Energooszczędny silnik indukcyjny 3-fazowy

Czym jest silnik indukcyjny trójfazowy?

Trójfazowy silnik indukcyjny to wydajny, niezawodny i trwały silnik elektryczny szeroko stosowany w przemyśle. Silnik ten generuje wirujące pole magnetyczne za pomocą trójfazowego prądu przemiennego, który napędza wirnik do obrotu i zamienia energię elektryczną w energię mechaniczną. Jego główne cechy to wysoki moment rozruchowy, niskie wymagania konserwacyjne i długa żywotność, odpowiedni do różnych zastosowań przemysłowych, takich jak pompy, wentylatory, sprężarki i systemy przenośników. Trójfazowy silnik indukcyjny ma prostą konstrukcję i zwykle składa się ze stojana, wirnika i obudowy. Może pracować stabilnie w trudnych warunkach i zmniejszać awarie sprzętu i przestoje. Jego wysoka wydajność sprawia również, że jest doskonały w oszczędzaniu energii i redukcji emisji, a także jest niezbędnym i ważnym produktem w nowoczesnym sprzęcie przemysłowym.

Budowa silnika indukcyjnego trójfazowego

Trójfazowy silnik indukcyjny jest szeroko stosowany w zastosowaniach przemysłowych ze względu na swoją prostą i mocną konstrukcję. Składa się głównie z dwóch części: stojana i wirnika.

1. Stojan
Stojan jest stałą częścią silnika i składa się głównie z następujących trzech części:
Rama stojana: Jest to zewnętrzna struktura silnika, która zapewnia wsparcie i ochronę rdzenia stojana i uzwojenia stojana. Zewnętrzna powierzchnia ramy jest zwykle wyposażona w radiatory, które pomagają rozpraszać ciepło i chłodzić. W zależności od rozmiaru i przeznaczenia silnika rama stojana może być wykonana z materiałów takich jak stal odlewana, stal obrabiana maszynowo, aluminium/stop aluminium lub stal nierdzewna.
Rdzeń stojana: Składa się z ułożonych warstwami arkuszy stali krzemowej i odpowiada za przewodzenie strumienia magnetycznego oraz zwiększanie sprawności silnika.
Uzwojenie stojana: Jest osadzone w żłobkach rdzenia stojana i generuje wirujące pole magnetyczne za pomocą prądu przemiennego trójfazowego, który napędza obrót wirnika.
2. Wirnik
Wirnik to obracająca się część silnika, która jest zamontowana wewnątrz stojana i podparta łożyskami, aby uzyskać płynny obrót. Struktura wirnika jest ogólnie podzielona na dwa typy: wirnik klatkowy i wirnik uzwojony.
Wirnik klatkowy: Składa się z prętów przewodzących i pierścieni zwarciowych na obu końcach, który ma kształt klatki. Jego struktura jest prosta i nadaje się do większości zastosowań przemysłowych.
Wirnik uzwojony: Uzwojenie jest połączone z obwodem zewnętrznym za pomocą pierścieni ślizgowych i szczotek, a rezystancja rozruchowa może być regulowana. Jest stosowany w sytuacjach, gdy wymagany jest wyższy moment rozruchowy.

Rola ramy stojana
Rama stojana nie tylko zapewnia wsparcie dla rdzenia stojana i uzwojenia stojana, ale także spełnia następujące funkcje:
Zapewniają wytrzymałość mechaniczną, gwarantując stabilność i trwałość silnika.
Radiator ma za zadanie odprowadzanie ciepła i chłodzenie, zapobiegając przegrzaniu silnika.
Wybór różnych materiałów (takich jak staliwo, stop aluminium itp.) pozwala na dostosowanie produktu do różnych środowisk pracy i potrzeb.

Ta prosta i wytrzymała konstrukcja sprawia, że ​​trójfazowy silnik indukcyjny dobrze sprawdza się w zastosowaniach przemysłowych. Ma zalety wysokiego momentu rozruchowego, niskich wymagań konserwacyjnych i długiej żywotności. Jest niezbędnym źródłem zasilania w różnych urządzeniach mechanicznych.
 

