Elmotorer arbetar med olika typer av strömmar eller faser, vilket kommer att bestämma deras prestanda och arbetskraft. I den här artikeln får du lära dig allt om trefasmotor, hur det fungerar, dess delar och mycket mer.

trefasmotor

Dessa motorer är designade för att fungera med växelström (AC) trefas, ström som användes i många industriella tillämpningar.

Trefas induktionsmotorer fungerar på grund av elektromagnetiska induktionsfenomen, som kopplar elektricitet med magnetism. De är de mest använda i industrier tack vare sin enkelhet, robusthet och enkla underhåll.

För att lära dig mer om dess funktion är det nödvändigt att vara tydlig med begreppen trefas växelström och magnetfält.

Trefasisk ström

Till skillnad från enfasiga växelströmssystem, som endast använder fas och noll som ledare av elektricitet för distribution och användning, använder trefasiga system tre eller fyra elektriska ledare, tre faser eller tre faser plus noll.

Eftersom den fungerar med tre faser, förutom nollan, är spänningarna som kan produceras olika, allt från 230 volt mellan neutral - fas och upp till 400 volt mellan fas - fas.

Spänningen mellan två faser är alltid roten av tre gånger högre än en fas med noll: 300/230= √3

Den högsta spänningen används vanligtvis inom industrin och för motorer, den lägsta för familjeanvändning och belysning. Denna generator som producerar trefasströmmen kallas en generator och lyckas generera tre elektromotoriska krafter (Emf=spänningar) i var och en av faserna med transientvärdena:

e1= Maximal X sinus Wt.

e2= Maximal X sinus (Wt-120°).

e3= Maximal X sinus (Wt-240°).

Detta betyder att värdena på spänningarna (3) «en av varje fas» är ur sitt sammanhang med 120° i förhållande till varandra för tillfället. Samma sak händer med alla tre intensiteterna.

Fördel

  • Trefasiga växelströmsmotorer har fördelen att de kan generera två olika spänningar inom samma motor.
  • Generatorer, transformatorer och trefasiga AC-motorer har bättre prestanda, är enklare och mycket billigare.

Detta anses i grunden i trefasa induktionsmotorer, de mest använda i industridelen.

Bland huvudtyperna av motorer som finns finns enfasmotorerna, dessa är de som har två starter, vilket gör den mer kraftfull, med större effektfaktor och därmed överlägsen prestanda.

Dessa trefasiga system finner att överföra elektrisk energi med betydande besparingar i uppdelningen av ledare.

Dessa fördelar innebär att för närvarande all elektrisk energi distribueras, överförs, produceras och förbrukas på ett alternerande trefas sätt.

Magnetiskt fält

Det är ett område på platsen där det finns magnetiska krafter, krafter som attraherar eller stöter bort metaller. Likaså kan de exponeras som det territorium där det finns magnetism (magnetiska krafter).

En magnet har ett utrymme runt sig för att placera någon metallisk substans, den attraheras av magneten. Fältet kan personifieras av linjer som kallas magnetfältlinjer.

Den kraft med vilken det magnetiska ämnet attraheras när det släpps ut i den magnetiska zonen, kommer att bero på magnetens styrka och platsen i fältet där den placeras. Attraktionskraften nära magneten kommer inte att vara densamma som vid dess kant av magnetfältet.

Magnetfältet skapas inte bara av en magnet, utan också av en ledare som en ström korsar, återger ett magnetfält runt den, identiskt med magnetens.

Om ledaren lindas i form av en spole blir magnetfältet större, dessa slingor lindas också i sin tur runt en elektromagnet, därmed blir magnetfältet mycket större. Dessa magnetiska fält genereras genom elektricitet.

trefasmotor

Magnetfältsgeneratorer har två poler, positiva och negativa, om vi lyckas sammanfoga två liknande magnetfält från samma pol så återger fälten en repulsiv kraft, nu om fältens poler är motsatta produceras en attraktionskraft mellan dem. fält.

I en ledare som en ström korsar kommer polerna för de producerade fälten att bero på i vilken riktning strömmen kommer in i och lämnar ledaren.

