Motor s konsekventnim polom ima dvije brzine: vrste namota, dizajn jezgre, odabir

Dva motora ventilatora od 22 kW, iste veličine okvira, istog proizvođača, istog radnog ciklusa: na jednoj natpisnoj pločici piše 1800 okretaja u minuti, na drugoj 1800/900 okretaja u minuti. Drugi je stroj s posljedičnim polovima s jednim namotom, a svaka razlika između njih nalazi se unutar lameliranog sklopa statora i priključne kutije.

Kada netko pita što ima konsekventni pol motora, odgovor počinje s dvije brzine iz jednog namota, otprilike polovicom skupina zavojnica usporedivog konvencionalnog namota i skupom odmotanih polova koji nose tok bez nošenja bakra. Manje udobna polovica odgovora je spljošteni valni oblik toka zračnog raspora, veći harmonijski gubitak u jezgri i manje hlađenje pri maloj brzini. O te tri stavke odlučuje dobavljač laminata koliko i dizajner motora.

Kratak odgovor, u jednostavnim brojevima

Konsekventni polni motor ima sljedeće karakteristike, a svaka ima izravnu posljedicu za jezgre statora i rotora koje kupac mora navesti.

Za nabavni ili inženjerski tim koji specificira jezgre, odmotani polovi i valni oblik toka su najvažniji. Dosljedni polni stator nije standardni četveropolni stator s drugom natpisnom pločicom; njegovi dijelovi zuba i jarma pokreću se vezom male brzine.

Kako jedan namot proizvodi dva broja polova

Konvencionalni trofazni četveropolni koncentrični namot treba dvanaest skupina zavojnica: četiri pola pomnožena s tri faze. Posljedično namotavanje polova u istom statoru koristi šest. Svaka grupa je povezana tako da se tok koji napušta namotani pol vraća kroz pol koji nema vlastitu zavojnicu. Budući da se nemotani pol napaja istom željeznom stazom, on ima suprotni polaritet prema svojim susjedima i radi točno kao namotani pol suprotnog predznaka.

Spojite taj namot u jednom smjeru i stroj radi kao četveropolni. Ponovno ga spojite i isti se bakar ponaša kao osam efektivnih polova. Sinkrona brzina prati broj polova, tako da stroj od 60 Hz daje 1800 o/min i 900 o/min. S proklizavanjem, opterećeni kavezni motor obično se kreće oko 1750 o/min i 875 o/min.

AC indukcijski strojevi izgrađeni na ovom principu oslanjaju se na set jezgri statora i rotora koji je već dimenzioniran za obje veze, što je točka u kojoj se spajaju izvor komponenti i dizajn motora.

Sklop statora i jezgre rotora AC motora Visoko precizne naslagane jezgre statora i rotora za AC motore, relevantne kada se uspoređuju konvencionalni i posljedični rasporedi polova u istom okviru. Pogledajte proizvod →

Posljedični pol naspram konvencionalnog namota

Donja usporedba je napravljena za isti okvir statora od 60 Hz koji radi ili kao konvencionalni četveropolni jednobrzinski motor ili s posljedičnim jednopolnim namotajem.

Mjerni podaci koji se pojavljuju tek nakon prvog prototipa

Recenzije dizajna obično se usredotočuju na nazivnu brzinu i okretni moment. Donji grafikon uspoređuje isti okvir statora u konsekventnom spoju polova s ​​konvencionalnim četveropolnim spojem, indeksiranim na 100 za konvencionalni slučaj. Ovo su tipični prototipovi i opažanja testnog uređaja, a ne jedna vrijednost podatkovne tablice, pa ih tretirajte kao raspone.

Dvije visoke šipke su one koje generiraju redizajniranje. Vibracije i buka rastu jer odmotani stup mijenja raspodjelu sile oko zračnog raspora, a gubitak harmonijske jezgre raste jer valni oblik toka više nije blizu sinusoidnom. Oba učinka guraju dizajnere prema tanjim laminatima, klasama silikonskog čelika s nižim gubicima, međusobno povezanim umjesto zavarenim hrpama i u mnogim slučajevima zakrivljenom rotoru. Za bliži pogled na to kako metoda slaganja pomiče gubitak jezgre, ova usporedba međusobno laminirane jezgre pokriva praktične kompromise.

Gdje se zapravo pokreću strojevi s posljedičnim polom

Dvobrzinski rad se isplati gdje god opterećenje radi pod punim zahtjevom dio dana, a djelomičnim opterećenjem ostatak. Donja distribucija odražava mješavinu primjene koja se vidi u radu industrijskih ventilatora, pumpi i kompresora.

Zajednička nit je kvadratno opterećenje. Snaga ventilatora i pumpe otprilike pada s kubom brzine, tako da stroj koji radi na pola brzine treba otprilike jednu osminu snage osovine pri punoj brzini. Konzekventni polni motor hvata dio te uštede bez ikakve pogonske elektronike, zbog čega dizajn preživljava u troškovno osjetljivim aplikacijama s velikim opterećenjem iako pogoni s promjenjivom frekvencijom sada pokrivaju većinu drugih slučajeva.

Drugo značenje: Rotori s stalnim magnetima s posljedičnim polom

Isti izraz opisuje potpuno drugačiju konstrukciju na strani rotora. U stroju s trajnim magnetima s konsekventnim polom, magneti jednog polariteta su montirani ili ugrađeni, a željezni polovi između njih magnetizirani su susjednim magnetima suprotnog polariteta. Polovica polova su magneti, druga polovica je željezo.

Za kupca, posljedice su i komercijalne i mehaničke.

