Dom / Vijesti / Vijesti iz industrije / 3-fazni izmjenični motori: Kako laminirane jezgre, pritisak u snopu i okviri odlučuju o izvedbi
Vijesti iz industrije

3-fazni izmjenični motori: Kako laminirane jezgre, pritisak u snopu i okviri odlučuju o izvedbi


Trofazni motor od 75 kW na pumpi vode za hlađenje postrojenja rijetko kad glasno pokvari. Nosi se. Vibracije ležaja penju se s 1,2 mm/s na 3,5 mm/s tijekom osamnaest mjeseci, jedna faza povlači četiri posto više struje od druge dvije, a namot je osam stupnjeva topliji nego što je bio pri puštanju u rad. U trenutku kada se motor podigne s osnovne ploče, namot je često netaknut; oštećenje je započelo u jezgri rotora, u hrpi koja je izgubila pritisak stezanja nakon prethodnog premotavanja ili u zračnom rasporu koji nikad nije bio koncentričan.

Trofazni izmjenični motori električni su jednostavni i mehanički nepopustljivi. Teorija stane na dvije stranice. Ono što odlučuje o tome hoće li pogon raditi petnaest ili pet godina je hardver unutar okvira: stupanj laminacije, pritisak snopa, jednolikost zračnog raspora, izolacijski sustav, raspored ležaja i put hlađenja.

Kratak odgovor: trofazni motori su specificirani jer tri struje razmaknute 120 stupnjeva proizvode rotirajuće polje konstantne veličine, tako da se stroj pokreće pod opterećenjem bez kondenzatora, bez centrifugalnog prekidača i bez pomoćnog namota. O svemu nakon toga, uključujući klasu učinkovitosti, gustoću zakretnog momenta, buku i životni vijek, odlučuje skup jezgri, rotor, okvir i rashladni krug, a ne samo napajanje.

Zbog čega se trofazni motor pokreće i radi

Trofazni set namota raspoređen je za 120 električnih stupnjeva oko statora. Napajajte tri faze strujama koje su također vremenski udaljene 120 stupnjeva, a pojedinačna pulsirajuća polja zbrajaju jedno polje konstantne veličine koje rotira na frekvenciji linije podijeljenoj s parovima polova. To je cijeli princip iza samopokretanja. Budući da se polje nikada ne kolapsira i nikada ne preokreće tijekom ciklusa, rotor doživljava stabilan fluks i razvija okretni moment iz mirovanja.

Sinkrona brzina određena je opskrbom i namotom: nazivna brzina jednaka je 120 puta mrežnoj frekvenciji podijeljenoj s brojem polova. Na 50 Hz to je 3000 okretaja u minuti za dva pola, 1500 za četiri i 1000 za šest. Na 60 Hz isti namoti daju 3600, 1800 i 1200 o/min. Rotor uvijek radi malo sporije, jer mora kliziti iza polja da inducira struju rotora, a inducirana struja je ono što proizvodi moment u kaveznom stroju.

Sinkrona brzina

Dva pola pri 50 Hz daju 3000 okretaja u minuti, četiri pola 1500 okretaja u minuti, šest polova 1000 okretaja u minuti. Promjena frekvencije i brzine se mijenja u izravnom razmjeru.

Slip

Klizanje je jednako sinkronoj brzini minus brzini rotora, podijeljeno sa sinkronom brzinom. Standardni indukcijski motori rade na 0,5 do 3 posto pri nazivnom opterećenju; četveropolni stroj koji okreće 1470 okretaja u minuti nalazi se na 2 posto.

Margina zakretnog momenta

Konstrukcije opće namjene isporučuju otprilike 150 do 200 posto nazivnog momenta pri blokiranom rotoru i 200 do 250 posto pri kvaru, zbog čega mogu pokrenuti opterećenu pumpu ili transporter izravno na liniji.

Zašto se tri faze isplate

Konstantan okretni moment kroz ciklus, manje aktivnog materijala po kW, niža struja po vodiču i nema prekidača za pokretanje ili kondenzatora koji bi se istrošio.

Sklop statora i rotora: gdje se postavlja stvarna učinkovitost

Električni dizajn postavlja strop. Snop laminiranja odlučuje koliko mu se gotovi stroj približava. Statorska jezgra izrađena od 0,35 mm visokokvalitetnog neorijentiranog silikonskog čelika obično smanjuje gubitak jezgre za 15 do 25 posto u usporedbi sa standardnim materijalom od 0,50 mm pri istoj gustoći protoka, ali tanji promjer košta više, praznine s manjim razmakom matrice i kažnjavaju sve slabosti u održavanju alata.

Kako su ploče spojene jednako je važno kao i kvaliteta, jer svaka metoda spajanja mijenja trošak sklapanja u odnosu na gubitak i krutost.

