Двигатели с двойной клеткой на роторе

Рис. 6.3. Формы пазов ротора двигателя с двойной клеткой

На рис. 6.3, а—в показаны некоторые разновидности пазов, применяемых для роторов двухклеточных двигателей. В верхнюю часть паза, расположенную ближе к зазору и имеющую меньшее поперечное сечение, закладываются проводники одной клетки П, а в нижнюю — другой Р. Кроме того, проводники верхней клетки выполняют из материала с большим удельным сопротивлением (латунь, бронза), чем проводники нижней (медь). Поэтому верхняяклетка имеет большее активное сопротивление, чем нижняя.

Каждая клетка по торцам имеет свои короткозамыкающие кольца.

В первый момент пуска, когда частота тока в роторе f₂≈f₁, полное сопротивление нижней клетки из-за ее большого индуктивного сопротивления будет значительно выше полного сопротивления верхней клетки. Вследствие этого при одинаковых ЭДС, индуцируемых основным вращающимся полем в проводниках паза ротора, токи в клетках будут различны. В верхней клетке ток будет значительно больше, чем в нижней. Так как эта клетка имеет большое активное сопротивление, то вращающий момент, создаваемый этим током при пуске, также будет большим.

После того как двигатель разгонится, скольжение и частота будут малы, что приведет к уменьшению индуктивных сопротивлений клеток. Эти сопротивления станут меньше активных сопротивлений, и токи в клетках будут зависеть главным образом от активных сопротивлений. Поскольку нижняя клетка имеет меньшее активное сопротивление, чем верхняя, то больший ток будет протекать по ней. Следовательно, при нормальной работе двигателя вращающий момент создается главным образом нижней клеткой, а при пуске, как было показано выше, — верхней. Поэтому верхняя клетка ротора называется пусковой, а нижняя — рабочей.

В двигателях с двойной клеткой пусковые характеристики будут лучше, чем у двигателей с глубоким пазом, но сам двигатель будет дороже. Обычно у них k_пМ = 1,4-2 и k_пI =4-6. Двигатели с двойной клеткой применяются в установках с тяжелыми условиями пуска. Однако, как и у двигателя с глубоким пазом, в этом двигателе улучшение пусковых характеристик влечет за собой некоторое ухудшение рабочих характеристик. Из-за относительно большого индуктивного сопротивления рабочей клетки cos φ₁ в рабочем режиме и М_max у двигателя с двойной клеткой будет ниже, чем у обычного двигателя с глубоким пазом.