Brzo pronađite proizvod koji vam je potreban.
A trofazni asinkroni motor je izmjenični stroj koji pretvara trofaznu električnu energiju u rotirajuću mehaničku energiju putem elektromagnetske indukcije, a ne izravnom električnom vezom s rotorom. U namotima statora stvara se rotirajuće magnetsko polje, a to polje inducira struju u polugama rotora, što zauzvrat stvara okretni moment. Brzina rotora uvijek zaostaje za brzinom okretnog polja za malu marginu koja se naziva klizanje, zbog čega je ovaj stroj također poznat kao trofazni indukcijski motor .
Budući da mu nisu potrebne četke, vanjska pobuda rotora i kondenzator za pokretanje, trofazni asinkroni motor postao je standard trofazni elektromotor za tvornice, radionice i pomoćna postrojenja. Tipični asortimani proizvoda kreću se od malih frakcijskih jedinica oko 0,09 kW do velikih veličina okvira oko 375 kW, s 2, 4, 6 i 8-polnim opcijama namotaja koji pokrivaju sve, od ventilatora velike brzine s malim opterećenjem do transportera male brzine s velikim opterećenjem. Kućišta su obično izrađena od lijevanog željeza visoke čvrstoće ili lagane legure aluminija, u kombinaciji s izolacijom klase F i ocjenom zaštite IP55 za izlaganje prašini i maloj vodi.
Ukratko, kada netko traži a 3-fazni indukcijski motor ili a trofazni AC motor , oni gotovo uvijek opisuju tu istu obitelj strojeva. Preostali odjeljci u nastavku govore o tome kako radi, od čega je napravljen, kako čitati njegovu pločicu s podacima i kako odabrati odgovarajuću veličinu za određeni posao.
Tri odvojene grupe namota smještene su unutar statora pod kutom od 120 električnih stupnjeva. Kada trofazna struja teče kroz njih uzastopno, kombinirano magnetsko polje ne ostaje fiksirano na jednom mjestu — ono se okreće oko unutrašnjosti provrta statora brzinom poznatom kao sinkrona brzina. Sinkrona brzina ovisi samo o frekvenciji napajanja i broju polova namotanih na stator, slijedeći odnos Ns = 120 x f / P, gdje je f frekvencija u hercima, a P je broj polova.
Šipke rotora nalaze se unutar ovog okretnog polja, ali nisu fizički spojene na napajanje. Dok polje prolazi pored rotora, inducira napon i struju u polugama rotora, a ta inducirana struja proizvodi vlastito magnetsko polje. Interakcija između polja statora i induciranog polja rotora stvara okretni moment koji vuče rotor okolo, ali rotor nikada ne može sasvim sustići polje - da jest, ne bi preostalo nikakvo relativno gibanje koje bi induciralo struju. Ovaj jaz u brzini, obično mali postotak sinkrone brzine pod normalnim opterećenjem, klizanje je koje definira asinkroni (indukcijski) stroj.
Za razliku od jednofaznog dizajna, trofazni asinkroni motor proizvodi istinsko rotirajuće polje od trenutka primjene struje, tako da se inherentno samopokreće i ne ovisi o startnom kondenzatoru ili pomoćnom namotu. Ovo je jedan od razloga zašto se trofazni indukcijski motor općenito preferira nakon što veličina opterećenja ili radni ciklus naraste iznad onoga što mala jednofazna jedinica može udobno podnijeti.
Svaki trofazni asinkroni motor izgrađen je od malog skupa dijelova koji se ponavljaju u različitim veličinama okvira, od kompaktne jedinice s aluminijskim kućištem do velikog industrijskog trofaznog motora od lijevanog željeza. Ilustracija u nastavku označava glavne odjeljke navedene u opisima koji slijede.
Pojednostavljeni strukturni izgled tipičnog okvira trofaznog asinkronog motora
Stator je hrpa tankih silicij-čeličnih lamela utisnutih u okvir od lijevanog željeza ili legure aluminija, s bakrenim namotajima umetnutim u utore oko unutarnjeg provrta. Skup lameliranja ograničava gubitke vrtložnih struja, dok sam okvir daje motoru njegovu mehaničku čvrstoću i površinu za ugradnju.
