به سرعت محصول مورد نیاز خود را پیدا کنید.
A موتور سه فاز آسنکرون یک ماشین AC است که نیروی الکتریکی سه فاز را از طریق القای الکترومغناطیسی به جای اتصال الکتریکی مستقیم به روتور به نیروی مکانیکی دوار تبدیل می کند. یک میدان مغناطیسی دوار در سیم‌پیچ‌های استاتور ایجاد می‌شود و این میدان جریانی را در میله‌های روتور القا می‌کند که به نوبه خود باعث تولید گشتاور می‌شود. سرعت روتور همیشه با حاشیه کوچکی به نام لغزش سرعت میدان دوار را دنبال می کند، دقیقاً به همین دلیل است که این دستگاه به عنوان یک دستگاه نیز شناخته می شود. موتور القایی سه فاز .
از آنجایی که برای راه اندازی نیازی به برس، تحریک روتور خارجی و خازن ندارد، موتور سه فاز آسنکرون استاندارد شده است. موتور برق سه فاز برای کارخانه ها، کارگاه ها و کارخانه های آب و برق. محدوده محصولات معمولی از واحدهای کسری کوچک در حدود 0.09 کیلووات تا سایزهای فریم بزرگ در حدود 375 کیلو وات، با گزینه های سیم پیچی 2، 4، 6 و 8 قطبی که همه چیز را از فن های بار سبک پرسرعت گرفته تا نوار نقاله های بار سنگین کم سرعت را پوشش می دهد. محفظه ها معمولاً از چدن با استحکام بالا یا آلیاژ آلومینیوم سبک وزن ساخته می شوند که با عایق کلاس F و درجه حفاظت IP55 برای قرار گرفتن در معرض گرد و غبار و آب سبک جفت می شوند.
به طور خلاصه، هنگامی که کسی برای a جستجو می کند موتور القایی 3 فاز یا الف موتور AC سه فاز ، آنها تقریباً همیشه همین خانواده از ماشین ها را توصیف می کنند. بخش‌های باقی‌مانده در زیر نحوه کارکرد، از چه چیزی، نحوه خواندن پلاک داده‌های آن و نحوه اندازه‌گیری صحیح یک کار خاص را توضیح می‌دهند.
سه گروه سیم پیچ مجزا با فاصله 120 درجه الکتریکی در داخل استاتور قرار گرفته اند. هنگامی که جریان سه فاز به ترتیب از میان آنها عبور می کند، میدان مغناطیسی ترکیبی در یک نقطه ثابت نمی ماند - با سرعتی به نام سرعت سنکرون به دور داخل سوراخ استاتور می چرخد. سرعت سنکرون فقط به فرکانس عرضه و تعداد قطب های پیچ خورده به استاتور بستگی دارد، به دنبال رابطه Ns = 120 x f / P، که در آن f فرکانس بر حسب هرتز و P تعداد قطب است.
میله های روتور در داخل این میدان دوار قرار دارند اما به طور فیزیکی به منبع تغذیه متصل نیستند. همانطور که میدان از روتور عبور می کند، ولتاژ و جریانی را در میله های روتور القا می کند و آن جریان القایی میدان مغناطیسی خود را تولید می کند. برهمکنش بین میدان استاتور و میدان روتور القایی، گشتاوری ایجاد می‌کند که روتور را به اطراف می‌کشد، اما روتور هرگز نمی‌تواند کاملاً به میدان برسد - اگر چنین بود، در وهله اول هیچ حرکت نسبی برای القای جریان باقی نمی‌ماند. این شکاف سرعت، معمولاً درصد کمی از سرعت سنکرون تحت بار معمولی، لغزشی است که یک ماشین ناهمزمان (القایی) را تعریف می کند.
