Silnik elektryczny klatkowy: Różnice pomiędzy wersjami

[[Plik:StatorMotor and rotorlaminations by Zureks.JPGjpg|thumb|right|[[Stojan]]Pojedyncze iblachy [[wirnik]]stojana silnikai klatkowegowirnika]]

[[Stojan]] silnika klatkowego również zbudowany jest z pakietu blach. Wewnątrz stojana w tzw. żłobkach umieszczone są [[Cewka|cewki]] wykonane z [[drut nawojowy|drutu nawojowego]] miedzianego. Cewki rozmieszczane są w żłobkach i łączone są ze sobą według ustalonego schematu, tworząc wewnątrz pole magnetyczne o określonej liczbie par biegunów magnetycznych. Końce cewek wyprowadzone są na zewnątrz stojana do tabliczki zaciskowej, do której doprowadzane jest zasilanie.

== Regulacja obrotów silnika klatkowego ==

: Ma ona bardzo ograniczone zastosowania głównie z powodu wpływu momentu obciążenia na prędkość obrotową silnika oraz na znaczny spadek sprawności wraz ze zmniejszaniem prędkości obrotowej. Stosowana jest w układach jednofazowych o niewielkiej mocy i określonym obciążeniu np małych wentylatorach, oraz do łagodzenie startu silnika z układem przełączania gwiazda -– trójkąt lub elektronicznych [[Soft start|układów łagodnego startu]].

: Zmianę częstotliwości zasilania przeprowadza się za pomocą przemienników częstotliwości. Przemienniki częstotliwości są często nazywane falownikami (przemiennik częstotliwości to układ składający się z kilku elementów, falownik jest ostatnim podzespołem i stąd potoczna nazwa). Jest to obecnie najczęściej spotykana metoda regulacji prędkości obrotowej. Przy czym falowniki realizują regulację prędkości obrotowej zapewniają także odpowiednie napięcie zasilania, które jest zależne od częstotliwości napięcia (U/f = const dla częstotliwości większej od częstotliwości przy której rezystancja uzwojeń przestaje odgrywać większą rolę aniżeli reaktancja, oraz niższej niż wynika to z ograniczeń nakładanych przez izolację). Regulacja taka pozwala także na rozruch silnika z momentem obrotowym dobranym do warunków napędzanego urządzenia, jak i ograniczonej mocy elektrycznej sieci zasilającej, dzięki czemu zmarginalizowany został problem rozruchu silnika klatkowego z odpowiednim momentem obrotowym i w sieciach o ograniczonej mocy.

: Prędkość obrotową można ustalić na etapie konstruowania silnika, zmieniając liczbę par biegunów. Istnieją także rozwiązania silników z większą ilością uzwojeń na jednym stojanie, aczkolwiek są one niepopularne zarówno ze względu na znacznie większe koszty, jak i znacznie większe gabaryty maszyny z kilkoma uzwojeniami. Rozwiązanie to stosowane było w [[pralka automatyczna|pralkach automatycznych]], gdzie silnik miał 2 prędkości obrotowe; jedną dla prania drugą dla wirowania.

: Istnieje teoretyczna możliwość regulacji prędkości obrotowej obciążeniem maszyny -– jeśli moment obciążenia maszyny przekroczy moment krytyczny, można stosunkowo łatwo zwiększając obciążenie, zmniejszyć prędkość obrotową silnika. Jest to jednak rozwiązanie czysto teoretyczne i skrajnie nieekonomiczne ze względu na olbrzymie prądy pobierane przez maszynę asynchroniczną przy bardzo dużych poślizgach. Powstaje przy tym duża możliwość trwałego uszkodzenia silnika ze względu na duży prąd pobierany w takim stanie pracy przez silnik, a co za tym idzie rosnącą temperaturę silnika.

Prąd rozruchowy silników zawiera się w przedziale 3,5 - 85–8 krotności prądu pracy. W związku, z czym stosuje się różne sposoby zmniejszania prądu rozruchowego. Jednym z takich sposobów jest zastosowanie [[przełącznik gwiazda-trójkąt|przełącznika trójkąt–gwiazdatrójkąt-gwiazda]]. Nowszymi sposobami są specjalne układy [[energoelektronika|energoelektroniczne]] łagodzące [[rozruch]] typu [[soft start]], bądź układy falownikowe.

Zgodnie z tą charakterystyką silnik ma bardzo dużą tolerancję na przeciążenia w stabilnym stanie pracy (po prawej stronie "garbu"„garbu” charakterystyki). Natomiast przy mniejszych prędkościach aniżeli prędkość, przy której poślizg ma wartość krytyczną, charakterystyka gwałtownie opada. Moment rozruchowy w zależności od parametrów silnika ustala się na poziomie 5-305–30% momentu znamionowego. Z tego powodu w tego typu silnikach występują problemy z "twardym"„twardym” rozruchem (bezpośrednie włączenie zatrzymanego silnika pod napięcie znamionowe) obciążonego silnika. Dlatego też stosuje się różnego rodzaju sprzęgła (np. hydrokinetyczne), które obciążają silnik dopiero, kiedy jego punkt pracy znajdzie się na stabilnej części charakterystyki.

Problem z niskim momentem rozruchowym we współczesnych silnikach rozwiązuje się albo przez modyfikację parametrów zasilania (falownik, patrz wyżej), albo poprzez specjalne konstrukcje klatki wirnika silnika. Otóż można tak ukształtować wirnik, aby podczas rozruchu na skutek działania efektu naskórkowości (występuje wtedy dość wielka stosunku do znamionowej częstotliwość prądu w wirniku) główny prąd wirnika płynął przez zewnętrzną część wirnika, która posiada większą rezystancję od głównej części wirnika. Realizuje się to na dwa zasadnicze sposoby: za pomocą utworzenia głębokich żłobków (silnik głębokożłobkowy), bądź poprzez utworzenie dwóch klatek silnika -– rozruchowej i pracy (silnik dwuklatkowy). Silniki dwuklatkowe i głębokożłobkowe posiadają całą charakterystykę momentu powyżej momentu znamionowego silnika, a nawet w przypadku niektórych rozwiązań silników dwuklatkowych moment rozruchowy jest wyższy niż moment maksymalny (określony przez przeciążalność momentu znamionowego).