3-fas induktionsmotor
Den trefasiga induktionsmotorn kallas också en asynkron motor och det är den vanligaste typen av motor i industriella applikationer. Specifikt är ekorreburens design den mest använda elmotorn i industriella applikationer.
Trefasinduktionsmotorer körs med konstant hastighet från obelastad till fullbelastning. Å andra sidan är hastigheten frekvensberoende och därför är dessa motorer inte effektivt anpassade för varvtalsreglering. De är enkla, robusta, billiga, lätta att underhålla och kan tillverkas med egenskaper som passar de flesta industriella krav.
Konstruktion av en 3-fas induktionsmotor
Den består av en stator med statorlindningar och en rotor. Statorn bär en trefaslindning eller statorlindning medan rotorn bär en kortsluten lindning eller rotorlindning. Och rotorn skiljer sig från statorn genom ett litet luftspalt som sträcker sig från 0,4 mm till 4 mm, beroende på motorns kraft. När trefasspänningarna appliceras på statorlindningarna upprättas ett roterande magnetfält. När magnetfältet roterar induceras strömmar i ekorerna rotorns ledare. Samspelet mellan de inducerade strömmarna och magnetfältet producerar krafter som gör att rotorn också roterar.
Trefas induktionsmotor
Princip för drift
3-fas induktionsmotorn fungerar baserat på Faradays lag att en EMF induceras i kretsen på grund av förändringshastigheten för magnetiskt flöde genom kretsen. Statorlindningarna i 120 graders fas från varandra ges växelströmstillförsel och följaktligen produceras ett roterande magnetfält i spolarna. När rotorn skär genom det roterande magnetfältet (med relativ hastighet) induceras en EMF i rotorn, vilket får en elektrisk ström att strömma i rotorledarna. Enligt Lenz-lagen kommer orsaken till produktion av elektrisk ström att motsättas, vilket är den relativa hastigheten för statormagnetfältet, och därför kommer rotorn att börja rotera med en hastighet som skiljer sig från den synkrona hastigheten för statormagnetfältet.
Fördelar:
- Den har en enkel och robust konstruktion
- Det är relativt billigt
- Det kräver lite underhåll
- Den har hög effektivitet och rimligt bra effektfaktor
- Det har självstartande vridmoment
Motorstart
Som vi vet en gång är en förbindelse ansluten till en trefas induktionsmotor ett roterande magnetfält kommer att ställas in i statorn, detta kommer att länka och klippa rotorstängerna som i sin tur kommer att inducera rotorströmmar och skapa ett rotorfält som kommer att interagera med statorfältet och producera rotation. Naturligtvis betyder detta att den trefasiga induktionsmotorn är helt kapabel att starta själv.
Trefas induktionsmotorkrets
Behovet av en startmotor är därför inte tvärtom tillräckligt för att ge start utan för att minska tunga startströmmar och ge överbelastning och inget spänningsskydd . Det finns flera olika typer av starter inklusive direktstart online, star-delta starter, en autotransformator och rotormotstånd. Var och en kommer att övervägas i tur och ordning. Här ska vi se star delta starter .
Detta är den vanligaste startformen som används för trefas induktionsmotorer. Det uppnår en effektiv minskning av startströmmen genom att initialt ansluta statorlindningarna i stjärnkonfiguration, vilket effektivt placerar två faser i serie över matningen.
Star Delta Basic Diagram
Att starta i stjärna påverkar inte bara motorns startström utan också startmomentet. En gång upp till en viss körhastighet ändrar en dubbel-kast-omkopplare lindningsarrangemang från stjärna till delta varefter fullt körmoment uppnås. Ett sådant arrangemang innebär att ändarna på alla statorlindningar måste bringas till avslutningar utanför motorns hölje.
Delad fasmotor
Normalt är leveransen till bostäder en enfas, medan de induktionsmotorer som krävs för att driva olika elektriska apparater kräver en flerfasmotor. Av denna anledning består induktionsmotorerna av två lindningar för att få två faser från enfasmatningen.
Delfasmotorn är en vanlig enfasmotor. Den delade fasmotorn kallas också en induktionsstart / induktionsdriven motor, är sannolikt den mest grundläggande enfasmotorn tillverkad för industriellt bruk, även om den är något begränsad. Den har två lindningar från en enfas arrangerad i början. Den ena är huvudlindningen och den andra är start- eller hjälplindningen. Startlindningen är gjord med mindre mätkabel och färre varv rörande huvudlindningen för att göra mer motstånd, vilket gör att startlindningen är ett fält i en annan elektrisk vinkel än huvudlindningens och får motorn att rotera. Huvudlindningen, av tyngre tråd, håller motorn igång resten av tiden. Huvudlindningen har låg motstånd men hög reaktans och startlindningen har hög motstånd men låg reaktans.
Delad fasmotor
En delad fasmotor använder en omkopplingsmekanism som skiljer startlindningen från huvudlindningen när motorn når upp till ungefär 75% av den utvärderade hastigheten. I de flesta fall är det en centrifugalomkopplare på motoraxeln. Fasskillnaden mellan start- och huvudlindningsströmmarna ligger långt under 90 grader.
Kondensatorstartmotor:
Kondensatorns startmotor används för att skapa ett roterande statorfält. Denna motor är en modifiering av den delade fasmotorn, använder en kondensator med låg reaktans placerad i serie med startlindningen av statorn för att ge en fasförskjutning på cirka 90 grader för startströmmen.
Kondensatorstartmotor
Permanent delad kondensatormotor:
Den har en kondensator av körtyp som är permanent ansluten i serie med startlindningen. Detta gör att startlindningen är en extralindning när motorn uppnår löphastighet. Eftersom körkondensatorn måste vara konstruerad för kontinuerlig användning kan den inte ge startkraften för en startkondensator. Kondensatorn tjänar till att förskjuta fasen på en av lindningarna så att spänningen över lindningen är 90 ° från den andra lindningen. Permanenta delade kondensatormotorer har en mängd olika applikationer beroende på design.
Permanent delad kondensatormotor
Delad fasmotor används för allmänna laster. Lasten är vanligtvis remdrivna eller små direktdrivna laster. Tillämpningarna för delade motorer inkluderar små slipmaskiner, små fläktar och fläktar, och andra applikationer med lågt startmoment, effektbehov från 1/20 till 1/3 hk. Och dessa motorer är vanligtvis konstruerade för enspänning, vilket begränsar applikationsflexibiliteten.
Permanent delad kondensatormotor
Huvuddraget med den delade fasmotorn är att den kan användas i områden på anläggningen där trefas inte har tilldelats eller på små belastningar på anläggningsgolvet där motorer med bromsmoment kan hantera lasten. Motorn ger inte ett betydande mått på startmoment, så belastningen måste vara ganska liten eller remdriven, där mekanisk fördel kan utnyttjas för att hjälpa motorn att starta.
Arbetsexempel på styrning av en induktionsmotor med delad fas
Blockdiagram över systemet
En delfasinduktionsmotor som används i avgasfläktarna består av de två lindningarna med en lindning som får strömförsörjningen direkt medan den andra lindningen får matningen genom en kondensator, vilket orsakar en fördröjning i spänningen. Anslutningen över dessa lindningar sker via reläer. När ett av reläerna är spänningssatt får en av lindningarna nätanslutningen direkt och den andra får matningen genom kondensatorn. Dessa reläer drivs i sin tur av en relädrivrutin som styrs av en mikrokontroller enligt ingången från användaren via en TV-fjärrkontroll.