Većina industrijskih jedinica koristi kavezni rotor, gdje su aluminijske ili bakrene šipke izlivene u laminiranu jezgru rotora i kratko spojene na oba kraja krajnjim prstenovima. Ovaj dizajn nema namota za izolaciju niti klizne prstene za održavanje, što je glavni razlog zašto se trofazni indukcijski motor smatra jednostavnim za rad tijekom dugih razdoblja.
Vanjski ventilator montiran na nepogonskom kraju vuče zrak preko rebrastih rebara na površini okvira, održavajući temperaturu namota unutar granice izolacije klase F. Krajnji štitovi drže ležajeve na mjestu i drže rotor centriranim unutar provrta statora, dok priključna kutija pruža zapečaćenu spojnu točku za dolazne opskrbne kabele.
Brojanje polova je jedan od prvih izbora koji treba napraviti kada se uspoređuje trofazni elektromotor za određenu primjenu, jer fiksira osnovnu brzinu rada prije dodavanja bilo kakvog mjenjača ili pogona. Pri napajanju od 50 Hz, dolje je prikazana sinkrona brzina za zajednički broj polova.
Sinkrona brzina prema broju polova na frekvenciji napajanja od 50 herca
| Poljak grof | Sinkrona brzina | Tipična dužnost |
|---|---|---|
| 2-polni | 3000 okretaja u minuti | Pumpe, ventilatori velike brzine, kompresori |
| 4-polni | 1500 okretaja u minuti | Opći alatni strojevi, transporteri |
| 6-polni | 1000 okretaja u minuti | Veći ventilatori, miješalice, sporohodni pogoni |
| 8-polni | 750 okretaja u minuti | Mjenjač s velikim opterećenjem i malim brzinama |
Oznake klase učinkovitosti opisuju koliko električne energije motor gubi kao toplinu, a ne pretvarajući se u snagu osovine. Ljestvica imenovanja ide od IE1 do IE4, pri čemu svaki korak predstavlja daljnje smanjenje gubitaka kroz bolji laminirani čelik, deblje bakrene vodiče i uže zračne raspore. An IE3 trofazni motor nalazi se u premium bendu ove ljestvice, dok an IE4 trofazni motor nalazi se korak iznad njega, usmjeren na aplikacije s kontinuiranim radom gdje su sati rada dovoljno visoki da se niži gubici prevode u značajno smanjenje potrošene energije tijekom životnog vijeka stroja.
Ilustrativna usporedba progresije relativne učinkovitosti kroz razrede; stvarne brojke variraju ovisno o izlaznoj snazi i broju polova
U praksi, potrebna klasa ovisi o obrascu trčanja. Motor koji radi samo nekoliko sati tjedno obično ne opravdava jurnjavu za najvišom dostupnom klasom, dok je motor koji neprekidno radi u cjevovodu ventilatora, pumpe ili kompresora jak kandidat za IE3 ili IE4 opseg jer akumulirani sati povećavaju čak i malu postotnu razliku u gubicima.
Učinkovitost i faktor snage za trofazni indukcijski motor nisu fiksni brojevi; pomiču se ovisno o tome koliko je motor opterećen u odnosu na njegovu nazivnu snagu. Opći oblik ovog odnosa dosljedan je u cijeloj obitelji proizvoda, iako se točne brojke mijenjaju s veličinom okvira.
Tipični oblik krivulje učinkovitosti u odnosu na postotak opterećenja nazivnog učinka
Učinkovitost se općenito brzo penje kako opterećenje raste od laganog djelomičnog opterećenja, doseže široki vrhunac negdje između otprilike sedamdeset pet i sto posto nazivne snage, a zatim lagano opada pod preopterećenjem. To je razlog zašto dimenzioniranje motora da radi blizu svoje nazivne točke, umjesto duboko podopterećenog, daje stabilniju učinkovitost i faktor snage tijekom cijele smjene.
