Energetski učinkovit 3-fazni indukcijski motor

Što je trofazni indukcijski motor?

Trofazni indukcijski motor je učinkovit, pouzdan i izdržljiv električni motor koji se široko koristi u industrijskom području. Ovaj motor stvara rotirajuće magnetsko polje kroz trofaznu izmjeničnu struju, koja pokreće rotor da se okreće i pretvara električnu energiju u mehaničku. Njegove glavne značajke uključuju veliki startni moment, male zahtjeve za održavanjem i dug životni vijek, pogodan za razne industrijske primjene kao što su pumpe, ventilatori, kompresori i transportni sustavi. Trofazni asinkroni motor ima jednostavnu strukturu i obično se sastoji od statora, rotora i kućišta. Može raditi stabilno u teškim okruženjima i smanjiti kvarove opreme i zastoje. Njegova visoka učinkovitost također ga čini izvrsnim u očuvanju energije i smanjenju emisija, te je nezamjenjiv i važan proizvod u modernoj industrijskoj opremi.

Konstrukcija trofaznog asinkronog motora

Trofazni indukcijski motor naširoko se koristi u industrijskim primjenama zbog svoje jednostavne i snažne strukture. Uglavnom se sastoji od dva dijela: statora i roto

1. Stator
Stator je fiksni dio motora i uglavnom uključuje sljedeća tri dijela:
Okvir statora: Ovo je vanjska struktura motora, koja pruža potporu i zaštitu jezgre statora i namota statora. Vanjska površina okvira obično ima odvode topline koji pomažu u odvođenju topline i hlađenju. Ovisno o veličini i namjeni motora, okvir statora može biti izrađen od materijala kao što su lijevani čelik, strojno obrađeni čelik, aluminij/legura aluminija ili nehrđajući čelik.
Jezgra statora: sastoji se od naslaganih limova od silikonskog čelika i koristi se za provođenje magnetskog toka i poboljšanje učinkovitosti motora.
Namot statora: ugrađen je u utore jezgre statora i stvara rotirajuće magnetsko polje kroz trofaznu izmjeničnu struju za pokretanje rotacije rotora.
2. Rotor
Rotor je rotirajući dio motora, koji je ugrađen unutar statora i podupire ležajeve kako bi se postigla glatka rotacija. Struktura rotora općenito se dijeli na dvije vrste: kavezni rotor i namotani rotor.
Kavezni rotor: Sastoji se od šipki vodiča i kratkospojnih prstenova na oba kraja, koji ima oblik kaveza. Njegova struktura je jednostavna i prikladna za većinu industrijskih primjena.
Namotani rotor: namot je povezan s vanjskim strujnim krugom preko kliznih prstenova i četkica, a otpor pokretanja se može podešavati. Koristi se u slučajevima kada je potreban veći startni moment.

Uloga okvira statora
Okvir statora ne samo da pruža potporu za jezgru statora i namot statora, već ima i sljedeće funkcije:
Pružite mehaničku čvrstoću kako biste osigurali stabilnost i izdržljivost motora.
Hladnjak je dizajniran za odvođenje topline i hlađenje kako bi se spriječilo pregrijavanje motora.
Odabir različitih materijala (poput lijevanog čelika, aluminijske legure itd.) može se prilagoditi različitim radnim okruženjima i potrebama.

Ovaj jednostavan i čvrst konstrukcijski dizajn čini trofazni indukcijski motor dobrim radom u industrijskim primjenama. Ima prednosti visokog startnog momenta, malih zahtjeva za održavanjem i dugog vijeka trajanja. Nezaobilazan je izvor energije u raznim mehaničkim uređajima.
 

Vrste trofaznih indukcijskih motora
Trofazni motori se uglavnom klasificiraju u dvije vrste na temelju namota rotora (namota armature), naime,tip kaveza za vjevericeitip kliznog prstena (motori s namotanim rotorom).
1.Indukcijski motor s kaveznim kavezom, nazvan po svom obliku rotora koji nalikuje vjeveričijem kavezu, naširoko je korištena vrsta indukcijskog motora.
Struktura rotora ovog motora je jednostavna i jaka, a gotovo 80% asinkronih motora je ovog tipa. Rotor se sastoji od cilindrične laminirane jezgre s nagnutim utorima na vanjskom obodu jezgre. Ovaj dizajn može učinkovito spriječiti magnetsko zaključavanje između zuba statora i rotora, osigurati nesmetan rad motora i smanjiti buku. Osim toga, ovaj dizajn povećava duljinu vodiča rotora, čime se povećava otpor rotora.
Za razliku od tradicionalnih namota rotora, kavezni rotor sastoji se od poluga rotora izrađenih od aluminija, mesinga ili bakra. Dva kraja šipki rotora trajno su kratko spojena krajnjim prstenovima kako bi formirali potpunu zatvorenu petlju i pružili potrebnu mehaničku potporu. Budući da su šipke rotora u kratkom spoju, nemoguće je dodati vanjski otpor krugu rotora.
Budući da se ne koriste klizni prstenovi i četke, kavezni indukcijski motor ima jednostavniju i čvršću strukturu, što ga čini širokom primjenom u industriji.

