Máte konkrétní dotaz a chcete, abychom vám poradili? Pošlete nám zprávu se svými dotazy.

Kontaktujte nás nyní

Co je to třífázový motor?

Do skupiny třífázových strojů patří elektrické stroje, jejichž způsob činnosti je založen na cirkulaci magnetického pole ve vzduchové mezerě mezi statorem a kotvou. Točivé magnetické pole rotoru. Nejdůležitějším a nejčastěji používaným pracovním strojem této skupiny je asynchronní třífázový proud v provedení s rotorem s klecí. Ten se vyznačuje následujícími vlastnostmi:

  • jednoduchou a robustní konstrukcí
  • vysokou provozní spolehlivostí
  • nenáročným provozem na údržbu
  • nízkou cenou

V oblasti elektrotechniky technika pohonů se obvykle používají tyto elektromotory:

  • asynchronní třífázové motory (rotor s klecí, rotor s kluzným kroužkem, rotační magnet)
  • asynchronní střídavý motor
  • asynchronní nebo synchronní servomotory
  • stejnosměrný motor

Vzhledem k otáčkám třífázový motor lze lépe, snadněji a s méně náročnou údržbou regulovat pomocí frekvenčních měničů, stejnosměrný motor a motory na stejnosměrný proud se mohou třífázový motor se skluzovými kroužky stále méně důležité. Ostatní typy třífázových asynchronních motorů mají v technice pohonů jen malý význam. Z tohoto důvodu zde není uveden jejich podrobnější popis.

Pokud kombinujete elektromotor, jako je např. třífázový motors převodovkazískáte tzv. převodový motor. Bez ohledu na elektrický princip příslušného motoru má pro mechanickou konstrukci motoru zvláštní význam způsob jeho připojení k převodovce. Společnost SEW-EURODRIVE používá speciálně speciálně upravené motory.

Jak funguje třífázový motor?

Konstrukce

kotva

V drážkách vrstveného jádra rotoru je umístěno vstřikované nebo vložené vinutí (obvykle z hliníku a/nebo mědi); klasicky jedno vinutí = jeden takt. Tyto tyče jsou na obou koncích spojeny nakrátko kroužky ze stejného materiálu. Pokud svazek plechů odstraníte, budou tyče se zkratovacími kroužky připomínat klec. Odtud také pochází druhý běžný název pro třífázový motor"motor s klecovým rotorem".

Stator nebo stator

Vinutí zapouzdřené syntetickou pryskyřicí je vloženo do polouzavřených drážek laminovaného jádra statoru. Počet závitů a šířka cívek se mění, aby se dosáhlo různého počtu pólů (= otáček). Spolu s krytem motoru tvoří svazek plechů tzv. stator.

štít ložiska

Koncové štíty z oceli, šedé litiny nebo tlakově litého hliníku utěsňují vnitřní prostor motoru na stranách A a B. Provedení přechodu ke statoru určuje mimo jiné stupeň ochrany IP motoru.

Hřídel rotoru

Svazek plechů na straně rotoru je namontován na ocelovém hřídeli. Oba konce hřídele procházejí ložiskovými štíty na stranách A a B. Konec výstupní hřídele je navržen na straně A (u převodových motorů ve formě čepu pastorku); na straně B je namontován ventilátor s lopatkami pro vlastní ventilaci a/nebo doplňkové systémy, jako jsou mechanické brzdy a snímače.

Skříň motoru

Skříně motorů mohou být vyrobeny z hliníkového tlakového odlitku pro nízké až střední výkony. Skříně všech výkonových tříd se však vyrábějí také ze šedé litiny a svařované oceli. Ke skříni je připojena svorkovnice, ve které jsou konce vinutí statoru připojeny ke svorkovnici pro elektrické připojení zákazníka. Chladicí žebro zvětšuje plochu skříně a také zvyšuje odvod tepla do okolí.

