Co je 3fázový elektromotor? Jak to funguje, spouští a nastavuje velikost

Co je to 3-fázový elektromotor, jednoduše řečeno

Třífázový elektromotor je rotační stroj, který přeměňuje třífázovou elektrickou energii na mechanickou energii pomocí tří statorových vinutí a rotoru, který je buď indukovaný, nebo magneticky uzamčený. Nic z vnějšku tato vinutí nesekvenuje. Samotné zásobování produkuje rotaci.

V systému 50 Hz každá fáze dosáhne svého kladného vrcholu 6,67 milisekund po té před ní. Tato tři pole se spojí do jednoho magnetického pole, které se synchronně šíří kolem vývrtu statoru, počítáno jako 120násobek napájecí frekvence dělený počtem pólů. Frekvence a počet pólů nastavují rychlost, nikoli velikost motoru a zatížení.

Počet pólů také mění velikost rámu a točivý moment na ampér. 8pólový motor o stejném výkonu poskytuje větší točivý moment při nižších otáčkách, takže je větší, těžší a dražší než 4pólová jednotka stejného výkonu. Tento kompromis řídí většinu rozhodnutí o výběru dlouho předtím, než se do diskuse dostane třída účinnosti.

Jak rotující pole otáčí rotorem: Typy prokluzu, krouticího momentu a rotoru

Rotor se otáčí, protože rotující pole statoru indukuje proud ve vodičích rotoru a síla mezi tímto proudem a polem vytváří točivý moment. Rotor nikdy nemůže zcela zachytit pole a rozdíl rychlosti mezi těmito dvěma se nazývá prokluz.

Skluz je vyjádřen jako procento synchronní rychlosti. 4-pólový motor na 50 Hz má rychlost pole 1500 ot./min; pokud běží při 1 455 otáčkách za minutu při zátěži, je prokluz 3 procenta. Standardní průmyslové motory sedí mezi 1 a 5 procenty při plném zatížení, s velkými stroji na nízkém konci a malými na horním konci. Prokluz je také to, co dělá indukční motor samoregulačním: přidejte zátěž, rotor se trochu zpomalí, větší tok přeruší vodiče rotoru a točivý moment stoupá, dokud se oba znovu nevyrovnají.

Pokud chcete mechaniku hlouběji, jak motor ve veverčí kleci vytváří točivý moment prochází aktuálními cestami krok za krokem.

Třífázový vysoce účinný indukční motor řady IE4 Pro čtenáře, kteří porovnávají náhradní motory, tato řada IE4 pokrývá rámy H80–355 mm a běžné průmyslové ventilátory, čerpadla a kompresory. Zobrazit produkt →

Přečtěte si typový štítek, než si objednáte náhradní

Každá hodnota potřebná k tomu, aby odpovídala náhradnímu motoru, je vyražena na typovém štítku a vynechání jedné z nich je nejčastějším důvodem, proč technicky správný motor selže v provozu během několika měsíců.

Když je štítek nečitelný, většinu z toho vyřeší tři měření:

• Pro identifikaci velikosti rámu změřte průměr hřídele a vzdálenost mezi upevňovacími otvory.
• Počítejte napájecí vodiče, protože třífázový motor má tři vodiče plus zem a žádný kondenzátor.
• Odečtěte proud pomocí klešťového měřiče při známé zátěži a porovnejte jej s očekávanou hodnotou pro tento jmenovitý výkon.

Jak se spouští 3fázový elektromotor a co táhne ze sítě

Třífázový indukční motor, který se spouští přímo ze sítě, odebírá 6 až 8krát svůj proud při plném zatížení, dokud nedosáhne rychlosti. O velikosti kabelu, nastavení ochrany a metodě spouštění obvykle rozhoduje přepětí, nikoli provozní proud.

V klidovém stavu se rotor chová jako zkratovaný sekundární transformátor, takže proud omezující impedanci je velmi nízký. Jak rychlost stoupá, skluz klesá, frekvence rotoru klesá a proud klesá zpět k hodnotě na typovém štítku.

Frekvenční měnič snižuje startovací proud na zhruba 100 až 150 procent proudu při plném zatížení a dodává plný točivý moment od nulových otáček. Tato povinnost je náročnější na izolaci a chlazení než na start s pevnou rychlostí, takže aplikace napájené z měniče patří spíše k motoru, který je pro něj vyroben, než ke standardnímu rámu s přišroubovaným pohonem.

Třífázový indukční motor s proměnnou frekvencí řady YPT Tato řada YPT, vytvořená pro průmyslové měniče napájené z měniče, nabízí rámy H80-355 mm, chlazení IC416 nebo IC411 a provoz 5-100 Hz. Zobrazit produkt →

Třídy účinnosti: Co mění IE3 a IE4 v praxi

IE3 a IE4 jsou úrovně minimální účinnosti definované normou IEC 60034-30-1 a mezera mezi nimi vypadá v procentech jako malá, dokud motor běží tisíce hodin ročně.

