Τι είναι ένας τριφασικός επαγωγικός κινητήρας;
Πλήρης Οδηγός Μηχανικής

Το σταθερό εξωτερικό συγκρότημα. Αποτελείται από έναν πυρήνα από πυριτιούχο χάλυβα τοποθετημένο στο πλαίσιο του κινητήρα, με τρία σετ χάλκινων περιελίξεων που εισάγονται σε εγκοπές γύρω από την εσωτερική περιφέρεια. Η τριφασική τροφοδοσία συνδέεται με αυτά τα περιελίξεις, δημιουργώντας το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Οι στρώσεις στάτη μειώνουν τις απώλειες από δινορεύματα. Οι λεπτότερες στρώσεις σημαίνουν χαμηλότερες απώλειες σιδήρου και υψηλότερη απόδοση.

Το περιστρεφόμενο εσωτερικό συγκρότημα. Σε έναν κινητήρα με σκίουρο-κλωβό, ο πυρήνας του ρότορα είναι επίσης κατασκευασμένος από ελασματοποιημένο πυριτιούχο χάλυβα, με ράβδους αλουμινίου ή χαλκού χυτευμένες ή εισαγόμενες στις εγκοπές του ρότορα. Οι ράβδοι βραχυκυκλώνονται και στα δύο άκρα με αγώγιμους δακτυλίους στα άκρα, σχηματίζοντας ένα σχήμα κλωβού. Ο άξονας του ρότορα μεταδίδει μηχανική ροπή στο κινούμενο φορτίο. Δεν απαιτείται εξωτερική ηλεκτρική σύνδεση με τον ρότορα.

Το πλαίσιο από χυτοσίδηρο ή αλουμίνιο στεγάζει τον στάτορα και παρέχει δομική στήριξη, απαγωγή θερμότητας μέσω εξωτερικών πτερυγίων ψύξης και προστασία για τις εσωτερικές περιελίξεις. Οι ακραίες ασπίδες (τερματικές πλάκες) κλείνουν κάθε άκρο του πλαισίου και φέρουν τα ρουλεμάν που στηρίζουν τον άξονα του ρότορα. Οι διαστάσεις του πλαισίου ακολουθούν τα πρότυπα IEC 72-1, έτσι ώστε οι κινητήρες από διαφορετικούς κατασκευαστές να είναι μηχανικά εναλλάξιμοι στην ίδια ονομασία πλαισίου.

Τα ρουλεμάν υποστηρίζουν τον άξονα του ρότορα και διατηρούν το ακριβές διάκενο αέρα μεταξύ του ρότορα και του στάτορα. Τα ρουλεμάν βαθιάς αυλάκωσης είναι στάνταρ για πλαίσια έως 250 mm. Τα μεγαλύτερα πλαίσια χρησιμοποιούν έναν συνδυασμό ρουλεμάν κυλίνδρων στο άκρο κίνησης (για τη διαχείριση ακτινικού φορτίου από ιμάντα ή αλυσίδα κίνησης) και ρουλεμάν στο άκρο εκτός κίνησης. Η διάρκεια ζωής των ρουλεμάν είναι συνήθως 20.000 έως 30.000 ώρες λειτουργίας σε ονομαστικό φορτίο και κανονική θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Ένας πλαστικός ή μεταλλικός ανεμιστήρας είναι τοποθετημένος στο μη κινητήριο άκρο του άξονα, μέσα σε ένα κάλυμμα ανεμιστήρα με ανοίγματα εισόδου και εξόδου αέρα. Καθώς ο κινητήρας λειτουργεί, ο ανεμιστήρας τραβάει αέρα ψύξης πάνω από τα εξωτερικά πτερύγια του πλαισίου, απομακρύνοντας τη θερμότητα που παράγεται από τις απώλειες χαλκού στην περιέλιξη και τις απώλειες σιδήρου στον πυρήνα. Αυτή η διάταξη IC411 (εντελώς κλειστού ανεμιστήρα που ψύχεται) είναι το παγκόσμιο πρότυπο για βιομηχανικούς τριφασικούς επαγωγικούς κινητήρες.