Ventilátor, víko ventilátoru

Ventilátor na konci hřídele na straně B je zakrytý víkem. Tento víko usměrňuje proudění vzduchu, které vzniká při otáčení ventilátoru, přes žebra skříně. Ventilátory zpravidla nejsou závislé na směru otáčení rotoru. Volitelná ochranná stříška zabraňuje propadávání (malých) dílů skrz krycí mřížku ventilátoru ve vertikální pracovní poloze.

Ložiska

Ložiska v ložiskových štítech na straně A a v ložiskovém štítu B mechanicky spojují rotující části se stacionárními částmi. Většinou se používají radiální kuličková ložiska, méně často válečková ložiska. Velikost ložisek závisí na silách a otáčkách, které musí příslušné ložisko absorbovat. Různé těsnicí systémy zajišťují, aby v ložisku zůstaly zachovány požadované mazací vlastnosti a aby z něj neunikaly oleje a/nebo plastická maziva.

Princip funkce v síti

Symetrický třípramenný systém statorového vinutí je připojen k třífázové elektrické síti s příslušným napětím a frekvencí. V každém ze tří pramenů vinutí proudí sinusové proudy o stejné amplitudě.které jsou vzájemně posunuty o 120°. Stator vytváří přes prameny vinutí, které jsou rovněž prostorově posunuty o 120°, magnetické pole, které obíhá s frekvencí přiloženého napětí.

Toto točivé magnetické pole - neboli točivé pole indukuje elektrické napětí ve vinutí rotoru nebo v rotorových tyčích. Protože je vinutí zkratováno přes kroužek, tečou zkratové proudy. Proudí zkratové proudy. Společně s točivým polem se vytvářejí síly, které na poloměru rotoru vytvářejí krouticí moment, který urychluje rotor na otáčky ve směru točivého pole. S rostoucími otáčkami kotvy klesá frekvence napětí generovaného v kotvě, protože rozdíl mezi otáčkami točivého pole a otáčkami kotvy se zmenšuje.

Výsledná nižší indukovaná napětí způsobují nižší proudy v rotorové kleci, a tedy nižší síly a nižší krouticí momenty. Pokud by kotva dosáhla stejných otáček jako točivé pole, otáčela by se synchronně a neindukovalo by se žádné napětí - motor by tedy nemohl vyvinout žádný krouticí moment. Moment zátěže a třecí momenty v ložiskách však způsobují rozdíl rozdíl mezi otáčkami kotvy a otáčkami rotujícího pole. což vede k rovnováze mezi zrychlovacím a momentem zátěže. Motor pracuje asynchronně.

V závislosti na zatížení motoru je tento rozdíl větší nebo menší, ale nikdy není nulový, protože v ložiscích vždy dochází ke tření, a to i při chodu naprázdno. Pokud moment zátěže překročí maximální urychlovací moment, který může motor vyvinout, motor se "nakloní" do nepřípustného provozního stavu, což může mít tepelně destruktivní účinek.

Tento relativní pohyb mezi pohybem mezi otáčkami točivého pole a mechanickými otáčkami. je definován jako skluz a udává se v procentech otáček točivého pole. U motorů s nízkým výkonem se skluz 10 až 15 %, třífázový motor motory mají skluz přibližně 2 až 5 procent.

Provozní chování

Třífázový proud odebírá výkon ze sítě a přeměňuje ho na mechanickou sílu - tj. otáčky a krouticí moment. Pokud by motor pracoval beze ztrát, byl by jeho výkon mechanický výkon Pz . absorbovaného elektrického výkonu Pna.

Jak je však u každé přeměny energie nevyhnutelné, dochází i u třífázového proudu ke ztrátám: Ztráty v mědi PCu a ztráty na tyčích PZ vznikají při průchodu proudu vodičem, ztráty v železe PFe jsou způsobeny přemagnetováním svazku plechů při síťové frekvenci. Ztráty třením PRb jsou způsobeny třením v ložiskách a ventilačními ztrátami v důsledku použití ventilátoru k chlazení. Tyto ztráty mědí, tyčí, železem a třením způsobují zahřívání motoru. Poměr výstupního výkonu k příkonu je definován jako účinnost stroje. Účinnost stroje.

