Asenkron Motor Tipleri: Rotor, Kutuplar, IE Sınıfı ve Görev Açıklaması

Bir Bakışta Altı Eksen

1. Rotor yapısı – neredeyse her şey için sincap kafesi; Ağır bir yükün büyük bir akım çekmeden başlaması gerektiğinde yara rotoru.
2. Besleme aşaması - yalnızca evsel beslemenin mevcut olduğu durumlarda kabaca 2,2 kW'a kadar tek fazlı; bunun üzerinde üç fazlı.
3. Verimlilik sınıfı — IEC 60034-30-1 uyarınca IE1 ila IE4; AB ve Çin'de uygulanan minimum seviyeler.
4. Kutup sayısı — 2, 4, 6 veya 8 kutup hızı belirler, hız ise torku ve çerçeve boyutunu belirler.
5. Muhafaza ve çevre — IP derecesi, soğutma yöntemi, ortam sıcaklığı ve tehlikeli alanlarda Ex sertifikası.
6. Uygulama özellikleri — fren, VFD görevi, VFD artı fren, çok hızlı, alüminyum çerçeve ve amaca yönelik diğer modeller.

Bu makalenin geri kalanında bunları teker teker ele alacağız çünkü pratikte herhangi bir eksendeki spesifikasyon hatası, motoru geri göndermek için yeterlidir.

Eksen 1 - Rotor Yapısı: Sincap Kafesi veya Sargı Rotoru

Rotor yoldaki ilk ve en büyük çataldır. Bir sincap kafesli rotor, içinden alüminyum veya bakır çubukların geçtiği, her iki ucunda da uç halkalar tarafından kısa devre yapılan bir laminasyon yığınıdır. Fırçalar, kayar halkalar ve yıpranan elektrikli hiçbir şey yoktur, bu nedenle bu tip genel endüstriye hakimdir: pompalar, fanlar, konveyörler, kompresörler ve takım tezgahları.

Bir sargı rotorlu motor, rotor üzerinde tam bir üç fazlı sargı taşır ve bunu kayma halkaları aracılığıyla dışarı çıkarır, böylece başlatma sırasında harici direnç devreye sokulabilir. Bu, kontrollü bir akımda yüksek başlatma torku üretir; bu nedenle kayar halkalı makineler hala vinçlerde, kırıcılarda, değirmenlerde ve uzun ağır konveyörlerde görülmektedir. Takas gerçektir: incelenecek fırçalar, temizlenecek kayar halkalar, daha büyük bir çerçeve ve daha yüksek bir satın alma fiyatı.

Önce temel teoriyi istiyorsanız, açıklayıcımız Üç fazlı asenkron motorun gerçekte ne olduğu dönen alanda yürür ve sade bir dille kayar.

En Yaygın Türün İçinde

Bu makalede açıklanan hemen hemen her motor aynı düzeni izler: kanatlı bir çerçeveye bastırılmış lamine bir stator çekirdeği, stator yuvalarına oturan üç fazlı bir sargı, şaft üzerinde bir sincap kafesli rotor ve çerçevenin üstünde bir terminal kutusu.

Bu resimdeki iki ayrıntı çoğu seçim argümanına karar verir. 160'lik bir gövdede stator ile rotor arasındaki hava boşluğu bir milimetrenin oldukça altındadır; bu nedenle yatak aşınması, şaft sapması veya yanlış hizalanmış kaplin, boşluğu kapatabilir ve motoru birkaç dakika içinde tahrip edebilir. Rotorun dışarıya elektrik bağlantısı olmadığından normalde aşınan parçalar yalnızca yataklardır.

Eksen 2 – Besleme Aşaması: Tek Fazlı veya Üç Fazlı

Tek fazlı asenkron motorların başlatma sınırlaması vardır. Bir besleme fazında dönen alan yoktur, dolayısıyla ikinci bir sargının, bir kapasitörün veya gölgeleme halkasının bir tane oluşturması gerekir. Yaygın türleri bölünmüş faz, kapasitör başlatma, kapasitör başlatma kapasitörü çalıştırma, kalıcı bölmeli kapasitör (PSC) ve gölge kutuptur. Kapasitör başlatma en iyi başlatma torkunu sağlar, PSC daha sessiz ve verimli çalışır, gölgeli kutup ise ucuz ve zayıftır, bu nedenle çoğunlukla küçük fanlarda hayatta kalır.