برخلاف طراحی تک فاز، یک موتور ناهمزمان سه فاز از لحظه اعمال برق یک میدان چرخشی واقعی ایجاد می کند، بنابراین ذاتاً خود راه انداز است و به خازن راه اندازی یا سیم پیچ کمکی بستگی ندارد. این یکی از دلایلی است که معمولاً هنگامی که اندازه بار یا چرخه کاری فراتر از آن چیزی است که یک واحد تک فاز کوچک می تواند به راحتی از عهده آن برآید، موتور القایی سه فاز ترجیح داده می شود.
هر موتور سه فاز ناهمزمان از مجموعه کوچکی از قطعات ساخته شده است که در اندازه های فریم تکرار می شوند، از یک واحد آلومینیومی فشرده تا یک موتور سه فاز صنعتی چدنی بزرگ. تصویر زیر به بخش های اصلی اشاره شده در توضیحات بعدی برچسب می زند.
طرح ساختاری ساده یک قاب موتور ناهمزمان سه فاز معمولی
استاتور مجموعه‌ای از لایه‌های نازک فولاد سیلیکونی است که در یک قاب چدن یا آلیاژ آلومینیوم فشرده شده و سیم‌پیچ‌های سیم‌پیچ مسی در شکاف‌های اطراف سوراخ داخلی قرار گرفته‌اند. پشته لمینیت تلفات جریان گردابی را محدود می کند، در حالی که خود قاب به موتور قدرت مکانیکی و سطح نصب آن را می دهد.
اکثر واحدهای صنعتی از روتور قفس سنجابی استفاده می کنند که در آن میله های آلومینیومی یا مسی به هسته روتور چند لایه ریخته می شود و در دو انتها توسط حلقه های انتهایی اتصال کوتاه می شود. این طرح فاقد سیم پیچی برای عایق بندی و بدون حلقه های لغزنده برای نگهداری است، که دلیل اصلی این است که موتور القایی سه فاز ساده در نظر گرفته می شود تا برای مدت طولانی کار کند.
یک فن خارجی که در انتهای غیر محرک نصب شده است، هوا را از طریق پره های آجدار روی سطح قاب می کشد و دمای سیم پیچ را در محدوده عایق کلاس F نگه می دارد. سپرهای انتهایی یاتاقان ها را در جای خود نگه می دارند و روتور را در مرکز سوراخ استاتور نگه می دارند، در حالی که جعبه ترمینال یک نقطه اتصال مهر و موم شده برای کابل های تغذیه ورودی را فراهم می کند.
شمارش قطب یکی از اولین انتخاب هایی است که هنگام مقایسه یک موتور الکتریکی سه فاز برای یک کاربرد خاص انجام می شود، زیرا سرعت حرکت پایه را قبل از اضافه شدن هر جعبه دنده یا درایو ثابت می کند. در منبع 50 هرتز، سرعت سنکرون برای شمارش قطب های مشترک در زیر نشان داده شده است.
سرعت سنکرون با شمارش قطب در فرکانس عرضه 50 هرتز
| تعداد قطب | سرعت سنکرون | وظیفه معمولی |
|---|---|---|
| 2 قطبی | 3000 دور در دقیقه | پمپ ها، فن های پرسرعت، کمپرسورها |
| 4 قطبی | 1500 دور در دقیقه | ماشین آلات عمومی، نوار نقاله |
| 6 قطبی | 1000 دور در دقیقه | فن های بزرگتر، میکسرها، درایوهای کم سرعت |
| 8 قطبی | 750 دور در دقیقه | انتقال بار سنگین و کم سرعت |
برچسب‌های کلاس راندمان نشان می‌دهند که یک موتور چه مقدار ورودی الکتریکی را به‌عنوان گرما به جای تبدیل به نیروی شفت از دست می‌دهد. مقیاس نامگذاری از IE1 تا IE4 انجام می شود، که هر مرحله نشان دهنده کاهش بیشتر تلفات از طریق فولاد لایه لایه بهتر، هادی های مسی ضخیم تر و شکاف های هوای محکم تر است. یک موتور سه فاز IE3 در باند برتر این مقیاس قرار دارد، در حالی که یک موتور سه فاز IE4 یک پله بالاتر از آن قرار دارد، با هدف کاربردهای مداوم که در آن ساعات کار به اندازه کافی زیاد است که تلفات کمتر به کاهش معنادار انرژی هدر رفته در طول عمر دستگاه تبدیل می شود.
