Különbség az egyfázisú és háromfázisú motorok között: méretezés és hatékonyság

Egy 2,2 kW-os kútszivattyú meghibásodik egy olyan gazdaságban, amely már rendelkezik 400 V-os háromfázisú tápellátással. A karbantartási fájl felsorolja az egyfázisú cserét, tehát egyfázisú egységet rendelnek és telepítenek. Két hónappal később az üzemi kondenzátor kidudorodik, a szivattyúház kábele közel 15 A-re melegszik, és a motor hőtúlterhelés hatására hosszú húzás esetén leold. A motornak semmi baja nem volt. A specifikáció az volt.

Az egyfázisú és a háromfázisú motor közötti különbség nem az adattáblán található címke. Megváltoztatja az indítónyomatékot, a kilowattonkénti áramot, a konzolhoz illeszkedő vázméretet, a húzandó kábelt és a következő tíz évben megvásárolandó karbantartási cikkeket.

Miért viselkedik eltérően a két minta?

Mindkét gép indukciós motor mókuskalitkás rotorral és laminált állórészmaggal. A különbség szinte teljes egészében az állórész tekercsében van, és abban, hogy a táp mit csinál vele.

Háromfázisú: olyan mező, amely már forog

Három, egymástól 120 fokos távolságra elhelyezett, háromfázisú tápról táplált tekercs fluxushullámot hoz létre, amely szinkron sebességgel forog (a frekvencia 120-szorosa osztva a pólusszámmal). A forgórész álló helyzetből látja a mozgó mezőt, így a nyomaték nulla fordulatszámon érhető el, segédeszköz nélkül. A nyomaték lényegében állandó minden elektromos cikluson keresztül, ezért a háromfázisú gépek csendesen működnek, és alacsony fordulatszámon egyenletesen tartják a terhelést.

Egyfázisú: pulzáló mező, amelyet forgásba kell csalni

Az egyfázisú tápon lévő egyik tekercs pulzáló fluxust hoz létre, amely matematikailag két, egymással ellentétes irányban forgó, azonos erősségű mezőre bomlik. Álló helyzetben kikapcsolnak, így a nettó indítónyomaték nulla. Az ipar ezt kb. 90 elektromos fokban eltolt segédtekerccsel, plusz kondenzátorral (kondenzátor-indító, kondenzátor üzemű vagy állandó osztott kondenzátor), indító relével, vagy apró méretekhez árnyékolt pólussal oldja meg. Amikor a forgórész eléri a fordulatszám durván 70-80 százalékát, egy centrifugális kapcsoló vagy relé kikapcsolja a segédáramkört.

Két következmény következik. Először is, a nyomaték még mindig kétszeres vonalfrekvencián pulzál, így az egyfázisú motorok jobban rezegnek és zajosabbak ugyanazon a kimeneten. Másodszor, a kilowattonkénti áram nagyjából háromszor nagyobb 230 V-on, mint egy ezzel egyenértékű háromfázisú motor 400 V-on, ami hosszú távon befolyásolja a kábel méretét, a kontaktor névleges értékét és a feszültségesést.

A laminálás kialakítása követi a tekercset. Az egyfázisú állórész általában nagyjából a fő tekercselés kétharmadát és a segédtekercs egyharmadát osztja szét, míg a háromfázisú állórész elosztott 60 fokos fázisszíjat használ kiegyensúlyozott réskiosztással. Ez megváltoztatja a rések számát, a fogszélességet és a réz-vas arányt ugyanazon a külső átmérőn belül. Ha szeretné a tekercselés elméletét mélyebben, ez a magyarázat hogyan működik egy háromfázisú motor végigsétál a terepen, a csúszáson és a tervezés központi oldalán.

AC motor állórész és forgórész mag szerelvény Precíziósan egymásra rakott szilíciumacél állórész és forgórészmagok váltakozó áramú motorokhoz, amelyek célja a hatékonyság, az alacsony zajszint és a stabil nyomaték támogatása ipari alkalmazásokban. Termék megtekintése →

Valódi specifikációk egymás melletti összehasonlítása

Az alábbi táblázat a 4 pólusú, 50 Hz-es, 5 kW alatti ipari motorok tipikus értékeit tükrözi, általános katalógusadatokból és IEC hatékonysági osztályokból levonva. Kezelje a tartományokat szűrőeszközként, majd erősítse meg a gyártó tesztlapjával.

A hatékonysági rés, minősítéssel mérve

A háromfázisú hatékonyság előnye nem fix szám. Kis névleges teljesítménynél a legnagyobb, ahol a segédtekercs, a kondenzátorveszteség és a nagyobb áramsűrűség sérti leginkább az egyfázisú konstrukciókat, és a keretek növekedésével szűkül.

• Világos zöld sávok: egyfázisú kondenzátoros motorok, ezeken a névleges értékeken jellemzően 68-80 százalék.
• Sötétzöld sávok: háromfázisú IE3 motorok, körülbelül 80 százalékról 0,75 kW-nál majdnem 88 százalékra 3,7 kW-on.
• 0,75 kW-nál a különbség nagyjából 12 pont; 3,7 kW-nál közelebb van a 8 ponthoz. Egy évi 4000 órát üzemelő szivattyúnál ez két villanyszámla különbsége, nem pedig két százalék.

Vegye figyelembe, hogy az IEC 60034-30-1 hatékonysági osztályok a háromfázisú gépekre vonatkoznak; Az egyfázisú motorok kívül esnek ezen a besoroláson, így egy katalógust nem lehet osztályonként összehasonlítani. Ehelyett kérjen mért vizsgálati adatokat, és ellenőrizze az elektromos acél minőségét, vastagságát és halmozási tényezőjét e számok mögött.