Materijal okvira utječe na težinu, rasipanje topline i krutost montaže. Kućišta od lijevanog željeza i aluminijske legure ostaju uobičajena na tržištu industrijskih trofaznih motora, a pravi izbor obično se svodi na ravnotežu između težine i toplinske mase koju određena instalacija zahtijeva.
| Atribut | Kućište od lijevanog željeza | Kućište od aluminijske legure |
|---|---|---|
| Relativna težina | teže | Upaljač |
| Odvođenje topline | Visoka toplinska masa | Brže površinsko hlađenje |
| Tipičan raspon okvira | Srednje do velike veličine okvira | Male do srednje veličine okvira |
| Zajednička postavka | Kontinuirani teški industrijski rad | Opća namjena i pokretna oprema |
Bez obzira na materijal kućišta, sam sustav namota obično je izgrađen prema izolaciji klase F, što daje rezervu protiv porasta temperature tijekom pokretanja i kratkotrajnog preopterećenja, dok ocjena IP55 drži prašinu i usmjerene vodene mlazove dalje od unutarnjih namota u radionici i vanjskim okruženjima.
Mnogi kupci koji istražuju trofazni asinkroni motor zapravo ga uspoređuju s jednofaznom alternativom za graničnu primjenu. Radarska usporedba u nastavku poreda šest praktičnih atributa jedan pored drugog.
Plavo područje predstavlja trofazni asinkroni motor, narančasto područje predstavlja usporedivi jednofazni motor, na ilustrativnoj relativnoj skali
Budući da počinje s pravim rotirajućim poljem, trofazni asinkroni motor ima tendenciju isporučiti jači pokretački moment po jedinici veličine okvira, uz stabilniju radnu učinkovitost pri nazivnom opterećenju. Jednofazni motor još uvijek može biti razuman prikladan za lagane stambene ili alate za male radionice gdje trofazno napajanje nije dostupno, ali kada opterećenje, radni ciklus ili potražnja za momentom porastu, trofazni AC motor općenito je praktičniji put za kontinuiranu industrijsku uslugu.
Kombinacija širokog raspona snage, mogućnosti s više polova i robusne konstrukcije je razlog zašto se trofazni indukcijski motor pojavljuje u tako širokom rasponu vrsta opreme.
U proizvodnji, energetici, rudarstvu, građevinarstvu, tekstilu, tiskarstvu i lučkim strojevima, temeljni zahtjev je uglavnom isti: pouzdan industrijski trofazni motor koji može raditi duge staze uz predvidljive potrebe održavanja umjesto čestih neplaniranih zaustavljanja.
Neke aplikacije trebaju više od jedne fiksne brzine iz jednog okvira. Namoti s više stupnjeva brzine omogućuju ponovno spajanje motora između dva ili više broja polova, dajući grub, ali pouzdan način mijenjanja brzine bez zasebnog pogona s promjenjivom frekvencijom.
Tamo gdje se teret mora brzo zaustaviti i zadržati položaj, kao što su dizalice ili stolovi za indeksiranje, integrirana elektromagnetska kočnica steže osovinu u trenutku prestanka napajanja, skraćujući vrijeme zaustavljanja i poboljšavajući točnost pozicioniranja.
Uparivanje trofaznog asinkronog motora s pogonom promjenjive frekvencije omogućuje glatku prilagodbu brzine u širokom rasponu, što je uobičajeno na ventilatorima, pumpama i transporterima gdje protok ili propusnost trebaju pratiti promjenjivu potražnju procesa, a ne raditi pri jednoj fiksnoj brzini.
Za instalacije u rudarstvu ugljena, petrokemiji i drugim opasnim područjima, kućišta otporna na eksploziju sadrže bilo kakav unutarnji luk ili iskrenje tako da ne mogu zapaliti okolni zapaljivi plin ili prašinu, omogućujući trofaznom elektromotoru siguran rad u zonama gdje standardno otvoreno kućište ne bi bilo prikladno.
