Driefasige inductiemotoren Belangrijke industriële werkpaarden uitgelegd

Wat drijft de meedogenloze wielen van de moderne industrie? Het antwoord ligt waarschijnlijk in die schijnbaar bescheiden elektromotoren.De driefasige inductiemotor van de eekhoornkooi staat op als het onbetwiste werkpaard van de industrie.In dit artikel worden het ontwerp, de werkingsprincipes, de voordelen en nadelen, de onderdelen van het ontwerp en de onderdelen van het ontwerp besproken.en toepassingen van dit technologische wonder.

Inductiemotoren: de "ongekroonde koning" van industriële toepassingen

Inductiemotoren, ook bekend als asynchrone motoren, zijn de meest gebruikte motoren.De hoge betrouwbaarheid heeft hen onmisbaar gemaakt in alle technische industrieën.Inductiemotoren zijn voornamelijk verkrijgbaar in twee varianten: eenfasige en driefasige.

Eenfasige inductiemotoren omvatten:

• met een vermogen van niet meer dan 50 WGeschikt voor apparatuur met een beperkte startfrequentie en een aandrijfvermogen van minder dan 1 kW.
• motoren met inductie met condensatorstart:Ideaal voor apparaten met hoge traagheidsbelastingen of frequente start, zoals vervoerbanden.
• motoren met condensator-start:Vergelijkbare toepassingen met condensator-startmotoren, maar met toegevoegde loopcondensatoren voor verbeterde operationele efficiëntie.
• motoren met schaduwstaaf:Onder de vroegste AC-inductiemotoren, nog steeds gebruikt in kleine apparaten die een laag startmoment vereisen, zoals platenspelers, projectorventilatoren, kopieermachineventilatoren en haardroger.

Met driefasige inductiemotoren worden onder meer:

• met een vermogen van niet meer dan 50 WDeze motoren zijn de meest voorkomende driefase-inductiemotoren.
• met een vermogen van niet meer dan 50 WZe leveren een hoog koppel met een lage startstroom, waardoor ze geschikt zijn voor liften, kranen en hefbomen.

Dit artikel richt zich op driefase inductiemotoren voor eekhoorntjeskooien vanwege hun overheersende industriële gebruik.

Het mysterie van "inductie": oorsprong van rotorstroom

De term "inductie" verwijst naar de stroom die tijdens de werking in de rotorwikkelingen wordt gegenereerd - een fundamenteel verschil met andere motoren waarbij rotorstroom afkomstig is van externe energiebronnen.

Kerncomponenten van inductiemotoren voor eekhoorntjeskooien

Inductiemotoren bestaan hoofdzakelijk uit twee grote assemblages - de stator en de rotor - die elk uit kleinere componenten bestaan.

1Het hart van de motor.

Het vaste deel bestaat uit een behuizing, een statorkern en een wikkeling.

• Statorwikkelingen:Het magnetisch veld van elke wikkeling wordt uitgebreid en samengezogen door de stroomstroom.
• Statorkern:Gelamineerd van dunne, zeer doorlaatbare siliciumplaten, gemonteerd in stalen of gietijzeren frames.Veel voorkomende materialen zijn diverse staalsoorten en gietijzer.

2De rotor: rotatieve krachtbron

Deze roterende montage, die zich in de stator bevindt, bestaat uit een as, een rotorkern en een eekhoornkooi.

• Schacht:Meestal van roestvrij staal voor duurzaamheid, mechanische sterkte en corrosiebestendigheid.
• Eekhoornkooi:Een cilindervormige structuur rond de as met verbonden geleidersstaven.
• Rotorkern:Het materiaal lijkt op de statorkern.Een lichte vervorming van het laminaat verhoogt het koppel en voorkomt dat de rotor zich tussen de magnetische velden "vergrendelt".

3Eindschilden en lagers: steun en smeer

Eindschilden worden aan beide uiteinden van het frame gemonteerd met schachtpenetratie.Sleutels aan beide uiteinden van de as geven mechanische beweging door.

De stofdichtingen tussen de schachten en de eindschilden voorkomen dat verontreinigende stoffen binnenkomen - een belangrijke oorzaak van motorfalen (vooral vocht).Anti-wrijving lagers aan beide uiteinden van de as zorgen voor een soepele rotatie met minimale wrijvingGrotere motoren gebruiken in plaats daarvan schuiflagers, die meer ruimte, smering (meestal olie) en andere retentiemethoden vereisen.

4Ventilatoren en deksels: Critisch koelsysteem

Axial ventilatoren bevestigen zich aan het eind van de as zonder aandrijving, waardoor de lucht tijdens de werking over de buitenkant van het frame wordt gedwongen.Ventilatorbeschermers beschermen tegen grote puin en de veiligheid van het personeel.

Opmerking:Oververhitting kan de isolatie van de wikkeling smelten waardoor korte broeken ontstaan - een veel voorkomende fout die met een goede koeling voorkomen kan worden.

Voordelen en nadelen van inductiemotoren met eekhoornkooien

1Voordelen

• Breed toepasbaarheid:Gebruikt in ~ 70% van de industriële machines.
• Kosteneffectieve installatie:Geen borstels, slip ringen, commutators of sensoren verminderen de kosten.Brushless ontwerp maakt het mogelijk om in gevaarlijke omgevingen te werken (met passende aanpassingen).
• Onderhoudsarme:Significant lager dan gelijkstroommotoren met koolstofborstels.
• Lange levensduur:Mechanisch robuuste onderdelen met een laag slijtagepercentage.
• Hoge efficiëntie
• Zelfstarten:Driefasige versies draaien onmiddellijk wanneer ze worden aangesloten.

2. Nadelen

• Slecht startmoment:Een laag startkoppel (een efficiëntie-compromiss) maakt ze ongeschikt voor toepassingen met een hoog koppel, hoewel tandwiel- / katrolen dit kunnen verminderen.
• Laag vermogen onder lichte belastingen:Er is een hoge opwekkingsstroom nodig om de weerstand van de luchtkloof te overwinnen, waardoor spanningsverschuiving en verminderde efficiëntie optreden.
• Uitdagingen op het gebied van snelheidscontrole:Een constante snelheid maakt de besturing moeilijk, hoewel variabele frequentiedrivers dit probleem hebben verlicht.