Üç fazlı motorların bunların hiçbirine ihtiyacı yoktur. Tork daha yumuşaktır, verimlilik daha yüksektir ve aynı çerçeve daha fazla güç sağlar. Yaklaşık 0,75 ila 1,1 kW'ın üzerinde, hemen hemen her endüstriyel sürücü üç fazlıdır ve bu boyutun üzerindeki tek fazlı makineler, ana akım bir seçim olmaktan ziyade niş bir üründür.

Eksen 3 - Verimlilik Sınıfı: IE1'den IE4'e

Verimlilik denetlenmesi en muhtemel eksendir. IEC 60034-30-1, modern isim plakalarında görünen IE verimlilik sınıflarını tanımlar ve çoğu sanayileşmiş pazar artık bir minimumu zorunlu kılmaktadır. AB Düzenlemesi 2019/1781, 0,12 kW'tan 1000 kW'a kadar yeni üç fazlı motorların çoğunu kapsar ve Çin'in zorunlu GB 18613-2020, derecelerini doğrudan IEC sınıflarına eşler: YE3, IE3 düzeyinde ve YE4, IE4 düzeyinde yer alır. Pratik sonuç, markasız bir IE2 makinesinin çoğu görev için artık yasal olarak piyasaya sürülememesidir.

Sınıflar arasındaki fark yüzde olarak küçük görünüyor ve parasal olarak da küçük değil. Aynı 7,5 kW'lık motorun yılda 4.000 saat çalıştığını düşünün: IE2'de kayıplar 1,0 kW'a yakın, IE3'te ise 0,8 kW'a yakın, dolayısıyla aritmetik yılda yaklaşık 850 kWh tasarruf sağlıyor. Tek bir sitedeki otuz motor arasında bu bir yuvarlama hatası değil, bütçe sınırıdır. Gerçek tasarruflar yük faktörüne, tedarik kalitesine ve makinenin gerçekte ne sıklıkla tam yükte olduğuna bağlıdır.

YE4/IE4 Ultra Yüksek Verimli Motor Fabrikası Daha Fazlasını Görüntüle YE4/IE4 Yüksek Hızlı Enerji Tasarruflu Asenkron Motor (2 kutuplu) Ürünü Görüntüle →

Eksen 4 — Kutup Sayısı Hız ve Torku Belirler

Senkron hız n = 120f/p'yi takip eder, yani 50 Hz'de 2 kutuplu bir motor 3000 rpm'de, 4 kutuplu bir motor 1500'de, 6 kutuplu bir motor 1000'de ve 8 kutuplu bir motor 750'de döner. Yük altında rotor yüzde birkaç geride kalır - bu kaymadır - bu nedenle 4 kutuplu 50 Hz'lik bir isim plakasında genellikle 1450 rpm okunur. 1500'den fazla. 60 Hz'de aynı motorlar yaklaşık yüzde 20 daha hızlı çalışır.

Direkler gerçekten bir tork kararıdır. Daha az kutup, daha fazla hız, daha küçük bir çerçeve ve birim boyut başına daha az tork anlamına gelir; daha fazla kutup, dişli kutusu olmadan daha düşük hız ve daha yüksek tork anlamına gelir; bu, doğrudan tahrikli karıştırıcılara, kırıcılara ve yavaş konveyörlere uygundur. Tahrik edilen ekipmanın iki sabit hıza ihtiyaç duyduğu durumlarda (örneğin, hızlı ve yavaş tarifli bir karıştırıcı), iki hızlı veya dört hızlı bir motor, bir dişli kutusunun veya değişken frekanslı bir sürücünün tamamen yerini alabilir.

Eksen 5 - Muhafaza, Soğutma ve Alan Sınıflandırması

Aynı elektriksel verilere sahip iki motor, çevre dikkate alındığında tamamen farklı ürünler olabilir. IEC 60529'daki IP kodu, giriş korumasını kapsar: IP55 sıradan endüstriyel varsayılandır ve IP56 veya IP65 ve korozyona dayanıklı kaplamaların gerçekçi başlangıç ​​noktası olduğu düzenli yıkamalardan veya tuz yüklü kıyı atmosferinden sağ çıkamaz. Soğutma yöntemi de önemlidir; tamamen kapalı, fanla soğutulan bir makine, açık veya boruyla havalandırılan bir makineden çok farklı davranır.

