Energiją taupantis 3-fazinis indukcinis variklis

Kas yra trifazis indukcinis variklis?

Trifazis indukcinis variklis yra efektyvus, patikimas ir patvarus elektros variklis, plačiai naudojamas pramonės srityje. Šis variklis sukuria besisukantį magnetinį lauką per trifazę kintamąją srovę, kuri verčia rotorių suktis ir elektros energiją paverčia mechanine energija. Pagrindinės jo savybės yra didelis paleidimo momentas, nedideli priežiūros reikalavimai ir ilgas tarnavimo laikas, tinkamas įvairioms pramonės reikmėms, pavyzdžiui, siurbliams, ventiliatoriams, kompresoriams ir konvejerių sistemoms. Trifazis indukcinis variklis yra paprastos konstrukcijos ir paprastai susideda iš statoriaus, rotoriaus ir korpuso. Jis gali stabiliai veikti atšiaurioje aplinkoje ir sumažinti įrangos gedimus bei prastovos laiką. Dėl didelio efektyvumo jis taip pat puikiai taupo energiją ir sumažina emisijas, be to, tai yra nepakeičiamas ir svarbus produktas šiuolaikinėje pramoninėje įrangoje.

Trifazio indukcinio variklio konstrukcija

Trifazis indukcinis variklis yra plačiai naudojamas pramonėje dėl savo paprastos ir tvirtos konstrukcijos. Jį daugiausia sudaro dvi dalys: statorius ir rotorius

1. Statorius
Statorius yra fiksuota variklio dalis ir daugiausia susideda iš šių trijų dalių:
Statoriaus rėmas: tai išorinė variklio konstrukcija, kuri palaiko ir apsaugo statoriaus šerdį ir statoriaus apviją. Išoriniame rėmo paviršiuje paprastai yra šilumos šalintuvai, padedantys išsklaidyti šilumą ir vėsinti. Priklausomai nuo variklio dydžio ir paskirties, statoriaus rėmas gali būti pagamintas iš tokių medžiagų kaip lietinis plienas, apdirbtas plienas, aliuminio/aliuminio lydinys arba nerūdijantis plienas.
Statoriaus šerdis: sudaryta iš sukrautų silicio plieno lakštų ir naudojama magnetiniam srautui valdyti bei variklio efektyvumui pagerinti.
Statoriaus apvija: ji yra įdėta į statoriaus šerdies plyšius ir sukuria besisukantį magnetinį lauką per trifazę kintamąją srovę, kad suktų rotorių.
2. Rotorius
Rotorius yra besisukanti variklio dalis, kuri sumontuota statoriaus viduje ir palaikoma guolių, kad sukimasis būtų sklandus. Rotoriaus konstrukcija paprastai skirstoma į du tipus: narvelio rotorių ir suvyniotą rotorių.
Narvelio rotorius: jį sudaro laidų strypai ir trumpojo jungimo žiedai abiejuose galuose, kurie yra narvelio formos. Jo struktūra yra paprasta ir tinka daugeliui pramoninių pritaikymų.
Apvija rotorius: apvija yra prijungta prie išorinės grandinės per slydimo žiedus ir šepečius, o paleidimo varžą galima reguliuoti. Jis naudojamas tais atvejais, kai reikia didesnio paleidimo momento.

Statoriaus rėmo vaidmuo
Statoriaus rėmas ne tik palaiko statoriaus šerdį ir statoriaus apviją, bet ir atlieka šias funkcijas:
Užtikrinkite mechaninį stiprumą, kad užtikrintumėte variklio stabilumą ir ilgaamžiškumą.
Šilumos kriauklė skirta šilumos išsklaidyti ir aušinti, kad variklis neperkaistų.
Įvairių medžiagų (tokių kaip plienas, aliuminio lydinys ir kt.) pasirinkimas gali būti pritaikytas skirtingoms darbo aplinkoms ir poreikiams.

Dėl šios paprastos ir tvirtos konstrukcijos trifazis indukcinis variklis puikiai veikia pramonėje. Jo pranašumai yra didelis paleidimo momentas, maži priežiūros reikalavimai ir ilgas tarnavimo laikas. Tai nepakeičiamas energijos šaltinis įvairiose mechaninėse įrangose.
 