U motoru o výkonu 7,5 kW se přechodem z IE3 na IE4 sníží vstupní výkon z přibližně 8,30 kW na přibližně 8,12 kW, což představuje úsporu zhruba 0,18 kW. Více než 4 000 provozních hodin, což je asi 720 kWh ročně, což obvykle vrátí cenový příplatek do dvou až čtyř let, pokud elektřina stojí více než 0,10 USD za kWh. Nad několika stovkami kilowattů výpočet mění charakter, protože pohon přechází na střední napětí a konstrukční omezení se posouvají směrem k izolaci, chlazení a rozběhovému proudu. Vysokonapěťové stroje v rodinách Y, YKK, YR a YKS existují přesně pro toto pásmo a údaje o jejich výběru jsou zveřejněny v katalog vysokonapěťových motorů .

Kam se 3fázový elektromotor hodí a kam ne

Třífázové motory pokrývají téměř každou průmyslovou zátěž nad zhruba 0,75 kW a jednofázové konstrukce zůstávají běžné pouze pod touto hodnotou nebo tam, kde neexistuje žádné třífázové napájení.

Typická činnost zahrnuje čerpadla, ventilátory, kompresory, dopravníky, mixéry, drtiče a vřetena obráběcích strojů v těžebních, metalurgických, cementářských, ropných, chemických, energetických, vodárenských a námořních závodech. V prostředí s nebezpečím výbuchu musí být stejný třífázový design postaven podle certifikovaného konceptu ochrany, buď ohnivzdorný Ex d s řízenou dráhou plamene, nebo zvýšená bezpečnost Ex e se zesílenou izolací a vůlemi svorek. Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd., se sídlem v Šanghaji, vyrábí nízkonapěťové nevýbušné motory YBX3 a YBX4 spolu s vysokonapěťovými nevýbušnými řadami pro uhelné, petrochemické a námořní služby, s exportem do více než 40 zemí.

Nízkonapěťový nevýbušný motor řady YBX4 Pro prostředí s nebezpečím výbuchu tento nevýbušný motor pokrývá rámy H80-355 mm a 0,75-355 kW, s krytím IP55 pro čerpadla, ventilátory, kompresory, drtiče. Zobrazit produkt →

Skutečné limity technologie stojí za to jasně říci:

• Třífázový motor nemůže běžet z jednofázového napájení bez fázového měniče nebo měniče dimenzovaného pro jednofázový vstup, a pokud ano, musí být snížen.
• Rychlost je pevně dána frekvencí a počtem pólů, pokud není přidán pohon nebo dvourychlostní vinutí.
• Provoz měniče zvyšuje napětí na vinutí, takže standardní motor může vyžadovat izolaci na úrovni měniče.

Recenze aplikační případové studie ze srovnatelných průmyslových odvětví je rychlý způsob, jak potvrdit velikost rámu a úroveň ochrany před vytvořením objednávky.

Často kladené otázky o 3fázových elektromotorech

Může 3fázový elektromotor běžet na jednofázové napájení?

Ne přímo. Může jej provozovat statický nebo rotační fázový měnič nebo měnič s jednofázovým vstupem, ale motor musí být odlehčen, protože třetí větev je spíše syntetizována než napájena. U statického měniče očekávejte využitelný výkon zhruba 50 až 60 procent jmenovitého výkonu a před objednáním si prostudujte příručku měniče.

Jaký je rozdíl mezi 2pólovým a 4pólovým 3fázovým motorem?

Počet pólů nastavuje synchronní rychlost: 3 000 ot./min při 50 Hz pro dva póly proti 1 500 ot./min pro čtyři. Dvoupólový motor o stejném výkonu je menší a levnější, ale produkuje menší točivý moment a rychleji se točí, takže vyhovuje čerpadlům a ventilátorům. 4-pólový design dominuje obecnému průmyslovému zatížení pro přesně takovou rovnováhu.

Jak zjistím, zda je motor třífázový?

Podívejte se na vodiče a typový štítek. Třífázový motor má tři vodiče vedení plus zem a žádný kondenzátor, zatímco jednofázový motor nese kondenzátor a spouštěcí nebo provozní vinutí. Vstup napětí to obvykle také vyřeší, protože třífázový průmyslový výkon čte 400 V nebo 690 V spíše než 230 V.

Co znamená skluz u 3fázového elektromotoru?

Skluz je rozdíl mezi synchronní rychlostí a skutečnou rychlostí rotoru, vyjádřený jako procento synchronní rychlosti. 4-pólový motor běžící rychlostí 1 450 ot./min při napájení 50 Hz má při plné zátěži prokluz asi 3,3 procenta. Náhlé zvýšení výrazně nad 5 procent obvykle ukazuje na přetížení, vadné ložisko nebo problém s vinutím.