Ortam ve rakım sessiz spesifikasyon tuzaklarıdır. Standart derecelendirmeler, 40 santigrat derece ortam ve 1.000 metre yükseklik varsayar; Her ikisinin de üstünde, motorun gücü azaltılmalı veya daha yüksek bir yalıtım sınıfıyla belirtilmelidir ve bir sonraki kasa boyutunu satın almak, on sekiz ay sonra sargıyı değiştirmekten genellikle daha ucuzdur.

Tehlikeli alanlar bir stil tercihinden ziyade ayrı bir hukuki rejimdir. Bölge 1 veya Bölge 2 gaz atmosferinde standart bir TEFC motor, ne kadar iyi yapılmış olursa olsun kabul edilemez; Sertifikanın bölgeye, gaz grubuna ve sıcaklık sınıfına uygun olması gerekir. YBX3 serisi gibi aleve dayanıklı tasarımlar Ex d IIC T4 Gb olarak derecelendirilmiştir ve aynı mantık, ilgili koruma konseptinin farklı olduğu yanıcı tozlar için de geçerlidir.

YBX3 Patlamaya Dayanıklı Motor Fabrikası Daha Fazlasını Görüntüle YBX3 Yüksek Hızlı Patlamaya Karşı Korumalı Asenkron Motor (2 kutuplu) Ürünü Görüntüle →

Eksen 6 – Uygulamaya Özel Değişkenler

İlk beş eksen sabitlendikten sonra, küçük bir grup amaca yönelik olarak üretilmiş değişkenler, genel amaçlı bir motorun çözemediği sorunları çözer.

• Elektromanyetik fren motorları: Yay uygulamalı, elektrikle serbest bırakılan bir fren, bilinen bir konumda durması gereken konveyörler, vinçler, paketleme hatları, kapı tahrikleri ve takım tezgahları için güç kesildiğinde yükü tutar.
• Değişken frekanslı motorlar: İnvertör düzeyinde yalıtıma sahip sargılar ve bağımsız olarak çalıştırılan bir soğutma fanı sayesinde motor, kendini pişirmeden sabit tork altında düşük hızda çalışabilir.
• Frenli değişken frekanslı motorlar: Tek bir çerçevede hız kontrolü ve tutma torku, konveyörlerin indekslenmesi ve hızlı konumlandırma görevleri için kullanılır.
• Çok hızlı motorlar: sürücü olmadan, harmonik olmadan ve ekstra panel alanı olmadan tek bir makineden iki veya dört ayrı hız; karıştırma, fan kademelendirmesi ve takım tezgahı milleri için düzenli bir yanıt.
• Alüminyum gövdeli motorlar: Daha hafiftir, daha iyi ısı dağılımına sahiptir ve kompakt bir yapıya sahiptir; ağırlığın ve montaj alanının dar olduğu OEM ekipmanlarında popülerdir.

YEJ2 Elektromanyetik Fren Motorları OEM Fabrikası Daha Fazlasını Görüntüle YEJ2 Yüksek Döngülü Hızlı Durdurmalı Fren Motoru (2 kutuplu) Ürünü Görüntüle →

Ana Aileler Yan Yana

Bir alıntıdaki seri adları genellikle altı eksenin birleşiminin kısaltmasıdır. Bu tablo, ortak aileleri, her birinin tasarlandığı görevle eşleştirir.

Bir Türü Gerçek Yükle Eşleştirme

1. Yük eğrisini karakterize edin: sabit tork, değişken tork veya sabit güç ve tam yüke göre gereken başlangıç torku.
2. Başlatma koşullarını kontrol edin: doğrudan hat üzerinde, yıldız-üçgen veya yumuşak başlatma, saat başına başlatma ve beslemenin gerçekte ne kadar akım sağlayabileceği.
3. Hızı sabitleyin: doğrudan tahrik veya dişli kutusu, 2, 4, 6 veya 8 kutup ve iki sabit hızın tahrikten daha ekonomik olup olmayacağı.
4. Ortamı düzeltin: IP derecesi, ortam sıcaklığı, rakım, iç veya dış mekan, korozyona maruz kalma ve tehlikeli bölge.
5. Uyumluluğu düzeltin: Hedef pazarda gereken minimum verimlilik sınıfına ek olarak son kullanıcının sigortacısının talep ettiği sertifikalar.
6. Mekanik arayüzü sabitleyin: montaj düzeni, çerçeve boyutu, şaft boyutları, dönüş yönü ve terminal kutusu konumu.
7. Ancak bundan sonra şu özellikleri ekleyin: fren, enkoder, termistörler, alan ısıtıcılar ve bir sürücü takılacaksa motorun gerçekten invertör dereceli olduğunun doğrulanması.