Ahová az egyfázisú motorok még mindig tartoznak

Az egyfázisú kereslet azokra a berendezésekre összpontosul, amelyek háztartási vagy kiskereskedelmi hálózatra csatlakoznak. Az alábbi felosztás a kismotor-alkalmazások tájékoztató jellegű, nem pedig piaci összeírás, de megegyezik azzal, amit a legtöbb beszerzési csapat lát ebben a szegmensben.

Ahol ugyanazokat a feladatokat háromfázisú elosztású üzemben látják el, ott szinte mindig a háromfázisú változatot írják elő, még 0,37 kW-on is, mert a kisebb váz, a hosszabb élettartam és a szabványos túlterhelés elleni védelem felülmúlja a kis árkülönbséget.

Gyakorlati kiválasztási sorozat

1. A tápellátást a csatlakozódoboznál ellenőrizze, ne a rajzon. Mérje meg a hálózati feszültséget, és ellenőrizze, hogy van-e nulla. Egy 230 V-os egyfázisú motorhoz 400 V-os háromfázisú tápellátáson más indítóra van szükség, nem más motorra.
2. Mérete nyomatékon, nem kilowatton. A teljes terhelés alatt induló terhelésnél, például egy megterhelt szállítószalagnál vagy térfogat-kiszorításos szivattyúnál szükség lehet egy kondenzátor-indító egyfázisú egységre a névleges névleges érték kétszeresével vagy egy háromfázisú egységre lágyindítóval.
3. A számlálás óránként indul. A gyakori indítás megnehezíti a kondenzátorokat és a centrifugális kapcsolókat. Nagyjából hat-nyolc óránkénti indítás felett a háromfázisú VFD-vel a tartósabb választás.
4. Illessze a mechanikus interfészt. Rendelés előtt ellenőrizze a keretet, a karimát, a tengelyt és a kapocsdoboz helyzetét a meglévő konzollal, mert egy kisebb háromfázisú keret adapter nélkül nem csavarodik fel egyfázisú lábmintára.
5. Javítsa ki az alapspecifikációt. Az elektromos acél minősége, a rétegelt rétegvastagság, a halmozási tényező, valamint a retesz vagy hegesztett szerkezet határozza meg a veszteségeket és a zajszintet. A miénk mag- és keretgyártás Az áttekintés elmagyarázza, hogy a bélyegzés, egymásra rakás és hegesztés hogyan befolyásolják a végeredményt.
6. Gyűjtsd össze a dokumentumokat. A hatékonysági osztálynak, a szigetelési osztálynak, az IP minősítésnek, a vizsgálati jelentésnek és a minőségi tanúsítványnak az áruk előtt kell megérkeznie, nem az üzembe helyezés után.

Kiváló minőségű, szemcse-orientált szilíciumacél tekercsek NGO szilikonacél tekercsek alacsony magveszteséggel és egyenletes vastagsággal motor- és transzformátormagokhoz, egyedi szélességben és felületkezeléssel kaphatók. Termék megtekintése →

Karbantartási és megfelelőségi pontok, amelyek kimaradnak

Az egyfázisú motorok olyan kopóelemeket hordoznak, amelyek a háromfázisú motoroknál nem. Az üzemi kondenzátorok fokozatosan veszítenek kapacitásukból, ami jóval azelőtt megemeli az áramerősséget és a hőmérsékletet, hogy a motor teljesen leállna; forró házakban tervezze meg a három-ötévenkénti ellenőrzést és a cserét, ha a kapacitás több mint 10 százalékkal a névleges alá esik. A centrifugális kapcsolók és az indítórelék minden indításkor ívelnek, így az érintkezési állapot a megelőző karbantartások listáján szerepel.

A háromfázisú motorok ezeket az elemeket tápérzékenységre váltják. A körülbelül 1 százalék feletti feszültségkiegyensúlyozatlanság aránytalan áramkiegyensúlyozatlanságot és gyors tekercsmelegedést okoz, így a fázishiba és az egyensúlyhiány elleni védelem nem kötelező a felügyelet nélküli helyeken. Ha VFD-t használnak, határozza meg a szigetelt csapágyvégek lezárását, és ellenőrizze, hogy a tekercsszigetelési rendszer megfelel-e az inverter dv/dt értékének, különösen hosszú kábelfutások esetén.

A megfelelőségi oldalon a hatékonysági előírások és az IE osztályok általában a háromfázisú gépeket célozzák meg, ami azt jelenti, hogy az egyfázisú egységek nyugodtan kívül eshetnek a kereten. Ha egy pályázat hatékonysági osztályt ír elő, akkor az egyfázisú egységre vonatkozó nyilatkozat elfogadása előtt írásban erősítse meg, hogy a szabályozás mely motortípusokra vonatkozik valójában.

Interlock laminált motormag szerelvény Hegesztésmentes, ragasztómentes, reteszelt rétegelt magok motorokhoz és transzformátorokhoz, állandó mágneses pályákat és stabil tömeggyártási minőséget biztosítva. Termék megtekintése →

Bármelyik típust is vásárolja, az állórész és a forgórész magja az, ahol a veszteségek a tekercselés behelyezése előtt eldőlnek. Az állandó laminálási minőség, az ellenőrzött halmozási nyomás és a stabil acél ellátási lánc sokkal többet számít a hosszú távú teljesítmény szempontjából, mint a katalógusár marginális eltérése, és ezeket a specifikációkat érdemes ellenőrizni a szállító padlóján, nem pedig az adatlapon.