موتور اسلیپ رینگ (Slip Ring)

موتور اسلیپ رینگ از نوع موتورهای القایی آسنكرون و شبیه موتورهای قفس سنجابی می‌باشند.

با این تفاوت که روتور این موتورها سیم‌پیچی شده و به اسلیپ رینگ‌ها (حلقه‌های لغزشی) و جاروبك‌های خروجی متصل هستند.

هدف از اسلیپ رینگ‌ها سری كردن مقاومت با سیم پیچ‌های روتور در زمان راه‌اندازی می‌باشد.

بعد از راه‌اندازی این مقاومت‌ها را اتصال كوتاه كرده و روتور عملا شبیه به عملکرد قفس سنجابی می‌شود.

چرا این مقاومت‌ها را سری با سیم پیچ‌های روتور قرار می دهند؟

موتورهای قفس سنجابی در زمان راه اندازی از ۵۰۰ تا ۱۰۰۰ درصد جریان نامی موتور در بار كامل را می‌كشند.

اگر چه این مورد مساله حادی را برای موتورهای با توان كم ایجاد نمی‌كند.

ولی در موتورهای بزرگ كه جهت راه اندازی سیستم‌هایی با گشتاور بالا بكار می‌روند مساله ساز می‌باشد.

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 می‌دهد.

بلكه به مراتب گشتاور راه اندازی بالایی نیز ایجاد می‌كند.

امروزه در صنعت موتورهای القایی قفس سنجابی به كمك درایورهای موجود بعلت كاربری ساده و كم هزینه جای موتورهای اسلیپ رینگ را گرفته‌اند.

تفاوت موتور اسلیپ رینگ و روتور موتور قفس سنجابی

روتور موتور اسلیپ رینگ سیم پیچ بیشتری نسبت به روتور 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 می‌باشد كه از طریق اسلیپ رینگ‌ها به مقاومت‌های متغیر توان بالا وصل می‌شوند.

زمانی‌كه موتور به سرعت نامی رسید سیم پیچ‌های موتور اتصال كوتاه شده و عملا عملكرد موتور شبیه به یك موتور قفس سنجابی می‌شود.

با زیاد شدن مقاومت راه اندازی روتور گشتاور راه اندازی بطور قابل توجه افزایش می‌یابد.

همانطور كه قبلا نیز اشاره شد مقدار لغزش با مقدار مقاومت روتور متناسب است.

مقدار گشتاور خروجی با مقدار لغزش متناسب می‌باشد.

لذا گشتاور زیاد در زمان راه اندازی با توجه به مقاومت زیاد روتور ایجاد می‌شود.

این مقاومت‌ها مقدار گشتاور قابل دسترسی را در سرعت نامی كاهش می‌دهند.

لذا همین‌ كه روتور شروع به چرخش و سرعت گرفتن كرد، این مقاومت‌ها باید اتصال كوتاه شده و از مسیر سیم پیچ روتور خارج شوند.

تا گشتاور نامی در شرایط بار كامل ایجاد گردد. عملا در موتورهای قفس سنجابی ماکزیمم گشتاور خروجی موتور در 80 درصد سرعت سنكرون اتفاق می‌افتد.

تفاوت موتور اسلیپ رینگ و قفس سنجابی

• گشتاور راه اندازی این موتورها در مقایسه با موتورهای قفس سنجابی بالاتر می‌باشد.
• تقریبا گشتاور راه اندازی آن‌ها 200 تا 250 درصد بیشتر از گشتاور بار كامل می‌باشد.
• جریان راه اندازی موتورهای روتور سیم پیچی شده کم‌تر از جریان راه اندازی موتورهای قفس سنجابی می‌باشد.
• هزینه تعمیر و نگهداری موتورهای اسلیپ رینگ بیشتر از قفس سنجابی می‌باشد.

نکته 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 روتور راه اندازی شوند، صدمه جدی می‌بینند.

زیرا جریان راه اندازی آن‌ها تقریبا تا 1400 درصد جریان بار كامل خواهد بود و مقدار گشتاور راه اندازی فقط 60 درصد خواهد شد.

خصوصیات موتور 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 روتور از بیرون می‌توان كنترل كرد. ( بین ۵۰ تا ۱۰۰ درصد سرعت نامی)
• تعمیرات بیشتری در بخش جاروبك‌ها و اسلیپ رینگ‌ها (حلقه‌های لغزشی) نیاز دارند.
• اگر جاروبك‌ها (ذغال‌ها) خورده شوند، اتصال مناسبی بین آن‌ها و رینگ‌ها برقرار نشده و لذا گاها جرقه‌های شدیدی ایجاد می‌شود.
• در حالت ژنراتوری، از نوع تغذیه مضاعف یا دوبل می‌باشند

كنترل سرعت موتور اسلیپ رینگ:

همانطور كه قبلا اشاره شد، با اضافه كردن مقاومت در مدار روتور سرعت این موتورها تحت كنترل در می‌آید.

در عمل مقاومت‌ها جریان روتور را كاهش داده و در نتیجه سرعت موتور كاهش پیدا می‌كند.

بیشترین گشتاور این موتورها با اضافه شدن مقاومت در مدار روتور در سرعت صفر یا در لحظه راه اندازی موتور حاصل می‌شود.

در سرعت بالا اگر مقاومت‌ها در مدار استاتور باقی بماند، مقدار گشتاور به‌شدت كاهش پیدا می‌كند.

توجه: در این موتورها كنترل روی سرعت كاركرد در بازه كمی می‌باشد و برای راه‌اندازی حتما نیاز به مقاومت راه انداز است.

كنترل سرعت موتور اسلیپ رینگ با اینورترهای فركانسی

برای راه‌اندازی موتور اسلیپ رینگ با اینورترهای فركانسی كافی است اسلیپ رینگ‌ها را اتصال كوتاه كرد.

این كار باید طوری باشد كه از دو طرف اسلیپ رینگ انجام شود تا بالانس الكتریكی و مكانیكی برقرار گردد.

توصیه می‌شود حتما از لحیم‌كاری مناسب و محكم یا از جوش برنج استفاده گردد. تا به مرور زمان اتصال برقرار بماند.

به علت سیم پیچی بیشتر روتور موتورهای اسلیپ رینگ نسبت به قفس سنجابی ولتاژ القایی بیشتر وتلفات آن‌ها بیشتراست.

لذا ممكن است در دورهای پایین موتور گرم كند لذا مسئله خنك كردن بوسیله فن‌های دائمی پشت موتور خیلی مهم و قابل توجه می‌باشد.