Ένα χυτό κουτί πάνω ή δίπλα στο πλαίσιο του κινητήρα που περιέχει την πλακέτα ακροδεκτών για τη σύνδεση των καλωδίων τροφοδοσίας. Οι τυπικοί τριφασικοί επαγωγικοί κινητήρες έχουν έξι ακροδέκτες (U1, V1, W1, U2, V2, W2) που επιτρέπουν σύνδεση αστέρα ή τριγώνου. Η θέση του κουτιού ακροδεκτών μπορεί συνήθως να περιστραφεί σε τέσσερις θέσεις (πάνω, αριστερά, δεξιά, απέναντι από το άκρο του κινητήρα) για να ταιριάζει στην κατεύθυνση εισόδου του καλωδίου. Η ονομαστική τιμή IP του κουτιού ακροδεκτών αντιστοιχεί ή υπερβαίνει την ονομαστική τιμή πλαισίου.

Η ισχύς εξόδου του άξονα σε πλήρες φορτίο. Αυτή είναι η ισχύς που παρέχει ο κινητήρας στον κινούμενο εξοπλισμό, όχι η ηλεκτρική ισχύς που καταναλώνεται από την παροχή. Ηλεκτρική ισχύς εισόδου = ισχύς άξονα διαιρούμενη με την απόδοση. Ένας κινητήρας 15 kW με απόδοση 92% καταναλώνει 16,3 kW από την παροχή σε πλήρες φορτίο.

Η τάση τροφοδοσίας στην οποία έχει σχεδιαστεί να λειτουργεί ο κινητήρας. Το παγκόσμιο πρότυπο τάσης τροφοδοσίας είναι 380 V (περιοχές IEC) ή 460 V (Βόρεια Αμερική). Οι κινητήρες διπλής τάσης (π.χ. 220V/380V) μπορούν να συνδεθούν σε δέλτα για 220 V ή σε αστέρα για 380 V. Η λειτουργία πάνω ή κάτω από την ονομαστική τάση κατά περισσότερο από 5 τοις εκατό προκαλεί υπερθέρμανση και μείωση της ροπής.

Το ρεύμα γραμμής που λαμβάνεται από την τροφοδοσία σε ονομαστική τάση και πλήρες φορτίο. Χρησιμοποιήστε αυτήν την τιμή για να διαστασιολογήσετε τα καλώδια τροφοδοσίας, τις ασφάλειες και τα ρελέ προστασίας κινητήρα. Το ρεύμα εκκίνησης (Ist) είναι συνήθως 5 έως 8 φορές το ονομαστικό ρεύμα για έναν κινητήρα με σκίουρο-κλωβό σε άμεση εκκίνηση, και διαρκεί 1 έως 10 δευτερόλεπτα μέχρι ο κινητήρας να φτάσει σε ταχύτητα λειτουργίας.

Η ταχύτητα περιστροφής του άξονα σε πλήρες φορτίο, η οποία είναι ελαφρώς χαμηλότερη από την σύγχρονη ταχύτητα λόγω ολίσθησης. Στα 50 Hz, οι τυπικές ονομαστικές ταχύτητες είναι: 2-πόλοι = 2.900 σ.α.λ. (σύγχρονες 3.000 σ.α.λ.), 4-πόλοι = 1.450 σ.α.λ. (σύγχρονες 1.500 σ.α.λ.), 6-πόλοι = 960 σ.α.λ. (σύγχρονες 1.000 σ.α.λ.), 8-πόλοι = 720 σ.α.λ. (σύγχρονοι 750 σ.α.λ.). Ο κινητήρας 4 πόλων, 1.450 σ.α.λ. είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη διαμόρφωση στη βιομηχανική πρακτική.

Ισχύς εξόδου άξονα ως ποσοστό της ηλεκτρικής ισχύος εισόδου σε πλήρες φορτίο. Οι σύγχρονοι κινητήρες IE3 επιτυγχάνουν απόδοση 88 έως 96 τοις εκατό ανάλογα με την ονομαστική ισχύ, με υψηλότερη απόδοση σε μεγαλύτερα μεγέθη πλαισίου. Η απόδοση μειώνεται απότομα κάτω από το 50 τοις εκατό φορτίο, καθιστώντας το σωστό μέγεθος κινητήρα απαραίτητο για τη διαχείριση του ενεργειακού κόστους.