Účinnost je stále důležitější

Vzhledem k zákonným požadavkům nabývá v posledních letech na významu používání motorů s vyšší účinností. Odpovídající normalizační dohody definují třídy úspory energie, které výrobci uvádějí v technických údajích. Aby se snížily hlavní ztráty závislé na stroji, znamená to, že elektromotor musí být odpovídajícím způsobem navržen:

  • zvýšené použití mědi ve vinutí motoru (PCu)
  • lepší materiál plechu (PFe)
  • optimalizovaná geometrie ventilátoru (PRb)
  • energeticky optimalizované ložisko (PRb)

Pokud se krouticí momenty a proud vynesou do grafu v závislosti na otáčkách, získáme charakteristiku otáčkově-momentová charakteristika třífázového proudu. Touto charakteristikou motor prochází při každém zapnutí, dokud nedosáhne stabilního pracovního bodu. Průběh charakteristiky ovlivňuje počet pólů, konstrukce a materiál vinutí rotoru. Znalost této charakteristiky je důležitá zejména u pohonů, které jsou provozovány s protiběžnými momenty (např. kladkostroje).

Pokud je protiběžný moment pracovního stroje vyšší než spouštěcí moment, otáčky rotoru se "zaseknou v sedle". Motor již nedosáhne svého jmenovitého pracovního bodu, tj. stabilního, tepelně bezpečného pracovního bodu. Pokud je protiběžný moment ještě vyšší než rozběhový moment, motor se zastaví. Pokud je běžící pohon přetížen (např. je přetížen přepravní pás), otáčky se s rostoucím zatížením snižují. Pokud protiběžný moment překročí klopný moment, motor se "nakloní" a otáčky klesnou na sedlovou rychlost nebo dokonce na nulu. Všechny scénáře vedou k velmi vysokým proudům v kotvě a statoru, což způsobuje, že se oba velmi rychle zahřívají. Pokud nejsou k dispozici vhodná ochranná zařízení, může to vést k tepelné destrukci motoru - motor "vyhoří".

Tepelná třída

Teplo vznikající v elektrickém vodiči pod proudem závisí na odporu vodiče a na úrovni proudu, který jím protéká. Časté zapínání a spouštění s protiběžným momentem velmi silně tepelně zatěžuje třífázový proud. Na adrese . přípustné oteplení motoru závisí na teplotě okolního chladicího média (např. vzduchu) a tepelném odporu izolačního materiálu vinutí.

Maximální přípustné přehřátí motorů je charakterizováno následujícími hodnotami kategorizací do tepelných tříd (dříve známé také jako "izolační třídy"). Motor musí být možné provozovat v tepelné třídě, ve které byl vyroben, při jeho jmenovité trvalé nadměrné teplotě, aniž by došlo k jeho škodě. Při maximální teplotě chladiva 40 °C je například přípustná mezní nadměrná teplota v tepelné třídě 130 (B): dT = 80 K.

Tyto druhy provozu jsou nejběžnější

  • Nejjednodušším druhem provozu je zatížení s konstantním momentem zátěže. Vzhledem k trvalému zatížení ve jmenovitém bodě dosáhne motor po určité době tepelně ustáleného stavu. Tento provoz se nazývá Trvalý provoz S1.
  • V režimu krátkodobý provoz S2 je motor v provozu po určitou dobu (tB) při konstantním zatížení. Během této doby motor ještě nedosáhne tepelně ustáleného stavu. Poté následuje doba klidu, která musí být dostatečně dlouhá, aby motor opět dosáhl teploty chladiva.
  • Na adrese přerušovaný provoz S3 je motor v provozu po určitou dobu (tB) s konstantním zatížením. Rozběh nesmí mít vliv na ohřev motoru. Poté následuje určitá doba klidu (tSt). Pro tento druh provozu je stanovená relativní doba zapnutí (ED). V normě IEC 60034-1 je jako příklad uveden poměr doby provozu k době chodu (= doba provozu + doba klidu) 10 minut.