  • Međusobno spajanje: udubljenja ili lastini repovi izbušeni u listu zaključavaju susjedne laminate zajedno. Brzo, bez stvrdnjavanja, ali blokade stvaraju lokalne kratke spojeve koji povećavaju gubitak jezgre za otprilike 1 do 3 posto.
  • Lijepljenje: obložene ploče suše pod pritiskom, održavajući laminate električno izoliranima. To poboljšava faktor slaganja i smanjuje vibracije i zvučnu buku.
  • Lasersko ili TIG zavarivanje: mali unos topline i velika propusnost, uobičajeno na većim okvirima. Zavareni šav i zona pod utjecajem topline dodaju lokalne gubitke, tako da su položaj i broj šava navedeni, a ne prepušteni zavarivaču.
  • Cleating, poluge s klinom ili prolazni vijci: koriste se tamo gdje se jezgra možda treba ponovno složiti ili popraviti na terenu.

Ulazna inspekcija obično se svodi na četiri brojke: visina srha ispod 0,05 mm, faktor slaganja između 0,95 i 0,97, ujednačenost zračnog raspora unutar 10 posto nominalnog i pritisak međusloja dovoljno čvrst da zaustavi snop koji se vrti dvostrukom frekvencijom linija bez drobljenja izolacijske prevlake. Labava hrpa kasnije se pojavljuje kao povećani gubitak jezgre, veća buka i, u najgorem slučaju, trzanje između slojeva. Povezanost između geometrije laminacije i ponašanja pri radu detaljnije je obrađena u ovom vodiču lamele jezgre statora .

AC Motor Stator and Rotor Laminations Laminacije statora i rotora AC motora AC motori služe kao jezgra modernih industrijskih sustava, a performanse njihovih jezgri statora i rotora izravno utječu na učinkovitost motora, pouzdanost i ne... Pogledajte proizvod →

Jednofazni protiv trofaznih: praktična usporedba

Većina argumenata odabira svodi se na pregršt mjerljivih razlika, a ne na preferencije.

Parametar
Monofazni motor
Trofazni indukcijski motor
Metoda pokretanja
Kondenzator, namot s podijeljenom fazom ili zasjenjenim polom; prekidač ili relej ispuštaju pomoćni namot
Samopokretanje iz okretnog polja; izravno uključivanje je uobičajeno do stotina kW
Kvaliteta okretnog momenta
Pulsirajući zakretni moment na dvostrukoj mrežnoj frekvenciji; čujno zujanje, jače vibracije
Konstantan zakretni moment kroz ciklus; tiši, mirniji rad
Materijal po kW
Veći okvir, više bakra i željeza za isti učinak osovine
Otprilike 20 do 30 posto manje aktivnog materijala za istu snagu osovine
Tipična učinkovitost pri 1,5 kW
78 do 84 posto
85 do 89 posto
Kontrola brzine
Moguće, ali pogon mora biti predimenzioniran i startni moment trpi
Širok raspon konstantnog momenta sa standardnim VFD-om; konstantna snaga iznad osnovne brzine
Tipična dužnost
Kućne pumpe, ventilatori, sitni radionički strojevi
Pumpe, kompresori, transporteri, HVAC, alatni strojevi, brodski pogoni
Usporedba pretpostavlja 1,5 kW, četveropolni, potpuno zatvoreni stroj hlađen ventilatorom na 50 Hz napajanja. Vrijednosti se mijenjaju s veličinom okvira, kućištem i klasom izolacije.

Pregled gubitaka: brojevi iza pločice s imenom

Podatkovna tablica navodi jednu brojku učinkovitosti. U radu, pet komponenti gubitka dijele vate, a samo na neke od njih još uvijek se može utjecati nakon što se motor naruči.

34%
22%
20%
12%
8%
4%
Gubitak bakra u statoru: 34%
Gubitak bakra u rotoru: 22%
Gubitak jezgre: 20%
Gubitak zalutalog opterećenja: 12%
Trenje i vjetar: 8%
Ostalo: 4%

Dva od njih se odlučuju u fazi crtanja. Gubitak jezgre ovisi o vrsti čelika, debljini lima i načinu spajanja lamela; gubitak zalutalog opterećenja ovisi o geometriji utora, zračnom rasporu i kvaliteti površine hrpe. Kupac koji prihvati neodređenu jezgru prihvaća neodređenih 32 posto ukupnih gubitaka.

Interlock Laminated Core Interlock laminirana jezgra Naša interlock laminirana jezgra proizvedena je korištenjem naprednih tehnika, s dizajnom bez zavarivanja i ljepila koji povećava učinkovitost proizvodnje, a istovremeno osigurava p... Pogledajte proizvod →

Gdje trofazni motori obavljaju posao

Instalirana baza pokazuje gdje se nalazi volumen, a volumen je ono što određuje koje su mehaničke značajke standardne, a koje posebne.

  • Pumpe i ventilatori: 34 posto
  • Kompresori: 18 posto
  • Transportne trake i rukovanje materijalom: 15 posto
  • Alatni strojevi i obrada metala: 12 posto
  • HVAC i hlađenje: 11 posto
  • Pomorstvo, vjetar, rudarstvo i ostalo: 10 posto

Svaka dužnost postavlja različite zahtjeve na kućište. Motor pumpe opće namjene ne treba više od krutog nosača i čistog puta za hlađenje. Baza generatora vjetroturbine, visokonaponski industrijski stroj ili vodeno hlađena brodska jedinica trebaju zavareni kutijasti okvir s kontroliranim izobličenjem nakon zavarivanja, definiranu zaštitu od korozije i sustav hlađenja koji može preživjeti slani sprej ili kontinuirani rad s djelomičnim opterećenjem. To su problemi proizvodnje prije električnih.

