Bahay / Balita / Balita sa Industriya / Ano ang isang three-phase asynchronous na motor?

Ano ang isang three-phase asynchronous na motor?

Ano ang Three-Phase Asynchronous Motor

A tatlong-phase na asynchronous na motor ay isang AC machine na ginagawa ang tatlong-phase na elektrikal na kapangyarihan sa umiikot na mekanikal na kapangyarihan sa pamamagitan ng electromagnetic induction sa halip na sa pamamagitan ng direktang koneksyon sa kuryente sa rotor. Ang isang umiikot na magnetic field ay ginawa sa stator windings, at ang patlang na ito ay nag-uudyok ng kasalukuyang sa rotor bar, na kung saan ay bumubuo ng metalikang kuwintas. Ang bilis ng roto ay palaging sumusunod sa bilis ng umiikot na field sa pamamagitan ng isang maliit na margin na tinatawag na slip, na kung bakit ang makina na ito ay kilala rin bilang isang tatlong phase induction motor .

Dahil hindi ito nangangailangan ng mga brush, walang panlabas na rotor excitation, at walang capacitor na magsisimula, ang three-phase asynchronous na motor ay naging pamantayan. tatlong yugto ng de-koryenteng motor para sa mga pabrika, pagawaan at mga utility plant. Ang mga karaniwang hanay ng produkto ay sumasaklaw mula sa maliliit na fractional unit na humigit-kumulang 0.09 kW hanggang sa malalaking sukat ng frame na humigit-kumulang 375 kW, na may 2, 4, 6 at 8-poste na paikot-ikot na mga opsyon na sumasaklaw sa lahat mula sa high-speed light-load na fan hanggang sa mababang bilis na heavy-load conveyor. Ang mga pabahay ay karaniwang ginagawa mula sa high-strength na cast iron o magaan na aluminyo na haluang metal, na ipinares sa Class F insulation at isang IP55 na proteksyon rating para sa alikabok at light water exposure.

Sa madaling salita, kapag may naghanap ng a 3 phase induction motor or a tatlong phase AC motor , halos palaging inilalarawan nila ang parehong pamilya ng mga makina. Ang natitirang mga seksyon sa ibaba ay nagtuturo sa kung paano ito gumagana, kung saan ito ginawa, kung paano basahin ang data plate nito, at kung paano sukatin nang tama ang isa para sa isang partikular na trabaho.

Paano Gumagana ang Three-Phase Asynchronous Motor

Umiikot na Magnetic Field

Tatlong magkakahiwalay na paikot-ikot na grupo ay inilalagay sa 120 electrical degrees sa loob ng stator. Kapag ang tatlong-phase na kasalukuyang dumadaloy sa kanila sa pagkakasunud-sunod, ang pinagsamang magnetic field ay hindi mananatiling nakapirmi sa isang lugar — umiikot ito sa loob ng stator bore sa bilis na kilala bilang kasabay na bilis. Ang kasabay na bilis ay nakasalalay lamang sa dalas ng supply at ang bilang ng mga pole na nasugatan sa stator, kasunod ng relasyon Ns = 120 x f / P, kung saan ang f ay frequency sa hertz at P ay ang bilang ng poste.

Pagbuo ng Slip at Torque

Ang mga rotor bar ay nakaupo sa loob ng rotating field na ito ngunit hindi pisikal na konektado sa power supply. Habang lumalampas ang field sa rotor, nag-uudyok ito ng boltahe at kasalukuyang sa mga rotor bar, at ang induced current na iyon ay gumagawa ng sarili nitong magnetic field. Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng stator field at ng induced rotor field ay lumilikha ng torque na nag-drag sa rotor sa paligid, ngunit ang rotor ay hindi kailanman makakahabol sa field - kung ito ay nangyari, walang kamag-anak na paggalaw ang mananatili upang mag-udyok ng kasalukuyang sa unang lugar. Ang speed gap na ito, karaniwang isang maliit na porsyento ng kasabay na bilis sa ilalim ng normal na pagkarga, ay ang slip na tumutukoy sa isang asynchronous (induction) na makina.