مقایسه گویا پیشرفت کارایی نسبی در بین طبقات. ارقام واقعی بر اساس توان خروجی و تعداد قطب ها متفاوت است
در عمل، کلاس مورد نیاز به الگوی اجرا بستگی دارد. موتوری که فقط چند ساعت در هفته کار می‌کند، معمولاً تعقیب بالاترین کلاس موجود را توجیه نمی‌کند، در حالی که موتوری که به طور مداوم در خط فن، پمپ یا کمپرسور کار می‌کند، کاندیدای قوی برای باند IE3 یا IE4 است، زیرا ساعات انباشته شده حتی درصد کمی اختلاف تلفات را تقویت می‌کنند.
راندمان و ضریب قدرت برای یک موتور القایی سه فاز اعداد ثابتی نیستند. آنها با میزان بار سنگین موتور نسبت به خروجی نامی خود حرکت می کنند. شکل کلی این رابطه در خانواده محصول سازگار است، حتی اگر ارقام دقیق با اندازه قاب تغییر کنند.
شکل منحنی کارایی معمولی در برابر درصد بار خروجی نامی
راندمان عموماً با افزایش بار از یک بار جزئی سبک، به سرعت بالا می‌رود، به اوج وسیعی در جایی بین هفتاد و پنج تا صد درصد خروجی نامی می‌رسد، و سپس با اضافه بار کمی کاهش می‌یابد. به همین دلیل است که اندازه یک موتور برای کارکردن در نزدیکی نقطه نامی خود، به جای اینکه به شدت کم باشد، باعث می شود راندمان و ضریب قدرت پایدارتر در طول تعویض دنده باشد.
مواد قاب بر وزن، اتلاف گرما و استحکام نصب تأثیر می گذارد. هر دو بدنه چدن و آلیاژ آلومینیوم در بازار موتورهای سه فاز صنعتی رایج هستند و انتخاب صحیح معمولاً به تعادل بین وزن و جرم حرارتی مربوط می شود که یک نصب معین به آن نیاز دارد.
| صفت | مسکن چدنی | مسکن آلیاژ آلومینیوم |
|---|---|---|
| وزن نسبی | سنگین تر | فندک تر |
| دفع گرما | جرم حرارتی بالا | خنک شدن سریعتر سطح |
| محدوده قاب معمولی | سایز فریم متوسط تا بزرگ | اندازه فریم های کوچک تا متوسط |
| تنظیم مشترک | کار صنعتی سنگین مداوم | تجهیزات عمومی و سیار |
صرف نظر از جنس بدنه، خود سیستم سیم پیچ معمولاً با عایق کلاس F ساخته می شود که در هنگام راه اندازی و اضافه بار کوتاه مدت حاشیه ای را در برابر افزایش دما ایجاد می کند، در حالی که رتبه IP55 گرد و غبار و جت های آب هدایت شده را از سیم پیچ های داخلی در کارگاه ها و تنظیمات در فضای باز و مجاور دور نگه می دارد.
بسیاری از خریدارانی که در مورد موتور سه فاز ناهمزمان تحقیق می کنند، در واقع آن را با یک جایگزین تک فاز برای یک کاربرد مرزی مقایسه می کنند. مقایسه رادار زیر شش ویژگی عملی را در کنار هم ردیف می کند.
ناحیه آبی نشان دهنده یک موتور سه فاز ناهمزمان است، ناحیه نارنجی نشان دهنده یک موتور تک فاز قابل مقایسه در مقیاس نسبی تصویری است.