Provođenjem sljedećeg redoslijeda općenito se brzo sužava polje, bilo da je cilj mala jedinica s aluminijskim kućištem ili veliki industrijski trofazni motor od lijevanog željeza.
Jednostavna početna formula za trofaznu snagu je P (kW) = (korijen tri x V x I x faktor snage x učinkovitost) / 1000, koristeći linijski napon V i linijsku struju I. Za poznato mehaničko opterećenje, snaga osovine u kW također se može procijeniti iz okretnog momenta i brzine kao P = (okretni moment u Nm x brzina u o/min) / 9550, zatim zaokruženo na sljedeću standardnu ocjenu okvira s razumnom početnom marginom.
Konjske snage i kilovati opisuju istu snagu koristeći različite jedinice, povezane s otprilike 1 KS = 0,746 kW. Umjesto izoliranog odabira broja konjskih snaga, pomaže raditi unatrag prema podacima proizvođača pogonske opreme ili izmjerenoj radnoj struji, budući da će premali motor raditi vruće pod normalnim opterećenjem, dok prevelik nosi nepotrebnu težinu i niži radni faktor snage pri djelomičnom opterećenju.
Trofazni indukcijski motor je mehanički jednostavan, ali kratka rutina još uvijek čini dug put ka održavanju radnih sati predvidljivim.
Praćenje jednostavnog rasporeda kao što je ovaj ima tendenciju produljenja praktičnog vijeka trajanja trofaznog AC motora znatno više nego reagiranje tek nakon pojave kvara.
P1. Što je trofazni asinkroni motorTo je AC motor koji koristi rotirajuće magnetsko polje u statoru za induciranje struje u rotoru, stvarajući okretni moment bez ikakve izravne električne veze sa samim rotorom. | Q2. Kako radi trofazni indukcijski motorTrofazna struja u namotima statora stvara okretno polje; ovo polje inducira struju u šipkama rotora, a interakcija između dva polja okreće osovinu. |
Q3. Koja je razlika između asinkronog motora i asinkronog motoraOpisuju isti stroj. Asinkroni se odnosi na brzinu rotora koja zaostaje za brzinom polja, dok se indukcija odnosi na to kako struja dolazi do rotora, indukcijom, a ne izravnom vezom. | Q4. Koje su prednosti trofaznog indukcijskog motoraJednostavna kavezna konstrukcija, samopokretanje bez kondenzatora, stabilna brzina rada pod promjenjivim opterećenjem i širok raspon raspoložive snage od frakcijskih kilovata do stotina kilovata. |
P5. Za što se koriste trofazni motoriVentilatori, pumpe, kompresori, transporteri, alatni strojevi i opća industrijska oprema u proizvodnji, energetici, rudarstvu, tekstilu i rukovanju lukama. | P6. Kako odabrati trofazni indukcijski motor?Počnite od vrste pogonskog opterećenja i potrebne brzine, veličine snage osovine s početnom marginom, zatim uskladite broj polova, kućište i ocjenu zaštite s okolinom instalacije. |
P7. Kako mogu izračunati veličinu motora koja mi je potrebnaProcijenite snagu osovine iz zakretnog momenta opterećenja i brzine pomoću P jednako zakretnog momenta puta brzine podijeljenog s 9550, zatim zaokružite na najbližu standardnu ocjenu okvira s razumnom marginom. | P8. Kako odabrati snagu motoraRadite na temelju stvarnih zahtjeva za snagom pogonske opreme, a ne nagađanja, pretvorba između konjskih snaga i kilovata korištenjem otprilike 1 KS iznosi 0,746 kW. |
P9. Koliko polova treba imati moj motorOdaberite broj polova čija je sinkrona brzina najbliža željenoj izlaznoj brzini, budući da to općenito smanjuje veličinu bilo kakvog dodatnog reduktora prijenosnika ili remenice. | P10. Kakvo održavanje treba trofazni motorRutinska pozornost na protok zraka za hlađenje, podmazivanje ležajeva, razine vibracija i spojeve priključne kutije pokriva većinu onoga što jedinicu održava pouzdanim tijekom vremena. |
