Bahay / Balita / Balita sa Industriya / Mga Uri ng Asynchronous Motor: Rotor, Poles, IE Class at Tungkulin Ipinaliwanag

Mga Uri ng Asynchronous Motor: Rotor, Poles, IE Class at Tungkulin Ipinaliwanag

Pinapalitan ng maintenance team ang isang nasamsam na 15 kW pump motor ng kung ano man ang storeroom na nasa istante, at ang unit na pumapasok ay flameproof: mas mabigat, humigit-kumulang tatlong beses ang presyo ng karaniwang makina, at certified para sa isang lugar na hindi classified. Dumiretso ito sa parehong flange, kaya walang nagtatanong sa gastos hanggang sa susunod na pagsusuri sa pagkuha.

Ang pagkakamali ay madaling gawin. "Asynchronous motor" ay hindi isang produkto; ito ay isang pamilya ng mga makina na lahat ay may iisang prinsipyo sa pagtatrabaho. Ang rotor ay lumiliko nang bahagyang mas mabagal kaysa sa umiikot na magnetic field, na ang pagkakaiba ng bilis ay ang slip, at ang slip ay nag-uudyok ng kasalukuyang sa rotor at gumagawa ng metalikang kuwintas. Lahat ng iba pa — presyo, panimulang pag-uugali, bilis, pagsunod — ay nagmumula sa kung paano binuo ang makina ayon sa prinsipyong iyon.

Kaya narito ang sagot sa harap. Ang mga pang-industriya na asynchronous na motor ay inuri kasama ang anim na axes: rotor construction, supply phase, efficiency class, pole count, enclosure at environment rating, at mga feature na partikular sa application gaya ng braking, variable-speed duty, multi-speed operation at explosion protection. Ayusin ang anim at ang nameplate ay nagsusulat mismo.

Ang Anim na Palakol sa Isang Sulyap

  1. Konstruksyon ng rotor - squirrel cage para sa halos lahat; sugat rotor kapag ang isang mabigat na load ay dapat magsimula nang hindi kumukuha ng malaking kasalukuyang.
  2. Bahagi ng supply — single-phase hanggang sa humigit-kumulang 2.2 kW kung saan mayroon lamang domestic supply; tatlong yugto sa itaas nito.
  3. Efficiency class — IE1 hanggang IE4 sa ilalim ng IEC 60034-30-1, na may pinakamababang antas na ipinapatupad sa EU at China.
  4. Bilang ng poste — 2, 4, 6 o 8 pole ang nagtatakda ng bilis, at ang bilis ang nagtatakda ng torque at laki ng frame.
  5. Enclosure at kapaligiran — IP rating, paraan ng paglamig, temperatura sa paligid at, sa mga mapanganib na lugar, ang Ex certificate.
  6. Mga feature ng application — brake, VFD duty, VFD plus brake, multi-speed, aluminum frame at iba pang purpose-built na variant.

Ang natitirang bahagi ng artikulong ito ay kukuha ng mga ito nang paisa-isa, dahil sa pagsasanay ang isang error sa pagtutukoy sa anumang solong axis ay sapat na upang maibalik ang motor.

Axis 1 — rotor Construction: Squirrel Cage o Wound Rotor

Ang rotor ay ang una at pinakamalaking tinidor sa kalsada. Ang rotor ng squirrel-cage ay isang stack ng mga lamination na may mga aluminum o copper bar na tumatakbo sa pamamagitan nito, short-circuited sa magkabilang dulo ng mga end ring. Walang mga brush, walang slip ring at walang elektrikal na napuputol, kaya naman ang uri ay nangingibabaw sa pangkalahatang industriya: mga bomba, bentilador, conveyor, compressor at mga kagamitan sa makina.