    Příklad: Příklad: Druh provozu S3/40 % nastane, když je motor střídavě zapínán po dobu 4 minut a vypínán po dobu 6 minut.

Jaká je spínací frekvence?

Přípustná spínací frekvence udává, jak často může být motor zapnut během jedné hodiny, aniž by došlo k tepelnému přetížení. Závisí na

  • momentů setrvačnosti, které mají být urychleny
  • statické vytížení
  • typu zpomalení
  • délky rozběhu
  • teplota okolí
  • zatěžovatel

Přípustnou spínací frekvenci motoru lze zvýšit následujícími opatřeními:

  • zvýšením tepelné třídy
  • výběrem dalšího největšího motoru
  • montáží externího ventilátoru
  • změnou převodových poměrů a tím i poměrů setrvačnosti
  • výběrem jiného typu brzdy

Co jsou třífázové motory s přepínatelnými póly?

Třífázový proud lze provozovat při různých otáčkách přepínačem vinutí nebo částí vinutí. provozovány při různých otáčkách přepínáním různých otáček. Vložením několika vinutí do drážek statoru nebo změnou směru toku proudu v jednotlivých částech vinutí se dosáhne různého počtu pólů. Při odděleném vinutí je výkon na počet pólů menší než polovina výkonu jednorychlostního motoru s konstrukční velikostí odpovídající této velikosti.

Třífázové převodové motory s přepínatelnými póly se používají např. používají se jako pohony pojezdu. Při provozu s malým počtem pólů je rychlost pojezdu vysoká. Pro polohování se motor přepíná na pomaloběžné vinutí s nízkými otáčkami. Při přepínači si motor zpočátku zachovává vysoké otáčky díky setrvačnosti hmoty. Na adrese . třífázový motor pracuje v této fázi jako generátorový prvek a má brzdu. Kinetická energie se přeměňuje na elektrickou energii a vrací se zpět do sítě. Nevýhodou je velká nárůst točivého momentu při přepínání, ale ten lze vhodnými opatřeními pro přepínání snížit.

Současný vývoj levné technologie měničů podporuje v mnoha aplikacích technologické nahrazení motorů s přepínatelnými póly jednorychlostními motory frekvenčně řízenými.

jednofázový motor

Jednofázový motor je dobrou volbou pro aplikace, kde

  • není vyžadován vysoký rozběhový moment
  • motory jsou připojeny k jednofázovému střídavému napájení a
  • se používá poměrně nízký výkon (<= 2,2 kW).

Typickými příklady použití jsou ventilátory, čerpadla a kompresory. Existují dva základní rozdíly v konstrukci lze nalézt zde:

Na jedné straně je klasický asynchronní třífázový motor je připojen pouze k jedné fázi a nulovému vodiči. Třetí připojení je provedeno prostřednictvím posunutí fází pomocí kondenzátoru pomocí kondenzátoru. Protože kondenzátor nemůže vytvořit fázový posun 120°, ale pouze 90°, je tento typ jednofázového motoru obvykle dimenzován pouze na dvě třetiny výkonu srovnatelného třífázového motoru.

Druhý způsob konstrukce jednofázového motoru spočívá v úpravě přizpůsobení vinutí. Místo třífázového vinutí jsou realizovány pouze dvě fáze, které jsou navíc rozlišeny jako hlavní a pomocná fáze. Cívky, které jsou nyní prostorově posunuty o 90°, jsou rovněž napájeny s časovým posunem 90° pomocí kondenzátoru, který vytváří točivé pole. Nerovnoměrné proudové poměry hlavního a pomocného vinutí obvykle umožňují dosáhnout pouze dvou třetin výkonu třífázového motoru stejné velikosti. Typickými motory pro jednofázový provoz jsou např. kondenzátorový motor, motor s plechovkou a rozběhový motor.který nevyžaduje kondenzátor.

