Енергийно ефективен 3-фазов индукционен двигател

Какво е трифазен асинхронен двигател?

Трифазният асинхронен двигател е ефективен, надежден и издръжлив електродвигател, широко използван в индустриалната сфера. Този двигател генерира въртящо се магнитно поле чрез трифазен променлив ток, който задвижва ротора да се върти и преобразува електрическата енергия в механична енергия. Основните му характеристики включват висок стартов въртящ момент, ниски изисквания за поддръжка и дълъг живот, подходящи за различни индустриални приложения като помпи, вентилатори, компресори и конвейерни системи. Трифазният асинхронен двигател има проста конструкция и обикновено се състои от статор, ротор и корпус. Може да работи стабилно в тежки условия и да намали отказите на оборудването и времето за престой. Неговата висока ефективност също го прави отличен за пестене на енергия и намаляване на емисиите и е незаменим и важен продукт в модерното индустриално оборудване.

Конструкция на трифазен асинхронен двигател

Трифазният асинхронен двигател се използва широко в промишлени приложения поради своята проста и здрава структура. Състои се основно от две части: статор и рото

1. Статор
Статорът е неподвижната част на двигателя и включва главно следните три части:
Рамка на статора: Това е външната структура на двигателя, която осигурява опора и защита за ядрото на статора и намотката на статора. Външната повърхност на рамката обикновено е снабдена с радиатори за подпомагане на разсейването на топлината и охлаждането. В зависимост от размера и предназначението на двигателя, рамката на статора може да бъде изработена от материали като лята стомана, машинно обработена стомана, алуминий/алуминиева сплав или неръждаема стомана.
Ядро на статора: Съставено е от подредени листове от силициева стомана и се използва за провеждане на магнитен поток и подобряване на ефективността на двигателя.
Намотка на статора: Тя е вградена в процепите на сърцевината на статора и генерира въртящо се магнитно поле чрез трифазен променлив ток, за да задвижва въртенето на ротора.
2. Ротор
Роторът е въртящата се част на двигателя, която е монтирана вътре в статора и се поддържа от лагери за постигане на гладко въртене. Структурата на ротора обикновено се разделя на два типа: ротор с клетка и навит ротор.
Ротор с клетка: Състои се от проводящи пръти и пръстени за късо съединение в двата края, който е оформен като клетка. Структурата му е проста и подходяща за повечето индустриални приложения.
Навит ротор: Намотката е свързана към външната верига чрез контактни пръстени и четки и стартовото съпротивление може да се регулира. Използва се в случаи, когато се изисква по-висок стартов въртящ момент.

Ролята на рамката на статора
Рамката на статора не само осигурява опора за ядрото на статора и намотката на статора, но също така има следните функции:
Осигурете механична здравина, за да осигурите стабилността и издръжливостта на двигателя.
Радиаторът е предназначен за разсейване на топлината и охлаждане, за да се предотврати прегряване на двигателя.
Изборът на различни материали (като лята стомана, алуминиева сплав и др.) може да се адаптира към различни работни среди и нужди.

Този прост и здрав структурен дизайн прави трифазния асинхронен двигател добър в промишлени приложения. Той има предимствата на висок стартов въртящ момент, ниски изисквания за поддръжка и дълъг живот. Той е незаменим източник на енергия в различни механични съоръжения.
 

Видове трифазни асинхронни двигатели
Трифазните двигатели се класифицират главно в два типа въз основа на намотката на ротора (намотка на котвата), а именно,тип клетка за катерициитип контактен пръстен (мотори с навит ротор).
1.Асинхронен двигател с катерица, кръстен на формата си на ротор, който наподобява клетка на катерица, е широко използван тип асинхронен двигател.
Роторната структура на този двигател е проста и здрава и почти 80% от асинхронните двигатели са от този тип. Роторът се състои от цилиндрична ламинирана сърцевина с наклонени прорези по външната обиколка на сърцевината. Този дизайн може ефективно да предотврати магнитното заключване между зъбите на статора и ротора, да осигури гладка работа на двигателя и да намали шума. В допълнение, този дизайн увеличава дължината на проводника на ротора, като по този начин увеличава съпротивлението на ротора.
За разлика от традиционните намотки на ротора, роторът с катерица се състои от роторни пръти, изработени от алуминий, месинг или мед. Двата края на роторните пръти са постоянно късо съединени от крайни пръстени, за да образуват пълен затворен контур и да осигурят необходимата механична опора. Тъй като прътите на ротора са съединени накъсо, е невъзможно да се добави външно съпротивление към веригата на ротора.
Тъй като не се използват контактни пръстени и четки, индукционният двигател с катерица има по-проста и по-здрава структура, което го прави широко използван в индустрията.

