Energetski efikasan 3-fazni indukcioni motor

Šta je trofazni indukcioni motor?

Trofazni indukcioni motor je efikasan, pouzdan i izdržljiv električni motor koji se široko koristi u industrijskom polju. Ovaj motor generiše rotirajuće magnetsko polje kroz trofaznu naizmeničnu struju, koja pokreće rotor da se okreće i pretvara električnu energiju u mehaničku. Njegove glavne karakteristike uključuju visok startni moment, niske zahtjeve za održavanjem i dug vijek trajanja, pogodan za različite industrijske primjene kao što su pumpe, ventilatori, kompresori i transportni sistemi. Trofazni asinhroni motor ima jednostavnu strukturu i obično se sastoji od statora, rotora i kućišta. Može stabilno raditi u teškim okruženjima i smanjiti kvarove opreme i zastoje. Njegova visoka efikasnost ga čini odličnim u očuvanju energije i smanjenju emisija, te je nezamjenjiv i važan proizvod u modernoj industrijskoj opremi.

Konstrukcija trofaznog asinhronog motora

Trofazni indukcijski motor se široko koristi u industrijskim aplikacijama 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 podršku i zaštitu za jezgro statora i namotaj statora. Vanjska površina okvira obično je opremljena hladnjakom za raspršivanje topline i hlađenje. Ovisno o veličini i namjeni motora, okvir statora može biti izrađen od materijala kao što su lijevani čelik, obrađeni čelik, aluminij/aluminijska legura ili nehrđajući čelik.
Jezgro statora: Sastoji se od naslaganih silikonskih čeličnih limova i koristi se za provođenje magnetskog fluksa i poboljšanje efikasnosti motora.
Namotaj statora: Ugrađen je u proreze jezgre statora i generiše rotirajuće magnetsko polje kroz trofaznu naizmjeničnu struju da pokreće rotaciju rotora.
2. Rotor
Rotor je rotirajući dio motora koji je ugrađen unutar statora i poduprt ležajevima kako bi se postigla glatka rotacija. Struktura rotora se općenito dijeli na dva tipa: kavezni rotor i namotani rotor.
Kavezni rotor: Sastoji se od provodnih šipki i kratkospojnih prstenova na oba kraja, koji je u obliku kaveza. Njegova struktura je jednostavna i pogodna za većinu industrijskih aplikacija.
Namotani rotor: Namotaj je spojen na vanjski krug preko kliznih prstenova i četkica, a početni otpor se može podesiti. Koristi se u slučajevima kada je potreban veći startni moment.

Uloga okvira statora
Okvir statora ne samo da pruža podršku za jezgru statora i namotaj statora, već ima i sljedeće funkcije:
Pruža mehaničku čvrstoću kako bi se osigurala stabilnost i izdržljivost motora.
Hladnjak je dizajniran za odvođenje topline i hlađenje kako bi se spriječilo pregrijavanje motora.
Izbor različitih materijala (kao što su liveni čelik, legura aluminijuma, itd.) može se prilagoditi različitim radnim okruženjima i potrebama.

Ova jednostavna i čvrsta konstrukcija čini da trofazni indukcijski motor dobro funkcionira u industrijskim aplikacijama. Ima prednosti visokog startnog momenta, niskih zahtjeva za održavanjem i dugog vijeka trajanja. Neizostavan je izvor energije u raznim mehaničkim uređajima.
 

Vrste trofaznih indukcionih motora
Trofazni motori se uglavnom klasifikuju u dva tipa na osnovu namotaja rotora (namota namotaja armature), i tokavezni tipitip kliznog prstena (motori sa namotanim rotorom).
1.Indukcioni motor sa kavezom, nazvan po svom obliku rotora koji podsjeća na kavez s vjevericom, je široko korišteni tip indukcionog motora.
Struktura rotora ovog motora je jednostavna i jaka, a skoro 80% asinhronih motora je ovog tipa. Rotor se sastoji od cilindričnog laminiranog jezgra sa kosim prorezima na vanjskom obodu jezgra. Ovaj dizajn može efikasno spriječiti magnetno zaključavanje između zubaca statora i rotora, osigurati nesmetan rad motora i smanjiti buku. Osim toga, ovaj dizajn povećava dužinu provodnika rotora, čime se povećava otpor rotora.
Za razliku od tradicionalnih namotaja rotora, kavezni rotor se sastoji od šipki rotora napravljenih od aluminija, mesinga ili bakra. Dva kraja šipki rotora su trajno kratko spojena krajnjim prstenovima kako bi se formirala potpuna zatvorena petlja i osigurala potrebna mehanička potpora. Budući da su šipke rotora kratko spojene, nemoguće je dodati vanjski otpor krugu rotora.
S obzirom da se klizni prstenovi i četke ne koriste, asinhroni motor sa vjevericama ima jednostavniju i jaču strukturu, što ga čini širokom primjenom u industriji.