Ang isang wound-rotor motor ay nagdadala ng isang buong three-phase winding sa rotor at inilalabas ito sa pamamagitan ng mga slip ring, kaya ang panlabas na resistensya ay maaaring ilipat sa panahon ng pagsisimula. Gumagawa iyon ng mataas na panimulang torque sa isang kontroladong agos, kaya naman lumilitaw pa rin ang mga slip-ring machine sa mga crane, crusher, mill at mahabang heavy conveyor. Totoo ang trade-off: mga brush para inspeksyon, mga slip ring para linisin, mas malaking frame at mas mataas na presyo ng pagbili.

Kung gusto mo muna ang pinagbabatayan na teorya, ang aming paliwanag sa kung ano talaga ang three-phase asynchronous na motor naglalakad sa umiikot na field at nadulas sa simpleng wika.

Ang mga squirrel-cage at wound-rotor na motor ay kumpara sa mga punto na karaniwang nagpapasya sa isang pagbili.
Tampok Kulungan ng ardilya Rotor ng sugat (slip ring)
Disenyo ng rotor Nag-short-circuited ang mga bar sa pamamagitan ng mga end ring Three-phase winding na may mga slip ring at brush
Pagsisimula ng metalikang kuwintas Katamtaman, karaniwang humigit-kumulang dalawang beses na full-load na torque Mataas at mahimig sa pamamagitan ng panlabas na pagtutol
Simula sa kasalukuyan Humigit-kumulang anim hanggang walong beses na na-rate ang kasalukuyang sa direktang on-line na pagsisimula Maaaring hawakan malapit sa kasalukuyang na-rate
Pagpapanatili Bearings lang Ang mga brush at slip ring ay idinagdag sa mga bearings
Karaniwang tungkulin Mga bomba, bentilador, conveyor, mga kagamitan sa makina Mga crane, crusher, mill, heavy conveyor

Sa loob ng Pinaka Karaniwang Uri

Halos bawat motor na inilarawan sa artikulong ito ay sumusunod sa parehong layout: isang nakalamina na stator core na pinindot sa isang finned frame, isang three-phase winding na nakaupo sa mga stator slot, isang squirrel-cage rotor sa shaft, at isang terminal box sa tuktok ng frame.

Kahon ng terminal Mga palikpik na nagpapalamig Stator core Rotor End-view cross section
Frame, terminal box at cooling fins sa kaliwa; stator, rotor at shaft sa dulong view sa kanan.

Dalawang detalye sa larawang iyon ang nagpapasya sa karamihan ng mga argumento sa pagpili. Ang agwat ng hangin sa pagitan ng stator at rotor ay nasa ilalim ng isang milimetro sa isang 160 na frame, kaya ang pagkasira ng bearing, pagpapalihis ng baras o isang maling pagkakabit ay maaaring isara ito at sirain ang motor sa ilang minuto. At dahil ang rotor ay walang koneksyon sa kuryente sa labas, ang mga bahagi lamang na karaniwang isinusuot ay ang mga bearings.

Axis 2 — Phase ng Supply: Single-Phase o Three-Phase

Ang mga single-phase na asynchronous na motor ay simula-limitado. Sa isang bahagi ng supply ay walang umiikot na field, kaya ang pangalawang paikot-ikot, isang kapasitor o isang shading ring ay kailangang lumikha ng isa. Ang mga karaniwang uri ay split-phase, capacitor-start, capacitor-start capacitor-run, permanent split capacitor (PSC) at shaded-pole. Ang Capacitor-start ay naghahatid ng pinakamahusay na panimulang torque, ang PSC ay tumatakbo nang mas tahimik at mahusay, at ang shaded-pole ay mura at mahina, kaya naman ito ay nabubuhay pangunahin sa maliliit na fan.

Ang mga three-phase na motor ay hindi nangangailangan nito. Ang torque ay mas makinis, ang kahusayan ay mas mataas, at ang parehong frame ay naghahatid ng higit na lakas. Sa itaas ng humigit-kumulang 0.75 hanggang 1.1 kW, halos bawat pang-industriyang drive ay tatlong-phase, at ang mga single-phase na makina sa itaas ng laki na iyon ay isang angkop na produkto sa halip na isang pangunahing pagpipilian.