Ο λόγος της ενεργού ισχύος (kW) προς την φαινομενική ισχύ (kVA). Αυτοί οι κινητήρες είναι επαγωγικά φορτία με συντελεστές ισχύος που συνήθως κυμαίνονται από 0,75 έως 0,90 σε πλήρες φορτίο. Χαμηλός συντελεστής ισχύος σημαίνει υψηλότερο ρεύμα τροφοδοσίας για την ίδια ισχύ εξόδου, αυξάνοντας τις απώλειες καλωδίων και τις πιθανές χρεώσεις τιμολόγησης άεργου ισχύος. Οι πυκνωτές διόρθωσης συντελεστή ισχύος ή οι VFD με ενεργό μπροστινό μέρος μπορούν να αντισταθμίσουν.

Κατηγορίες προστασίας IP (IEC 60529)

Ο κωδικός IP (Ingress Protection - Προστασία από Εισροή) αποτελείται από δύο ψηφία. Το πρώτο ψηφίο (0 έως 6) υποδεικνύει προστασία από στερεά σωματίδια, συμπεριλαμβανομένης της σκόνης. Το δεύτερο ψηφίο (0 έως 9K) υποδεικνύει προστασία από εισροή νερού. Μεγαλύτεροι αριθμοί σημαίνουν καλύτερη προστασία.

Κορέα Ever-Power's κινητήρες από ανοξείδωτο χάλυβα IP69K (σειρά BXG) διαθέτουν την υψηλότερη βαθμολογία προστασίας και έχουν σχεδιαστεί για καθημερινή πλύση με υψηλή πίεση σε εγκαταστάσεις τροφίμων και φαρμακευτικών προϊόντων.

Κατηγορίες μόνωσης (IEC 60034-1)

Η κατηγορία μόνωσης ορίζει τη μέγιστη θερμοκρασία που μπορεί να αντέξει συνεχώς η μόνωση της περιέλιξης του κινητήρα χωρίς υποβάθμιση. Η πραγματική θερμοκρασία περιέλιξης είναι το άθροισμα της θερμοκρασίας περιβάλλοντος και της αύξησης της θερμοκρασίας που προκαλείται από τις απώλειες του κινητήρα.

Φυγοκεντρικοί ανεμιστήρες, αντλίες κυκλοφορίας, ανεμιστήρες πύργου ψύξης και μονάδες επεξεργασίας αέρα. Οι κινητήρες VFD μεταβλητής ταχύτητας εξοικονομούν ενέργεια από 30 έως 50 τοις εκατό σε σύγκριση με τη λειτουργία σταθερής ταχύτητας με μερικό φορτίο.

Οι μηχανές περιέλιξης, οι κινητήρες τυπογραφικών πιεστηρίων και οι κύλινδροι τάνυσης ιστού απαιτούν αθόρυβη λειτουργία και ακριβή έλεγχο ταχύτητας, κάτι που συνήθως επιτυγχάνεται με κινητήρες VFD και κινητήρες AC αντί για άμεση σύνδεση σταθερής ταχύτητας.

Υποβρύχιες αντλίες κίνησης, φυσητήρες αερισμού και εξοπλισμός αφυδάτωσης λάσπης. Απαιτούνται ανθεκτικά στη διάβρωση πλαίσια και υψηλές βαθμολογίες IP για εξωτερικές εγκαταστάσεις ή εγκαταστάσεις αντλιοστασίων κάτω από την επιφάνεια της γης.

Άξονες εργαλειομηχανών, υδραυλικά μηχανών χύτευσης με έγχυση, ρομποτικά σερβοσυστήματα κυψελών συγκόλλησης και κινητήρες πρέσας. Ο τετραπολικός κινητήρας στις 1.450 σ.α.λ. είναι η προεπιλεγμένη επιλογή για τους περισσότερους βοηθητικούς κινητήρες εργαλειομηχανών λόγω της ισορροπημένης αναλογίας ροπής προς μέγεθος.