الکتروموتور اسلیپ رینگ
موتورهای اسلیپ رینگ از نوع موتورهای القایی آسنكرون و شبیه موتورهای قفس سنجابی می باشند.
روتور این موتورها بر عكس موتورهای قفس سنجابی سیم پیچی شده و به اسلیپ رینگها (حلقه های لغزشی) و جاروبكهای خروجی وصل هستند. مهذا به اسلیپ رینگها ولتاژ و یا به عبارت ساده تر برق وصل نمی شود. هدف از اسلیپ رینگها سری كردن مقاومت با سیم پیچهای رتور در زمان راه اندازی می باشد. بعد از راه اندازی این مقاومتها را اتصال كوتاه كرده و رتور عملا شبیح به رتورهای قفس سنجابی می شود.
چرا این مقاومتها را سری با سری با سیم پیچهای رتور قرار می دهند؟
موتورهای قفس سنجابی در زمان راه اندازی از ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ درصد جریان نامی موتوردر بار كامل را می كشند. اگر چه این مورد مساله حادی را برای موتورهای با توان كم ایجاد نمی كند. ولی در موتورهای بزرگ كه جهت راه اندازی سیستم هایی با گشتاور بالا بكار می روند. مساله ساز می باشد. زیرا جریان زیادی در زمان راه اندازی در خطوط جاری می شود. قرار دادن مقاومت سری با سیم پیچ های روتور نه فقط جریان راه اندازی را كاهش می دهد. بلكه بمراتب گشتاور راه اندازی بالایی نیز ایجاد می كند.
امروزه در صنعت موتورهای القایی قفس سنجابی به كمك درایورهای موجود بعلت كاربری ساده و كم هزینه جای موتورهای اسلیپ رینگ را گرفته اند.
توجه:
رتور موتورهای اسلیپ رینگ سیم پیچ بیشتری نسبت به رتور موتورهای قفس سنجابی دارند. لذا ولتاژ القایی بیشتری تولید شده و جریان برای ایجاد میدان مغناطیسی با یك قدرت معین كمتر خواهد شد. در زمان راه اندازی رتور دارای سه حلقه سیم پیچ هست كه از طریق اسلیپ رینگ ها به مقاومتهای متغیر توان بالا وصل می شوند. زمانیكه موتور به سرعت نامی رسید سیم پیچهای موتور اتصال كوتاه شده و عملا عملكرد موتور شبیح به یك موتور قفس سنجابی می شود.
با زیاد شدن مقاومت راه اندازی رتور گشتاور راه اندازی بطور قابل توجه افزایش مییابد.
گشتاور استارت در مقاومتهای بالای رتور همان گشتاور شكست می باشد. یعنی در واقع در مقاومتهای زیاد گشتاور شكست به سمت چپ و به سرعت صفر شیفت پیدا می كند.همانطور كه قبلا نیز اشاره شد . مقدار لغزش با مقدار مقاومت رتور متناسب است و مقدار گشتاور خروجی با مقدار لغزش متناسب می باشد. لذا گشتاور زیاد در زمان راه اندازی با توجه به مقاومت زیاد رتور ایجاد می شود.
این مقاومتها مقدار گشتاور قابل دسترسی را در سرعت نامی كاهش می دهند. لذا همینكه روتور شروع به چرخش و سرعت گرفتن كرد ، این مقاومتهاباید اتصال كوتاه شده و از مسیر سیم پیچ رتور خارج شوند. تا گشتاور نامی در شرایط بار كامل ایجاد گردد.
عملا در موتورهای قفس سنجابی ماگزیمم گشتاور خروجی موتور در 80 درصد سرعت سنكرون اتفاق می افتد
در زمان راه اندازی، مقاومت های رتور قدرت میدان مغناطیسی در استاتور را كاهش می دهند. در نتیجه جریان راه اندازی كاهش می یابد
این مقاومتها همچنین با شیفت زاویه میدان عملا باعث افزایش گشتاور راه اندازی می شوند.
دو نكته مهم زیر در مورد موتورهای اسلیپ رینگ مطرح می باشد:
– گشتاور راه اندازی این موتورها در مقایسه با موتورهای قفس سنجابی بالاتر می باشد. تقریبا گشتاور راه اندازی آنها 200 تا 250 درصد بیشتر از گشتاور بار كامل می باشد.
– جریان راه اندازی موتورهای روتور سیم پیچی شده همانطور كه اشاره شد. حدود 500 تا 1000 درصد بیشتر از جریان بار كامل آنها می باشد. در صورتیكه جریان راه اندازی موتورهای قفس سنجابی خیلی كمتر از این مقدار یعنی حدود 250 تا 400 درصد جریان بار كامل می باشد
نكته خیلی مهم.
به هیچ وجه موتورهای اسلیپ رینگ را بدون مقاومت و با اتصال كوتاه كردن اسلیپ رینگها راه اندازی نكنید
اگر موتورهای اسلیپ رینگ با اتصال كوتاه كردن سیم پیچهای رتور راه اندازی شوند. صدمه جدی می بینند. زیرا جریان راه اندازی آنها تقریبا تا 1400 درصد جریان بار كامل خواهد بود و مقدار گشتاور راه اندازی فقط 60 درصد خواهد شد.
خلاصه خصوصیات موتورهای اسلیپ رینگ
برای مواردی كه اینرسی بالایی دارند مناسب هستند. زیرا گشتاور استارت بالایی دارند
جریان استارت پایین در مقایسه با موتورهای القایی قفس سنجابی دارند
سرعت آنها را به كمك مقاومتهای رتور از بیرون می توان كنترل كرد. ( بین ۵۰ تا100 درصد سرعت نامی)
تعمیرات بیشتری در بخش جاروبكها و اسلیپ رینگها ( حلقه های لغزشی ) نیاز دارند
اگر جاروبكها ( ذغالها) خورده شوند، اتصال مناسبی بین آنها و رینگها برقرار نشده و لذا گاها جرقه های شدیدی ایجاد می شود.
در حالت ژنراتوری ، از نوع تغذیه مضاعف یا دوبل می باشند.
كنترل سرعت موتورهای اسلیپ رینگ
همانطور كه قبلا اشاره شد ، با اضافه كردن مقاومت در مدار رتور سرعت این موتورها تحت كنترل در می آید. در عمل مقاومتها جریان رتور را كاهش داده و در نتیجه سرعت موتور كاهش پیدا می كند. بیشترین گشتاور این موتورها با اضافه شدن مقاومت در مدار رتوردر سرعت صفر یا در لحظه راه اندازی موتور حاصل می شود.و در سرعت بالا اگر مقاومتها در مدار استاتور باقی بماند ، مقدار گشتاور بشدت كاهش پیدا می كند
توجه:در این موتورها کنترل روی سرعت کارکرد در بازه کمی می باشد وبرای راه اندازی حتما نیاز به مقلومت راه انداز است.