un faible courant de démarrage. Les applications des moteurs de classe C sont les compresseurs d'air d'entraînement, les convoyeurs, les pompes à piston, les concasseurs, les mélangeurs, les grandes machines frigorifiques, etc.

Conception de classe D

Ces moteurs sont des moteurs à cage d'écureuil à haute résistance. Par conséquent, ils donnent un couple de démarrage élevé avec un courant de démarrage faible. Ces moteurs ont une faible efficacité de fonctionnement et sont limités à entraîner des charges intermittentes impliquées dans des charges d'accélération élevées et des charges à fort impact telles que les presses à poinçonner, les cisailles, les bulldozers, les petits palans, etc.

Conception de classe E

Ces moteurs fonctionnent avec un couple de démarrage faible, un courant de démarrage normal et un faible glissement à la charge nominale.

Conception de classe F

Ces moteurs fonctionnent avec un couple de démarrage faible, un courant de démarrage faible et un glissement normal.

Avantages

Les avantages d'un moteur à induction à cage d'écureuil sont les suivants.

  • Construction simple et robuste.
  • Le faible coût initial ainsi que l'entretien.
  • Maintient une vitesse constante.
  • La capacité de surcharge est élevée.
  • Disposition de départ simple.
  • Facteur de puissance élevé.
  • Faible perte de cuivre du rotor.
  • Haute efficacité.

Désavantages

Les inconvénients d'un moteur à induction à cage d'écureuil sont les suivants.

  • Moteur
  • Courant de démarrage élevé
  • Très sensible aux fluctuations de la tension d'alimentation
  • Faible facteur de puissance à faibles charges.
  • Le contrôle de la vitesse est très difficile
  • Couple de démarrage très faible en raison de sa faible résistance du rotor.

Applications

Les applications du moteur à induction à cage d'écureuil sont les suivantes.

  • Convient aux entraînements industriels de faible puissance où le contrôle de la vitesse n'est pas nécessaire, comme pour les machines d'impression, les moulins à farine et autres entraînements d'arbre de faible puissance.
  • Pompes centrifuges , ventilateurs, souffleurs, etc.
  • Dans la conduite de compresseurs d'air, de convoyeurs, de pompes à piston, de concasseurs, de mélangeurs, de grandes machines frigorifiques, etc.
  • Poinçonneuses, cisailles, bulldozers, petits palans, etc.

FAQ

1) Pourquoi est-il appelé moteur à induction à cage d'écureuil?

Comme il a un rotor qui est une cage d'écureuil en forme, appelé moteur à induction à cage d'écureuil.

2) Quelle est la différence entre un moteur à cage d'écureuil et un moteur à induction?

La différence entre le moteur à induction à cage d'écureuil et le moteur à induction est le type de rotor utilisé pour la construction.

3) Quel est le but du moteur à induction de cage d'écureuil?

Il est utilisé pour augmenter le couple de démarrage du moteur et pour diminuer le temps d'accélération.

4) Un moteur à cage d'écureuil est-il CA ou CC?

C'est un moteur à induction à cage d'écureuil AC

5) Pourquoi les moteurs utilisent-ils des tôles?

Afin de réduire les courants de Foucault, les moteurs utilisent des tôles.

Ainsi, tout tourne autour de la cage d'écureuil moteur à induction - définition, fonctionnement, principe de fonctionnement, construction, différences entre les moteurs à induction à cage d'écureuil et à bague collectrice, classification, avantages, inconvénients et applications. Voici une question pour vous: «Quel est le fonctionnement des moteurs à induction à bague collectrice?»