I en magnet stöter lika poler bort varandra och motsatta poler attraherar varandra, med dessa tydliga termer blir det lättare att förstå hur en trefasmotor fungerar.

funktion

Trefas asynkronmotorer har sina viktiga delar:

stator

Den består av ett hölje i vilket en krona av silikonstålplåtar försedda med snitt är inbäddad.

Dessa varv på spolarna återfinns i nämnda snitt och bildar elektromagneter enligt de kretsar och faser som nätverket innehåller, där maskinen ska anslutas. Den trefasiga trippelspolemotorn har en krets per spole, så den innehåller flera kretsar.

trefasmotor

Elektromagneterna som utgör statorn är de som kommer att skapa det roterande magnetfältet, varför de också kallas induktorer, eftersom de kommer att inducera en ström i den andra delen eller kommer att inducera cirkulation. 

Rotor

Den är placerad inuti statorn, det är ett centrum av staplade kiselstålplattor som integrerar en cylinder eller en elektrisk spole beroende på typ av rotor, ekorrburrotor eller lindad rotor.

Det kallas också armatur, eftersom där induceras motorns spänningar, strömmar och cirkulation. Detta är den rörliga delen av motorn.

burrotor

Denna rotor är den mest använda, det är en rotor med en sekvens av aluminium- eller kopparstänger (ledare) som omger en kortslutning med två ringar i sina ändar. Det är en rotor med spolar runt sig.

Det roterande magnetfältet separerar stavarna eller plattorna från motorn, där en elektromotorisk kraft eller spänning kommer att induceras som, kortsluten, producerar en ström tack vare dem, nämnda ström producerar ett fält som följer statorn och vrider sig rotorn.

fysiska upptäckter

För skapandet av trefasmotorn var uppenbarelserna från tre stora fysiker nödvändiga:

Faraday

Han avslöjade att en elektrisk ledare i rörelse inom ett magnetfält (magnet) producerar en spänning eller potentialskillnad (ddp) vid sina två ändar.

Denna spänning stimuleras och kallas elektromotorisk kraft (emf) och inte spänning. Om vi ​​sätter ihop ändarna, som vid kortslutning eller med en glödlampa, rör sig strömmen genom ledaren.

Under tiden, om vi flyttar ledaren, kommer vi att skära av linjer i magnetfältet och en elektromotorisk kraft kommer att upprätthållas vid ändarna av ledaren, om kortslutningen är öppen. Om vi ​​kopplar en lampa till ledaren genererar den elektromotoriska kraften en ström genom ledaren.

Denna spänning som produceras i slingan när den stimuleras kallas inducerad elektromotorisk kraft (emf), det är helt enkelt en spänning mellan två punkter: Om en kortslutning uppstår i slingorna kommer en ström som induceras av slingan att produceras, känd som kortslutning nuvarande.

Nikola Tesla

Tesla avslöjade att den växlande trefasströmmen som går genom varje fas i en spole måste producera ett magnetiskt utrymme, och drog sedan slutsatsen att föreningen mellan en magnet och en spole är lika med en elektromagnet.

Om strömmen har ett värde på noll (0) finns det inget fält i den fasen, då kommer den att öka och i varje halvcykel av vågen ändrar fältet riktning.

Exempel:

  • Punkt N°1: Det bildas tre fält, två är negativa etablerade av L2 och L3 och den positiva L1 som, eftersom strömmen har det högsta värdet, kommer att vara det största fältet som L1 kan upprätta. Genom att utföra vektorsumman av fälten (3) får vi den svarta färgvektorn inuti motorn.
  • Punkt N ° 2: Den här gången blir det L2 som kommer att utgöra det största fältet och de kommande två blir de negativa. Om vi ​​adderar de tre blir resultatet vektorn i den positionen. Om du kan verifiera hur det har vänt.
  • Punkt N ° 3: Det största fältet bildas av L3 och de nästa två kommer att vara negativa. Fortsätt att rotera fältet och fältvektorn.