2.Асинхронни двигатели с контактни пръстени, известни още като двигатели с навит ротор, имат уникален дизайн на ротора. Роторът се състои от цилиндрична ламинирана сърцевина с прорези по периферията на сърцевината, в които са разположени намотките на ротора.
При този тип ротори броят на полюсите на намотките съответства на броя на полюсите на намотките на статора и могат да бъдат свързани в конфигурация звезда или триъгълник. Краищата на намотките на ротора са свързани към външната верига чрез контактни пръстени, откъдето получава името си индукционният двигател с контактни пръстени.
Този дизайн позволява външно съпротивление да бъде свързано към веригата на ротора чрез контактни пръстени и четки, което позволява прецизен контрол на скоростта на двигателя и увеличен стартов въртящ момент за трифазни индукционни двигатели. Тази гъвкавост прави асинхронните двигатели с плъзгащи се пръстени особено полезни в приложения, където се изисква настройка на началната производителност и работните характеристики.

Електрическа схема на трифазен асинхронен двигател с контактен пръстен и външен резистор.

Принцип на работа на трифазен асинхронен двигател

Когато трифазното захранване е свързано към намотката на статора, намотката на статора ще генерира въртящо се магнитно поле (RMF), чиято скорост се нарича синхронна скорост (Ns). Намотките на статора обикновено се припокриват една с друга на 120 градуса (електрически ъгъл), за да се осигури генерирането на въртящо се магнитно поле.
Съгласно закона за електромагнитната индукция на Фарадей, поради скоростта на промяна на въртящото се магнитно поле (dΦ/dt), във веригата на ротора се индуцира електродвижеща сила. Тази електродвижеща сила генерира ток в намотката на ротора. Тъй като веригата на ротора е затворен път, тази индуцирана електродвижеща сила причинява протичане на ток в веригата на ротора.
Тъй като проводникът с ток генерира магнитно поле, токът в ротора генерира ново магнитно поле. Има относително движение между магнитното поле на статора и магнитното поле на ротора, така че роторът започва да се върти, за да намали това относително движение. С други думи, роторът се опитва да "хване" въртящото се магнитно поле на статора и по този начин започва да се върти.
Посоката на въртене се определя от закона на Ленц, а посоката на ротора на двигателя е в съответствие с посоката на въртящото се магнитно поле, генерирано от статора. Тъй като токът в ротора се генерира чрез индукция, този двигател се нарича индукционен двигател.
Въпреки това, действителната скорост на ротора винаги е малко по-ниска от синхронната скорост. Въпреки че роторът се опитва да се справи с въртящото се магнитно поле на статора, той не може напълно да го "хване", така че скоростта му винаги е по-ниска от синхронната скорост. Синхронната скорост зависи от честотата на захранване и броя на полюсите на двигателя. Разликата между скоростта и синхронната скорост се нарича приплъзване.

 

Предимства на 3-Φ индукционните двигатели

Проста и здрава структура: Моторът има прост дизайн, солидна структура и голяма издръжливост.
Прост принцип на работа: Принципът на работа на двигателя е лесен за разбиране и лесен за работа.
Широко приспособим към различни среди: Може да работи стабилно при различни условия на околната среда.
Висока ефективност: Моторът има висока ефективност и може ефективно да преобразува електрическата енергия в механична енергия.
Ниска поддръжка: В сравнение с други видове двигатели, индукционните двигатели изискват по-малко поддръжка.
Дизайн с единично възбуждане: Като двигател с едно възбуждане, асинхронният двигател се нуждае само от едно захранване и не изисква външно захранване с постоянен ток за възбуждане като синхронен двигател.
Функция за самостартиране: Моторът има функция за самостартиране и може да стартира и работи нормално без допълнително спомагателно оборудване за стартиране.
Ниска цена: Разходите за производство и закупуване на двигателя са относително ниски.
Дълъг живот: Моторът има дълъг експлоатационен живот и голяма издръжливост.
Малка реакция на котвата: Реакцията на арматурата на двигателя е малка, което помага за стабилна работа.

 

Приложения на трифазни асинхронни двигатели

Индукционните двигатели се използват главно в индустриални приложения, особено тези, които не изискват контрол на скоростта на двигателя.

Приложения на асинхронни двигатели с катерица
Индукционните двигатели с катерица са подходящи за различни приложения, които не изискват сложен контрол на скоростта, включително:
Помпи и потопяеми: за подаване и извличане на течности.
Пресови машини: за пресоване и формоване на материали.
Стругове: за рязане и обработка на метали или други материали.
Шлифовъчни машини: за шлайфане и довършителни работи на детайли.
Транспортни ленти: за предаване и обработка на материали.
Мелници за брашно: за смилане и обработка на брашно.
Компресори: за компресия и доставка на газ.
Други маломощни машини: за различни маломощни машини и съоръжения.

Приложения на двигатели с плъзгащи пръстени
Двигателите с плъзгащи се пръстени се използват главно в тежки приложения, които изискват висок стартов въртящ момент, включително:
Стоманодобивни мелници: за обработка и производство на стомана.
Кран: за повдигане и преместване на тежки предмети.
Повдигателна техника: за повдигане и транспортиране на материали.
Шпиндели: за машини с шпинделни задвижвания с висок въртящ момент.
Други тежки машини: за тежки машинни цехове и други приложения, които изискват висок стартов въртящ момент.

Параметри на енергоспестяващ трифазен асинхронен двигател

Популярни тагове: енергийно ефективен 3-фазов асинхронен двигател, Китай енергийно ефективен 3-фазов индукционен двигател производители, доставчици, фабрика