AC motorok, aszinkron motorok SEW-EURODRIVE

Háromfázisú motorokhoz készült moduláris rendszerünk lehetővé teszi, hogy több millió hajtáskombinációval rendelkezzen. És ez világszerte: mivel a háromfázisú motorok az IE4-ig minden hatékonysági osztálynak megfelelnek, és 0,09 kW és 225 kW közötti teljesítménytartományt fednek le. A fékek, jeladók, csatlakozók, külső ventilátorok, speciális bevonatok és festékek széles választékából a moduláris rendszer a megfelelő meghajtást kínálja.

aszinkron

Mi a háromfázisú motor?

Az indukciós gépek csoportjába olyan elektromos gépek tartoznak, amelyek működési módja az állórész és a rotor közötti légrésen alapul forgó mágneses mező alapul. A legfontosabb és leggyakrabban használt gép ebben a csoportban az aszinkron háromfázisú indukciós motor, mókusketrec rotor formájában. Ezt a következő jellemzők jellemzik:

  • egyszerű és robusztus szerkezet
  • nagy működési biztonság
  • alacsony karbantartási igényű üzemeltetés
  • alacsony ár

Az elektromos hajtástechnikában általában a következő villanymotorokat használják:

  • aszinkron háromfázisú motorok (mókusketrec rotor, csúszógyűrűs rotor, forgó mező mágnes)
  • aszinkron egyfázisú váltakozó áramú motorok
  • aszinkron vagy szinkron szervomotorok
  • DC motorok

Mivel a sebessége Háromfázisú motorok A frekvenciaváltókkal jobb, könnyebb és kevésbé karbantartásmentes az egyenáramú motorok vezérlése és a veszteség Háromfázisú motorok csúszógyűrűkkel egyre fontosabb. A háromfázisú aszinkron motorok más típusainak kevés jelentősége van a hajtástechnikában. Ezért itt nem adunk részletesebb leírást.

Ha elektromos motort kombinál, például egyet Háromfázisú motor, sebességváltóval úgynevezett fogaskerék-motort kap. Függetlenül a motor elektromos elvétől, a motor mechanikai felépítése szempontjából különös jelentősége van annak a módnak, ahogyan a hajtóműhöz csatlakozik. Az SEW-EURODRIVE ezt használja speciálisan adaptált motorok.

Hogyan működik a háromfázisú motor?

A szerkezet

Futó vagy rotor

Van egy befecskendezett vagy behelyezett tekercs (általában alumíniumból és/vagy rézből) a laminált rotormag barázdáiban; az egyik fordulat egy rúdnak felel meg. Ezeket a rudakat mindkét végén azonos anyagból készült gyűrűk zárják rövidre. Ha szellemileg eltávolítja a laminált magot, akkor a rövidzárlati gyűrűkkel ellátott rudak ketrecre emlékeztetnek. Innen ered a második általános név Háromfázisú motorok: "Mókusketrec motor".

Állvány vagy állórész

A szintetikus gyantával lezárt tekercset az állórész magjának félig zárt hornyaiba helyezzük. A tekercsek száma és a tekercs szélessége változó, hogy különböző pólusszámokat (= sebességeket) érjünk el. A motorházzal együtt a laminált mag alkotja az úgynevezett állórészt.

Pajzsok

Acélból, szürke öntöttvasból vagy öntött alumíniumból készült csapágypajzsok zárják le az A és B oldal motorterét. Az állórészre való átmenet kialakítása meghatározza többek között a motor védettségének mértékét.

Rotor tengely

A rotor oldalán található laminált mag acél tengelyhez van rögzítve. A két tengelyvég az A és B oldalon lévő végpajzsokon halad át. Az A-oldal a kimeneti tengely vége (fogaskerékcsapként van kialakítva a hajtóműves motor esetében); Az önszellőztető lapátokkal ellátott ventilátort és/vagy kiegészítő rendszereket, például mechanikus fékeket és jeladókat a B-oldalra telepítik.

Motorház

A motorházak öntött alumíniumból készülhetnek kis és közepes teljesítmény érdekében. Az összes teljesítményosztály házai szintén szürkeöntvényből és hegesztett acélból készülnek. A házhoz csatlakozódoboz van rögzítve, amelyben az állórész tekercselő végei csatlakoznak egy sorkapocshoz az ügyfél elektromos csatlakozásához. A hűtőbordák megnövelik a ház felületét, és növelik a hő elvezetését a környezetbe.

Ventilátor, ventilátor fedél

A B-oldali tengely végén lévő ventilátort egy motorháztető takarja. Ez a burkolat irányítja a légáramlást, amely akkor jön létre, amikor a ventilátor elfordul a ház bordái felett. A ventilátorok általában nem függenek a rotor forgásirányától. Az opcionális védőburkolat megakadályozza, hogy a (kis) alkatrészek függőlegesen kivezessék a ventilátor védőrácsát.