Det magnetiska fältet som produceras i motorstatorn är i rörelse och magnetfältslinjerna kommer att skära av metallplåtarna (ledarna) i ekorrburrotorn, vilket producerar en inducerad elektromotorisk kraft (emk) mellan dem, men kortsluts vad som kommer att bli alstras en inducerad ström som kommer att flytta motorns plattor.

trefasmotor

oersted

Han upptäckte att om ledaren genom vilken den elektriska strömmen rör sig är inuti ett magnetfält och dess linjer separerar ledaren, rör sig den vertikalt bort från magnetfältet och en kraft bildas i ledaren som hjälper den att röra sig.

Det vill säga en ström x ledare + magnetfält = ledarens rörelse.

Sannerligen, strömmen som rör sig genom ledaren, det som bildar dess miljö, är ett magnetfält, som Oersted avslöjade, och när båda fälten interagerar genereras cirkulation (som om de vore två magneter).

Glöm inte, två magneter vända mot varandra = attraktionskraft eller repulsion.

Beroende på strömriktningen genom ledaren, gå in eller ut, kommer fältet som bildas att ha en polaritet eller motsatt, av denna anledning attraherar fälten och stöter bort varandra, vilket får ledaren att skaka i en eller annan riktning ..., detta beror på strömriktningen i ledaren.

Om ledaren var en slinga, skulle två krafter i motsatt riktning bildas på den, eftersom ena sidan av slingan kommer strömmen att ha en riktning (inträder) och på den andra sidan kommer att ha motsatt (blad) på den andra sidan av slingan, smide öglan att rotera. Kraftparet producerar ett eller två ögonblick genererar svängen.

Induktor

Passivt element i en elektrisk krets som, tack vare fenomenet självinduktion, genererar energi som ett magnetfält.

Dessa passiva och linjära komponenter kommer att kunna lagra och frigöra energi baserat på fenomen relaterade till magnetfält, i grunden är varje induktor en överkörning av den ledande tråden.

Detta elektriska element genererar induktion, så det inducerar ett magnetfält när en ström passerar genom det, vilken ledare som helst kan användas för att göra en spole.

Roterande magnetfält

Detta magnetiska fält roterar med en idealisk acceleration och produceras från en elektrisk växelström. Nikola Tesla upptäckte det 1885, det är fenomenet som växelströmsmotorn är baserad på.

Genom att använda växelström i induktorspolar genereras ett roterande eller roterande magnetfält, vars frekvens är identisk med den för växelström, med vilken motorn kommer att underhållas.

Varför roterar en trefasmotor?

Enligt Tesla har en motor en stator med ett roterande magnetfält, som är ansvarig för att skära ledare eller plattor på rotorn och detta producerar en stimulerad spänning som kallas (emf).

Faraday säger att när dessa ledare eller plattor kortsluts genereras en stimulerad strömrörelse av dem och ett magnetfält bildas i deras omgivning.

En ström rör sig genom motorplattorna (ledarna), de bildas i dessa stimulerade magnetfält och dessa fält bildar i sin tur två krafter på rotorn.

Det magnetiska fältet som bildas i rotorn kommer att jaga det i statorn, men kommer inte att kunna nå det, eftersom statorfältslinjerna inte kommer att skära av rotorplattorna och inducerad ström kommer att produceras.

Det är därför de kallas asynkronmotorer, rotorns varvtal och statorfältet är inte synkroniserade.

trefasmotor

Det är också känt som en induktionsmotor, eftersom statorn inducerar en ström i rotorn för att fungera, "asynkron trefasinduktionsmotor".

Denna ström orsakas av rotorplattorna, vad de egentligen bildar är ett magnetfält runt dem, ett fält som kommer att röra sig genom att vrida sig för att fortsätta det roterande fältet hos trefasstatorn. Det är som att ha två magneter.

Även om rotorn observerades med en magnet är det faktiskt en ekorrburrotor, men som vi redan har observerat bildas den i magnetfältet, med detta blir det en magnet.

