Razlika između jednofaznih i trofaznih motora: dimenzioniranje i učinkovitost

Bušotinska pumpa od 2,2 kW ne radi na farmi koja već ima trofazni napon od 400 V. U datoteci za održavanje navedena je jednofazna zamjena, tako da je jednofazna jedinica naručena i instalirana. Dva mjeseca kasnije radni kondenzator je ispupčen, kabel crpke je zagrijan na blizu 15 A, a motor radi zbog toplinskog preopterećenja tijekom dugih izvlačenja. Ništa nije bilo u redu s motorom. Specifikacija je bila.

Razlika između jednofaznog i trofaznog motora nije oznaka na natpisnoj pločici. Mijenja početni okretni moment, struju po kilovatu, veličinu okvira koja odgovara nosaču, kabel koji morate povući i artikle za održavanje koje ćete kupovati sljedećih deset godina.

Zašto se dva dizajna ponašaju drugačije

Oba stroja su indukcijski motori s kaveznim rotorom i laminiranom jezgrom statora. Razlika je gotovo u cijelosti u namotu statora i u tome što mu napajanje čini.

Trofazni: polje koje već rotira

Tri namota razmaknuta 120 električnih stupnjeva, napajana iz trofaznog napajanja, proizvode val fluksa koji rotira sinkronom brzinom (120 puta frekvencija podijeljena s brojem polova). Rotor vidi pokretno polje iz mirovanja, tako da je moment dostupan pri nultoj brzini bez ikakvih pomoćnih uređaja. Moment je u biti konstantan kroz svaki električni ciklus, zbog čega trofazni strojevi rade tiho i glatko drže opterećenje pri maloj brzini.

Jednofazno: pulsirajuće polje koje se mora prevariti da rotira

Jedan namot na jednofaznom napajanju proizvodi pulsirajući tok, koji se matematički dijeli na dva suprotno rotirajuća polja jednake snage. U mirovanju se poništavaju, tako da je neto početni moment jednak nuli. Industrija to rješava pomoćnim namotom pomaknutim za oko 90 električnih stupnjeva, plus kondenzatorom (kondenzator za pokretanje, kondenzator za rad ili stalni razdvojeni kondenzator), startnim relejem ili zasjenjenim stupom za male veličine. Nakon što rotor dosegne otprilike 70 do 80 posto brzine, centrifugalni prekidač ili relej isključuje pomoćni krug.

Slijede dvije posljedice. Prvo, okretni moment i dalje pulsira na dvostrukoj mrežnoj frekvenciji, tako da jednofazni motori više vibriraju i bučniji su pri istoj izlaznoj snazi. Drugo, struja po kilovatu je otprilike tri puta veća na 230 V nego što ekvivalentni trofazni motor troši na 400 V, što utječe na veličinu kabela, nazivnu vrijednost kontaktora i pad napona tijekom dugih vožnji.

Dizajn laminacije slijedi namatanje. Jednofazni stator obično dijeli svoje utore na otprilike dvije trećine glavnog namota i jednu trećinu pomoćnog namota, dok trofazni stator koristi raspodijeljeni fazni remen od 60 stupnjeva s uravnoteženom raspodjelom utora. To mijenja broj utora, širinu zuba i omjer bakra i željeza unutar istog vanjskog promjera. Ako želite dublje spoznati teoriju namotaja, ovo objašnjenje kako radi trofazni motor prolazi kroz polje, slip i core stranu dizajna.

Sklop statora i jezgre rotora AC motora Precizno složene jezgre statora i rotora od silikonskog čelika za AC motore, dizajnirane za podršku učinkovitosti, niske razine buke i stabilnog momenta u industrijskim primjenama. Pogledajte proizvod →

Usporedna usporedba stvarnih specifikacija

Donja tablica odražava tipične vrijednosti za 4-polne, 50 Hz industrijske motore ispod 5 kW, izvučene iz uobičajenih kataloških podataka i IEC klasa učinkovitosti. Tretirajte raspone kao alat za provjeru, a zatim potvrdite testnim listom proizvođača.

Jaz u učinkovitosti, mjeren ocjenom

Prednost učinkovitosti trofaznog napajanja nije fiksna brojka. Najveći je pri malim nazivnim vrijednostima, gdje pomoćni namot, gubici kondenzatora i veća gustoća struje najviše štete jednofaznim konstrukcijama, a sužava se kako okviri postaju veći.

• Svijetlo zelene trake: jednofaznih kondenzatorskih motora, obično 68 do 80 posto kod ovih vrijednosti.
• Tamno zelene trake: trofaznih IE3 motora, od oko 80 posto na 0,75 kW do gotovo 88 posto na 3,7 kW.
• Na 0,75 kW razmak je otprilike 12 bodova; kod 3,7 kW bliži je 8 bodova. Na crpku koja radi 4000 sati godišnje to je razlika između dva računa za struju, a ne dva postotka.

Imajte na umu da se IEC 60034-30-1 klase učinkovitosti primjenjuju na trofazne strojeve; jednofazni motori nalaze se izvan te klasifikacije, tako da se katalog ne može uspoređivati ​​klasa za klasom. Umjesto toga zatražite izmjerene podatke ispitivanja i provjerite ocjenu, debljinu i faktor slaganja elektročelika iza tih brojeva.

