Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / Vrste asinkronog motora: rotor, polovi, IE klasa i objašnjenje dužnosti

Vrste asinkronog motora: rotor, polovi, IE klasa i objašnjenje dužnosti

Tim za održavanje zamjenjuje zaplijenjeni motor pumpe od 15 kW s onim što je skladište imalo na polici, a jedinica koja ulazi otporna je na plamen: teža, otprilike tri puta veća od cijene standardnog stroja i certificirana za područje koje nije klasificirano. Pričvršćuje se ravno na istu prirubnicu, tako da nitko ne dovodi u pitanje trošak do sljedećeg pregleda nabave.

Pogrešku je lako napraviti. "Asinkroni motor" nije proizvod; to je obitelj strojeva koji svi dijele isti princip rada. rotor se okreće malo sporije od rotirajućeg magnetskog polja, ta razlika u brzini je klizanje, a klizanje inducira struju u rotoru i proizvodi moment. Sve ostalo - cijena, ponašanje pri pokretanju, brzina, usklađenost - dolazi od toga kako je stroj izgrađen oko tog principa.

Evo odgovora unaprijed. Industrijski asinkroni motori klasificirani su po šest osi: konstrukcija rotora, faza napajanja, klasa učinkovitosti, broj polova, zaštita i okoliš te značajke specifične za primjenu kao što su kočenje, rad s promjenjivom brzinom, rad s više brzina i zaštita od eksplozije. Podmirite tih šest i pločica s imenom se ispiše sama.

Šest osi na prvi pogled

  1. Konstrukcija rotora — kavez za gotovo sve; namotani rotor kada se veliki teret mora pokrenuti bez velike struje.
  2. Faza napajanja — jednofazna do otprilike 2,2 kW gdje postoji samo domaća opskrba; trofazni iznad toga.
  3. Klasa učinkovitosti — IE1 do IE4 prema IEC 60034-30-1, s minimalnim razinama koje se primjenjuju u EU i Kini.
  4. Broj polova — 2, 4, 6 ili 8 polova postavlja brzinu, a brzina postavlja zakretni moment i veličinu okvira.
  5. Kućište i okoliš — IP ocjena, način hlađenja, temperatura okoline i, u opasnim područjima, Ex certifikat.
  6. Značajke primjene — kočnica, radni VFD, VFD plus kočnica, više brzina, aluminijski okvir i druge namjenske varijante.

U ostatku ovog članka obrađeni su jedan po jedan, jer je u praksi pogreška specifikacije na bilo kojoj pojedinoj osi dovoljna da vrati motor natrag.

Os 1 — Konstrukcija rotora: kavezni ili namotani rotor

Rotor je prva i najveća vilica na cesti. Kavezni rotor je skup lamela kroz koje prolaze aluminijske ili bakrene šipke, kratko spojene na oba kraja krajnjim prstenovima. Nema četkica, kliznih prstenova i ničega električnog što bi se istrošilo, zbog čega ovaj tip dominira općenitom industrijom: pumpe, ventilatori, transporteri, kompresori i alatni strojevi.

Motor s namotanim rotorom nosi puni trofazni namot na rotoru i izvodi ga van kroz klizne prstenove, tako da se vanjski otpor može uključiti tijekom pokretanja. To proizvodi veliki startni moment pri kontroliranoj struji, zbog čega se strojevi s kliznim prstenom još uvijek pojavljuju na dizalicama, drobilicama, mlinovima i dugim teškim transporterima. Kompromis je stvaran: četke za pregled, klizni prstenovi za čišćenje, veći okvir i viša nabavna cijena.

Ako prvo želite temeljnu teoriju, uključite se s našim objašnjavačem što je zapravo trofazni asinkroni motor šeta kroz rotirajuće polje i listiće jednostavnim jezikom.