Axis 3 — Efficiency Class: IE1 Hanggang IE4

Ang kahusayan ay ang axis na pinakamalamang na ma-audit. Tinutukoy ng IEC 60034-30-1 ang mga klase ng kahusayan ng IE na lumalabas sa mga modernong nameplate, at ang karamihan sa mga industriyalisadong merkado ay nagpapatupad na ngayon ng pinakamababa. Sinasaklaw ng EU Regulation 2019/1781 ang karamihan ng mga bagong three-phase na motor mula 0.12 kW hanggang 1000 kW, at ang mandatoryong GB 18613-2020 ng China ay direktang nagmamapa ng mga marka nito sa mga klase ng IEC: Ang YE3 ay nasa antas ng IE3 at YE4 sa antas ng IE4. Ang praktikal na kahihinatnan ay ang isang walang tatak na IE2 na makina ay hindi na maaaring legal na mailagay sa merkado para sa karamihan ng mga tungkulin.

Full-load na kahusayan, 7.5 kW 4-poste motor (nagpapahiwatig) IE1 IE2 IE3 IE4 87.0% 88.1% 90.4% 92.4% 80% 85% 90% 95%
Ang mga indikatibong nominal na kahusayan na kinuha mula sa na-publish na mga halaga ng IEC 60034-30-1 para sa isang 7.5 kW, 4-pole, 50 Hz na motor.

Ang agwat sa pagitan ng mga klase ay mukhang maliit sa mga terminong porsyento at hindi maliit sa pera. Kunin ang parehong 7.5 kW na motor na tumatakbo nang 4,000 oras sa isang taon: sa IE2 ang mga pagkalugi ay malapit sa 1.0 kW, sa IE3 na malapit sa 0.8 kW, kaya ang arithmetic ay nagbibigay ng humigit-kumulang 850 kWh na natitipid bawat taon. Sa kabuuan ng tatlumpung motor sa isang site na isang linya ng badyet, hindi isang error sa pag-ikot. Ang aktwal na pagtitipid ay nakadepende sa load factor, kalidad ng supply at kung gaano kadalas ang makina ay talagang nasa full load.

YE4/IE4 Ultra-High-Efficiency Motors Factory YE4/IE4 Ultra-High-Efficiency Motors Factory Tingnan ang Higit Pa YE4/IE4 High-Speed Energy-Saving Induction Motor (2-poste) Tingnan ang Produkto →

Axis 4 — Ang Bilang ng Pole ang Nagpapasya sa Bilis at Torque

Ang kasabay na bilis ay sumusunod sa n = 120f/p, kaya sa 50 Hz isang 2-pol na motor ay umiikot sa 3000 rpm, isang 4-pol sa 1500, isang 6-pol sa 1000 at isang 8-poste sa 750. Sa ilalim ng pag-load ang rotor ay bumabagsak ng ilang porsyento sa likod - na ang dahilan kung bakit ang 5 Hz na pangalan ay kadalasang nahuhulog sa likod - iyon ang dahilan kung bakit ang 5 Hz na pangalan ay kadalasang nasa likod. bumabasa ng 1450 rpm sa halip na 1500. Sa 60 Hz ang parehong mga motor ay tumatakbo nang halos 20 porsiyentong mas mabilis.

Na-rate ang full-load na bilis sa 50 Hz (rpm) 2900 1450 965 725 2-pole 4-pole 6-poste 8-pole
Karaniwang na-rate na bilis para sa mga bilang ng apat na poste sa 50 Hz; nag-iiba ang slip sa laki at pagkarga ng frame.

Ang mga pole ay talagang isang torque decision. Ang mas kaunting mga poste ay nangangahulugan ng higit na bilis, isang mas maliit na frame at mas kaunting metalikang kuwintas sa bawat yunit ng laki; ang mas maraming pole ay nangangahulugan ng mas mababang bilis at mas mataas na torque na walang gearbox, na nababagay sa direct-driven na mga mixer, crusher at mabagal na conveyor. Kung saan ang pinapatakbo na kagamitan ay nangangailangan ng dalawang nakapirming bilis - isang mixer sa isang mabilis at isang mabagal na recipe, halimbawa - isang dalawang-bilis o apat na bilis na motor ay maaaring palitan ang isang gearbox o isang variable-frequency na drive nang buo.