Vi definierar detta som förskjutningen av en asynkronmotor, som avvikelsen mellan dessa hastigheter uttryckt i procent:

S= [(ns-n)/ns]x100

S= förskjutning i procent %

ns= Synkron hastighet för statormagnetfältet.

n= Rotorhastighet.

Trefas asynkronmotor med kortslutningsrotor har en hastighet på 3000 rpm

Vad är rotorns slagvolym vid full belastning om den mäts med en varvräknare, varvtal 2850 rpm?

S= [3000-2850/3000]=5 %

Statorn på en trefas asynkronmotor lyfts på ett sådant sätt att tre lindningar placeras förskjutna med 120°.

Var och en av dem är sammansmälta med var och en av faserna i trefassystemet, vilket är anledningen till att de momentana strömmarna i1, i2 och i3 kommer att röra sig för var och en.

När belastningen på motorrotorn ökar, minskar rotorhastigheten och förskjutningen ökar. Detta stimulerar statorflödet att skära av rotorstängerna med full hastighet, och ökar sedan strömmen i rotorn och båda motorerna för att övervinna båda belastningsmotstånden.

Detta är vad som brukar hända vid start för vissa typer av elmotorer, som når stora intensiteter som absorberas av motorn sju gånger högre än när motorn är igång.

Motorns hastighet reduceras inte med ökande belastning, förskjutningarna av trefasmotorer är inte särskilt stora.

Den synkrona hastigheten för det roterande fältet kommer att bero på polerna med vilka lindningarna är gjorda i statorn och dess frekvens i nätverket som är anslutet (Spanien 50Hz i Amerika 60Hz).

ns= (60xf)/p.

ns= Synkron hastighet för statorns roterande fält.

F= Frekvens för trefasnätverket i Hertzies.

P= Antal statorpolpar. Antalet är 1 polpar (Nord-Syd).

Exempel: Om du har en maskin med ett par poler (två poler) fungerar den med 3000 rpm vid 50Hz, med två par poler (fyra poler) kommer den att rotera med 1500 rpm, om den vore med tre par poler skulle det vara 1000rpm och om det vore fyra poler skulle det vara 750rpm.Dessa poler beror på antalet spolar de har för varje fas i lindningen.

trefasmotor

Vanligtvis vet vi motorhastigheten, den finns på egenskapsskylten, vi kommer att veta antalet poler på motorn.

Effekten som absorberas av en motor (nominell) finns på märkskylten, den är Torque= √3xVnxInxCoseFi, denna kraft överförs inte helt till motoraxeln, på grund av att motorerna har förluster. De viktigaste förlusterna är:

  • Förluster i koppar: dessa beror på lindningarnas motstånd.
  • Förlorade i järnet: dessa beror på hysteres och virvelströmmar eller Fauconlt.
  • Mekaniska förluster: dessa beror på roterande element på grund av friktion.

Verkningsgraden (n) för en motor är:

n= (Putil/Pasorbide)x100; i procent.

Den användbara kraften, om vi sätter prestandan i antal, inte i procent. Exempel: Avkastning på 0,87 istället för 87 %, detta blir:

Pu= nx Passorbid = nx√3xVnxInxCoseFi

Glöm inte 1CV = 736w i många nackdelar, kraften uttrycks i hästkrafter.

Motorbelastning, acceleration och start

När motorn går från tomgång till att dra en mekanisk last saktar rotorn ner på grund av vridmomentet som genereras av belastningen motsatt rotorns rotation.

Detta gör att den relativa cirkulationen av det roterande magnetfältet i förhållande till rotorledarna ökar, vilket genererar en ökning av emk och den inducerade strömmen hos motorledarna eller plattorna.

Vridmomentet som ökar i rotorn, motorernas vridmoment, beror på denna ström, en ökning av nämnda vridmoment genereras som balanserar motståndets vridmoment med motorns vridmoment.

Detta innebär att när belastningen på motorn ökar kommer även motorslirningen och vridmomentet att öka. Vridmomentet som en induktionsmotor utvecklar är nära relaterat till motorns hastighet.

Eftersom dess matematiska samband är något komplext uttrycks detta förhållande i allmänhet grafiskt med hjälp av en speciell vridmoment-hastighetskurva.

