Waarom hebben frequentiegestuurde motoren een kooirotorconstructie?

De opgewonden rotormotorDe motor heeft een weerstand in serie met de rotor, waardoor hij een voldoende groot aanloopkoppel en een zeer kleine aanloopstroom heeft (de aanloopstroom is ongeveer gelijk aan het aanloopkoppel), en tevens een snelheidsregeling over een klein bereik mogelijk maakt.

Variabele frequentiemotoren kunnen softstart- en snelheidsregelingsfuncties realiseren door de frequentie te wijzigen. Theoretisch kan het snelheidsbereik van 0 tot oneindig soepel worden aangepast, maar in de praktijk is de lage snelheid gerelateerd aan de lage frequentiekarakteristieken van de motor en wordt de hoge snelheid beperkt door de lagerlimiet. Het veilige werkgebied loopt van 0 tot de nominale snelheid, waarbij de motor kan werken met een koppel dat lager of gelijk is aan het nominale koppel, en van de nominale snelheid tot de maximale snelheid, waarbij de motor kan werken met een vermogen dat lager of gelijk is aan het nominale vermogen. Daarom heeft een variabele frequentiemotor een constant koppel van 0 tot de nominale snelheid en een constant vermogen bij hogere snelheden.

Uit de structurele analyse van de motor blijkt dat de kooiankermotor een relatief eenvoudige structuur heeft, gemakkelijker te produceren is en extreem sterk is qua mechanische eigenschappen. Hij realiseert softstart- en snelheidsregelingsfuncties via een frequentieomvormer en zijn maximale snelheid is veel hoger dan die van een driefasige asynchrone rotor met wikkeling. De gelijkstroommotor met commutatorstructuur is een zeer economische en betrouwbare motor met variabele snelheidsregeling.

Theoretisch kan een motor met gewikkelde rotor op een variabele frequentie werken, maar deze verliest de uitstekende eigenschappen van externe weerstandstart en snelheidsregeling. De softstartprestaties van de variabele frequentiemethode zijn veel minder goed dan die van een kooiankermotor (de weerstand van de gewikkelde rotor is laag en het aanloopkoppel is klein), en de rotorwikkelingen brengen verborgen risico's met zich mee, zoals kortsluiting tussen wikkeling en aarde, fase-fase kortsluiting en snelle uitschakeling. De betrouwbaarheid is daardoor veel slechter dan bij een massieve kooiankermotor. Daarom worden motoren met gewikkelde rotor, afgezien van dubbelgevoede snelheidsgeregelde asynchrone generatoren of intern gevoede snelheidsgeregelde asynchrone motoren, over het algemeen niet met een variabele frequentievoeding gevoed.