Hvad er en trefaset induktionsmotor?
Komplet ingeniørvejledning

Den stationære ydre enhed. Den består af en lamineret siliciumstålkerne pakket ind i motorrammen, med tre sæt kobberviklinger indsat i slidser omkring den indre omkreds. Trefaseforsyningen forbindes til disse viklinger og genererer det roterende magnetfelt. Statorlamineringer reducerer hvirvelstrømstab; tyndere lamineringer betyder lavere jerntab og højere effektivitet.

Den roterende indre samling. I en kortslutningsmotor er rotorkernen også lamineret siliciumstål med aluminium- eller kobberstænger støbt eller indsat i rotorslidser. Stængerne er kortsluttet i begge ender af ledende enderinge, der danner en burform. Rotorakslen overfører mekanisk drejningsmoment til den drevne belastning. Der kræves ingen ekstern elektrisk forbindelse til rotoren.

Støbejerns- eller aluminiumsrammen huser statoren og yder strukturel støtte, varmeafledning gennem eksterne køleribber og beskyttelse af de indvendige viklinger. Endeskjolde (endeplader) lukker hver ende af rammen og bærer lejerne, der understøtter rotorakslen. Rammens dimensioner følger IEC 72-1-standarderne, så motorer fra forskellige producenter er mekanisk udskiftelige med samme rammebetegnelse.

Lejer understøtter rotorakslen og opretholder det præcise luftgab mellem rotor og stator. Sporkuglelejer er standard til rammer op til 250 mm. Større rammer bruger en kombination af et rulleleje i drivenden (til at håndtere radial belastning fra rem- eller kædedrev) og et kugleleje i ikke-drivenden. Lejernes levetid er typisk 20.000 til 30.000 driftstimer ved nominel belastning og normal omgivelsestemperatur.

En ventilator af plastik eller metal er monteret på den ikke-drevne ende af akslen, inde i et ventilatordæksel med luftindtags- og udløbsåbninger. Når motoren kører, trækker ventilatoren køleluft hen over de udvendige rammelameller og fører varme væk, der genereres af kobbertab i viklinger og jerntab i kernen. Denne IC411-anordning (fuldstændig lukket ventilatorkølet) er den globale standard for industrielle trefasede induktionsmotorer.

En støbt kasse oven på eller ved siden af ​​motorrammen, der indeholder klembrættet til tilslutning af forsyningskablerne. Standard trefasede induktionsmotorer har seks terminaler (U1, V1, W1, U2, V2, W2), der muliggør stjerne- eller trekantforbindelse. Klemmekassens position kan normalt drejes til fire positioner (øverst, venstre, højre, modsatte drivende) for at tilpasse den til kabelindføringsretningen. Klemmekassens IP-klassificering matcher eller overstiger stellets klassificering.

Akseludgangseffekten ved fuld belastning. Dette er den effekt, motoren leverer til det drevne udstyr, ikke den elektriske effekt, der trækkes fra forsyningen. Elektrisk indgangseffekt = akseleffekt divideret med virkningsgraden. En 15 kW motor med 92% virkningsgrad trækker 16,3 kW fra forsyningen ved fuld belastning.

Forsyningsspændingen, som motoren er designet til at fungere ved. Den globale standard for forsyningsspænding er 380 V (IEC-regioner) eller 460 V (Nordamerika). Motorer med dobbeltspænding (f.eks. 220 V/380 V) kan tilsluttes i delta for 220 V eller stjerne for 380 V. Drift over eller under nominel spænding med mere end 5 procent forårsager overophedning og momentreduktion.

Netstrømmen, der trækkes fra forsyningen ved nominel spænding og fuld belastning. Brug denne værdi til at dimensionere forsyningskabler, sikringer og motorbeskyttelsesrelæer. Startstrømmen (Ist) er typisk 5 til 8 gange nominelstrømmen for en kortslutningsmotor ved direkte start og varer 1 til 10 sekunder, indtil motoren når driftshastighed.

Akselens rotationshastighed ved fuld belastning, som er lidt under den synkrone hastighed på grund af slip. Ved 50 Hz er typiske nominelle hastigheder: 2-polet = 2.900 o/min (synkron 3.000 o/min), 4-polet = 1.450 o/min (synkron 1.500 o/min), 6-polet = 960 o/min (synkron 1.000 o/min), 8-polet = 720 o/min (synkron 750 o/min). Den 4-polede motor med 1.450 o/min er den mest anvendte konfiguration i industriel praksis.

Akseludgangseffekt som en procentdel af elektrisk indgangseffekt ved fuld belastning. Moderne IE3-motorer opnår en effektivitet på 88 til 96 procent afhængigt af effektklassificeringen, med højere effektivitet ved større stelstørrelser. Effektiviteten falder kraftigt under 50 procent belastning, hvilket gør korrekt motordimensionering afgørende for energiomkostningsstyring.

Forholdet mellem aktiv effekt (kW) og tilsyneladende effekt (kVA). Disse motorer er induktive belastninger med effektfaktorer, der typisk spænder fra 0,75 til 0,90 ved fuld belastning. Lav effektfaktor betyder højere forsyningsstrøm for den samme udgangseffekt, hvilket øger kabeltab og potentielle reaktive effekttariffer. Effektfaktorkorrektionskondensatorer eller VFD'er med aktiv frontend kan kompensere.

IP-beskyttelsesklasser (IEC 60529)

IP-koden (Ingress Protection) består af to cifre. Det første ciffer (0 til 6) angiver beskyttelse mod faste partikler, herunder støv. Det andet ciffer (0 til 9K) angiver beskyttelse mod vandindtrængning. Højere tal betyder bedre beskyttelse.

Koreas evige magt Motorer i rustfrit stål med IP69K (BXG-serien) har den højeste beskyttelsesklassificering og er designet til daglig højtryksspuling i fødevare- og farmaceutiske faciliteter.

Isolationsklasser (IEC 60034-1)

Isolationsklassen definerer den maksimale temperatur, som motorviklingens isolering kan modstå kontinuerligt uden forringelse. Den faktiske viklingstemperatur er summen af ​​omgivelsestemperaturen og temperaturstigningen forårsaget af motortab.

Centrifugalventilatorer, cirkulationspumper, køletårnsventilatorer og luftbehandlingsenheder. VFD-motorer med variabel hastighed sparer 30 til 50 procent energi i forhold til drift med fast hastighed ved delvis belastning.

Viklemaskiner, trykpressedrev og banespændingsruller kræver støjsvag drift og præcis hastighedskontrol, hvilket typisk opnås med VFD-motorer og vekselstrømsdrev i stedet for direkte online-forbindelse med fast hastighed.

Dykpumpedrev, luftningsblæsere og slamafvandingsudstyr. Korrosionsbestandige rammer og høje IP-klassificeringer er påkrævet til udendørs eller underjordiske pumpestationsinstallationer.

Maskinværktøjsspindler, hydraulik til sprøjtestøbemaskiner, robotsvejsecelle-servosystemer og pressedrev. 4-polet motor ved 1.450 o/min er standardvalget for de fleste maskinværktøjshjælpedrev på grund af dets afbalancerede moment-til-størrelse-forhold.