Čo je to 3-fázový elektromotor? Ako to funguje, začína a získava veľkosť

Čo je to 3-fázový elektromotor

Trojfázový elektromotor je rotačný stroj, ktorý premieňa trojfázovú elektrickú energiu na mechanickú energiu pomocou troch statorových vinutí a rotora, ktorý je buď indukovaný alebo magneticky uzamknutý. Nič vonkajšie nesekvenuje tieto vinutia. Samotné napájanie produkuje rotáciu.

V systéme 50 Hz každá fáza dosiahne svoj kladný vrchol 6,67 milisekúnd po predchádzajúcej fáze. Tieto tri polia sa spájajú do jedného magnetického poľa, ktoré sa otáča okolo vývrtu statora pri synchrónnej rýchlosti, vypočítanej ako 120-násobok napájacej frekvencie vydelenej počtom pólov. Frekvencia a počet pólov určujú rýchlosť, nie veľkosť motora a zaťaženie.

Počet pólov tiež posúva veľkosť rámu a krútiaci moment na ampér. 8-pólový motor s rovnakým výkonom vytvára väčší krútiaci moment pri nižších otáčkach, takže je väčší, ťažší a drahší ako 4-pólová jednotka rovnakého výkonu. Tento kompromis riadi väčšinu rozhodnutí o výbere dlho predtým, ako sa trieda účinnosti dostane do diskusie.

Ako rotujúce pole otáča rotor: Typy sklzu, krútiaceho momentu a rotora

Rotor sa otáča, pretože rotujúce pole statora indukuje prúd vo vodičoch rotora a sila medzi týmto prúdom a poľom vytvára krútiaci moment. Rotor nikdy nemôže úplne zachytiť pole a rozdiel rýchlosti medzi nimi sa nazýva sklz.

Sklz je vyjadrený ako percento synchrónnej rýchlosti. 4-pólový motor s frekvenciou 50 Hz má rýchlosť poľa 1 500 ot./min. ak pri záťaži beží pri 1 455 ot./min., sklz je 3 percentá. Štandardné priemyselné motory sedia medzi 1 a 5 percentami pri plnom zaťažení, s veľkými strojmi na nižšej úrovni a malými na vyššej úrovni. Sklz je tiež to, čo robí indukčný motor samoregulačným: pridajte zaťaženie, rotor sa trochu spomalí, väčší tok preruší vodiče rotora a krútiaci moment stúpa, kým sa oba opäť nevyrovnajú.

Ak chcete mechaniku hlbšie, ako motor vo veveričke vytvára krútiaci moment prechádza aktuálnymi cestami krok za krokom.

Trojfázový vysokoúčinný indukčný motor radu IE4 Pre čitateľov, ktorí porovnávajú náhradné motory, táto séria IE4 pokrýva rámy H80–355 mm a bežné priemyselné ventilátory, čerpadlá a kompresory. Zobraziť produkt →

Prečítajte si typový štítok pred objednaním náhradného

Každá hodnota potrebná na zhodu s náhradným motorom je vyrazená na typovom štítku a preskočenie jednej z nich je najčastejším dôvodom, prečo technicky správny motor zlyhá v prevádzke v priebehu niekoľkých mesiacov.

Keď je štítok nečitateľný, väčšinu z toho vyrovnajú tri merania:

• Odmerajte priemer hriadeľa a vzdialenosť medzi upevňovacími otvormi, aby ste určili veľkosť rámu.
• Spočítajte napájacie vodiče, pretože trojfázový motor má tri vodiče plus uzemnenie a nemá kondenzátor.
• Odčítajte prúd pomocou kliešťového merača pri známom zaťažení a porovnajte ho s očakávanou hodnotou pre túto hodnotu.

Ako štartuje 3-fázový elektromotor a čo ťahá zo siete

Trojfázový indukčný motor, ktorý sa spúšťa priamo zo siete, odoberá 6 až 8-násobok prúdu pri plnom zaťažení, kým nedosiahne rýchlosť. Veľkosť kábla, nastavenie ochrany a spôsob spustenia zvyčajne rozhoduje o tomto prepätí, nie o prevádzkovom prúde.

Pri zastavení sa rotor správa ako skratovaný sekundárny transformátor, takže obmedzujúci prúd impedancie je veľmi nízky. Keď rýchlosť stúpa, sklz klesá, frekvencia rotora klesá a prúd klesá späť k hodnote na štítku.

Menič s premenlivou frekvenciou znižuje štartovací prúd na približne 100 až 150 percent prúdu pri plnom zaťažení a poskytuje plný krútiaci moment od nulových otáčok. Táto povinnosť je náročnejšia na izoláciu a chladenie ako pri štarte s pevnou rýchlosťou, takže aplikácie napájané meničom patria skôr k motoru, ktorý je na to skonštruovaný, než k štandardnému rámu s priskrutkovaným pohonom.

Trojfázový indukčný motor s premenlivou frekvenciou série YPT Táto séria YPT skonštruovaná pre priemyselné pohony napájané meničom ponúka rámy H80-355 mm, chladenie IC416 alebo IC411 a prevádzku 5-100 Hz. Zobraziť produkt →

Triedy účinnosti: Čo menia IE3 a IE4 v praxi

IE3 a IE4 sú úrovne s minimálnou účinnosťou definované normou IEC 60034-30-1 a rozdiel medzi nimi je v percentuálnom vyjadrení malý, kým motor beží tisíce hodín ročne.