Denna vridmoment-hastighet motorkurva specificerar dess funktion. Exempel: kurvan för en motor med motorvridmoment (Mm) och motståndsvridmoment (Mi) som funktion av dess hastighet (n).

Bedömd drift

Det är motorns rörelse under naturliga arbetsförhållanden som den är designad för. Nominellt vridmoment, nominell ström, nominell hastighet, dessa kommer att finnas som värden vid den punkten.

Motorer vid start har olika startegenskaper tills de tar tag och går i normalt eller nominellt tillstånd. Det nominella vridmomentet ger oss den nominella effekten och den nominella intensiteten eller vice versa.

Nominellt vridmoment= Mn= Pu/w, användbar effekt dividerat med vinkelhastigheten i radianer/sekund.

W= (2π/60)x nominell hastighet i rpm(n)

Mn= (Pux60)/(2πxn)= Newton x Meter.

Om vi ​​lyckas få motorn att bära en last med ett motståndsvridmoment (Mi), kommer motorn att acklimatisera sin hastighet tills den hittar en ökning av motormomentet (Mn) som lyckas dra den mekaniska lasten. Detta anses vid nominell hastighet (n).

Om ett högre motståndsvridmoment appliceras kommer varvtalet att minska tills balansen mellan motormoment och motståndsvridmoment uppnås. Om motståndsvridmomentet är större än det maximala som motorn kan öka kommer den att stanna (exempel: Mmax=2,5Mn).

Träning:

En trefas asynkronmotor har följande egenskaper: Elektrisk effekt absorberad från 8 km nätverket; 400V, 50Hz, Cos Fi 0.85, Verkningsgrad 93%, Statorlindningspolpar 2, Fulllastslip 4%. Beräkna rotorns vridmoment.

Vad skulle vara startmomentet och toppvridmomentet för denna motor om dess mekaniska egenskaper är som visas i figuren nedan?

Elmotorernas karaktär anges på själva motorns märkskylt, för det mesta, såsom spänningar, effekt, frekvens, hastighet, effektnivå, isolationsklass, effektfaktor, typ av service, med flera.

Motorns intensitet kan uppnås från den nominella eller absorberade effekten.

Pn= √3xnxVnxInx CosFi, där n är motorns verkningsgrad vid full belastning.

Träning:

Om du vill ansluta en 400/230V, 400Hz, 50Kw märkeffekt trefas induktionsmotor, 22% (91,7) full belastningseffektivitet, 0,917 effektfaktor och 0,88 rpm hastighet till ett 2,945V trefasnätverk nominellt. Vilken intensitet kommer den att absorbera från linjen?

Lösning: 39,35A

Om du vill erhålla andra data, såsom beteendet vid användning i olika belastningsregimer, måste du gå till egenskaperna som anges i den tekniska informationen för en skala av kommersiella trefasasynkronmotorer med kortslutna rotorer i ett par av poler och 50Hz. .

Här lämnar vi en kontroll för att se om intensitetsdata stämmer.

Lindningsanslutning

Där var och en av faserna i trefasmotorn är ansluten är spolarna, som bildar statorlindningen för asynkronmotorn. Detta system är klassificerat i tre grupper, som är sammanflätade i mitten av statorn.

Varje spole av statorn, det finns tre, har två halvor placerade i motsatta tvärgående positioner med avseende på statorn. Varje del kommer att göra en pol av magnetfältet (nord-syd). Spolarna är 120° ur fas med varandra.

Lindningsförsöket med spolarna, när strömmen passerar genom dem, orsakas ett magnetfält av rotorn. I det här fallet har var och en av spolarna två poler, så motorn kommer att vara bipolär.

Trefasmotor

Spolarna är anslutna till samma fas (alla), de är anslutna i sekvens och bildar en enda lindning med en början och ett slut. Den upprätthåller tre faser, tre principer och tre ändar, totalt finns det sex ändar, terminaler eller terminaler som ska anslutas.

Även om spolarna för en fas är anslutna i jämförelse (ibland kan de vara det) skulle du fortfarande få tre starter och tre ändar.