از آنجایی که موتور سه فاز ناهمزمان با یک میدان چرخشی واقعی شروع به کار می کند، در هر واحد اندازه قاب، گشتاور راه اندازی قوی تری را همراه با راندمان کارکرد ثابت در بار نامی ارائه می کند. یک موتور تک فاز هنوز هم می تواند برای ابزارهای سبک مسکونی یا کارگاهی کوچک مناسب باشد، جایی که عرضه سه فاز در دسترس نیست، اما به محض اینکه بار، سیکل کار یا تقاضای گشتاور بالا رفت، موتور سه فاز AC معمولاً مسیر عملی تری برای خدمات صنعتی مداوم است.
ترکیبی از طیف گسترده قدرت، گزینه های چند قطبی و ساختار ناهموار دلیلی است که موتور القایی سه فاز در چنین گستره وسیعی از انواع تجهیزات ظاهر می شود.
در تولید، انرژی، معدن، ساخت و ساز، نساجی، ماشین آلات چاپ و بندر، نیاز اساسی تا حد زیادی یکسان است: یک موتور سه فاز صنعتی قابل اعتماد که می تواند برای مدت طولانی با نیازهای تعمیر و نگهداری قابل پیش بینی به جای توقف های مکرر برنامه ریزی نشده کار کند.
برخی از برنامه ها به بیش از یک سرعت ثابت از یک فریم نیاز دارند. سیم‌پیچ‌های سرعت چند مرحله‌ای به یک موتور اجازه می‌دهند تا دوباره بین دو یا چند قطب شمارش شود و روشی درشت اما قابل اعتماد برای تغییر سرعت بدون درایو فرکانس متغیر جداگانه ارائه می‌کند.
در جاهایی که یک بار باید به سرعت متوقف شود و موقعیت خود را حفظ کند، مانند بالابرها یا میزهای شاخص، یک ترمز الکترومغناطیسی یکپارچه شافت را در لحظه ای که نیرو حذف می شود، می بندد، و زمان فروکش کردن ساحل را کوتاه می کند و دقت موقعیت یابی را بهبود می بخشد.
جفت شدن یک موتور ناهمزمان سه فاز با یک درایو فرکانس متغیر به شما امکان می دهد سرعت را به آرامی در محدوده وسیعی تنظیم کنید، که در فن ها، پمپ ها و نوار نقاله هایی که جریان یا توان عملیاتی نیاز به ردیابی تقاضای فرآیند در حال تغییر دارند به جای کار با یک سرعت ثابت، معمول است.
برای معادن زغال سنگ، پتروشیمی و سایر تاسیسات در مناطق خطرناک، محفظه های ضد انفجار حاوی هرگونه قوس یا جرقه داخلی هستند بنابراین نمی توانند گاز یا گرد و غبار قابل اشتعال اطراف را مشتعل کنند و به موتور الکتریکی سه فاز اجازه می دهند در مناطقی که یک محفظه باز استاندارد مناسب نیست، به طور ایمن کار کند.
کار بر اساس ترتیب زیر عموماً میدان را به سرعت محدود می کند، چه هدف یک واحد کوچک آلومینیومی باشد یا یک موتور سه فاز صنعتی چدنی بزرگ.
یک فرمول شروع ساده برای توان سه فاز P (kW) = (ریشه سه x V x I x ضریب توان x راندمان) / 1000 با استفاده از ولتاژ خط V و جریان خط I است. برای بار مکانیکی شناخته شده، توان شفت بر حسب کیلووات نیز می‌تواند از گشتاور و سرعت به صورت P = (گشتاور بر حسب نیوتن متر x سرعت با فریم بعدی تا 5 دور در دقیقه تخمین زده شود) حاشیه شروع معقول
اسب بخار و کیلووات خروجی مشابهی را با استفاده از واحدهای مختلف توصیف می کنند که تقریباً 1 اسب بخار = 0.746 کیلووات است. به جای انتخاب یک عدد اسب بخار به صورت مجزا، به کار کردن به عقب از داده های سازنده تجهیزات یا جریان اندازه گیری شده کمک می کند، زیرا یک موتور کم اندازه تحت بار معمولی داغ می شود در حالی که یک موتور بزرگ وزن غیر ضروری و ضریب قدرت عملیاتی کمتری را در بار جزئی حمل می کند.