Kavezni motori i motori s namotanim rotorom u usporedbi s točkama koje obično odlučuju o kupnji.
Značajka Kavez za vjeverice Namotani rotor (klizni prsten)
Dizajn rotora Šipke kratko spojene krajnjim prstenovima Trofazni namot s kliznim prstenovima i četkicama
Početni moment Umjeren, obično oko dva puta pri punom opterećenju Visoka i podesiva preko vanjskog otpora
Startna struja Otprilike šest do osam puta nazivne struje pri izravnom uključivanju Može se držati blizu nazivne struje
Održavanje Samo ležajevi Četke i klizni prstenovi dodani ležajevima
Tipična dužnost Pumpe, ventilatori, transporteri, alatni strojevi Dizalice, drobilice, mlinovi, teški transporteri

Unutar najčešćeg tipa

Gotovo svaki motor opisan u ovom članku ima isti raspored: laminirana jezgra statora utisnuta u rebrasti okvir, trofazni namot koji se nalazi u utorima statora, kavezni rotor na osovini i priključna kutija na vrhu okvira.

Priključna kutija Rebra za hlađenje Jezgra statora Rotor Presjek s čeonog pogleda
Okvir, priključna kutija i rebra za hlađenje lijevo; stator, rotor i vratilo u krajnjem prikazu s desne strane.

Dva detalja na toj slici odlučuju o većini argumenata odabira. Zračni raspor između statora i rotora je znatno ispod milimetra na okviru od 160, tako da ga istrošenost ležaja, deformacija vratila ili neporavnata spojka mogu zatvoriti i uništiti motor za nekoliko minuta. A budući da rotor nema električnu vezu s vanjskim dijelom, jedini dijelovi koji se obično troše su ležajevi.

Os 2 — Faza napajanja: jednofazna ili trofazna

Jednofazni asinkroni motori imaju ograničenje pokretanja. S jednom opskrbnom fazom nema okretnog polja, pa ga drugi namot, kondenzator ili prsten za sjenčanje moraju stvoriti. Uobičajeni tipovi su razdvojena faza, kondenzatorski startni, kondenzatorski startni kondenzatorski radni kondenzator, trajni razdvojeni kondenzator (PSC) i osjenčani pol. Kondenzatorski start daje najbolji startni moment, PSC radi tiše i učinkovitije, a zasjenjeni pol je jeftin i slab, zbog čega preživljava uglavnom u malim ventilatorima.

Trofaznim motorima to nije potrebno. Zakretni moment je ujednačeniji, učinkovitost je veća, a isti okvir daje više snage. Iznad otprilike 0,75 do 1,1 kW, gotovo svaki industrijski pogon je trofazni, a jednofazni strojevi iznad te veličine proizvod su niše, a ne glavni izbor.

Os 3 — Razred učinkovitosti: IE1 do IE4

Učinkovitost je os koja će se najvjerojatnije revidirati. IEC 60034-30-1 definira IE klase učinkovitosti koje se pojavljuju na modernim natpisnim pločicama, a većina industrijaliziranih tržišta sada provodi minimum. Uredba EU 2019/1781 pokriva većinu novih trofaznih motora od 0,12 kW do 1000 kW, a obavezni kineski GB 18613-2020 preslikava svoje ocjene izravno na IEC klase: YE3 nalazi se na razini IE3, a YE4 na razini IE4. Praktična posljedica je da se IE2 stroj bez marke više ne može legalno staviti na tržište za većinu dužnosti.

Učinkovitost pri punom opterećenju, 7,5 kW 4-polni motor (indikativno) IE1 IE2 IE3 IE4 87,0% 88,1% 90,4% 92,4% 80% 85% 90% 95%
Indikativne nazivne učinkovitosti preuzete iz objavljenih IEC 60034-30-1 vrijednosti za 7,5 kW, 4-polni motor, 50 Hz.