Společnost SEW-EURODRIVE má ve svém sortimentu oba typy jednofázových motorů - DRK. DRK..motory. Oba jsou dodávány s integrovaným provozním kondenzátorem. Protože je umístěn přímo ve svorkovnici, nedochází k rušivým konturacím. S provozním kondenzátorem je pro rozběh k dispozici přibližně 45 až 50 % jmenovitého točivého momentu.

Zákazníkům, kteří požadují vyšší rozběhový moment až do 150 % jmenovitého momentu, může společnost SEW-EURODRIVE dodat hodnoty kapacity požadovaných rozběhových kondenzátorů, které jsou k dispozici u dobře přepravovaných specializovaných prodejců.

Rotační magnety pole

Rotační polní elektromagnety jsou speciální provedení . třífázový motor s klecovým rotorem. Jsou konstruovány tak, že i při otáčkách 0 je jejich odběr proudu jen tak vysoký, aby se tepelně nezničily. To je důležité např. otevírání dveří, nastavování bodů nebo při lisovacích nástrojů kdy je třeba dosáhnout polohy a bezpečně ji udržet pomocí motoricko-elektrického systému.

Dalším běžným druhem provozu je tzv. protiproudý brzdný provoz: Vnější zátěž je schopna roztočit rotor proti směru otáčení točivého pole. Točivé pole "brzdí" otáčky a odebírá ze systému generátorovou energii, která se vrací zpět do sítě - jedná se o druh tzv. rotační brzdění bez mechanické brzdné práce.

Společnost SEW-EURODRIVE nabízí s. DRM../DR2M.. 12pólové solenoidy s rotačním polem, které jsou určeny pro použití se jmenovitým kroutícím momentem v klidu a jsou tepelně odolné. Rotační polní solenoidy SEW-EUODRIVE jsou vhodné pro různé požadavky a rychlosti a jsou k dispozici až se třemi jmenovitými krouticími momenty v závislosti na druhu provozu.

Chráněné proti explozi třífázové motory

Pokud se elektromotory používají v prostředí s nebezpečím výbuchu (podle směrnice 2014/34/EU (ATEX)), musí být na pohonech přijata určitá ochranná opatření. Za tímto účelem nabízí SEW-EURODRIVE různé typy ochrany v závislosti na oblasti a regionu použití. Chráněný proti explozi třífázový motor motory.

Hybridní motory: "asynchronní" a "synchronní" v jednom motoru.

Pro aplikace, které jsou provozovány přímo v síti a musí mít také synchronní otáčky nebo mají tuto vlastnost bez snímače na jednoduchém měniči, nabízí SEW-EURODRIVE tzv. LSPM motory motory. LSPM je zkratka pro tzv. Line Start Permanentní Magnet. Motor LSPM je třífázový asynchronní motor s přídavnými permanentními magnety. přídavné permanentní magnety v rotoru. Rozbíhá se asynchronně, poté se synchronizuje s napájecí frekvencí a od té doby běží v synchronním provozu v bezskluzové synchronizaci se síťovou frekvencí. Technologie motoru, která otevírá nové, flexibilní možnosti použití v technice pohonů např. přenos zátěže bez poklesu otáček.

Během provozu mají tyto kompaktní hybridní motory žádné ztráty v rotoru během provozu a přesvědčují svou vysokou vysokou účinností. Dosahují třídy úspory energie až IE4.

Konstrukční velikost motoru DR..J s technologií LSPM je o dva stupně menší než u sériového motoru se stejným výkonem a stejnou třídou účinnosti. Motory s konstrukční velikostí stejné velikosti naopak dosahují dvakrát vyšší třídy účinnosti než asynchronní motory.

Kontaktní fomulář Kontakt ve světě

Aktivací vyhledávání podle PSČ přenese společnost Google údaje do USA. Další informace naleznete v našich zásadách ochrany osobních údajů.