Ενεργειακά αποδοτικός 3-Επαγωγικός κινητήρας φάσης

Τι είναι ένας τριφασικός κινητήρας επαγωγής;

Ο τριφασικός επαγωγικός κινητήρας είναι ένας αποδοτικός, αξιόπιστος και ανθεκτικός ηλεκτροκινητήρας που χρησιμοποιείται ευρέως στον βιομηχανικό τομέα. Αυτός ο κινητήρας δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο μέσω τριφασικού εναλλασσόμενου ρεύματος, το οποίο οδηγεί τον ρότορα να περιστρέφεται και μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική. Τα κύρια χαρακτηριστικά του περιλαμβάνουν υψηλή ροπή εκκίνησης, χαμηλές απαιτήσεις συντήρησης και μεγάλη διάρκεια ζωής, κατάλληλο για διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές όπως αντλίες, ανεμιστήρες, συμπιεστές και συστήματα μεταφοράς. Ο τριφασικός κινητήρας επαγωγής έχει απλή δομή και συνήθως αποτελείται από στάτορα, ρότορα και περίβλημα. Μπορεί να λειτουργεί σταθερά σε σκληρά περιβάλλοντα και να μειώσει τις βλάβες του εξοπλισμού και το χρόνο διακοπής λειτουργίας. Η υψηλή του απόδοση το καθιστά επίσης εξαιρετικό στην εξοικονόμηση ενέργειας και τη μείωση των εκπομπών, ενώ αποτελεί απαραίτητο και σημαντικό προϊόν στον σύγχρονο βιομηχανικό εξοπλισμό.

Κατασκευή Τριφασικού Κινητήρα Επαγωγής

Ο τριφασικός κινητήρας επαγωγής χρησιμοποιείται ευρέως σε βιομηχανικές εφαρμογές λόγω της απλής και ισχυρής δομής του. Αποτελείται κυρίως από δύο μέρη: στάτορα και ρότο

1. Στάτης
Ο στάτορας είναι το σταθερό μέρος του κινητήρα και περιλαμβάνει κυρίως τα ακόλουθα τρία μέρη:
Πλαίσιο στάτη: Αυτή είναι η εξωτερική δομή του κινητήρα, η οποία παρέχει στήριξη και προστασία για τον πυρήνα του στάτη και την περιέλιξη του στάτη. Η εξωτερική επιφάνεια του πλαισίου είναι συνήθως εφοδιασμένη με ψύκτες θερμότητας που βοηθούν στη διάχυση θερμότητας και ψύξης. Ανάλογα με το μέγεθος και τον σκοπό του κινητήρα, το πλαίσιο του στάτορα μπορεί να κατασκευαστεί από υλικά όπως χυτός χάλυβας, κατεργασμένος χάλυβας, αλουμίνιο/κράμα αλουμινίου ή ανοξείδωτος χάλυβας.
Πυρήνας στάτη: Αποτελείται από στοιβαγμένα φύλλα χάλυβα πυριτίου και χρησιμοποιείται για τη διεξαγωγή μαγνητικής ροής και τη βελτίωση της απόδοσης του κινητήρα.
Περιέλιξη στάτορα: Είναι ενσωματωμένη στις υποδοχές του πυρήνα του στάτορα και δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο μέσω τριφασικού εναλλασσόμενου ρεύματος για να οδηγήσει την περιστροφή του ρότορα.
2. Ρότορας
Ο ρότορας είναι το περιστρεφόμενο τμήμα του κινητήρα, το οποίο είναι εγκατεστημένο στο εσωτερικό του στάτορα και υποστηρίζεται από ρουλεμάν για να επιτευχθεί ομαλή περιστροφή. Η δομή του ρότορα χωρίζεται γενικά σε δύο τύπους: ρότορα κλωβού και περιτυλιγμένο ρότορα.
Ρότορας κλωβού: Αποτελείται από ράβδους αγωγού και δακτυλίους βραχυκυκλώματος και στα δύο άκρα, ο οποίος έχει σχήμα κλουβιού. Η δομή του είναι απλή και κατάλληλη για τις περισσότερες βιομηχανικές εφαρμογές.
Ρότορας περιέλιξης: Η περιέλιξη συνδέεται με το εξωτερικό κύκλωμα μέσω δακτυλίων ολίσθησης και βουρτσών και η αντίσταση εκκίνησης μπορεί να ρυθμιστεί. Χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου απαιτείται μεγαλύτερη ροπή εκκίνησης.