Razlika između klasa postotno izgleda mala, a novčano nije mala. Uzmite taj isti motor od 7,5 kW koji radi 4000 sati godišnje: na IE2 gubici su blizu 1,0 kW, na IE3 blizu 0,8 kW, tako da aritmetika daje otprilike 850 kWh ušteđenih godišnje. Preko trideset motora na jednom mjestu, što je proračunska linija, a ne pogreška zaokruživanja. Stvarne uštede ovise o faktoru opterećenja, kvaliteti opskrbe i koliko često je stroj stvarno pod punim opterećenjem.

YE4/IE4 Ultra-High-Efficiency Motors Factory YE4/IE4 Tvornica motora ultra visoke učinkovitosti Pregledajte više YE4/IE4 indukcijski motor velike brzine koji štedi energiju (2-polni) Pogledajte proizvod →

Os 4 — Broj polova odlučuje o brzini i momentu

Sinkrona brzina slijedi n = 120f/p, tako da se pri 50 Hz 2-polni motor okreće na 3000 o/min, 4-polni na 1500, 6-polni na 1000 i 8-polni na 750. Pod opterećenjem rotor zaostaje nekoliko postotaka - to je klizanje - zbog čega je 4-polni 50 Hz natpisna pločica obično očitava 1450 okretaja u minuti, a ne 1500. Na 60 Hz isti motori rade oko 20 posto brže.

Nazivna brzina pri punom opterećenju pri 50 Hz (rpm) 2900 1450 965 725 2-polni 4-polni 6-polni 8-polni
Tipične nazivne brzine za četveropolne brojače na 50 Hz; klizanje varira s veličinom okvira i opterećenjem.

Stupovi su stvarno odluka o momentu. Manje polova znači veću brzinu, manji okvir i manji okretni moment po jedinici veličine; više polova znači nižu brzinu i veći okretni moment bez mjenjača, što odgovara miješalicama s izravnim pogonom, drobilicama i sporim transporterima. Tamo gdje pogonska oprema treba dvije fiksne brzine - mikser na brzom i sporom receptu, na primjer - motor s dvije ili četiri brzine može u potpunosti zamijeniti mjenjač ili pogon s promjenjivom frekvencijom.

Os 5 — Ograđenost, hlađenje i klasifikacija područja

Dva motora s identičnim električnim podacima mogu biti potpuno različiti proizvodi ako se uzme u obzir okoliš. IP kod u IEC 60529 pokriva zaštitu od prodora: IP55 je uobičajena industrijska zadana vrijednost i neće preživjeti redovito pranje ili obalnu atmosferu punu soli, gdje su IP56 ili IP65 i završni slojevi otporni na koroziju realna početna točka. Metoda hlađenja također je važna — potpuno zatvoreni stroj hlađen ventilatorom ponaša se sasvim drugačije od otvorenog stroja ili stroja s ventilacijom cijevi.

Ambijent i nadmorska visina zamke su tihe specifikacije. Standardne ocjene pretpostavljaju temperaturu okoline od 40 Celzijevih stupnjeva i visinu od 1000 metara; iznad bilo kojeg, motor mora biti smanjen ili specificiran s višom klasom izolacije, a kupnja sljedeće veće veličine okvira često je jeftinija od zamjene namota nakon osamnaest mjeseci.

Opasna područja su zaseban pravni režim, a ne izbor stila. U plinskoj atmosferi Zone 1 ili Zone 2 standardni TEFC motor nije prihvatljiv, bez obzira na to koliko je dobro izgrađen; certifikat mora odgovarati zoni, grupi plina i temperaturnom razredu. Vatrootporni dizajni kao što je serija YBX3 imaju ocjenu Ex d IIC T4 Gb, a ista logika vrijedi i za zapaljivu prašinu, gdje se relevantni koncept zaštite razlikuje.

YBX3 Explosion-Proof Motors Factory YBX3 Tvornica motora otpornih na eksploziju Pogledajte više YBX3 Indukcijski motor velike brzine otporan na eksploziju (2-polni) Pogledajte proizvod →

Os 6 — Varijante specifične za primjenu

Nakon što je prvih pet osi fiksirano, mala skupina namjenskih varijanti rješava probleme koje motor opće namjene ne može.