Det finns lindningar av en tvåpolig parmotor och sedan stjärn- och deltaanslutningar av lindningarna.

Terminalerna brukar också kallas U1-V1-W1 i början av lindningarna och U2-V2-W2 i ändarna.

Lindning av trefasmotorer

I det här inlägget kommer mycket av detta argument inte att avslöjas, eftersom det är en konstruktiv och ointressant aspekt. Vi kommer helt enkelt att lämna en representation av hur en 36 statorlindning ser ut i varje öppning eftersom en spole skulle förändras och spolarna skulle förändras tillsammans enligt representationen.

Antalet stolpar skulle vara två par eller fyra stolpar totalt. Det finns två olika sätt att smälta eller ansluta ändarna på statorspolarna som kallas stjärnanslutning och deltakoppling.

Elektrisk ojämlikhet mellan de två:

  • Fasspänningen: Det är en spänning mellan en fas och nollan.
  • Linjespänningen: Det är en spänning som finns i mitten av två faser. VL = √3xVF. Om fasen är 230 är ledningen 400V

Slå samman Delta Motorlindningar

Här förblir spolarna drivna av spänningen från nätaggregatet. Om trefasströmförsörjningen från nätverket är 400V (Vline), kommer spolarna att förbli slavar till sin egen 400V-spänning.

Säkring stjärnmotorns lindningar

Genom att ha en neutralpunkt i kärnan som förenar alla spolarnas ändar förblir de förslavade av själva spänningen som i mitten av fasen och nätets nolla, VF = VL / √3, vilket om VF är 400V förbli förslavad vid 230V.

Matningsspänningen måste beaktas för att säkringen i stjärna eller delta.

Här är några exempel på hur spolarna i en motor fungerar som en stjärnstart:

En motor vars spolar arbetar på 400V i sin normala (nominella) rörelse, om du vill slås samman till en 400V trefas strömförsörjning, skulle vi kunna göra det i delta.

Även i en stjärna, men de skulle fungera vid en lägre spänning än vad som motsvarar, skulle spolarna fungera på 230V.

Å andra sidan, om det är en motor vars spolar fungerar på 230V, om vi vill smälta den med en 400V strömförsörjning, kan vi bara göra det i en stjärna, gör vi det i en triangel smälter spolarna.

Spolens arbetsspänning: spänningen finns på egenskapsskylten. Och det tenderar att manifesteras på följande sätt:

200V/400 indikerar detta att den kan smältas i stjärna vid 400V, i delta skulle det vara vid 220V. Den naturliga arbetsspänningen och högre spänning som spolarna stöder är alltid den som anges i triangeln, i detta fall är det 200V. Vi kan aldrig överskrida denna spänning i motorlindningarna.

Om vi ​​låter denna motor smälta samman med ett 400V trefasnät mitt i faserna.

Som jag skulle göra det? Naturligtvis i en stjärna, i ett delta skulle spolarna smälta, eftersom de skulle förbli på 400V.

Det är viktigt att observera spolanslutningarna innan en trefasmotor startas.

Vanligtvis tenderar motorerna att vara 400V/690V, på grund av det faktum att trefasnäten är 400V, det är därför de kan slå samman de tre faserna i en triangel och i en stjärna, men i detta fall förblev spolarna på 230V arbetar med lägre spänning än vanligt.

Vi kan sammanfatta dessa med följande punkter:

  • 220/380V, den kan slås samman till ett 220V direkt triangelnätverk. Endast i stjärna till ett nätverk högre än 380V, aldrig i delta till ett 380V-nätverk.
  • 380/660V, den kan slås samman till ett 380V delta och 660V stjärnnät. Om vi ​​smälter ihop den i en stjärna till ett 380V-nät, kommer spolarna att ligga kvar på 230V.
  • 400/690V, den kan smältas till en 400V delta och 690V stjärna. Om vi ​​smälter ihop den i en stjärna, i ett 400V-nätverk kommer spolarna att fortsätta arbeta vid 230V.