Ο ρόλος του πλαισίου του στάτορα
Το πλαίσιο του στάτορα όχι μόνο παρέχει υποστήριξη για τον πυρήνα του στάτορα και την περιέλιξη του στάτη, αλλά έχει επίσης τις ακόλουθες λειτουργίες:
Παρέχετε μηχανική αντοχή για να εξασφαλίσετε τη σταθερότητα και την ανθεκτικότητα του κινητήρα.
Η ψύκτρα έχει σχεδιαστεί για απαγωγή θερμότητας και ψύξη για να αποτρέψει την υπερθέρμανση του κινητήρα.
Η επιλογή διαφορετικών υλικών (όπως χυτός χάλυβας, κράμα αλουμινίου κ.λπ.) μπορεί να προσαρμοστεί σε διαφορετικά περιβάλλοντα εργασίας και ανάγκες.

Αυτός ο απλός και στιβαρός δομικός σχεδιασμός κάνει τον τριφασικό επαγωγικό κινητήρα να αποδίδει καλά σε βιομηχανικές εφαρμογές. Έχει τα πλεονεκτήματα της υψηλής ροπής εκκίνησης, των χαμηλών απαιτήσεων συντήρησης και της μεγάλης διάρκειας ζωής. Είναι μια απαραίτητη πηγή ενέργειας σε διάφορους μηχανολογικούς εξοπλισμούς.
 

Τύποι τριφασικών επαγωγικών κινητήρων
Οι τριφασικοί κινητήρες ταξινομούνται κυρίως σε δύο τύπους με βάση την περιέλιξη του ρότορα (τύλιγμα πηνίου οπλισμού), συγκεκριμένα,τύπος κλουβιού σκίουρουκαιτύπος δακτυλίου ολίσθησης (κινητήρες περιτυλιγμένου ρότορα).
1.Ο επαγωγικός κινητήρας του κλωβού σκίουρου, που πήρε το όνομά του από το σχήμα του ρότορα που μοιάζει με κλωβό σκίουρου, είναι ένας ευρέως χρησιμοποιούμενος τύπος κινητήρα επαγωγής.
Η δομή του ρότορα αυτού του κινητήρα είναι απλή και ισχυρή και σχεδόν το 80% των επαγωγικών κινητήρων είναι αυτού του τύπου. Ο ρότορας αποτελείται από έναν κυλινδρικό πολυστρωματικό πυρήνα με κεκλιμένες σχισμές στην εξωτερική περιφέρεια του πυρήνα. Αυτός ο σχεδιασμός μπορεί να αποτρέψει αποτελεσματικά το μαγνητικό κλείδωμα μεταξύ των δοντιών του στάτη και του ρότορα, να εξασφαλίσει την ομαλή λειτουργία του κινητήρα και να μειώσει τον θόρυβο. Επιπλέον, αυτός ο σχεδιασμός αυξάνει το μήκος του αγωγού του δρομέα, αυξάνοντας έτσι την αντίσταση του ρότορα.
Σε αντίθεση με τις παραδοσιακές περιελίξεις του ρότορα, ο ρότορας του κλωβού σκίουρου αποτελείται από ράβδους ρότορα από αλουμίνιο, ορείχαλκο ή χαλκό. Τα δύο άκρα των ράβδων του ρότορα βραχυκυκλώνονται μόνιμα από ακραίους δακτυλίους για να σχηματίσουν έναν πλήρη κλειστό βρόχο και να παρέχουν την απαραίτητη μηχανική υποστήριξη. Δεδομένου ότι οι ράβδοι του ρότορα είναι βραχυκυκλωμένοι, είναι αδύνατο να προστεθεί εξωτερική αντίσταση στο κύκλωμα του ρότορα.
Δεδομένου ότι δεν χρησιμοποιούνται δακτύλιοι ολίσθησης και βούρτσες, ο επαγωγικός κινητήρας του κλωβού σκίουρου έχει απλούστερη και ισχυρότερη δομή, γεγονός που τον καθιστά ευρέως χρησιμοποιούμενο στη βιομηχανία.