Panimulang Pag-uugali

Hindi tulad ng isang single-phase na disenyo, ang isang three-phase na asynchronous na motor ay gumagawa ng isang tunay na umiikot na patlang mula sa sandaling ang kapangyarihan ay inilapat, kaya ito ay likas na nagsisimula sa sarili at hindi nakasalalay sa isang panimulang kapasitor o pandiwang pantulong na paikot-ikot. Ito ay isang dahilan kung bakit ang isang three-phase induction motor ay karaniwang mas gusto kapag ang laki ng load o duty cycle ay lumaki nang lampas sa kung ano ang kayang hawakan ng isang maliit na single-phase unit nang kumportable.

Mga Pangunahing Bahagi ng Structural

Ang bawat three-phase na asynchronous na motor ay binuo mula sa isang maliit na hanay ng mga bahagi na umuulit sa mga laki ng frame, mula sa isang compact na aluminum-housed unit hanggang sa isang malaking cast-iron na pang-industriya na tatlong phase na motor. Ang ilustrasyon sa ibaba ay may label sa mga pangunahing seksyon na isinangguni sa mga kasunod na paglalarawan.

Stator Frame Rotor Shaft Kahon ng Terminal Pabalat ng Cooling Fan End Shield Bearing Housing

Pinasimpleng structural layout ng isang tipikal na three phase asynchronous na motor frame

Pagpupulong ng Stator

Ang stator ay isang stack ng manipis na silicon-steel laminations na pinindot sa isang cast iron o aluminum alloy frame, na may mga copper winding coils na ipinasok sa mga puwang sa paligid ng inner bore. Nililimitahan ng lamination stack ang mga eddy current losses, habang ang frame mismo ang nagbibigay sa motor ng mekanikal nitong lakas at sa mounting surface nito.

Pagpupulong ng rotor

Karamihan sa mga pang-industriya na unit ay gumagamit ng squirrel-cage rotor, kung saan ang mga aluminum o copper bar ay inihahagis sa isang laminated rotor core at short-circuited sa magkabilang dulo ng mga end ring. Ang disenyo na ito ay walang windings upang i-insulate at walang slip ring upang mapanatili, na kung saan ay isang pangunahing dahilan ng tatlong phase induction motor ay itinuturing na simple upang panatilihing tumatakbo para sa mahabang panahon.

Enclosure at Cooling System

Ang isang panlabas na fan na naka-mount sa non-drive na dulo ay humihila ng hangin sa mga ribed na palikpik sa ibabaw ng frame, na pinapanatili ang paikot-ikot na temperatura sa loob ng Class F na limitasyon ng pagkakabukod. Hinahawakan ng mga end shield ang mga bearings sa lugar at panatilihing nakasentro ang rotor sa loob ng stator bore, habang ang terminal box ay nagbibigay ng selyadong koneksyon point para sa mga papasok na supply cable.

Configuration ng Pole at Mga Opsyon sa Bilis

Ang bilang ng poste ay isa sa mga unang pagpipilian na gagawin kapag naghahambing ng isang three-phase na de-koryenteng motor para sa isang partikular na aplikasyon, dahil inaayos nito ang bilis ng pagpapatakbo ng base bago idagdag ang anumang gearbox o drive. Sa isang 50 Hz supply, ang kasabay na bilis para sa mga karaniwang bilang ng poste ay ipinapakita sa ibaba.

2-poste 3000 rpm 4-poste 1500 rpm 6-poste 1000 rpm 8-poste 750 rpm

Kasabay na bilis ayon sa bilang ng poste sa 50 hertz supply frequency

Karaniwang tungkulin na tumugma sa bawat configuration ng poste
Bilang ng Pole Kasabay na Bilis Karaniwang Tungkulin
2-poste 3000 rpm Mga sapatos na pangbabae, mga high-speed na tagahanga, mga compressor
4-poste 1500 rpm Pangkalahatang mga tool sa makina, conveyor
6-poste 1000 rpm Mas malalaking fan, mixer, low-speed drive
8-poste 750 rpm Malakas na pagkarga, mababang bilis ng paghahatid