Axis 5 — Enclosure, Paglamig at Pag-uuri ng Lugar

Ang dalawang motor na may magkaparehong data ng kuryente ay maaaring maging ganap na magkaibang mga produkto kapag ang kapaligiran ay isinasaalang-alang. Ang IP code sa IEC 60529 ay sumasaklaw sa proteksyon sa pagpasok: Ang IP55 ay ang ordinaryong pang-industriya na default, at hindi ito makakaligtas sa isang regular na paghuhugas o isang salt-laden coastal atmosphere, kung saan ang IP56 o IP65 at mga corrosion-resistant finish ay ang makatotohanang panimulang punto. Mahalaga rin ang paraan ng pagpapalamig — ang isang ganap na nakapaloob na fan-cooled na makina ay kumikilos na ibang-iba mula sa bukas o isang pipe-ventilated.

Ang ambient at altitude ay ang tahimik na specification traps. Ipinapalagay ng mga karaniwang rating na 40 degrees Celsius ang kapaligiran at 1,000 metro ang taas; alinman sa itaas, ang motor ay dapat na derated o tinukoy na may mas mataas na klase ng pagkakabukod, at ang pagbili ng susunod na laki ng frame ay kadalasang mas mura kaysa sa pagpapalit ng paikot-ikot pagkatapos ng labingwalong buwan.

Ang mga mapanganib na lugar ay isang hiwalay na legal na rehimen sa halip na isang pagpipilian sa estilo. Sa isang kapaligiran ng gas ng Zone 1 o Zone 2 isang karaniwang TEFC motor ay hindi katanggap-tanggap, gaano man ito kahusay na binuo; ang sertipikasyon ay kailangang tumugma sa zone, sa pangkat ng gas at sa klase ng temperatura. Ang mga flameproof na disenyo tulad ng YBX3 series ay may rating na Ex d IIC T4 Gb, at ang parehong logic ay nalalapat sa nasusunog na alikabok, kung saan ang nauugnay na konsepto ng proteksyon ay naiiba.

YBX3 Explosion-Proof Motors Factory YBX3 Explosion-Proof Motors Factory Tingnan ang Higit Pa YBX3 High-Speed Explosion-Proof Induction Motor (2-pole) Tingnan ang Produkto →

Axis 6 — Mga Variant na Partikular sa Application

Kapag naayos na ang unang limang palakol, malulutas ng isang maliit na grupo ng mga variant na ginawa ng layunin ang mga problema na hindi kayang gawin ng isang motor na pangkalahatang layunin.

  • Electromagnetic brake motors: isang spring-applied, electrically release na preno ang humahawak sa load kapag tinanggal ang kuryente, para sa mga conveyor, hoist, packaging lines, door drive at machine tool na dapat huminto sa isang kilalang posisyon.
  • Variable-frequency motors: windings na may inverter-grade insulation at independently driven cooling fan, kaya ang motor ay maaaring tumakbo sa mababang bilis sa ilalim ng pare-pareho ang torque nang hindi niluluto mismo.
  • Variable-frequency motors na may preno: kontrol sa bilis at paghawak ng torque sa isang frame, ginagamit para sa pag-index ng mga conveyor at mabilis na pagpoposisyon ng mga gawain.
  • Multi-speed motors: dalawa o apat na discrete speeds mula sa isang makina, na walang drive, walang harmonics at walang dagdag na panel space — isang maayos na sagot para sa paghahalo, fan staging at machine-tool spindles.
  • Aluminum-shell motors: mas magaan, na may mas mahusay na pag-alis ng init at isang compact na sobre, sikat sa OEM equipment kung saan ang bigat at mounting space ay masikip.
YEJ2 Electromagnetic Brake Motors OEM Factory Pabrika ng OEM ng YEJ2 Electromagnetic Brake Motors Tingnan ang Higit Pa YEJ2 High-Cycle Quick-Stop Brake Motor (2-pole) Tingnan ang Produkto →

Ang Pangunahing Pamilya Magkatabi

Ang mga pangalan ng serye sa isang quotation ay karaniwang shorthand para sa kumbinasyon ng anim na axes. Ang talahanayang ito ay nagmamapa sa mga karaniwang pamilya sa tungkulin na idinisenyo ng bawat isa.