Trifazių indukcinių variklių tipai
Trifaziai varikliai daugiausia skirstomi į du tipus pagal rotoriaus apviją (armatūros ritės apviją), būtent,voverės narvelio tipasirslydimo žiedo tipas (apvyniotų rotorių varikliai).
1.Voverės narvelio indukcinis variklis, pavadintas dėl savo rotoriaus formos, primenančios voverės narvą, yra plačiai naudojamas indukcinio variklio tipas.
Šio variklio rotoriaus konstrukcija yra paprasta ir tvirta, o beveik 80% indukcinių variklių yra tokio tipo. Rotorius susideda iš cilindrinės sluoksniuotos šerdies su nuožulniais plyšiais išoriniame šerdies perimetre. Ši konstrukcija gali veiksmingai užkirsti kelią magnetiniam fiksavimui tarp statoriaus ir rotoriaus dantų, užtikrinti sklandų variklio veikimą ir sumažinti triukšmą. Be to, ši konstrukcija padidina rotoriaus laidininko ilgį ir taip padidina rotoriaus varžą.
Skirtingai nuo tradicinių rotoriaus apvijų, voverės narvelio rotorius susideda iš rotoriaus strypų, pagamintų iš aliuminio, žalvario arba vario. Abu rotoriaus strypų galai yra visam laikui trumpai sujungti galiniais žiedais, kad būtų sudaryta visa uždara kilpa ir būtų užtikrinta reikiama mechaninė atrama. Kadangi rotoriaus strypai yra trumpai sujungti, rotoriaus grandinėje neįmanoma pridėti išorinio pasipriešinimo.
Kadangi slydimo žiedai ir šepečiai nenaudojami, voverės narvelio indukcinis variklis yra paprastesnės ir tvirtesnės konstrukcijos, todėl plačiai naudojamas pramonėje.

2.Slydimo žiedo indukciniai varikliai, taip pat žinomi kaip suvynioti rotoriaus varikliai, turi unikalią rotoriaus konstrukciją. Rotorius susideda iš cilindrinės sluoksniuotos šerdies su išpjovomis aplink šerdies periferiją, į kurią įdedamos rotoriaus apvijos.
Šio tipo rotoriuose apvijų polių skaičius sutampa su statoriaus apvijų polių skaičiumi ir gali būti jungiamas žvaigždute arba trikampiu. Rotoriaus apvijų galai yra prijungti prie išorinės grandinės per slydimo žiedus, kur slydimo žiedo asinchroninis variklis ir gavo savo pavadinimą.
Ši konstrukcija leidžia išorinį pasipriešinimą prijungti prie rotoriaus grandinės per slydimo žiedus ir šepečius, todėl galima tiksliai valdyti variklio greitį ir padidinti trifazių indukcinių variklių paleidimo momentą. Dėl šio lankstumo indukciniai varikliai su slydimo žiedais yra ypač naudingi tais atvejais, kai reikia koreguoti paleidimo efektyvumą ir veikimo charakteristikas.

Slydimo žiedo trifazio indukcinio variklio su išoriniu rezistoriumi elektros schema.

Trifazio indukcinio variklio veikimo principas

Kai prie statoriaus apvijos prijungiama trifazė galia, statoriaus apvija generuos besisukantį magnetinį lauką (RMF), kurio greitis vadinamas sinchroniniu greičiu (Ns). Statoriaus apvijos paprastai persidengia viena su kita 120 laipsnių kampu (elektrinis kampas), kad būtų sukurtas besisukantis magnetinis laukas.
Pagal Faradėjaus elektromagnetinės indukcijos dėsnį, dėl besisukančio magnetinio lauko kitimo greičio (dΦ/dt), rotoriaus grandinėje indukuojama elektrovaros jėga. Ši elektrovaros jėga sukuria srovę rotoriaus apvijoje. Kadangi rotoriaus grandinė yra uždara, dėl šios indukuotos elektrovaros jėgos rotoriaus grandinėje teka srovė.
Kadangi srovės laidininkas sukuria magnetinį lauką, srovė rotoriuje sukuria naują magnetinį lauką. Tarp statoriaus magnetinio lauko ir rotoriaus magnetinio lauko vyksta santykinis judėjimas, todėl rotorius pradeda suktis, kad sumažintų šį santykinį judėjimą. Kitaip tariant, rotorius bando „pagauti“ besisukantį statoriaus magnetinį lauką ir taip pradeda suktis.
Sukimosi kryptis nustatoma pagal Lenco dėsnį, o variklio rotoriaus kryptis atitinka statoriaus sukuriamo sukimosi magnetinio lauko kryptį. Kadangi srovė rotoriuje sukuriama indukciniu būdu, šis variklis vadinamas asinchroniniu varikliu.
Tačiau tikrasis rotoriaus greitis visada yra šiek tiek mažesnis nei sinchroninis greitis. Nors rotorius ir stengiasi neatsilikti nuo besisukančio statoriaus magnetinio lauko, jo visiškai „pagauti“ negali, todėl jo greitis visada yra mažesnis nei sinchroninis. Sinchroninis greitis priklauso nuo maitinimo dažnio ir variklio polių skaičiaus. Skirtumas tarp greičio ir sinchroninio greičio vadinamas slydimu.