Mga Klase sa Kahusayan: IE3 at IE4 Ipinaliwanag

Inilalarawan ng mga label ng efficiency class kung gaano karaming electrical input ang nawawala bilang init sa halip na maging shaft power. Ang sukat ng pagbibigay ng pangalan ay tumatakbo mula sa IE1 hanggang IE4, na ang bawat hakbang ay kumakatawan sa karagdagang pagbawas sa mga pagkalugi sa pamamagitan ng mas mahusay na lamination steel, mas makapal na tansong konduktor, at mas mahigpit na mga puwang ng hangin. An IE3 tatlong yugto ng motor nakaupo sa premium na banda ng sukat na ito, habang ang isang IE4 tatlong yugto ng motor isang hakbang sa itaas nito, na naglalayon sa mga application na tuluy-tuloy na tungkulin kung saan ang mga oras ng pagpapatakbo ay sapat na mataas na ang mas mababang pagkalugi ay nagsasalin sa isang makabuluhang pagbawas sa nasayang na enerhiya sa buong buhay ng makina.

IE1 IE2 IE3 IE4 Relatibong index ng kahusayan

Mapaglarawang paghahambing ng relatibong pag-unlad ng kahusayan sa mga klase; ang aktwal na mga numero ay nag-iiba ayon sa output power at bilang ng poste

Sa pagsasagawa, ang klase na kailangan ay depende sa running pattern. Ang isang motor na gumagana lamang ng ilang oras sa isang linggo ay hindi karaniwang nagbibigay-katwiran sa paghabol sa pinakamataas na klase na magagamit, habang ang isang motor na patuloy na tumatakbo sa isang fan, pump o compressor line ay isang malakas na kandidato para sa IE3 o IE4 band dahil ang mga naipon na oras ay nagpapalaki ng kahit isang maliit na porsyento ng pagkakaiba sa mga pagkalugi.

Mga Katangian ng Pagganap sa Buong Saklaw ng Pag-load

Ang kahusayan at power factor para sa isang three-phase induction motor ay hindi mga nakapirming numero; gumagalaw sila sa kung gaano kabigat ang pagkarga ng motor kaugnay ng na-rate na output nito. Ang pangkalahatang hugis ng relasyon na ito ay pare-pareho sa buong pamilya ng produkto, kahit na ang eksaktong mga numero ay nagbabago sa laki ng frame.

25% 50% 75% 100% 125% 78 85 89 Magkarga

Karaniwang hugis ng kurba ng kahusayan laban sa porsyento ng pagkarga ng na-rate na output

Ang kahusayan sa pangkalahatan ay mabilis na umakyat habang ang load ay tumataas mula sa isang magaan na bahagyang pagkarga, umabot sa isang malawak na rurok sa isang lugar sa pagitan ng humigit-kumulang pitumpu't lima at isang daang porsyento ng na-rate na output, at pagkatapos ay bahagyang bumabalik sa sobrang karga. Ito ang dahilan kung bakit ang pag-size ng isang motor para tumakbo malapit sa na-rate na punto nito, sa halip na malalim na underload, ay may posibilidad na magbigay ng mas matatag na kahusayan at power factor sa isang shift.

Mga Materyales sa Pabahay at Mga Rating ng Proteksyon

Ang materyal ng frame ay nakakaapekto sa bigat, pagkawala ng init at pag-mount ng tigas. Ang parehong cast iron at aluminum alloy na housing ay nananatiling karaniwan sa pang-industriya na three-phase motor market, at ang tamang pagpipilian ay kadalasang bumababa sa balanse sa pagitan ng timbang at thermal mass na kailangan ng isang partikular na pag-install.

Cast iron kumpara sa mga katangian ng pabahay ng aluminyo haluang metal
Katangian Cast Iron Housing Aluminum Alloy Housing
Kamag-anak na timbang Mas mabigat Mas magaan
Pagwawaldas ng init Mataas na thermal mass Mas mabilis na paglamig sa ibabaw
Karaniwang saklaw ng frame Kalagitnaan hanggang malalaking sukat ng frame Maliit hanggang kalagitnaan ng laki ng frame
Karaniwang setting Patuloy na mabigat na tungkuling pang-industriya Pangkalahatang layunin at mobile na kagamitan

Anuman ang housing material, ang winding system mismo ay karaniwang ginagawa sa Class F insulation, na nagbibigay ng margin laban sa pagtaas ng temperatura sa panahon ng pagsisimula at panandaliang overload, habang ang isang IP55 na rating ay nagpapanatili ng alikabok at nakadirekta na mga jet ng tubig mula sa mga panloob na windings sa workshop at panlabas na katabi na mga setting.