2.Indukcijski motori s kliznim prstenom, takođe poznati kao motori sa namotanim rotorom, imaju jedinstven dizajn rotora. Rotor se sastoji od cilindričnog laminiranog jezgra s prorezima oko periferije jezgre, u koje su smješteni namotaji rotora.
Kod ovog tipa rotora, broj polova namotaja odgovara broju polova namotaja statora i može se povezati u zvijezda ili trokut konfiguracije. Krajevi namotaja rotora povezani su sa eksternim krugom preko kliznih prstenova, po čemu je indukcioni motor sa kliznim prstenom dobio ime.
Ovaj dizajn omogućava spajanje vanjskog otpora na kolo rotora preko kliznih prstenova i četkica, omogućavajući preciznu kontrolu brzine motora i povećanog startnog momenta za trofazne asinhrone motore. Ova fleksibilnost čini indukcijske motore s kliznim prstenom posebno korisnim u aplikacijama gdje je potrebno prilagođavanje startnih performansi i radnih karakteristika.

Električna shema trofaznog asinhronog motora s kliznim prstenom s vanjskim otpornikom.

Princip rada trofaznog asinhronog motora

Kada se trofazno napajanje priključi na namotaj statora, namotaj statora će generirati rotirajuće magnetsko polje (RMF), čija se brzina naziva sinhrona brzina (Ns). Namotaji statora se obično preklapaju pod uglom od 120 stepeni (električni ugao) kako bi se osiguralo stvaranje rotirajućeg magnetnog polja.
Prema Faradejevom zakonu elektromagnetne indukcije, zbog brzine promjene rotirajućeg magnetnog polja (dΦ/dt), u kolu rotora indukuje se elektromotorna sila. Ova elektromotorna sila stvara struju u namotaju rotora. Budući da je krug rotora zatvorena putanja, ova inducirana elektromotorna sila uzrokuje da struja teče u krugu rotora.
Budući da provodnik sa strujom stvara magnetno polje, struja u rotoru stvara novo magnetno polje. Postoji relativno kretanje između magnetnog polja statora i magnetnog polja rotora, tako da rotor počinje da se okreće kako bi smanjio ovo relativno kretanje. Drugim riječima, rotor pokušava da "uhvati" rotirajuće magnetsko polje statora i tako počinje da rotira.
Smjer rotacije određen je Lenzovim zakonom, a smjer rotora motora je u skladu sa smjerom rotirajućeg magnetnog polja koje stvara stator. Budući da se struja u rotoru stvara indukcijom, ovaj motor se naziva indukcijski motor.
Međutim, stvarna brzina rotora je uvijek nešto niža od sinhrone brzine. Iako rotor pokušava da održi korak sa rotirajućim magnetnim poljem statora, ne može ga u potpunosti "uhvatiti", pa je njegova brzina uvijek manja od sinhrone brzine. Sinhrona brzina ovisi o frekvenciji napajanja i broju polova motora. Razlika između brzine i sinhrone brzine naziva se klizanje.

 

Prednosti 3-Φ indukcionih motora

Jednostavna i jaka struktura: Motor ima jednostavan dizajn, čvrstu strukturu i jaku izdržljivost.
Jednostavan princip rada: Princip rada motora je lak za razumevanje i lak za rukovanje.
Široko prilagodljiv različitim okruženjima: može stabilno raditi u različitim uvjetima okoline.
Visoka efikasnost: Motor ima visoku efikasnost i može efikasno pretvoriti električnu energiju u mehaničku energiju.
Nisko održavanje: U poređenju sa drugim tipovima motora, asinhroni motori zahtevaju manje održavanja.
Dizajn sa jednom pobudom: Kao motor sa jednom pobudom, indukcionom motoru je potrebno samo jedno napajanje i ne zahteva eksterno jednosmerno napajanje za pobudu kao što je sinhroni motor.
Funkcija samopokretanja: Motor ima funkciju samopokretanja i može se pokrenuti i normalno raditi bez dodatne pomoćne opreme za pokretanje.
Niska cijena: Troškovi proizvodnje i nabavke motora su relativno niski.
Dug vijek trajanja: Motor ima dug vijek trajanja i jaku izdržljivost.
Mala reakcija armature: Reakcija armature motora je mala, što pomaže u stabilnom radu.

 

Primjena trofaznih asinhronih motora

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

Primjena asinhronih motora s vjeveričastim kavezom
Indukcioni motori s vjeveričastim kavezom pogodni su za različite primjene koje ne zahtijevaju složenu kontrolu brzine, uključujući:
Pumpe i potapalice: za isporuku i ekstrakciju tečnosti.
Mašine za presovanje: za presovanje i oblikovanje materijala.
Strugovi: za rezanje i obradu metala ili drugih materijala.
Mašine za brušenje: za brušenje i završnu obradu predmeta.
Transportne trake: za prijenos i rukovanje materijalom.
Mlinovi za brašno: za mlevenje i preradu brašna.
Kompresori: za kompresiju i isporuku plina.
Ostale mašine male snage: za razne mašine i opremu male snage.

Primjena motora s kliznim prstenom
Motori s kliznim prstenom se uglavnom koriste u aplikacijama za teške uvjete rada koje zahtijevaju veliki startni moment, uključujući:
Željezare: za preradu i proizvodnju čelika.
Dizalica: za podizanje i premještanje teških predmeta.
Oprema za dizanje: za dizanje i transport materijala.
Vretena: za mašine sa pogonima vretena visokog obrtnog momenta.
Ostale teške mašine: za radionice za teške mašine i druge primene koje zahtevaju veliki startni moment.

Parametri štedljivog trofaznog indukcionog motora

Popularni tagovi: energetski efikasan 3-fazni indukcioni motor, Kina energetski efikasan 3-proizvođači, dobavljači faznih indukcionih motora, fabrika