Rodzaje silników indukcyjnych trójfazowych
Silniki trójfazowe są klasyfikowane na dwa główne typy w zależności od uzwojenia wirnika (uzwojenia cewki wirnika), a mianowicie:klatka dla wiewiórekItyp pierścieniowy (silniki z wirnikiem uzwojonym).
1.Silnik indukcyjny klatkowy, nazwany tak ze względu na kształt wirnika przypominający klatkę wiewiórczą, jest powszechnie stosowanym typem silnika indukcyjnego.
Struktura wirnika tego silnika jest prosta i mocna, a prawie 80% silników indukcyjnych jest tego typu. Wirnik składa się z cylindrycznego laminowanego rdzenia z pochylonymi szczelinami na zewnętrznym obwodzie rdzenia. Taka konstrukcja może skutecznie zapobiegać blokowaniu magnetycznemu między zębami stojana i wirnika, zapewniać płynną pracę silnika i redukować hałas. Ponadto taka konstrukcja zwiększa długość przewodu wirnika, zwiększając tym samym rezystancję wirnika.
W przeciwieństwie do tradycyjnych uzwojeń wirnika, wirnik klatkowy składa się z prętów wirnika wykonanych z aluminium, mosiądzu lub miedzi. Dwa końce prętów wirnika są trwale zwarte przez pierścienie końcowe, aby utworzyć całkowicie zamkniętą pętlę i zapewnić niezbędne wsparcie mechaniczne. Ponieważ pręty wirnika są zwarte, nie można dodać zewnętrznego oporu do obwodu wirnika.
Ponieważ w silniku nie stosuje się pierścieni ślizgowych ani szczotek, silnik indukcyjny klatkowy ma prostszą i mocniejszą konstrukcję, dzięki czemu jest szeroko stosowany w przemyśle.

2.Silniki indukcyjne pierścieniowe, znane również jako silniki z wirnikiem nawiniętym, mają unikalną konstrukcję wirnika. Wirnik składa się z cylindrycznego laminowanego rdzenia ze szczelinami na obwodzie rdzenia, w których umieszczone są uzwojenia wirnika.
W tym typie wirnika liczba biegunów uzwojeń odpowiada liczbie biegunów uzwojeń stojana i może być połączona w konfiguracji gwiazdy lub trójkąta. Końce uzwojeń wirnika są połączone z obwodem zewnętrznym za pomocą pierścieni ślizgowych, od których pochodzi nazwa silnika indukcyjnego pierścieniowego.
Ta konstrukcja umożliwia podłączenie zewnętrznego oporu do obwodu wirnika za pomocą pierścieni ślizgowych i szczotek, co pozwala na precyzyjną kontrolę prędkości silnika i zwiększony moment rozruchowy dla trójfazowych silników indukcyjnych. Ta elastyczność sprawia, że ​​silniki indukcyjne z pierścieniem ślizgowym są szczególnie przydatne w zastosowaniach, w których wymagana jest regulacja wydajności rozruchu i charakterystyki pracy.

Schemat elektryczny silnika indukcyjnego trójfazowego pierścieniowego z zewnętrznym rezystorem.

Zasada działania silnika indukcyjnego trójfazowego

Gdy do uzwojenia stojana podłączy się zasilanie trójfazowe, uzwojenie stojana wygeneruje wirujące pole magnetyczne (RMF), którego prędkość nazywana jest prędkością synchroniczną (Ns). Uzwojenia stojana zwykle zachodzą na siebie pod kątem 120 stopni (kąt elektryczny), aby zapewnić generowanie wirującego pola magnetycznego.
Zgodnie z prawem Faradaya dotyczącym indukcji elektromagnetycznej, ze względu na szybkość zmian wirującego pola magnetycznego (dΦ/dt) w obwodzie wirnika indukowana jest siła elektromotoryczna. Ta siła elektromotoryczna generuje prąd w uzwojeniu wirnika. Ponieważ obwód wirnika jest ścieżką zamkniętą, ta indukowana siła elektromotoryczna powoduje przepływ prądu w obwodzie wirnika.
Ponieważ przewodnik przewodzący prąd generuje pole magnetyczne, prąd w wirniku generuje nowe pole magnetyczne. Istnieje ruch względny między polem magnetycznym stojana a polem magnetycznym wirnika, więc wirnik zaczyna się obracać, aby zmniejszyć ten ruch względny. Innymi słowy, wirnik próbuje „złapać” wirujące pole magnetyczne stojana i w ten sposób zaczyna się obracać.
Kierunek obrotów jest określony przez prawo Lenza, a kierunek wirnika silnika jest zgodny z kierunkiem wirującego pola magnetycznego generowanego przez stojan. Ponieważ prąd w wirniku jest generowany przez indukcję, ten silnik nazywa się silnikiem indukcyjnym.
Jednak rzeczywista prędkość wirnika jest zawsze nieco niższa od prędkości synchronicznej. Chociaż wirnik próbuje nadążyć za wirującym polem magnetycznym stojana, nie może go całkowicie „złapać”, więc jego prędkość jest zawsze niższa od prędkości synchronicznej. Prędkość synchroniczna zależy od częstotliwości zasilania i liczby biegunów silnika. Różnica między prędkością a prędkością synchroniczną nazywana jest poślizgiem.