Az A- és B-oldalsó pajzs csapágyai mechanikusan összekötik a forgó alkatrészeket az álló helyekkel. Általában mélyhornyú golyóscsapágyakat, ritkábban hengeres gördülőcsapágyakat használnak. A csapágy mérete attól függ, hogy milyen erőket és sebességet kell elnyelnie az adott csapágynak. Különböző tömítő rendszerek biztosítják, hogy a szükséges kenési tulajdonságok megmaradjanak a csapágyban, és hogy az olajok és/vagy zsírok ne kerüljenek ki.

Hogyan működik a hálózaton

Az állórész szimmetrikus, háromszálas tekercselési rendszere a megfelelő feszültséggel és frekvenciával ellátott háromfázisú háromfázisú hálózathoz csatlakozik. A három tekercselő szál mindegyikében áramoljon azonos amplitúdójú szinuszos áramok, amelyek mindegyikét időben 120 ° eltolja. A tekercselő szálak miatt, amelyeket térben szintén elfordít a 120 °, az állórész mágneses teret hoz létre, amely az alkalmazott feszültség frekvenciáján forog.

Ez a forgó mágneses mező - röviden Forgó mező nevű - elektromos feszültséget indukál a rotor tekercsében vagy a rotor rudakban. Mivel a tekercs rövidzárlatos a gyűrűn, áramoljon Rövidzárlati áramok. A forgó mezővel együtt az erők felhalmozódnak és forgatónyomatékot képeznek a forgórész sugara felett, amely felgyorsítja a rotort a forgási mező irányába eső sebességre. A rotor sebességének növekedésével a rotorban keletkező feszültség frekvenciája csökken, mivel a forgási tér sebessége és a rotor sebessége közötti különbség kisebb lesz.

A most alacsonyabb indukált feszültségek alacsonyabb áramokat eredményeznek a rotor ketrecében, ezáltal kisebb erőket és kisebb nyomatékokat. Ha a rotor eléri ugyanazt a sebességet, mint a forgó mező, akkor szinkronban forog, és nem vált ki feszültséget - a motor ennek következtében nem képes kifejleszteni semmilyen nyomatékot. A terhelési pillanat és a csapágyak súrlódási mozzanatai azonban ilyet okoznak A rotor sebessége és a forgó mező sebessége közötti különbség és ezáltal a gyorsulás és a terhelési nyomaték közötti egyensúly. A motor aszinkron módon jár.

A motor terhelésétől függően ez a különbség nagyobb vagy kisebb, de soha nem nulla, mivel alapjáraton is mindig van súrlódás a csapágyakban. Ha a terhelési nyomaték meghaladja a maximális gyorsulási nyomatékot, amelyet a motor képes előállítani, akkor a motor megengedhetetlen üzemi állapotba „billen”, amelynek hőre pusztító hatása lehet.

Ez a funkcióhoz szükséges Relatív mozgás a forgó mező sebessége és a mechanikus sebesség között s csúszásként van meghatározva, és a forgó mező sebességének százalékában van megadva. Kis teljesítményű motorok esetében Csúszás 10-15 százalék, Háromfázisú motorok nagyobb teljesítménynek körülbelül 2–5 százalékos csúszása van.

A működési viselkedés

A háromfázisú mókusketrec-motor az elektromos energiát a feszültséghálózatból veszi át, és mechanikai energiává alakítja - vagyis fordulatszámra és nyomatékra. Ha a motor veszteség nélkül működne, ez megfelelne szállított mechanikai erőt Pab a fogyasztott elektromos áram Pauf.

Mint minden energiaátalakításnál elkerülhetetlen, a háromfázisú mókusketrec-motorokban is bekövetkeznek veszteségek: Réz veszteségek PCu és Rúd veszteségek PZ akkor keletkeznek, amikor egy áram áramlik át egy vezetőn, Vas veszteségek PFe a laminált mag hálózati frekvenciájú mágnesezettsége okozza. Súrlódási veszteségek PRb a csapágyak súrlódása okozta; és a levegő hűtésre történő felhasználásának szellőztetési veszteségei. Ezek a réz-, rúd-, vas- és súrlódási veszteségek miatt a motor felmelegszik. A leadott teljesítmény és az elfogyasztott teljesítmény arányát úgy definiáljuk A gép hatékonysága.