V prípade motora s výkonom 7,5 kW sa prechodom z IE3 na IE4 zníži vstupný výkon z približne 8,30 kW na približne 8,12 kW, čo predstavuje úsporu približne 0,18 kW. Viac ako 4 000 prevádzkových hodín, čo je približne 720 kWh ročne, čo zvyčajne vráti cenovú prirážku do dvoch až štyroch rokov, ak elektrina stojí viac ako 0,10 USD za kWh. Od niekoľkých stoviek kilowattov výpočet mení charakter, pretože pohon prechádza na stredné napätie a konštrukčné obmedzenia sa posúvajú smerom k izolácii, chladeniu a štartovaciemu prúdu. Vysokonapäťové stroje v rodinách Y, YKK, YR a YKS existujú presne pre toto pásmo a údaje o ich výbere sú zverejnené v katalóg vysokonapäťových motorov .

Kam sa hodí 3-fázový elektromotor a kam nie

Trojfázové motory pokrývajú takmer každú priemyselnú záťaž nad približne 0,75 kW a jednofázové motory zostávajú bežné len pod touto hodnotou alebo tam, kde neexistuje trojfázové napájanie.

Typická prevádzka zahŕňa čerpadlá, ventilátory, kompresory, dopravníky, miešačky, drviče a vretená obrábacích strojov v baníctve, hutníctve, cementárni, ropných, chemických, energetických, vodárenských a námorných závodoch. V prostredí s nebezpečenstvom výbuchu musí byť rovnaký trojfázový dizajn postavený podľa certifikovaného konceptu ochrany, buď ohňovzdorný Ex d s kontrolovanými dráhami plameňa alebo zvýšená bezpečnosť Ex e so zosilnenou izoláciou a vôľami svoriek. Spoločnosť Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd., so sídlom v Šanghaji, vyrába nízkonapäťové motory odolné voči výbuchu YBX3 a YBX4 spolu s vysokonapäťovými nevýbušnými radmi pre uhlie, petrochemické a námorné služby s exportom do viac ako 40 krajín.

Nízkonapäťový motor odolný proti výbuchu radu YBX4 Pre priestory s nebezpečenstvom výbuchu tento nevýbušný motor pokrýva rámy H80-355 mm a 0,75-355 kW, s krytím IP55 pre čerpadlá, ventilátory, kompresory, drviče. Zobraziť produkt →

Skutočné limity technológie stojí za to jasne povedať:

• Trojfázový motor nemôže bežať z jednofázového napájania bez fázového meniča alebo meniča dimenzovaného na jednofázový vstup, a keď sa tak stane, musí byť znížený.
• Rýchlosť je pevne stanovená frekvenciou a počtom pólov, pokiaľ nie je pridaný pohon alebo dvojrýchlostné vinutie.
• Prevádzka meniča zvyšuje napätie na vinutí, takže štandardný motor môže potrebovať izoláciu na úrovni meniča.

Recenzia aplikačné prípadové štúdie z porovnateľných odvetví je rýchly spôsob, ako potvrdiť veľkosť rámu a úroveň ochrany pred zvýšením objednávky.

Často kladené otázky o 3-fázových elektromotoroch

Môže 3-fázový elektromotor bežať na jednofázové napájanie?

Nie priamo. Môže ho spustiť statický alebo rotačný fázový menič alebo menič s jednofázovým vstupom, ale motor musí byť znížený, pretože tretia vetva je skôr syntetizovaná ako dodávaná. Očakávajte využiteľný výkon približne 50 až 60 percent výkonu na štítku statického meniča a pred objednaním si prečítajte príručku k pohonu.

Aký je rozdiel medzi 2 pólovým a 4 pólovým 3 fázovým motorom?

Počet pólov nastavuje synchrónnu rýchlosť: 3 000 ot./min pri 50 Hz pre dva póly oproti 1 500 ot./min. 2-pólový motor s rovnakým výkonom je menší a lacnejší, ale produkuje menší krútiaci moment a otáča sa rýchlejšie, takže vyhovuje čerpadlám a ventilátorom. 4-pólový dizajn dominuje všeobecnej priemyselnej prevádzke pre presne túto rovnováhu.

Ako zistím, či je motor trojfázový?

Pozrite sa na vodiče a typový štítok. Trojfázový motor má tri vodiče plus uzemnenie a žiadny kondenzátor, zatiaľ čo jednofázový motor nesie kondenzátor a štartovacie alebo prevádzkové vinutie. Vstup napätia to zvyčajne tiež vyrovná, pretože trojfázové priemyselné hodnotenie číta skôr 400 V alebo 690 V ako 230 V.

Čo znamená sklz na 3-fázovom elektromotore?

Sklz je rozdiel medzi synchrónnou rýchlosťou a skutočnou rýchlosťou rotora, vyjadrený ako percento synchrónnej rýchlosti. 4-pólový motor bežiaci pri 1 450 otáčkach za minútu pri 50 Hz napájaní má pri plnom zaťažení asi 3,3 percentný sklz. Náhly nárast výrazne nad 5 percent zvyčajne poukazuje na preťaženie, zlyhanie ložiska alebo problém s vinutím.