แท่งเหล็กบางหรือแท่งเหล็กหักเป็นคำเรียกข้อบกพร่องที่ใช้กันทั่วไปในมอเตอร์โรเตอร์หล่ออลูมิเนียม ทั้งแท่งเหล็กบางและแท่งเหล็กหักหมายถึงแท่งโรเตอร์ ในทางทฤษฎี เมื่อกำหนดรูปร่างของช่องเจาะ ความยาวเหล็ก และความลาดเอียงของช่องโรเตอร์แล้ว แท่งโรเตอร์จะมีรูปร่างที่สม่ำเสมอมาก อย่างไรก็ตาม ในกระบวนการผลิตจริง มักมีสาเหตุหลายประการที่ทำให้แท่งโรเตอร์ขั้นสุดท้ายบิดและเสียรูป และอาจมีรูหดตัวปรากฏอยู่ภายในแท่งด้วย ในกรณีที่รุนแรง แท่งเหล็กอาจแตกหักได้
เนื่องจากแกนโรเตอร์ทำจากการเจาะโรเตอร์ การวางตำแหน่งรอบทิศทางจึงทำได้โดยการใช้แท่งที่มีร่องซึ่งตรงกับการเจาะโรเตอร์ในระหว่างกระบวนการเคลือบ หลังจากเสร็จสิ้น แท่งที่มีร่องจะถูกนำออกและหล่ออลูมิเนียมด้วยแม่พิมพ์ หากแท่งที่มีร่องและร่องหลวมเกินไป การเจาะจะมีระดับการเคลื่อนตัวรอบทิศทางที่แตกต่างกันในระหว่างกระบวนการเคลือบ ซึ่งในที่สุดจะนำไปสู่พื้นผิวเป็นคลื่นบนแท่งโรเตอร์ ปรากฏการณ์ฟันเลื่อยบนร่องแกนโรเตอร์ และแม้แต่แท่งหัก นอกจากนี้ กระบวนการหล่ออลูมิเนียมยังเป็นกระบวนการทำให้อลูมิเนียมเหลวแข็งตัวเข้าไปในร่องโรเตอร์ หากอลูมิเนียมเหลวผสมกับก๊าซในระหว่างกระบวนการฉีดและไม่สามารถระบายออกได้ดี รูพรุนจะก่อตัวขึ้นในบางส่วนของแท่ง หากรูพรุนมีขนาดใหญ่เกินไป ก็จะทำให้แท่งโรเตอร์แตกได้เช่นกัน
ขยายความรู้ - ร่องลึก และ กรงคู่มอเตอร์อะซิงโครนัส
จากการวิเคราะห์การสตาร์ทมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบกรง จะเห็นได้ว่าเมื่อสตาร์ทโดยตรง กระแสสตาร์ทจะมากเกินไป เมื่อสตาร์ทด้วยแรงดันไฟฟ้าที่ลดลง แม้ว่ากระแสสตาร์ทจะลดลง แรงบิดสตาร์ทก็จะลดลงเช่นกัน ตามลักษณะทางกลเทียมของความต้านทานแบบอนุกรมของโรเตอร์มอเตอร์อะซิงโครนัส จะเห็นได้ว่าการเพิ่มความต้านทานของโรเตอร์ภายในช่วงที่กำหนดสามารถเพิ่มแรงบิดสตาร์ทได้ และการเพิ่มความต้านทานของโรเตอร์จะลดกระแสสตาร์ทด้วยเช่นกัน ดังนั้น ความต้านทานของโรเตอร์ที่มากขึ้นสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการสตาร์ทได้
อย่างไรก็ตาม เมื่อมอเตอร์ทำงานตามปกติ หวังว่าความต้านทานของโรเตอร์จะน้อยลง ซึ่งจะช่วยลดการสูญเสียทองแดงของโรเตอร์และปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์ได้ มอเตอร์อะซิงโครนัสแบบกรงจะมีความต้านทานของโรเตอร์ที่มากขึ้นเมื่อเริ่มต้นได้อย่างไร และความต้านทานของโรเตอร์จะลดลงโดยอัตโนมัติระหว่างการทำงานปกติ มอเตอร์อะซิงโครนัสแบบร่องลึกและกรงคู่สามารถบรรลุเป้าหมายนี้ได้
สล็อตลึกมอเตอร์อะซิงโครนัส