2.Επαγωγικοί κινητήρες με δακτύλιο ολίσθησης, γνωστοί και ως κινητήρες περιτυλιγμένου ρότορα, έχουν μοναδικό σχεδιασμό ρότορα. Ο ρότορας αποτελείται από έναν κυλινδρικό ελασματοποιημένο πυρήνα με σχισμές γύρω από την περιφέρεια του πυρήνα, μέσα στον οποίο τοποθετούνται οι περιελίξεις του ρότορα.
Σε αυτόν τον τύπο ρότορα, ο αριθμός των πόλων των περιελίξεων ταιριάζει με τον αριθμό των πόλων των περιελίξεων του στάτορα και μπορεί να συνδεθεί σε διάταξη αστέρι ή δέλτα. Τα άκρα των περιελίξεων του ρότορα συνδέονται με το εξωτερικό κύκλωμα μέσω δακτυλίων ολίσθησης, από όπου πήρε το όνομά του ο επαγωγικός κινητήρας δακτυλίου ολίσθησης.
Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει τη σύνδεση της εξωτερικής αντίστασης στο κύκλωμα του ρότορα μέσω δακτυλίων ολίσθησης και βουρτσών, επιτρέποντας ακριβή έλεγχο της ταχύτητας του κινητήρα και αυξημένη ροπή εκκίνησης για τριφασικούς επαγωγικούς κινητήρες. Αυτή η ευελιξία καθιστά τους επαγωγικούς κινητήρες με δακτύλιο ολίσθησης ιδιαίτερα χρήσιμους σε εφαρμογές όπου απαιτείται προσαρμογή της απόδοσης εκκίνησης και των χαρακτηριστικών λειτουργίας.

Ηλεκτρικό διάγραμμα τριφασικού επαγωγικού κινητήρα με ολισθηρό δακτύλιο με εξωτερική αντίσταση.

Αρχή λειτουργίας τριφασικού επαγωγικού κινητήρα

Όταν η τριφασική ισχύς συνδέεται με την περιέλιξη του στάτη, η περιέλιξη του στάτη θα δημιουργήσει ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο (RMF), η ταχύτητα του οποίου ονομάζεται σύγχρονη ταχύτητα (Ns). Οι περιελίξεις του στάτη συνήθως επικαλύπτονται μεταξύ τους σε 120 μοίρες (ηλεκτρική γωνία) για να εξασφαλίσουν τη δημιουργία ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου.
Σύμφωνα με τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday, λόγω του ρυθμού μεταβολής του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου (dΦ/dt), προκαλείται ηλεκτροκινητική δύναμη στο κύκλωμα του δρομέα. Αυτή η ηλεκτροκινητική δύναμη δημιουργεί ρεύμα στην περιέλιξη του ρότορα. Δεδομένου ότι το κύκλωμα του ρότορα είναι μια κλειστή διαδρομή, αυτή η επαγόμενη ηλεκτροκινητική δύναμη προκαλεί τη ροή ρεύματος στο κύκλωμα του δρομέα.
Δεδομένου ότι ο αγωγός που μεταφέρει ρεύμα δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, το ρεύμα στον ρότορα δημιουργεί ένα νέο μαγνητικό πεδίο. Υπάρχει μια σχετική κίνηση μεταξύ του μαγνητικού πεδίου του στάτορα και του μαγνητικού πεδίου του δρομέα, έτσι ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται για να μειώσει αυτή τη σχετική κίνηση. Με άλλα λόγια, ο ρότορας προσπαθεί να «πιάσει» το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα και έτσι αρχίζει να περιστρέφεται.
Η φορά περιστροφής καθορίζεται από το νόμο του Lenz και η κατεύθυνση του ρότορα του κινητήρα είναι σύμφωνη με την κατεύθυνση του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τον στάτορα. Δεδομένου ότι το ρεύμα στον ρότορα παράγεται με επαγωγή, αυτός ο κινητήρας ονομάζεται κινητήρας επαγωγής.
Ωστόσο, η πραγματική ταχύτητα του ρότορα είναι πάντα ελαφρώς χαμηλότερη από τη σύγχρονη ταχύτητα. Αν και ο ρότορας προσπαθεί να συμβαδίσει με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα, δεν μπορεί να το «πιάσει» εντελώς, επομένως η ταχύτητά του είναι πάντα χαμηλότερη από τη σύγχρονη ταχύτητα. Η σύγχρονη ταχύτητα εξαρτάται από τη συχνότητα τροφοδοσίας και τον αριθμό των πόλων του κινητήρα. Η διαφορά μεταξύ της ταχύτητας και της σύγχρονης ταχύτητας ονομάζεται ολίσθηση.