 

Zalety silników indukcyjnych 3-Φ

Prosta i solidna konstrukcja: Silnik ma prostą konstrukcję, solidną konstrukcję i dużą trwałość.
Prosta zasada działania: Zasada działania silnika jest łatwa do zrozumienia i prosta w obsłudze.
Duża zdolność adaptacji do różnych środowisk: Może stabilnie pracować w różnych warunkach środowiskowych.
Wysoka sprawność: Silnik ma wysoką sprawność i może efektywnie przetwarzać energię elektryczną w energię mechaniczną.
Niskie wymagania konserwacyjne: W porównaniu z innymi typami silników, silniki indukcyjne wymagają mniej konserwacji.
Konstrukcja z pojedynczym wzbudzeniem: Jako silnik z pojedynczym wzbudzeniem, silnik indukcyjny potrzebuje tylko jednego źródła zasilania i nie wymaga zewnętrznego źródła zasilania prądem stałym do wzbudzenia, jak silnik synchroniczny.
Funkcja samodzielnego rozruchu: Silnik posiada funkcję samodzielnego rozruchu, dzięki czemu może się uruchomić i pracować normalnie bez konieczności stosowania dodatkowych urządzeń pomocniczych.
Niski koszt: Koszty produkcji i zakupu silnika są stosunkowo niskie.
Długa żywotność: Silnik charakteryzuje się długą żywotnością i dużą wytrzymałością.
Mała reakcja wirnika: Reakcja wirnika silnika jest mała, co pomaga w stabilnej pracy.

 

Zastosowania silników indukcyjnych trójfazowych

Silniki indukcyjne wykorzystuje się głównie w zastosowaniach przemysłowych, zwłaszcza tam, gdzie nie jest wymagana regulacja prędkości obrotowej silnika.

Zastosowania silników indukcyjnych klatkowych
Silniki indukcyjne klatkowe nadają się do różnych zastosowań, które nie wymagają skomplikowanej regulacji prędkości, w tym:
Pompy i urządzenia zanurzeniowe: do tłoczenia i wydobywania cieczy.
Prasy: służą do prasowania i formowania materiałów.
Tokarki: do cięcia i obróbki metali i innych materiałów.
Szlifierki: do szlifowania i wykańczania przedmiotów obrabianych.
Taśmy przenośnikowe: do przenoszenia i transportu materiałów.
Młyny mączne: służą do mielenia i przetwarzania mąki.
Kompresory: do sprężania i tłoczenia gazów.
Inne maszyny małej mocy: do różnych maszyn i urządzeń małej mocy.

Zastosowania silników pierścieniowych
Silniki pierścieniowe są wykorzystywane głównie w zastosowaniach wymagających dużej wytrzymałości, w tym:
Huty stali: zajmujące się przetwarzaniem i produkcją stali.
Dźwig: do podnoszenia i przenoszenia ciężkich przedmiotów.
Urządzenia dźwigowe: służące do podnoszenia i transportu materiałów.
Wrzeciona: do maszyn z napędami wrzecionowymi o wysokim momencie obrotowym.
Inny ciężki sprzęt: do warsztatów obróbki ciężkiej i innych zastosowań wymagających wysokiego momentu rozruchowego.

Parametry energooszczędnego silnika indukcyjnego trójfazowego

Popularne Tagi: energooszczędny 3-silnik indukcyjny fazowy, Chiny energooszczędny 3-silnik indukcyjny fazowy producenci, dostawcy, fabryka