 

3-Φ Indukcinių variklių privalumai

Paprasta ir tvirta konstrukcija: variklis turi paprastą dizainą, tvirtą struktūrą ir tvirtą patvarumą.
Paprastas veikimo principas: variklio veikimo principas yra lengvai suprantamas ir lengvai valdomas.
Plačiai pritaikomas įvairiose aplinkose: gali stabiliai veikti įvairiomis aplinkos sąlygomis.
Didelis efektyvumas: variklis turi didelį efektyvumą ir gali efektyviai paversti elektros energiją mechanine energija.
Maža priežiūros: palyginti su kitų tipų varikliais, indukciniams varikliams reikia mažiau priežiūros.
Vieno sužadinimo konstrukcija: kaip vienam sužadinimo varikliui, asinchroniniam varikliui reikia tik vieno maitinimo šaltinio ir jam nereikia išorinio nuolatinės srovės maitinimo šaltinio sužadinimui, kaip sinchroniniam varikliui.
Savaiminio paleidimo funkcija: variklis turi savaiminio paleidimo funkciją ir gali užvesti bei veikti normaliai be papildomos paleidimo pagalbinės įrangos.
Maža kaina: variklio gamybos ir pirkimo išlaidos yra palyginti mažos.
Ilgas tarnavimo laikas: Variklis turi ilgą tarnavimo laiką ir didelį patvarumą.
Maža armatūros reakcija: variklio armatūros reakcija yra maža, o tai padeda stabiliai veikti.

 

Trifazių indukcinių variklių pritaikymas

Indukciniai varikliai daugiausia naudojami pramonėje, ypač tuose, kuriems nereikia variklio greičio reguliavimo.

Voverės narvelių indukcinių variklių taikymas
Indukciniai varikliai „Squirrel Cage“ tinka įvairioms reikmėms, kurioms nereikia sudėtingo greičio valdymo, įskaitant:
Siurbliai ir povandeniniai įrenginiai: skysčiams tiekti ir ištraukti.
Presavimo mašinos: medžiagoms presuoti ir formuoti.
Tekinimo staklės: metalų ar kitų medžiagų pjovimui ir apdirbimui.
Šlifavimo staklės: ruošinių šlifavimui ir apdailai.
Konvejerio juostos: medžiagų perdavimui ir tvarkymui.
Miltų malūnėliai: miltų malimui ir perdirbimui.
Kompresoriai: dujų suspaudimui ir tiekimui.
Kitos mažos galios mašinos: įvairioms mažos galios mašinoms ir įrangai.

Slydimo žiedų variklių taikymas
Slydimo žiedo varikliai daugiausia naudojami didelės apkrovos srityse, kurioms reikalingas didelis paleidimo momentas, įskaitant:
Plieno gamyklos: plieno perdirbimui ir gamybai.
Kranas: skirtas sunkiems daiktams kelti ir perkelti.
Kėlimo įranga: medžiagoms kelti ir transportuoti.
Verpstės: mašinoms su didelio sukimo momento suklio pavaromis.
Kita sunkioji technika: sunkiųjų mašinų dirbtuvėms ir kitoms reikmėms, kurioms reikalingas didelis paleidimo momentas.

Energiją taupantys trifazio asinchroninio variklio parametrai

Populiarus Žymos: energiją taupantis 3-fazinis asinchroninis variklis, Kinija energiją taupančių 3-fazinių indukcinių variklių gamintojai, tiekėjai, gamykla