Karaniwang three-phase asynchronous na mga pamilya ng motor, ang kanilang tampok na pagtukoy at ang tungkuling nababagay sa kanila.
Pamilya Pangunahing tampok Karaniwang tungkulin
YE3 / IE3 Mataas na kahusayan, karaniwang at aluminyo na mga bersyon ng shell Pangkalahatang industriya, bomba, tagahanga, compressor
YE4 / IE4 Napakataas na kahusayan Patuloy na tungkulin kung saan nangingibabaw ang gastos sa enerhiya
YBX3 Hindi tinatablan ng apoy ang konstruksiyon Zone 1 at Zone 2 gas na lugar, nasusunog na alikabok
YEJ2 Electromagnetic spring-apply na preno Paghawak, paghinto at pagpoposisyon
YVF2 Inverter-duty winding at cooling Constant-torque speed control
YVFEJ2 Inverter duty plus brake Pag-index at mabilis na pagpoposisyon
YD2 Dalawa o apat na discrete na bilis Paghahalo, pagtatanghal ng fan, mga kagamitan sa makina

Pagtutugma ng Uri sa Tunay na Pagkarga

  1. Ilarawan ang kurba ng pagkarga: pare-pareho ang metalikang kuwintas, variable na metalikang kuwintas o pare-parehong kapangyarihan, at ang panimulang torque na kinakailangan kaugnay ng buong pagkarga.
  2. Suriin ang panimulang kundisyon: direct-on-line, star-delta o soft start, magsisimula kada oras, at kung gaano karaming kasalukuyang ang maihahatid ng supply.
  3. Ayusin ang bilis: direct drive o gearbox, 2, 4, 6 o 8 pole, at kung ang dalawang fixed speed ay magiging mas matipid kaysa sa isang drive.
  4. Ayusin ang kapaligiran: IP rating, ambient temperature, altitude, indoor o outdoor, corrosion exposure at hazardous zone.
  5. Ayusin ang pagsunod: ang minimum na klase ng kahusayan na kinakailangan sa patutunguhang merkado, kasama ang anumang sertipikasyon na hinihingi ng insurer ng end user.
  6. Ayusin ang mekanikal na interface: mounting arrangement, laki ng frame, mga sukat ng baras, direksyon ng pag-ikot at posisyon ng terminal box.
  7. Pagkatapos lamang magdagdag ng mga feature: brake, encoder, thermistors, space heater, at kumpirmasyon na ang motor ay tunay na inverter-rated kung ang isang drive ay kakabit.

Karamihan sa mga hindi pagkakaunawaan sa pagbili ay nagbabalik sa isa sa anim na palakol na iniiwan sa pagkakataon — kadalasan ang rating ng kapaligiran o ang bilang ng poste, dahil pareho silang mukhang mga detalye hanggang ang motor ay nasa site. Ilagay ang klase ng kahusayan, bilang ng poste, rating ng IP, pag-aayos ng pag-mount at paraan ng pagsisimula nang nakasulat bago ibigay ang quotation, at malinaw na sabihin kung ang isang variable-frequency drive ay maikokonekta.

Kung hindi karaniwan ang duty point, ipadala ang data ng pag-load kasama ang pagtatanong sa halip na pumili ng laki ng frame mula sa isang talahanayan ng catalog. Kukumpirmahin ng aming mga inhinyero ang uri, ang frame at ang mounting bago ang anumang bagay ay binuo — makipag-usap sa aming koponan tungkol sa iyong aplikasyon at babalik kami na may dalang partikular na rekomendasyon sa halip na isang pangalan ng pamilya.

