Squirrel-Cage Rotor Bars:Uses, Benefits, Failures &More

Sie haben vielleicht schon von den verschiedenen Teilen gehört, aus denen ein typischer Elektromotor besteht – einschließlich der Käfigläuferstäbe. Wenn Sie sich jedoch mit diesen Rotorstäben befassen, ist dies eine andere Sache.

Der Käfigläufer erhielt seinen Namen in erster Linie durch seine bauliche Ähnlichkeit mit einem Käfigläufer. Aber seine Funktionalität hat keine Verbindung oder was auch immer mit der Funktionsweise eines Eichhörnchenkäfigs.

Tatsächlich sind die Funktionen eines Käfigläufers im Motor grenzenlos. Von der Verhinderung von Leistungsverlusten bis hin zur Bereitstellung von Bewegung – es steigert die Effizienz eines Motors, genau wie die anderen wesentlichen Komponenten darin.

Und all dies ist durch die Schiefstellung von Käfigläuferstäben möglich. Lassen Sie uns also weitermachen und Ihren Horizont darüber erweitern, wie dieses bestimmte Teil in Ihrem Motor funktioniert.

Was sind Käfigläuferstäbe?

Unter vielen anderen Motortypen ist der Kurzschlussläufer-Induktionsmotor aufgrund seiner einfachen und robusten Konstruktion einer der gefragtesten Motoren – was Eigenschaften wie niedrige Kosten und geringen Wartungsaufwand verbessert.

Ein Standard-Eichhörnchenkäfig besteht aus einem Zylinder aus Stahlblechen im Kern, zusammen mit proportional beabstandeten Stäben aus Aluminium oder Kupfer, die axial rund um die Außenkante angeordnet sind und an den Enden dauerhaft durch die Endringe kurzgeschlossen sind.

Mit ein paar Anpassungen, die hier und da an der Form der Rotorstäbe vorgenommen werden, kann die Drehzahl-Drehmoment-Charakteristik geändert werden – um beispielsweise das Drehmoment bei niedriger Drehzahl zu maximieren oder den Anlaufstrom zu minimieren.

Gründe, warum Käfigläuferstäbe schief sind

Im Gegensatz zu einigen anderen Motoren da draußen ist die Montage des Käfigläufers etwas anders. Die Rotorstäbe sind entweder schief oder geneigt, und das aus vielen verschiedenen Gründen:

Verhindert das Auftreten von Cogging

Wenn die Rotorleiter gerade sind, also nicht parallel zueinander, ist die Möglichkeit einer starken Kopplung oder magnetischen Verriegelung zwischen Stator und Rotor ziemlich hoch. Selbst wenn die volle Spannung am Motor anliegt, gibt es keine Möglichkeit, ihn zu starten.

Aus diesem Grund ist das Schrägstellen praktisch, da es verhindert, dass dieses Phänomen – Cogging – auftritt.

Verbessertes Anlaufdrehmoment

Beim Schrägstellen nimmt die Länge der Rotorstäbe zu, während sich die Querschnittsfläche verringert. Und da der Widerstand des Leiters von diesen beiden Faktoren abhängt, führt ein erhöhter Widerstand zu einem verbesserten Leistungsfaktor des Rotorkreises. Erhöhen Sie wiederum das Anlaufdrehmoment des Motors.

Crawling verhindern

Wenn der Induktionsmotor mit extrem niedriger Drehzahl läuft, wird dies als Kriechen bezeichnet. Und dies geschieht als Ergebnis von Oberschwingungen, die Drehmomentschwingungen einführen. Sobald die Rotoren schief sind, wird dieses negative Ergebnis vermieden, da sie die Zahnharmonischen effektiv reduzieren.

Reduziertes magnetisches Brummen

Schiefe oder schräge Motoren verursachen einen Abfall des magnetischen Brummens. In diesem Fall sinkt die Wahrscheinlichkeit einer Rotorblockierung und der Motor läuft viel leiser.

Anzeichen eines Ausfalls der Käfigläuferstäbe

Ein Ausfall des Käfigläuferstabes ist leider vorprogrammiert. Und manchmal würde es bedeuten, dass es Zeit für eine Überholung des Elektromotors ist, um herauszufinden, was der Hauptgrund für den Ausfall ist.

Obwohl es sich um ein unvermeidbares Ereignis handelt, gibt es dennoch Möglichkeiten, den Motor wieder in seinen ursprünglichen Zustand zu versetzen oder sogar das Auftreten der Fehlfunktion zu verhindern.

Nachfolgend finden Sie einige Anzeichen, auf die Sie achten sollten, um einen Fehler zu erkennen:

Unterbrochene Balken: Normalerweise treten die Brüche innerhalb des Schlitzabschnitts auf, wo der Endring auf die Stange trifft und wenn die Stange in den Kern geht.

Übermäßiges Starten: Eine Abnahme der Motorleistung wird früher oder später aufgrund der Anzahl der Verwendungen und Starts auftreten.

Ringrotoren: Aufgrund eines Schweißfehlers kommt es zu Brüchen in der Rotorwicklung – wodurch diese aus ihrer ursprünglichen Position rutscht.

Lange Startzeit: Große Trägheitslasten sind normalerweise die Ursache für dieses Problem, wodurch der Motor unnötig belastet wird – was zu dauerhaften Schäden führt.

Lagerschäden: Wenn ein bereits gespannter Riemen überlastet wird, kommt es zum Lagerschaden. Weitere Gründe sind neben dem genannten Problem auch Belastungen und axiale Stöße.

Damit Sie verstehen, was mit Ihrem Motor nicht stimmt oder wie Sie ihn verbessern können, müssen Sie jedes einzelne Teil der Ausrüstung vollständig kennen. Kohlebürsten und Kommutatoren spielen zwar eine Rolle – der Kurzschlussläufer aber auch.

Wenn Sie wissen, wie es funktioniert, werden Sie verstehen, wann es an der Zeit ist, eine Elektromotorreparatur durchzuführen. Aber am Ende des Tages sind das nur die Grundlagen der Eichhörnchen-Bar. Wenn keines der oben genannten Anzeichen zu sehen ist, wenden Sie sich am besten an einen Kundendienst für Elektromotoren, um das Problem mit Ihrer Ausrüstung herauszufinden.