薄いバーまたは折れたバーは、鋳造アルミニウムローターモーターでよく使用される故障用語です。薄いバーと折れたバーはどちらもローターバーを指します。理論的には、ローターのパンチングスロットの形状、鉄の長さ、スロットの傾斜が決定されると、ローターバーは非常に規則的な形状に輪郭が描かれます。ただし、実際の製造プロセスでは、さまざまな理由により、最終的なローターバーがねじれたり変形したりすることがよくあり、バーの内側に収縮穴が現れたりします。ひどい場合は、バーが破損することもあります。
ローターコアはローターパンチングで作られているため、積層工程でスロットロッドをローターパンチングに合わせて円周方向の位置決めを行います。完成後、スロットロッドを取り出し、金型でアルミを鋳造します。スロットロッドとスロットが緩すぎると、積層工程でパンチングの円周方向の変位量が異なり、最終的にはローターバーに波状の表面ができたり、ローターコアスロットに鋸歯状現象が発生したり、バーが折れたりします。また、アルミ鋳造工程は、ロータースロットに入った液体アルミニウムの凝固工程でもあります。注入工程で液体アルミニウムがガスと混ざって排出がうまくいかないと、バーの特定の部分に気孔が形成されます。気孔が大きすぎると、ローターバーの破損も引き起こします。
知識の拡大 - 深い溝とダブルケージ非同期モーター
ケージ非同期モーターの始動解析から、直接始動する場合、始動電流が大きすぎることがわかります。電圧を下げて始動する場合、始動電流は減少しますが、始動トルクも減少します。非同期モーターローターの直列抵抗の人工機械特性によると、ローター抵抗を一定の範囲内で増加させると始動トルクが増加し、ローター抵抗を増加させると始動電流も減少することがわかります。したがって、ローター抵抗が大きいほど始動性能が向上します。
しかし、モーターが正常に動作しているときは、ローター抵抗が小さくなることが期待され、ローター銅損が減少し、モーターの効率が向上します。ケージ非同期モーターは、始動時にローター抵抗が大きく、通常動作中にローター抵抗が自動的に減少するのはなぜですか？ディープスロットとダブルケージ非同期モーターは、この目標を達成できます。
ディープスロット非同期モーター
深スロット非同期モータのロータスロットは深くて狭く、スロット深さとスロット幅の比は通常10〜12以上です。電流がロータバーを流れるとき、バーの底部に鎖交する漏れ磁束は、スロット開口部に鎖交する漏れ磁束よりもはるかに大きくなります。したがって、バーをスロットの高さに沿って分割され並列に接続された多数の小さな導体と見なすと、スロットの底部に近い小さな導体の漏れリアクタンスは大きくなり、スロット開口部に近い小さな導体の漏れリアクタンスは小さくなります。
モーターの始動時には、回転子電流の周波数が高いため、回転子バーの漏れリアクタンスが大きいため、各小導体の電流分布は主に漏れリアクタンスによって決まります。漏れリアクタンスが大きいほど、電流は小さくなります。このように、エアギャップの主磁束によって誘導される同じ起電力の下では、導体内のスロットの底部近くの電流密度は非常に小さくなり、スロットに近づくほど大きくなります。この現象は、電流の表皮効果と呼ばれ、電流がスロットに押し込まれるのと同じであるため、スクイーズ効果とも呼ばれます。表皮効果の効果は、導体バーの高さと断面積を減らし、ローター抵抗を増加させることに相当し、それによって始動要件を満たします。
始動が完了し、モーターが正常に動作している場合、ローター電流周波数は非常に低く、通常は1〜3 Hzであり、ローターバーの漏れリアクタンスはローター抵抗よりもはるかに小さくなります。そのため、前述の小導体の電流分布は主に抵抗によって決まります。各小導体の抵抗は等しいため、バー内の電流は均等に分布し、表皮効果は基本的に消え、ローターバー抵抗は自身のDC抵抗に戻ります。通常の動作中、ディープスロット非同期モーターのローター抵抗は自動的に減少し、ローター銅損の低減とモーター効率の向上の要件を満たすことがわかります。
ダブルケージ非同期モーター
ダブルケージ非同期モーターのローターには、上部ケージと下部ケージの2つのケージがあります。上部ケージのバーは断面積が小さく、黄銅やアルミニウム青銅などの抵抗率の高い材料で作られているため、抵抗が大きくなっています。下部ケージのバーは断面積が大きく、抵抗率の低い銅で作られているため、抵抗が小さくなっています。ダブルケージモーターでは、鋳造アルミニウムローターもよく使用されます。下部ケージの漏れ磁束が上部ケージの漏れ磁束よりもはるかに大きいため、下部ケージの漏れリアクタンスも上部ケージの漏れリアクタンスよりもはるかに大きいことは明らかです。