Gdje jednofazni motori još uvijek pripadaju

Jednofazna potražnja koncentrirana je u opremi koja se priključuje na kućnu ili komercijalnu opskrbu. Podjela u nastavku je indikativno čitanje aplikacija malih motora, a ne popis tržišta, ali odgovara onome što većina timova za nabavu vidi u ovom segmentu.

Tamo gdje se te iste dužnosti obavljaju unutar postrojenja s trofaznom distribucijom, trofazna verzija je gotovo uvijek specificirana, čak i kod 0,37 kW, jer manji okvir, dulji vijek trajanja i standardna zaštita od preopterećenja nadmašuju malu razliku u cijeni.

Praktičan slijed odabira

1. Potvrdite napajanje na priključnoj kutiji, a ne na crtežu. Izmjerite mrežni napon i provjerite postoji li nula. Jednofazni motor od 230 V na trofaznoj mreži od 400 V treba drugačiji starter, a ne drugačiji motor.
2. Veličina prema momentu, a ne kilovatima. Opterećenje koje se pokreće pod punim opterećenjem, kao što je opterećena transportna traka ili pumpa s pozitivnim pomakom, možda će trebati jednofaznu jedinicu s kondenzatorskim pokretanjem dvostruko veće od nazivne vrijednosti s natpisne pločice ili trofaznu jedinicu s mekim pokretačem.
3. Brojanje počinje po satu. Često pokretanje je teško za kondenzatore i centrifugalne sklopke. Iznad otprilike šest do osam pokretanja na sat, trofazni s VFD-om je trajniji izbor.
4. Uskladite mehaničko sučelje. Provjerite položaj okvira, prirubnice, osovine i priključne kutije u odnosu na postojeći nosač prije naručivanja, jer se manji trofazni okvir neće pričvrstiti vijcima na jednofazni uzorak stopala bez adaptera.
5. Popravite osnovnu specifikaciju. Klasa elektrotehničkog čelika, debljina sloja, faktor slaganja i spojna ili zavarena konstrukcija odlučuju o gubicima i dnu buke. Naš proizvodnja jezgre i okvira pregled objašnjava kako odabiri utiskivanja, slaganja i zavarivanja utječu na konačni rezultat.
6. Prikupite dokumente. Klasa učinkovitosti, klasa izolacije, IP ocjena, izvješće o ispitivanju i potvrda o kvaliteti trebaju stići prije robe, a ne nakon puštanja u rad.

Visokokvalitetni svici od silikonskog čelika koji nisu orijentirani na zrno NGO silikonske čelične zavojnice s malim gubicima u jezgri i ujednačenom debljinom za jezgre motora i transformatora, dostupne u prilagođenim širinama i površinskim tretmanima. Pogledajte proizvod →

Točke održavanja i usklađenosti koje se propuštaju

Jednofazni motori nose habajuće elemente koje trofazni motori nemaju. Radni kondenzatori postupno gube kapacitet, što povećava struju i temperaturu mnogo prije nego što motor potpuno otkaže; u vrućim kućištima planirajte pregled svake tri do pet godina i zamjenu kada kapacitet padne više od 10 posto ispod nazivnog. Centrifugalni prekidači i startni releji se aktiviraju svakim startom, tako da stanje kontakta spada na popis preventivnog održavanja.

Trofazni motori mijenjaju te stavke za osjetljivost napajanja. Neuravnoteženost napona iznad oko 1 posto uzrokuje nerazmjernu neuravnoteženost struje i brzo zagrijavanje namota, tako da zaštita od kvara faze i neuravnoteženosti nije izborna na mjestima bez nadzora. Gdje se koristi VFD, odredite izolirane zatvarače na krajevima ležaja i provjerite je li sustav izolacije namota ocijenjen za dv/dt pretvarača, posebno na dugim kabelima.

Što se tiče usklađenosti, propisi o učinkovitosti i IE klase općenito ciljaju na trofazne strojeve, što znači da jednofazne jedinice mogu tiho stajati izvan okvira. Ako natječaj zahtijeva klasu učinkovitosti, pismeno potvrdite koje tipove motora propis zapravo pokriva prije nego što prihvatite deklaraciju o jednofaznoj jedinici.

Interlock laminirani sklop jezgre motora Isprepletene laminirane jezgre bez varenja i ljepila za motore i transformatore, nudeći dosljedne magnetske staze i stabilnu kvalitetu masovne proizvodnje. Pogledajte proizvod →

Koji god tip da kupite, jezgra statora i rotora mjesto je gdje se odlučuje o gubicima prije nego što se namot uopće umetne. Konzistentna kvaliteta laminacije, kontrolirani pritisak slaganja i stabilan opskrbni lanac čelika važniji su za dugoročnu izvedbu od marginalne razlike u kataloškoj cijeni i oni su dio specifikacije koji vrijedi provjeriti kod dobavljača, a ne na podatkovnoj tablici.