A hatékonyság egyre fontosabb

A törvényi előírások miatt az elmúlt években nagyobb figyelmet fordítottak a nagyobb hatékonyságú motorok használatára. A megfelelő normatív megállapodások ezt meghatározzák Energiatakarékos osztályok, amelyeket a gyártók beépítettek a műszaki adatokba. Az alapvető gépfüggő veszteségek csökkentése érdekében ez a villamos motor tervezésénél azt jelenti:

  • fokozott rézhasználat a motor tekercselésében (PCu)
  • jobb lapanyag (PFe)
  • optimalizált ventilátorgeometria (PRb)
  • energetikailag optimális tároló (PRb)

Ha rögzíti a forgatónyomatékokat és az áramot a sebesség felett, akkor megkapja a jellemzőt Nyomaték-sebesség jellemző a háromfázisú mókusketrec motor. A motor minden bekapcsoláskor átmegy ezen a tulajdonságon, amíg el nem éri a stabil működési pontot. A pólusok száma, a rotor tekercsének kialakítása és anyaga befolyásolja a jellemzők menetét. Ezeknek a jellemzőknek az ismerete különösen fontos azoknál a hajtásoknál, amelyeket ellennyomatékkal működtetnek (pl. Emelők).

A meghajtott gép ellennyomatéka ennél nagyobb? Nyereg nyomatéka, a rotor fordulatszáma "beszorul a nyeregbe". A motor már nem éri el a névleges működési pontját, vagyis a stabil, hőre biztonságos működési pontot. Ennél nagyobb az ellennyomaték? Kezdő nyomaték, a motor leáll. Ha egy futó hajtás túlterhelt (pl. Egy szállítószalag túlterhelt), a sebesség a terhelés növekedésével csökken. Ha az ellennyomaték ezt meghaladja Felborulási pillanat, A motor "megbillen" és a fordulatszám nyeregsebességre vagy akár nullára csökken. Minden forgatókönyv nagyon nagy áramhoz vezet a rotorban és az állórészben, így mindkettő nagyon gyorsan felmelegszik. Ha nincs megfelelő védőeszköz, ez a motor termikus tönkremeneteléhez vezethet - "kiég".

A hőosztályok

Az elektromos vezetőben keletkező hő, amelyen keresztül áram folyik, függ a vezető ellenállásától és a rajta átfolyó áram szintjétől. Gyakori bekapcsolás és ellennyomatékkal történő indítás nagyon nagy hőterhelést jelent a háromfázisú mókusketrec motorra. A megengedett fűtés A motor hőmérséklete a környező hűtőközeg (pl. levegő) hőmérsékletétől és a tekercselés szigetelőanyagának hőállóságától függ.

A motorok megengedett túlmelegedését a Hőosztályokra osztás (korábban "szigetelési osztályoknak" is nevezték). A motort károsodás nélkül kell működtetni abban a termikus osztályban, amelyben építették, a névleges teljesítményhez kapcsolódó tartós túlmelegedéssel. A hűtőfolyadék maximális hőmérsékletén, 40 ° C-on, a megengedett túlmelegedési határérték, például a 130 (B) termikus osztályban: dT = 80 K.

Ezek az üzemmódok a leggyakoribbak

  • A legegyszerűbb üzemmód a terhelés állandó terhelési nyomatékkal. A névleges ponton fennálló állandó terhelés miatt a motor egy bizonyos idő után eléri a hőstabil állapotot. Ezt a céget hívják Folyamatos működés S1.
  • ban,-ben Rövid idejű működés S2 a motor egy bizonyos ideig (tB) állandó terhelés mellett működik. Ebben az időszakban a motor még nem érte el a hőstabil állapotot. Ezt egy leállás követi, amelynek elég hosszúnak kell lennie ahhoz, hogy a motor ismét elérje a hűtőfolyadék hőmérsékletét.
  • ban,-ben Szakaszos működés S3 a motor egy bizonyos ideig (tB) állandó terhelés mellett működik. Az üzembe helyezés nem befolyásolhatja a motor felmelegedését. Ezt egy bizonyos leállás (tSt) követi. A relatív munkaciklus (ED) ebben az üzemmódban van megadva. Az IEC 60034-1 szabványban a működési idő és a játékidő (= működési idő + leállás) aránya 10 perc.

Példa: Az S3/40% üzemmód akkor áll fenn, ha a motort 4 percre bekapcsolják és 6 percre kikapcsolják.

Mi a kapcsolási frekvencia?

A megengedett kapcsolási frekvencia azt jelzi, hogy egy motor hány órán belül kapcsolható be hőterhelés nélkül. Attól függ:

  • a felgyorsítandó tehetetlenségi tömegmomentumok
  • a statikus terhelés
  • a lassítás típusa
  • az indítás időtartama
  • a környezeti hőmérsékletet
  • az üzemi ciklus

A motor megengedett kapcsolási frekvenciája a következő intézkedésekkel növelhető:

  • a hőosztály növelésével
  • a következő legnagyobb motor kiválasztásával
  • külső ventilátor hozzáadásával
  • a sebességfokozat-csökkentés és ezáltal a tehetetlenségi arányok megváltoztatásával
  • más típusú fékezés kiválasztásával

Mik a pólusváltó háromfázisú mókusketrec motorok?