ช่องโรเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบช่องลึกจะลึกและแคบ และอัตราส่วนระหว่างความลึกของช่องต่อความกว้างของช่องมักจะอยู่ที่ 10 ถึง 12 หรือมากกว่า เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านแท่งโรเตอร์ ฟลักซ์การรั่วไหลที่เชื่อมโยงกับด้านล่างของแท่งจะมากกว่าฟลักซ์การรั่วไหลที่เชื่อมโยงกับช่องเปิดของช่องมาก ดังนั้น หากถือว่าแท่งเป็นตัวนำขนาดเล็กจำนวนหนึ่งที่แบ่งตามความสูงของช่องที่เชื่อมต่อแบบขนาน ตัวนำขนาดเล็กที่อยู่ใกล้กับด้านล่างของช่องจะมีรีแอคแตนซ์การรั่วไหลที่มากขึ้น และตัวนำขนาดเล็กที่อยู่ใกล้กับช่องเปิดของช่องจะมีรีแอคแตนซ์การรั่วไหลที่น้อยลง
เมื่อมอเตอร์เริ่มทำงาน เนื่องจากความถี่สูงของกระแสโรเตอร์ ปฏิกิริยาการรั่วไหลของแท่งโรเตอร์จึงมีขนาดใหญ่ ดังนั้นการกระจายของกระแสในตัวนำขนาดเล็กแต่ละอันจะถูกกำหนดโดยปฏิกิริยาการรั่วไหลเป็นหลัก ยิ่งปฏิกิริยาการรั่วไหลมากขึ้น กระแสก็จะยิ่งน้อยลง ด้วยวิธีนี้ ภายใต้แรงเคลื่อนไฟฟ้าเดียวกันที่เหนี่ยวนำโดยฟลักซ์แม่เหล็กหลักของช่องว่างอากาศ ความหนาแน่นของกระแสใกล้ด้านล่างของช่องในตัวนำจะมีขนาดเล็กมาก และยิ่งใกล้ช่องมากเท่าไร กระแสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์ผิวของกระแส ซึ่งเทียบเท่ากับกระแสที่ถูกบีบเข้าไปในช่อง จึงเรียกอีกอย่างว่าเอฟเฟกต์การบีบ เอฟเฟกต์ผิวเทียบเท่ากับการลดความสูงและหน้าตัดของแท่งตัวนำ เพิ่มความต้านทานของโรเตอร์ และด้วยเหตุนี้จึงตอบสนองความต้องการในการเริ่มต้น
เมื่อการสตาร์ทเสร็จสมบูรณ์และมอเตอร์ทำงานตามปกติ ความถี่กระแสของโรเตอร์จะต่ำมาก โดยทั่วไปอยู่ที่ 1 ถึง 3 เฮิรตซ์ และปฏิกิริยาการรั่วไหลของแท่งโรเตอร์จะน้อยกว่าความต้านทานของโรเตอร์มาก ดังนั้น การกระจายของกระแสในตัวนำขนาดเล็กที่กล่าวถึงข้างต้นจะถูกกำหนดโดยความต้านทานเป็นหลัก เนื่องจากความต้านทานของตัวนำขนาดเล็กแต่ละตัวเท่ากัน กระแสในแท่งจึงกระจายอย่างสม่ำเสมอ และเอฟเฟกต์ผิวจะหายไปโดยพื้นฐาน ดังนั้น ความต้านทานของแท่งโรเตอร์จึงกลับสู่ความต้านทาน DC ของตัวเอง จะเห็นได้ว่าในระหว่างการทำงานปกติ ความต้านทานของโรเตอร์ของมอเตอร์อะซิงโครนัสแบบร่องลึกจะลดลงโดยอัตโนมัติ จึงตอบสนองความต้องการในการลดการสูญเสียทองแดงของโรเตอร์และปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์
มอเตอร์อะซิงโครนัสกรงคู่
มอเตอร์อะซิงโครนัสแบบกรงคู่มีกรง 2 อันบนโรเตอร์ ได้แก่ กรงบนและกรงล่าง แท่งกรงบนมีพื้นที่หน้าตัดเล็กกว่าและทำจากวัสดุที่มีค่าความต้านทานสูง เช่น ทองเหลืองหรือทองแดงอลูมิเนียม และมีความต้านทานสูงกว่า แท่งกรงล่างมีพื้นที่หน้าตัดใหญ่กว่าและทำจากทองแดงที่มีค่าความต้านทานต่ำกว่า และมีความต้านทานน้อยกว่า มอเตอร์กรงคู่มักใช้โรเตอร์อลูมิเนียมหล่อ เห็นได้ชัดว่าฟลักซ์การรั่วไหลของกรงล่างมากกว่าของกรงบนมาก ดังนั้นรีแอคแตนซ์การรั่วไหลของกรงล่างจึงมากกว่าของกรงบนมากเช่นกัน