2.Indukcijski motori s kliznim prstenom, također poznati kao motori s namotanim rotorom, imaju jedinstven dizajn rotora. Rotor se sastoji od cilindrične laminirane jezgre s utorima po obodu jezgre, u koje su smješteni namoti rotora.
U ovom tipu rotora, broj polova namota odgovara broju polova namota statora i može se spojiti u zvijezdu ili trokut. Krajevi namota rotora povezani su s vanjskim strujnim krugom preko kliznih prstenova, po čemu je indukcijski motor s kliznim prstenom dobio svoje ime.
Ovaj dizajn omogućuje spajanje vanjskog otpora na krug rotora preko kliznih prstenova i četkica, omogućujući preciznu kontrolu brzine motora i povećani startni moment za trofazne indukcijske motore. Ova fleksibilnost čini indukcijske motore s kliznim prstenom posebno korisnima u primjenama gdje je potrebna prilagodba performansi pokretanja i karakteristika rada.

Električna shema trofaznog asinkronog motora s kliznim prstenom i vanjskim otpornikom.

Princip rada trofaznog indukcijskog motora

Kada je trofazna struja spojena na namot statora, namot statora će generirati rotirajuće magnetsko polje (RMF), čija se brzina naziva sinkronom brzinom (Ns). Namoti statora obično se preklapaju pod kutom od 120 stupnjeva (električni kut) kako bi se osiguralo stvaranje rotirajućeg magnetskog polja.
Prema Faradayevom zakonu elektromagnetske indukcije, zbog brzine promjene okretnog magnetskog polja (dΦ/dt), u krugu rotora inducira se elektromotorna sila. Ova elektromotorna sila stvara struju u namotu rotora. Budući da je krug rotora zatvorena staza, ova inducirana elektromotorna sila uzrokuje protok struje u krugu rotora.
Budući da vodič kroz koji teče struja stvara magnetsko polje, struja u rotoru stvara novo magnetsko polje. Postoji relativno gibanje između magnetskog polja statora i magnetskog polja rotora, pa se rotor počinje okretati kako bi smanjio to relativno gibanje. Drugim riječima, rotor pokušava "uhvatiti" okretno magnetsko polje statora i tako se počinje okretati.
Smjer rotacije određen je Lenzovim zakonom, a smjer rotora motora je u skladu sa smjerom rotacijskog magnetskog polja koje stvara stator. Budući da struja u rotoru nastaje indukcijom, ovaj se motor naziva indukcijskim motorom.
Međutim, stvarna brzina rotora uvijek je nešto manja od sinkrone brzine. Iako rotor pokušava uhvatiti korak s rotirajućim magnetskim poljem statora, ne može ga u potpunosti "uhvatiti" pa mu je brzina uvijek manja od sinkrone brzine. Sinkrona brzina ovisi o frekvenciji napajanja i broju polova motora. Razlika između brzine i sinkrone brzine naziva se klizanje.

 

Prednosti 3-Φ indukcijskih motora

Jednostavna i snažna struktura: Motor ima jednostavan dizajn, čvrstu strukturu i veliku izdržljivost.
Jednostavan princip rada: Princip rada motora je lako razumljiv i jednostavan za rukovanje.
Široko prilagodljiv različitim okruženjima: može raditi stabilno u različitim uvjetima okruženja.
Visoka učinkovitost: Motor ima visoku učinkovitost i može učinkovito pretvoriti električnu energiju u mehaničku.
Lako održavanje: u usporedbi s drugim vrstama motora, indukcijski motori zahtijevaju manje održavanja.
Dizajn s jednom pobudom: Kao motor s jednom pobudom, indukcijski motor treba samo jedno napajanje i ne zahtijeva vanjsko istosmjerno napajanje za pobudu kao sinkroni motor.
Funkcija samopokretanja: Motor ima značajku samopokretanja i može se pokrenuti i raditi normalno bez dodatne pomoćne opreme za pokretanje.
Niska cijena: Troškovi proizvodnje i nabave motora su relativno niski.
Dug vijek trajanja: Motor ima dug vijek trajanja i veliku izdržljivost.
Mala reakcija armature: reakcija armature motora je mala, što pomaže stabilnom radu.

 

Primjena trofaznih indukcijskih motora

Indukcijski motori se uglavnom koriste u industrijskim primjenama, posebno onima koji ne zahtijevaju kontrolu brzine motora.

Primjena kaveznih indukcijskih motora
Indukcijski motori s kaveznim kavezom prikladni su za različite primjene koje ne zahtijevaju složenu kontrolu brzine, uključujući:
Pumpe i podvodne pumpe: za isporuku i ekstrakciju tekućine.
Strojevi za prešanje: za prešanje i oblikovanje materijala.
Strugovi: za rezanje i obradu metala ili drugih materijala.
Strojevi za brušenje: za brušenje i završnu obradu izradaka.
Transportne trake: za prijenos i rukovanje materijalom.
Mlinovi za brašno: za mljevenje i preradu brašna.
Kompresori: za kompresiju i isporuku plina.
Ostali strojevi male snage: za razne strojeve i opremu male snage.

Primjena motora s kliznim prstenom
Motori s kliznim prstenom uglavnom se koriste u teškim primjenama koje zahtijevaju veliki startni moment, uključujući:
Čeličane: za preradu i proizvodnju čelika.
Dizalica: za podizanje i premještanje teških predmeta.
Oprema za dizanje: za dizanje i transport materijala.
Vretena: za strojeve s vretenastim pogonom visokog momenta.
Ostali teški strojevi: za teške strojeve i druge primjene koje zahtijevaju veliki startni moment.

Parametri štedljivog trofaznog indukcijskog motora

Popularni tagovi: energetski učinkovit 3-fazni indukcijski motor, Kina energetski učinkovit 3-fazni indukcijski motor proizvođači, dobavljači, tvornica