A háromfázisú mókusketrec-motorokat tekercsek vagy tekercselő alkatrészek kapcsolásával lehet kapcsolni különböző sebességgel működnek akarat. Több tekercs behelyezésével az állórész réseibe vagy az áramlás irányának megfordításával az egyes tekercselési részekben különböző számú pólust kapunk. Külön tekercselés esetén a pólusszámra jutó teljesítmény kevesebb, mint a fele az azonos méretű egysebességű motor teljesítményének.

Például pólusváltó háromfázisú motorok utazási meghajtóként használják. A haladási sebesség nagy, ha alacsony a pólusszám. A pozícionáláshoz kapcsolás történik a többpólusú tekercselésre alacsony sebességgel. Átkapcsoláskor a motor a tehetetlenség miatt eleinte megőrzi nagy fordulatszámát. A Háromfázisú motor generátorként működik ebben a fázisban és fékez. A mozgási energiát elektromos energiává alakítják és visszavezetik a rácsba. Hátránya a nagy Pillanatnyi sokk váltáskor, de ez megfelelő kapcsolási intézkedésekkel csökkenthető.

Az olcsó konvertertechnika jelenlegi fejlődése számos alkalmazásban támogatja a pólusváltó motorok technológiai cseréjét egysebességű, frekvenciavezérlésű motorokkal.

Egyfázisú motorok

Az egyfázisú motor jó választás alkalmazásokhoz

Forgómágnesek

Forgó mező mágnesek Különleges tervek nak,-nek Háromfázisú motorok mókusketreczel. A kivitelben úgy vannak méretezve, hogy még 0 sebességnél is csak akkora az energiafogyasztásuk, hogy ne tönkretegyék önmagukat. Ez például a Nyitott ajtók, kapcsolási pontok vagy a Sajtóeszközök akkor van értelme, ha a pozíciót motoros és elektromos eszközökkel kell biztonságosan elérni.

Egy másik gyakori üzemmód az ún Ellenáramú fékezés: Egy külső terhelés képes forgatni a rotort a forgó mező forgásirányával szemben. A forgó mező "lefékezi" a sebességet és eltávolítja a regeneratív energiát a rendszerből, amelyet visszavezetnek a hálózatba - úgymond forgófékezés mechanikus fékezés nélkül.

Az SEW-EURODRIVE ajánlatai a DRM ./ DR2M. 12 pólusú forgó mező mágnesek, amelyeket termikusan tartósan a névleges nyomatékkal álló helyzetben történő használatra terveztek. Az SEW-EUODRIVE forgótéri mágnesei különböző követelményeknek és fordulatszámoknak felelnek meg, és az üzemmódtól függően legfeljebb három névleges nyomatékkal kínálják őket.

Robbanásbiztos háromfázisú motorok

Ha robbanásveszélyes területeken villanymotorokat használnak (a 2014/34/EU (ATEX) irányelvnek megfelelően), a hajtásokra bizonyos védőintézkedéseket kell tenni. Az SEW-EURODRIVE különböző robbanásbiztos háromfázisú motorokat kínál az alkalmazási területtől és régiótól függően.

Hibrid motorok: "aszinkron" és "szinkron" egy motorban

Azoknál az alkalmazásoknál, amelyek közvetlenül a hálózaton működnek, és szinkron sebességgel is rendelkezniük kell, vagy ezt a funkciót egy kódoló nélküli egyszerű konverteren kell használni, az SEW-EURODRIVE az ún. LSPM motorok nál nél. Az LSPM a rövidítése L.ine S.kesernyés állandó M.agnet. Az LSPM motor háromfázisú aszinkron motor további állandó mágnesek a rotorban. Aszinkron módon indul, majd szinkronizálja magát az ellátási frekvenciával, és ettől kezdve szinkron üzemben, a hálózati frekvenciával szinkronban fut. Egy olyan motor technológia, amely új, rugalmas alkalmazási lehetőségek a hajtástechnikában kinyitotta, pl. B. a terhek átadása sebességcsökkenés nélkül.

Ezek a kompakt hibrid motorok működnek nincs rotor veszteség fel és lenyűgözni egyet magas hatásfok. Energiatakarékos osztályok érhetők el IE4-ig.

Az LSPM technológiájú DR.J motor mérete két lépcsővel kisebb, mint egy azonos teljesítményű és azonos hatékonysági osztályú motor motorja. Az azonos méretű motorok viszont kétszer magasabb hatékonysági osztályt érnek el, mint az aszinkron motorok.

Örülünk, hogy itt lehettünk az Ön számára!

Van konkrét kérése, és szeretné, ha tanácsot adnánk Önnek? Küldjön nekünk egy üzenetet kérdéseivel.