• Masa magneta značajno opada po paru polova, a magneti su dominantna stavka troškova u vučnim, servo i motorima uređaja.
• Rotor postaje istaknut, tako da se moment otpornosti povećava na moment magneta i širi se raspon brzine konstantne snage, što pomaže u radu sa slabljenjem polja.
• Put toka je asimetričan, što povećava valovitost zakretnog momenta, neuravnoteženu magnetsku silu i gubitak harmonika rotora.
• Geometrija lameliranja rotora postaje kritična: lukovi polova, barijere fluksa i debljina mosta moraju se uskladiti zajedno.

Ta posljednja točka je pitanje proizvodnje, a ne samo pitanje simulacije. Skupovi rotora ovog tipa obično su međusobno povezani, a ne zavareni, jer zavarivanje kratko spaja slojeve duž niza i dodaje gubitak jezgre točno tamo gdje je harmonijski gubitak već visok.

Interlock laminirana jezgra za sklopove motora bez zavarivanja Gotovi međusobno blokirani sklop jezgre motora s konstrukcijom bez zavarivanja i ljepila, relevantan za nizove dvobrzinskih rotora gdje su gubici pri zavarivanju i kontrola proizvodnje zabrinuti. Pogledajte proizvod →

Određivanje jezgri za dvobrzinski stroj: izvediv slijed

1. Prvo popravite par brzina i dužnost. Provjerite je li niska brzina kontinuirana ili se koristi samo za pokretanje, pozicioniranje ili noćni rad. Omjer 2:1 je standardan, no mogući su i drugi omjeri po cijenu složenosti namatanja.
2. Dimenzionirajte magnetski krug za najgore uvjete toka. Odmotani zubi pola i jaram iza njih nose koncentrirani tok, stoga provjerite gustoću toka u spoju male brzine, a ne samo pri nazivnoj velikoj brzini.
3. Ponovno provjerite hlađenje pri maloj brzini. Ako je ventilator postavljen na osovinu, planirajte prisilnu ventilaciju, veći ventilator ili nižu klasu porasta temperature. Ova odluka često mijenja okvir i kućište.
4. Namjerno odaberite način slaganja. Sklapanje je brzo i volumenski stabilno; lijepljenje ljepilom daje najmanji gubitak jezgre; alati za lasersko ili TIG zavarivanje brzo rade, ali stvaraju kratke spojeve među slojevima koji koštaju gubitak. Strojevi s dvije brzine s visokim sadržajem harmonika osjećaju tu kaznu oštrije od strojeva s jednom brzinom.
5. Provjerite pomoću laserski izrezanih uzoraka prije nego što se posvetite tvrdom alatu. Uzorak slojeva omogućuje timu da izmjeri struju praznog hoda, porast temperature i šum na stvarnoj vezi.
6. Zaključajte dokumentaciju. Prije prve proizvodne narudžbe dogovorite debljinu laminacije, kvalitetu silikonskog čelika, metodu slaganja, ograničenja neravnina i evidenciju pregleda.

Dobavljač koji kontrolira i ulaz silikonskog čelika i gotovu hrpu uklanja jedan od uobičajenih načina kvara, što je dobar razlog za pregled proizvodni lanac prije naručivanja jezgre s dvije brzine.

Pojedinosti o održavanju i usklađenosti koje se zanemaruju

• Identifikacija terminala. Posljedično namatanje polova obično pada na šest vodova. Ponovno spajanje popravljenog motora na pogrešnu vezu proizvodi stroj koji radi, ali pogrešnom brzinom i s prekomjernom strujom.
• Kontaktori i sklopke. Promjena brzine se vrši mehanički, a ne elektronički. Rupičasti kontakti i labave karike uobičajeni su razlozi zbog kojih motor odbija postići malu brzinu.
• Temperatura pri maloj brzini. Provjerite nakon bilo kakvog premotavanja. Ako radionica za popravak montira generički osovinski ventilator, margina niske brzine nestaje.
• Izolacija i ograničenja porasta temperature. Provjerite u skladu s IEC 60034-1 ili NEMA MG 1 i potvrdite klasu izolacije koju je radionica stvarno koristila, a ne klasu na izvornoj natpisnoj pločici.
• Ocjena materijala nakon obnove. U stroju s dvije brzine, harmonijski gubitak čini kvalitetu silikonskog čelika utjecajnijom nego što je to slučaj u motoru s jednom brzinom, pa se zamjena nižom ocjenom radi uštede obično pokazuje kao toplina.

Što se tiče ponude, tražite dokumentirane sustave kvalitete radije nego certifikate u brošuri: ISO 9001 kao temelj, IATF 16949 gdje motor završi u vozilu, ISO 14001 za usklađenost s okolišem i ISO 3834 za zavarene okvire kao što su postolja strojeva u obliku kutije. Ti su dokumenti ono što održava narudžbu dvobrzinske jezgre podložnom reviziji od svitka od silikonskog čelika do gotovog snopa, uključujući stranu sirovina kao što je visokokvalitetni neorijentirani silikonski čelik u obliku koluta, trake ili lima.

Rola, traka i lim od silikonskog čelika Silikonski čelik kontrolirane kvalitete u obliku rola, traka i listova za motorne jezgre i precizno utiskivanje, relevantan pri specifikaciji materijala za laminiranje i dokumentacije za isporuku. Pogledajte proizvod →

Konzekventni polni motor ima dvije brzine iz jednog namota, šest grupa zavojnica umjesto dvanaest, neodmotane polove koji prenose tok, ali ne i bakar, i valni oblik toka koji je tvrđi na jezgri od konvencionalnog namota. Te se činjenice pretvaraju u trošak i rizik u fazi laminiranja, jer se vrsta čelika, debljina laminacije, način slaganja i duljina snopa moraju odabrati za vezu male brzine, a ne samo za brzinu s natpisne pločice.