Industrial Welded Box-Type Motor Base Industrijsko zavareno kućište motora I. Osnovni koncept i pozicioniranje Pogledajte proizvod →

Redoslijed odabira i povrat

Provođenje ovih koraka u redu sprječava najskuplju pogrešku u nabavi motora, a to je kupnja više klase učinkovitosti od one koju carina može nadoknaditi.

Korak 1: Definirajte dužnost

Kontinuirano ili povremeno, krivulja momenta opterećenja, startanja po satu, temperatura okoline, nadmorska visina i hoće li VFD kontrolirati brzinu.

Korak 2: Odredite veličinu okvira

Uskladite nazivni zakretni moment s pogonskim opterećenjem s radnom marginom od 15 do 25 posto. Predimenzioniranje radi sigurnosti košta faktor snage pri djelomičnom opterećenju i rijetko kupuje pouzdanost.

Korak 3: Postavite klasu učinkovitosti

IE3 je osnova na većini tržišta. IE4 zarađuje svoju premiju iznad otprilike 4000 radnih sati godišnje.

Korak 4: Odredite jezgru

Stupanj laminacije, debljina lista, način slaganja i duljina snopa. Ovdje se tvrdnja o učinkovitosti ili podržava ili tiho odbacuje.

Korak 5: Potvrdite zatvorenost i hlađenje

IP ocjena, metoda hlađenja, klasa korozije za pomorsku ili offshore rad i može li se okvir popraviti umjesto zamijeniti.

Provjera isplativosti: četveropolni motor od 75 kW koji radi 6000 sati godišnje po 0,12 USD po kWh troši oko 473 700 kWh uz učinkovitost od 95,0 posto. Prelaskom na 95,4 posto štedi se otprilike 2000 kWh, oko 240 USD godišnje. Prelaskom na 96,0 posto štedi se oko 4900 kWh ili 590 USD godišnje, što se obično vraća u roku od tri do pet godina kontinuiranog rada. Na dužnosti u dvije smjene ista nadogradnja može potrajati desetljeće, a bolja jezgra u okviru IE3 obično je pametnije potrošiti.

Točke održavanja i usklađenosti koje prolaze kroz reviziju

Standardi učinkovitosti, ograničenja vibracija i sustavi kvalitete zavarivanja tri su područja u kojima se papirologija i hardver moraju slagati.

  • Učinkovitost i ocjena: IEC 60034-30-1 definira IE klase, a IEC 60034-1 postavlja osnovu ocjene. Izolacija klase F s porastom temperature klase B ostaje uobičajen način kupnje toplinske rezerve.
  • Vibracije: ISO 20816-1 zamjenjuje starija ograničenja ISO 10816 za ispitivanje prihvatljivosti. Granice zona A i B su referenca tijekom puštanja u rad.
  • Struje osovine na VFD radnji: izolirani ležaj na nepogonskom kraju plus prsten za uzemljenje osovine sprječava nabor koji uništava ležajeve unutar godinu dana na velikim pogonima.
  • Otpor izolacije: smjernice IEEE 43 postavljaju minimum na jedan megaom plus jedan megaom po kV nazivnog napona, korigirano na 40 stupnjeva Celzijusa.
  • Zavareni okviri i konstrukcije: Zahtjevi kvalitete zavarivanja ISO 3834, u kombinaciji s ISO 9001, IATF 16949 za automobilsku i vučnu opskrbu, te ISO 14001, pokrivaju dokumentaciju koju kupci sada traže s ponudama.
  • Zaštita od korozije: brodska i offshore kućišta žive ili umiru ovisno o specifikaciji premaza i pripremi površine, a ne o marki boje.

Jednostavan program za praćenje trendova hvata većinu toga rano: kvartalna očitanja vibracija, godišnja termografija, otpor izolacije pri svakom gašenju i analiza potpisa struje motora na bilo kojem pogonu koji se ne može isključiti.

Praktični zaključak je da je trofazni motor sustav, a dijelovi koji se troše, troše, pregrijavaju ili troše energiju su mehanički i metalurški: jezgra, okvir, zračni raspor, ležajevi i rashladni put. Kupci koji navedu stupanj laminacije, debljinu lista, način slaganja i konstrukciju okvira uz električnu ocjenu dobivaju stroj čija učinkovitost s natpisnom pločicom preživi kontakt s podom postrojenja.

Taj lanac od silikonskog čelika preko žigosanih laminata, gotovih jezgri i zavarenih okvira upravo je ono što proizvodne mogućnosti organizirani su okolo, s izradom prototipova na razini uzorka za nove dizajne i opskrbom količinama za uspostavljene programe.


Kontaktirajte nas

Vaša email adresa neće biti objavljena. Obavezna polja označena su *

Novi ruichi proizvodi
Cailiang proizvodi