یک موتور القایی سه فاز از نظر مکانیکی ساده است، اما یک روال کوتاه هنوز راه زیادی را برای پیش بینی کردن ساعات کارکردن دارد.
پیروی از یک برنامه ساده مانند این، عمر مفید یک موتور سه فاز AC را به طور قابل توجهی بیشتر از واکنش تنها پس از ظاهر شدن یک خطا افزایش می دهد.
Q1. موتور سه فاز آسنکرون چیست؟این یک موتور AC است که از یک میدان مغناطیسی دوار در استاتور برای القای جریان در روتور استفاده می کند و بدون اتصال الکتریکی مستقیم به خود روتور، گشتاور ایجاد می کند. | Q2. موتور القایی سه فاز چگونه کار می کندجریان سه فاز در سیم پیچ های استاتور یک میدان دوار ایجاد می کند. این میدان جریان را در میله های روتور القا می کند و برهمکنش بین دو میدان باعث چرخش شافت می شود. |
Q3. تفاوت بین موتور آسنکرون و موتور القایی چیست؟همان ماشین را توصیف می کنند. ناهمزمان به سرعت روتور با تاخیر در سرعت میدان اشاره دارد، در حالی که القایی به نحوه رسیدن جریان به روتور، از طریق القاء به جای اتصال مستقیم اشاره دارد. | Q4. مزایای موتور القایی سه فاز چیست؟ساخت قفس سنجابی ساده، خودراه‌اندازی بدون خازن، سرعت کار ثابت تحت بارهای مختلف، و محدوده توان گسترده از کیلووات کسری تا صدها کیلووات. |
Q5. موتورهای سه فاز چه کاربردهایی دارند؟فن‌ها، پمپ‌ها، کمپرسورها، نوار نقاله‌ها، ماشین‌ابزارها و تجهیزات صنعتی عمومی در بخش‌های تولید، انرژی، معدن، نساجی و مدیریت بندر. | Q6. چگونه یک موتور القایی سه فاز را انتخاب کنم؟از نوع بار رانده و سرعت مورد نیاز، قدرت شفت اندازه با حاشیه شروع شروع کنید، سپس تعداد قطب ها، محفظه و درجه حفاظت را با محیط نصب مطابقت دهید. |
Q7. چگونه می توانم اندازه موتور مورد نیاز خود را محاسبه کنمتخمین توان شفت از گشتاور بار و سرعت با استفاده از P برابر است با ضربات گشتاور سرعت تقسیم بر 9550، سپس به نزدیکترین درجه بندی قاب استاندارد با یک حاشیه معقول گرد کنید. | Q8. چگونه اسب بخار موتور را انتخاب کنم؟به جای حدس زدن، از توان مورد نیاز واقعی تجهیزات رانده شده استفاده کنید، تبدیل بین اسب بخار و کیلووات با استفاده از تقریباً 1 اسب بخار معادل 0.746 کیلووات است. |
Q9. موتور من باید چند قطب داشته باشدتعداد قطب هایی را انتخاب کنید که سرعت سنکرون آن نزدیک به سرعت خروجی مورد نظر باشد، زیرا این امر به طور کلی اندازه هر جعبه دنده اضافی یا کاهش قرقره مورد نیاز را کاهش می دهد. | Q10. یک موتور سه فاز به چه تعمیراتی نیاز داردتوجه معمول به جریان هوای خنک‌کننده، روان‌کاری بلبرینگ، سطوح ارتعاش و اتصالات جعبه ترمینال، بیشتر مواردی را پوشش می‌دهد که باعث می‌شود دستگاه در طول زمان به طور قابل اعتماد کار کند. |