  • Motori s elektromagnetskom kočnicom: opružna, električno otpuštena kočnica drži teret kada se struja prekine, za transportere, dizalice, linije za pakiranje, pogone vrata i alatne strojeve koji se moraju zaustaviti u poznatom položaju.
  • Motori promjenjive frekvencije: namoti s izolacijom inverterskog stupnja i ventilatorom za hlađenje s neovisnim pogonom, tako da motor može raditi pri maloj brzini uz konstantan okretni moment bez kuhanja.
  • Motori promjenjive frekvencije s kočnicom: kontrola brzine i okretni moment u jednom okviru, koriste se za indeksiranje transportera i zadatke brzog pozicioniranja.
  • Motori s više brzina: dvije ili četiri diskretne brzine iz jednog stroja, bez pogona, bez harmonika i bez dodatnog prostora na ploči — uredan odgovor za miješanje, stupanj ventilatora i vretena alatnih strojeva.
  • Motori s aluminijskom školjkom: lakši, s boljom disipacijom topline i kompaktnom kuvertom, popularni na OEM opremi gdje su težina i prostor za montažu mali.
YEJ2 Electromagnetic Brake Motors OEM Factory YEJ2 Tvornica elektromagnetskih kočionih motora OEM Prikaži više YEJ2 High-Cycle Quick-Stop kočni motor (2-polni) Pogledajte proizvod →

Glavne obitelji jedna uz drugu

Imena serija na citatu obično su skraćenica za kombinaciju šest osi. Ova tablica prikazuje uobičajene obitelji u odnosu na dužnost za koju je svaka od njih dizajnirana.

Uobičajene obitelji trofaznih asinkronih motora, njihova značajka koja definira i zadatak koji im odgovara.
obitelj Ključna značajka Tipična dužnost
YE3 / IE3 Visoka učinkovitost, standardne i verzije s aluminijskom školjkom Opća industrija, pumpe, ventilatori, kompresori
YE4 / IE4 Ultra-visoka učinkovitost Kontinuirani rad gdje dominira trošak energije
YBX3 Zapaljiva konstrukcija Zona 1 i Zona 2 plinovita područja, zapaljiva prašina
YEJ2 Elektromagnetska kočnica s oprugom Zadržavanje, zaustavljanje i pozicioniranje
YVF2 Invertersko namotavanje i hlađenje Kontrola brzine s konstantnim momentom
YVFEJ2 Dužnost pretvarača plus kočnica Indeksiranje i brzo pozicioniranje
YD2 Dvije ili četiri diskretne brzine Miješanje, stupanj ventilatora, alatni strojevi

Usklađivanje tipa sa stvarnim opterećenjem

  1. Karakterizirajte krivulju opterećenja: konstantni zakretni moment, promjenjivi zakretni moment ili konstantna snaga i potrebni početni zakretni moment u odnosu na puno opterećenje.
  2. Provjerite uvjete pokretanja: izravno na liniji, zvijezda-trokut ili meki start, pokretanja po satu i koliku struju opskrba zapravo može isporučiti.
  3. Fiksirajte brzinu: direktni pogon ili mjenjač, ​​2, 4, 6 ili 8 pol, i da li bi dvije fiksne brzine bile ekonomičnije od pogona.
  4. Popravite okoliš: IP ocjena, temperatura okoline, nadmorska visina, unutarnja ili vanjska, izloženost koroziji i opasna zona.
  5. Popravite usklađenost: minimalnu klasu učinkovitosti potrebnu na odredišnom tržištu, plus sve certifikate koje zahtijeva osiguravatelj krajnjeg korisnika.
  6. Popravite mehaničko sučelje: raspored montaže, veličinu okvira, dimenzije osovine, smjer rotacije i položaj priključne kutije.
  7. Tek tada dodajte značajke: kočnicu, enkoder, termistori, grijače prostora i potvrdu da je motor doista s inverterom ako će biti ugrađen pogon.