I uttagslådan kommer de olika motorerna fram de sex terminalerna som är lämpliga för de tre motorlindningarna, plus jordterminalen. Utvecklingen av terminalerna görs alltid på samma sätt, enligt de internationella reglerna.

För att få stjärnkopplingen, sätt bara ihop de sista byglarna ZXY. Deltakopplingen uppnås med arrangemang genom att förena terminalbyglarna (VZ), (VX), (WY).

trefasmotor

För att variera motorns rotationsriktning behöver du bara variera bildningen av en av faserna.

Asynkronmotorer startar utan hjälp, men det kräver att man kontrollerar strömmen för de spänningar som genereras i rotorn vid start eftersom det kan göras.

Uttagslådan

Konstruerad på ett sådant sätt att skyddet av fasledarna mot dielektriska skador inuti lådan huvudsakligen säkerställs genom en solid separation.

De flesta elementära delarna av elmotorn

Liksom de flesta elektriska maskiner skapas elmotorn av en magnetkrets och två elektriska, en placerad i den etablerade delen (stator) och den andra i den rörliga delen (rotor).

Motorstart

När motorn är ansluten till nätet drar den en stark ström från ledningen i startögonblicket, vilket kan försämra hållbarheten hos anslutningsanordningarna, även ledningen som ger elektrisk energi.

Dessa starka strömmar överbelastar distributionsledningarna, vilket kan generera låg spänning och värme i de olika ledarna i nämnda ledningar.

Det är därför REBT (Electronic Low Voltage Regulation) skapar regler för att minska startströmmen till värden som är rimliga.

I den tekniska anvisningen öppnas det övre förhållandet mellan startström och full belastning för trefasiga växelströmsmotorer.

Vanligtvis, för att minska denna startström för en motor, görs det genom att minska dess spänning. Det bör beaktas att minskningen av trefasmotorspänningen också minskar motorns vridmoment.

Det finns flera metoder för att minska startströmmen genom att minska spänningen på trefasmotorn:

trefasmotor

  • Stjärna-trekantstart.
  • Börjar med statormotstånd.
  • Börja med autotransformator.
  • Statisk stövel

Observera de individuella kurvorna för en trefasmotor och intensiteten som motorn drar i varje ögonblick. Detta är den individuella startkurvan för den asynkrona trefasmotorn:

IA= Startintensitet.

IN= Nominell intensitet vid arbetspunkten.

MA: Startmoment.

MB= Accelerationsmoment (MmXML).

MK= Maximalt vridmomentvärde.

MI= Lastmoment.

MM: Motorvridmoment (arbetspunkt).

MN: Nominellt belastningsmoment.

n: Hastighet (aktuellt värde).

nN: Nominell hastighet vid arbetspunkten.

ns: Synkroniseringshastighet. (nS-nN= Glidhastighet).

Starttyper

En av de viktigaste punkterna med en trefas elmotor är starten, som inte är densamma för alla och beroende på typen av start bestäms dess potential och funktion.

Direktstart

Det är den som uppenbarar sig i det ögonblick då den matar sin nominella spänning direkt till motorn: den är endast tillåten för motorer med begränsad effekt, 4 eller 5 CV och deras Istart/Inominella förhållande är lika med eller mindre än 4,5.

Motorer med denna typ av start drar en enorm strömtopp i startögonblicket, bildandet av 4,5 till 7 gånger den nominella intensiteten och detta genererar ett startvridmoment i form av 1,5 eller 2 gånger nominellt vridmoment, vilket gör att dessa motorer kan startas med full belastning.

Denna start kommer att tillämpas i stjärna eller delta, enligt värdena för nätspänningen och motorns märkspänning i varje anslutningsmodell. Dessa stjärn- eller deltaanslutningar görs i motorn på samma plintkort.

I representationen av kraft och kontroll för direktstart av en trefas asynkronmotor med en kortslutningsrotor.

Ett tryck på S2 slår på KM1-kontaktorspolen och får trefasmotorn att stängas.

Även den öppna kontakten i KM1:23-14 stängs och även om S2 trycks in förblir spolen strömförsörjd av en kontakt från den (återkoppling eller låsning).