Three-Phase versus Single-Phase Motors

Maraming mga mamimili na nagsasaliksik ng isang three-phase asynchronous na motor ay aktwal na inihahambing ito laban sa isang solong-phase na alternatibo para sa isang borderline na aplikasyon. Ang paghahambing ng radar sa ibaba ay naglinya ng anim na praktikal na katangian na magkatabi.

Pagsisimula ng Torque Kahusayan Sukat sa Power Kakinisan Pagpapanatili Kaangkupan

Ang asul na lugar ay kumakatawan sa isang three-phase na asynchronous na motor, ang orange na lugar ay kumakatawan sa isang maihahambing na single-phase na motor, sa isang illustrative relative scale

Dahil nagsisimula ito sa isang tunay na rotating field, ang isang three-phase asynchronous na motor ay may posibilidad na maghatid ng mas malakas na panimulang torque sa bawat yunit ng laki ng frame, kasama ang steady running efficiency sa rated load. Ang isang single-phase na motor ay maaari pa ring maging isang makatwirang akma para sa magaan na residential o maliit na mga tool sa pagawaan kung saan ang tatlong-phase na supply ay hindi magagamit, ngunit kapag ang load, duty cycle o torque demand ay umakyat, ang isang three-phase AC motor ay karaniwang ang mas praktikal na ruta para sa tuluy-tuloy na serbisyong pang-industriya.

Mga Karaniwang Aplikasyon sa Mga Industriya

Ang kumbinasyon ng isang malawak na hanay ng kapangyarihan, maraming mga opsyon sa poste at masungit na konstruksyon ang dahilan kung bakit nagpapakita ang isang three-phase induction motor sa malawak na saklaw ng mga uri ng kagamitan.

  • Mga fan at blower sa bentilasyon at proseso ng mga linya ng paglamig
  • Centrifugal at positive displacement pump para sa mga circuit ng tubig, kemikal at HVAC
  • Air compressors para sa pneumatic tool at proseso ng air system
  • Belt at roller conveyor sa mga material handling lines
  • Pangkalahatang-purpose machine tool tulad ng lathes, mill at grinder
  • Mga kagamitan sa pagmimina, petrochemical at port handling, kasama ang explosion-proof na mga variant para sa mga mapanganib na zone
  • Tela at makinarya sa pag-imprenta na nangangailangan ng matatag, tuluy-tuloy na pag-ikot

Sa kabuuan ng pagmamanupaktura, enerhiya, pagmimina, konstruksyon, tela, pag-imprenta at makinarya sa daungan, ang pangunahing kinakailangan ay halos pareho: isang maaasahang pang-industriya na tatlong yugto na motor na maaaring tumakbo nang mahabang panahon na may mga predictable na pangangailangan sa pagpapanatili sa halip na madalas na hindi planadong paghinto.

Mga Espesyal na Variant para sa Mga Demanding Environment

Multi-Speed Windings

Ang ilang mga application ay nangangailangan ng higit sa isang nakapirming bilis mula sa isang frame. Ang multi-step speed windings ay nagbibigay-daan sa isang motor na muling maiugnay sa pagitan ng dalawa o higit pang bilang ng poste, na nagbibigay ng magaspang ngunit maaasahang paraan upang ilipat ang bilis nang walang hiwalay na variable-frequency drive.

Mga Electromagnetic Brake Motors

Kung saan ang isang load ay dapat huminto at humawak ng posisyon nang mabilis, tulad ng sa mga hoist o indexing table, isang pinagsamang electromagnetic brake ang nag-clamp sa shaft sa sandaling maalis ang kuryente, pinaikli ang baybayin ng baybayin at pinapabuti ang katumpakan ng pagpoposisyon.