Mga Madalas Itanong

Q1. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang asynchronous na motor at isang induction motor?

Inilalarawan nila ang parehong makina mula sa dalawang anggulo. Ipinapaliwanag ng "induction motor" kung paano ginagawa ang rotor current, sa pamamagitan ng induction mula sa stator field. Inilalarawan ng "Asynchronous motor" ang kahihinatnan: ang rotor ay dapat tumakbo nang mas mabagal kaysa sa field, kung hindi, walang induction na magaganap. Ang squirrel-cage at wound-rotor AC motors ay parehong induction motor at parehong asynchronous na motor.

Q2. Aling asynchronous na motor ang pinakamainam para sa isang pump o HVAC duty?

Isang three-phase squirrel-cage motor: TEFC, IP55, 2-pole o 4-pole, at kahusayan ng IE3 o IE4. Tukuyin ang isang inverter-duty winding kung ang pump ay makokontrol sa bilis sa halip na i-on at off. Ang mga tampok na brake o explosion-proof ay dapat lamang idagdag kapag talagang kailangan ng site ang mga ito.

Q3. Ano ang ibig sabihin ng IE2, IE3 at IE4 sa isang nameplate ng motor?

Ang mga ito ay ang mga internasyonal na klase ng kahusayan na tinukoy sa IEC 60034-30-1. Ang IE3 ay ang kasalukuyang mandatoryong minimum para sa karamihan ng mga bagong pang-industriya na motor sa EU at China, at ang IE4 ang susunod na hakbang. Ang mas mataas na klase ay nangangahulugan ng mas mababang pagkalugi, mas mataas na presyo ng pagbili at mas mababang gastos sa pagpapatakbo sa buong buhay ng makina.

Q4. Paano ako pipili sa pagitan ng 2-pol, 4-pol at 6-pol na motor?

Pumili sa pamamagitan ng bilis at metalikang kuwintas. Sa 50 Hz, ang isang 2-pol ay tumatakbo malapit sa 2900 rpm, isang 4 na poste malapit sa 1450, isang 6 na poste na malapit sa 965 at isang 8-polyo malapit sa 725. Piliin ang pinakamabilis na opsyon na maaaring tanggapin ng hinimok na kagamitan — ang frame ay mas maliit at mas mura — at lumipat sa mas maraming pole kapag kailangan mo ng torque ng gear sa mababang bilis o gearbox.

Q5. Kailan kailangang maging explosion-proof ang isang asynchronous na motor?

Sa tuwing ilalagay ito sa isang classified na lugar, tulad ng Zone 1 o Zone 2 para sa gas o Zone 21 at 22 para sa nasusunog na alikabok. Ang motor ay dapat magdala ng isang sertipiko na tumutugma sa zone, gas group at klase ng temperatura. Ang isang karaniwang IP55 TEFC motor ay hindi isang kapalit, kahit na ito ay pisikal na magkapareho sa laki.

Q6. Maaari bang tumakbo ang isang karaniwang asynchronous na motor sa isang VFD?

Sa o malapit sa na-rate na bilis, na may maikling cable run, maraming mga karaniwang motor ang nakayanan. Ang problema ay pare-pareho ang torque na operasyon sa mababang bilis: ang shaft-mount fan ay bumagal sa rotor, kaya ang paikot-ikot na overheats, at ang paglipat ng inverter ay nagdaragdag ng stress ng boltahe sa pagkakabukod. Para sa tungkuling iyon, tukuyin ang VFD motor na may hiwalay na cooling at inverter-grade insulation.


CUSTOMIZED SERVICE  CUSTOMIZED SERVICE  CUSTOMIZED SERVICE  CUSTOMIZED SERVICE 
CUSTOMIZED SERVICE  CUSTOMIZED SERVICE  CUSTOMIZED SERVICE  CUSTOMIZED SERVICE