 

Πλεονεκτήματα των κινητήρων επαγωγής 3-Φ

Απλή και ισχυρή δομή: Ο κινητήρας έχει απλό σχεδιασμό, στιβαρή δομή και ισχυρή αντοχή.
Απλή αρχή λειτουργίας: Η αρχή λειτουργίας του κινητήρα είναι εύκολα κατανοητή και εύκολη στη λειτουργία.
Ευρέως προσαρμόσιμο σε διάφορα περιβάλλοντα: Μπορεί να λειτουργεί σταθερά κάτω από διάφορες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Υψηλή απόδοση: Ο κινητήρας έχει υψηλή απόδοση και μπορεί να μετατρέψει αποτελεσματικά την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια.
Χαμηλή συντήρηση: Σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων, οι επαγωγικοί κινητήρες απαιτούν λιγότερη συντήρηση.
Σχεδιασμός μονής διέγερσης: Ως κινητήρας μονής διέγερσης, ο επαγωγικός κινητήρας χρειάζεται μόνο ένα τροφοδοτικό και δεν απαιτεί εξωτερική τροφοδοσία συνεχούς ρεύματος για διέγερση όπως ένας σύγχρονος κινητήρας.
Λειτουργία αυτοεκκίνησης: Ο κινητήρας διαθέτει δυνατότητα αυτόματης εκκίνησης και μπορεί να ξεκινήσει και να λειτουργήσει κανονικά χωρίς πρόσθετο βοηθητικό εξοπλισμό εκκίνησης.
Χαμηλό κόστος: Το κόστος κατασκευής και αγοράς του κινητήρα είναι σχετικά χαμηλό.
Μεγάλη διάρκεια ζωής: Ο κινητήρας έχει μεγάλη διάρκεια ζωής και ισχυρή αντοχή.
Μικρή αντίδραση οπλισμού: Η αντίδραση οπλισμού του κινητήρα είναι μικρή, γεγονός που βοηθά στη σταθερή λειτουργία.

 

Εφαρμογές Τριφασικών Επαγωγικών Κινητηρίων

Οι επαγωγικοί κινητήρες χρησιμοποιούνται κυρίως σε βιομηχανικές εφαρμογές, ειδικά σε εκείνες που δεν απαιτούν έλεγχο ταχύτητας κινητήρα.

Εφαρμογές επαγωγικών κινητήρων Squirrel Cage
Οι επαγωγικοί κινητήρες Squirrel Cage είναι κατάλληλοι για διάφορες εφαρμογές που δεν απαιτούν πολύπλοκο έλεγχο ταχύτητας, όπως:
Αντλίες και υποβρύχια: για παροχή και εξαγωγή υγρών.
Πρεσαριστές μηχανές: για συμπίεση και διαμόρφωση υλικών.
Τόρνοι: για κοπή και επεξεργασία μετάλλων ή άλλων υλικών.
Μηχανές λείανσης: για λείανση και φινίρισμα τεμαχίων.
Μεταφορικές ταινίες: για μεταφορά και χειρισμό υλικού.
Αλευρόμυλοι: για άλεσμα και επεξεργασία αλευριού.
Συμπιεστές: για συμπίεση και παράδοση αερίου.
Άλλα μηχανήματα χαμηλής κατανάλωσης: για διάφορα μηχανήματα και εξοπλισμό χαμηλής κατανάλωσης.

Εφαρμογές Slip Ring Motors
Οι κινητήρες δακτυλίου ολίσθησης χρησιμοποιούνται κυρίως σε εφαρμογές βαρέως τύπου που απαιτούν υψηλή ροπή εκκίνησης, όπως:
Χαλυβουργεία: για επεξεργασία και παραγωγή χάλυβα.
Γερανός: για ανύψωση και μετακίνηση βαρέων αντικειμένων.
Εξοπλισμός ανύψωσης: για ανύψωση και μεταφορά υλικών.
Άξονες: για μηχανές με κινητήρες ατράκτου υψηλής ροπής.
Άλλα βαριά μηχανήματα: για βαρέα μηχανουργεία και άλλες εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ροπή εκκίνησης.

Παράμετροι τριφασικού κινητήρα επαγωγής εξοικονόμησης ενέργειας

Δημοφιλείς Ετικέτες: ενεργειακά αποδοτικός 3-κινητήρας επαγωγής φάσης, Κίνα ενεργειακά αποδοτικός 3-κατασκευαστές επαγωγικών κινητήρων φάσης, προμηθευτές, εργοστάσιο