Mga Motor na Tugma sa Variable-Frequency

Ang pagpapares ng three-phase asynchronous na motor na may variable-frequency drive ay nagbibigay-daan sa bilis na maayos na maisaayos sa isang malawak na hanay, na karaniwan sa mga fan, pump at conveyor kung saan ang daloy o throughput ay kailangang subaybayan ang pagbabago ng demand sa proseso sa halip na tumakbo sa isang nakapirming bilis.

Mga Motor na Panlaban sa Pagsabog

Para sa pagmimina ng karbon, petrochemical at iba pang mga pag-install sa lugar na mapanganib, ang mga explosion-proof na enclosure ay naglalaman ng anumang panloob na arcing o sparking upang hindi ito makapag-apoy sa nakapalibot na nasusunog na gas o alikabok, na nagpapahintulot sa isang three-phase na de-kuryenteng motor na gumana nang ligtas sa mga zone kung saan ang karaniwang bukas na enclosure ay hindi angkop.

Paano Pumili ng Three-Phase Asynchronous Motor

Ang pagtatrabaho sa pamamagitan ng sumusunod na pagkakasunud-sunod ay karaniwang nagpapaliit sa field nang mabilis, kung ang target ay isang maliit na aluminum-housed unit o isang malaking cast-iron na pang-industriya na tatlong bahagi na motor.

  1. Tukuyin ang hinihimok na uri ng pagkarga — pare-pareho ang torque tulad ng conveyor, variable na torque tulad ng fan o pump, o high-inertia na nagsisimula tulad ng crusher.
  2. Kalkulahin ang kinakailangang shaft power mula sa torque ng load at target na bilis, pagkatapos ay magdagdag ng margin para sa mga kondisyon ng pagsisimula at peak sa halip na eksaktong sukat sa average na running point.
  3. Pumili ng bilang ng poste na malapit sa nais na bilis ng output na may pinakamaliit na praktikal na gearbox o pulley ratio.
  4. Itugma ang housing material at IP rating sa kapaligiran — maalikabok, mamasa o panlabas na katabi na mga setting ay tumatawag para sa buong antas ng proteksyon ng IP55 bilang baseline.
  5. Magpasya kung ang isang karaniwang tungkulin, variable-frequency na katugma, preno, o explosion-proof na variant ay akma sa operating context.
  6. Kumpirmahin ang mounting type, shaft diameter at terminal box orientation laban sa umiiral na frame o skid bago i-finalize ang order.

Kinakalkula ang Tinatayang Sukat ng Motor

Ang isang simpleng panimulang formula para sa tatlong-phase na kapangyarihan ay P (kW) = (root three x V x I x power factor x efficiency) / 1000, gamit ang line voltage V at line current I. Para sa isang kilalang mekanikal na load, ang shaft power sa kW ay maaari ding tantyahin mula sa torque at bilis bilang P = (Torque sa Nm x Speed sa rpm) / 9550 na may makatwirang pagsisimula ng margin pataas na rating pataas.

Pagtutugma ng Horsepower sa Trabaho

Inilalarawan ng horsepower at kilowatts ang parehong output gamit ang iba't ibang unit, na nauugnay sa humigit-kumulang 1 hp = 0.746 kW. Sa halip na pumili ng isang horsepower figure sa paghihiwalay, nakakatulong itong magtrabaho nang paatras mula sa data ng manufacturer ng hinimok na kagamitan o sinusukat ang kasalukuyang tumatakbo, dahil ang isang maliit na laki ng motor ay tatakbo nang mainit sa ilalim ng normal na load habang ang isang sobrang laki ay nagdadala ng hindi kinakailangang timbang at isang mas mababang operating power factor sa bahagyang pagkarga.

Mga Tip sa Pagpapanatili para sa Pangmatagalang Pagkakaaasahan

Ang isang three-phase induction motor ay mekanikal na simple, ngunit ang isang maikling gawain ay napupunta pa rin sa isang mahabang paraan patungo sa pagpapanatiling mahuhulaan ang mga oras ng pagtakbo.