Većina sporova oko nabave vodi do toga da je jedna od šest osi prepuštena slučaju - obično ocjena okoliša ili broj polova, jer oboje izgledaju kao detalji dok se motor ne nađe na licu mjesta. Navedite klasu učinkovitosti, broj polova, IP ocjenu, raspored montaže i način pokretanja u pisanom obliku prije izdavanja ponude i jasno navedite hoće li se frekventni pretvarač ikada priključiti.

Ako je radna točka neuobičajena, pošaljite podatke o opterećenju s upitom umjesto odabira veličine okvira iz kataloške tablice. Naši inženjeri potvrdit će tip, okvir i montažu prije nego što se bilo što izgradi — razgovarajte s našim timom o svojoj prijavi i vratit ćemo se s konkretnom preporukom umjesto prezimena.

Često postavljana pitanja

P1. Koja je razlika između asinkronog motora i asinkronog motora?

Oni opisuju isti stroj iz dva kuta. "Indukcijski motor" objašnjava kako se proizvodi struja rotora indukcijom iz polja statora. "Asinkroni motor" opisuje posljedicu: rotor mora raditi sporije od polja, inače ne bi došlo do indukcije. Kavezni i izmjenični motori s namotanim rotorom su i indukcijski motori i asinkroni motori.

Q2. Koji je asinkroni motor najbolji za rad pumpe ili HVAC?

Trofazni kavezni motor: TEFC, IP55, 2-polni ili 4-polni, i IE3 ili IE4 učinkovitost. Navedite inverterski namot ako će se crpka kontrolirati brzinom, a ne uključivati ​​i isključivati. Značajke otporne na kočnice ili eksplozije treba dodati samo kada ih stranica uistinu zahtijeva.

Q3. Što znače IE2, IE3 i IE4 na natpisnoj pločici motora?

To su međunarodne klase učinkovitosti definirane u IEC 60034-30-1. IE3 je trenutni obvezni minimum za većinu novih industrijskih motora u EU i Kini, a IE4 je sljedeći korak naprijed. Viša klasa znači manje gubitke, višu nabavnu cijenu i niže troškove rada tijekom vijeka trajanja stroja.

Q4. Kako mogu izabrati između 2-polnog, 4-polnog i 6-polnog motora?

Odaberite prema brzini i momentu. Na 50 Hz, 2-polni radi blizu 2900 okretaja u minuti, 4-polni blizu 1450, 6-polni blizu 965 i 8-polni blizu 725. Odaberite najbržu opciju koju pogonska oprema može prihvatiti — okvir je manji i jeftiniji — i prijeđite na više polova kada vam je potreban okretni moment pri maloj brzini ili izravni pogon bez mjenjača.

P5. Kada asinkroni motor mora biti zaštićen od eksplozije?

Kad god će se instalirati u klasificiranom prostoru, kao što je zona 1 ili zona 2 za plin ili zona 21 i 22 za zapaljivu prašinu. Motor mora imati atest koji odgovara zoni, grupi plina i temperaturnoj klasi. Standardni IP55 TEFC motor nije zamjena, čak i ako je fizički identične veličine.

P6. Može li standardni asinkroni motor raditi na VFD?

Pri nazivnoj brzini ili blizu nje, s kratkim kabelom, svladavaju mnogi standardni motori. Problem je rad s konstantnim zakretnim momentom pri maloj brzini: ventilator montiran na osovini usporava s rotorom, pa se namot pregrijava, a uključivanje pretvarača dodaje naponsko opterećenje izolacije. Za tu dužnost odredite VFD motor s odvojenim hlađenjem i izolacijom inverterske razine.


PRILAGOĐENA USLUGA  PRILAGOĐENA USLUGA  PRILAGOĐENA USLUGA  PRILAGOĐENA USLUGA 
PRILAGOĐENA USLUGA  PRILAGOĐENA USLUGA  PRILAGOĐENA USLUGA  PRILAGOĐENA USLUGA