  • Panatilihing walang naipon na alikabok ang takip ng cooling fan at frame fins para hindi mapaghihigpitan ang airflow sa housing
  • Suriin ang kondisyon ng bearing grease sa isang nakatakdang pagitan batay sa mga oras ng pagtakbo at temperatura ng kapaligiran
  • Subaybayan ang panginginig ng boses at hindi pangkaraniwang ingay, na kadalasang nagpapahiwatig ng pagkasira o hindi pagkakapantay-pantay bago mangyari ang isang pagkabigo
  • Pana-panahong suriin ang mga koneksyon sa terminal box para sa pagkaluwag o pagpasok ng kahalumigmigan
  • Iwasang patakbuhin ang motor na medyo kulang sa kargada sa loob ng mahabang panahon, dahil maaari nitong mapababa ang operating power factor
  • Panatilihin ang ambient operating temperature sa loob ng rating sa nameplate, lalo na para sa mga motor na naka-install sa mga nakakulong na silid

Ang pagsunod sa isang simpleng iskedyul na tulad nito ay may posibilidad na pahabain ang praktikal na buhay ng serbisyo ng isang three-phase AC motor na higit pa kaysa sa pagre-react lamang pagkatapos lumitaw ang isang pagkakamali.

Mga Madalas Itanong

Q1. Ano ang isang three-phase asynchronous na motor

Ito ay isang AC motor na gumagamit ng umiikot na magnetic field sa stator upang mag-udyok ng kasalukuyang sa rotor, na lumilikha ng metalikang kuwintas nang walang direktang koneksyon sa kuryente sa rotor mismo.

Q2. Paano gumagana ang isang three-phase induction motor

Ang tatlong-phase na kasalukuyang sa windings ng stator ay gumagawa ng isang umiikot na patlang; ang patlang na ito ay nag-uudyok ng kasalukuyang sa mga rotor bar, at ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng dalawang patlang ay lumiliko sa baras.

Q3. Ano ang pagkakaiba sa pagitan ng isang asynchronous na motor at isang induction motor

Inilalarawan nila ang parehong makina. Ang Asynchronous ay tumutukoy sa bilis ng rotor na nahuhuli sa bilis ng field, habang ang induction ay tumutukoy sa kung paano naaabot ng kasalukuyang ang rotor, sa pamamagitan ng induction sa halip na isang direktang koneksyon.

Q4. Ano ang mga pakinabang ng isang three-phase induction motor

Simpleng squirrel-cage construction, self-starting na walang capacitor, steady running speed sa ilalim ng iba't ibang load, at malawak na available power range mula fractional kilowatts hanggang sa daan-daang kilowatts.

Q5. Ano ang ginagamit ng tatlong phase na motor

Mga fan, pump, compressor, conveyor, machine tool, at pangkalahatang kagamitang pang-industriya sa mga setting ng pagmamanupaktura, enerhiya, pagmimina, tela at port handling.

Q6. Paano ako pipili ng three-phase induction motor

Magsimula sa driven load type at kinakailangang bilis, laki ng shaft power na may panimulang margin, pagkatapos ay itugma ang bilang ng poste, housing at proteksyon rating sa installation environment.

Q7. Paano ko kalkulahin ang laki ng motor na kailangan ko

Tantyahin ang lakas ng shaft mula sa load torque at bilis gamit ang P katumbas ng torque times speed na hinati ng 9550, pagkatapos ay i-round up sa pinakamalapit na standard frame rating na may makatwirang margin.

Q8. Paano ako pipili ng lakas-kabayo ng motor

Gumana mula sa aktwal na kinakailangan ng lakas ng hinimok na kagamitan sa halip na hulaan, ang pag-convert sa pagitan ng horsepower at kilowatts gamit ang humigit-kumulang 1 hp ay katumbas ng 0.746 kW.

Q9. Ilang poste dapat ang motor ko

Piliin ang bilang ng poste na ang kasabay na bilis ay pinakamalapit sa nais na bilis ng output, dahil sa pangkalahatan ay binabawasan nito ang laki ng anumang karagdagang gearbox o pulley reduction na kinakailangan.

Q10. Anong maintenance ang kailangan ng three phase motor

Sinasaklaw ng regular na atensyon sa paglamig ng airflow, bearing lubrication, vibration level, at terminal box connections ang karamihan sa kung ano ang nagpapanatiling maaasahan sa paggana ng unit sa paglipas ng panahon.


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