Vanligtvis förbättras denna representation med skyddskomponenter som motorskyddsomkopplare eller magneto-termisk omkopplare för att skydda motorn från överströmmar och kortslutningar och ett termiskt relä för att också skydda motorn från överhettning.

Termisk brytare eller termisk nyckel

Det är en lämplig mekanism för att avbryta den elektriska strömmen i en kretssimulator elektricitet när den överstiger vissa övre värden. Den är baserad på två av effekterna som orsakas av strömrörelsen i en krets: den magnetiska och den termiska.

Magnetisk effekt

Även känd som energi eller magnetism, det är inget annat än en naturlig händelse, som kan förekomma i många mineraler eller material, främst i magneter, som består av kobolt, järn och nickel, som alla bildar ett magnetfält.

termisk effekt

När en ström går genom ett system värms den upp, beroende på effekten och den tid strömmen passerar genom motståndet.

Mekanismen är därför uppbyggd av två delar, en elektromagnet och en bimetallskiva, i en sekventiell anslutning och genom vilken strömmen som riktas till lasten passerar. Dessa är identiska med säkringarna och trefas transformator, De ansvarar för att skydda installationerna från överbelastning och kortslutning.

drift

För att förstå driften av en strömbrytare är det nödvändigt att förstå processen som sker i varje del av den.

Kortslutning

I det ögonblick då strömmen går genom elektromagneten genereras en spänning som öppnar kontakten, genom en anordning, denna kan endast öppnas om strömmen som går är större än den inställda gränsen.

Den maximala interventionsuppsättningen kan göras upp till 30 gånger, vilket ger en bokstav till varje intensitetsnivå inom switchen, dess åtgärd är en kvarts sekund, så reaktionen är mycket snabbare.

Denna komponents funktion är, som namnet säger, att ge skydd vid kortslutning eller annatelektriska faror, Det är specifikt i detta område där det sker en snabb ökning av den elektriska cirkulationen.

En kortslutning uppstår när fasen och nollan kommer i kontakt av misstag eller fel, vilket ökar strömstyrkan mycket snabbt.

överbelastning

Denna del kännetecknas av att den är röd inuti omkopplaren, när den överstiger den maximala temperaturen deformeras den, ändrar position, vilket gör att kontakten öppnas genom motsvarande mekanism. Denna komposit är gjord av ett material som kallas bimetallplåt.

Överbelastningsnivån, trots att de tillåtna nivåerna överskrids, kan jag byta, dessa ligger fortfarande under interventionsnivån.

Överbelastningssystemets funktion är att skydda trefasmotorn när det finns ett ökat elbehov när många enheter är anslutna samtidigt.

Den termiska och magnetiska enheten arbetar tillsammans för att skydda systemet från strömspänningar som kan skada enheten.

Manuell frånkoppling

Enheten har en automatisk frånkopplingsfunktion, men när detta fel föreligger finns möjligheten att skära av strömflödet manuellt, förutom att återaktivera enheten, dock kommer denna funktion inte att ha effekt om frånkopplingen är mycket lång under en överbelastning eller kort krets.

Den är så automatisk att enheten kan släppa spaken, även om den är manuellt låst, detta beror på dess automatiska förmåga att släppa spaken och stänga av strömmen.

polaritet

Det finns enpoliga och trefasiga strömbrytare för strömskydd, de fungerar alla med samma princip, även om vissa bara bryter en strömförsörjning och andra stänger alla ingångar.

När en magneto-termisk omkopplare bryter all strömtillförsel i faserna och nollan, kallas det en omnipolär omkopplare.

särdrag

Det som definierar en typ av omkopplare är egenskaper som antalet strömmar och ampere, styrkan på trippen och skärkurvan.

Star-Delta startar

Detta är det mest använda och erkända sättet av alla. Den används för att starta motorer med mindre än 11Kw elektrisk effekt.

trefasmotor

Om vi ​​gör stjärnanslutningen fortsätter spolarna att arbeta under en rotspänning som är tre gånger mindre än i delta.

Deltastart kräver tre gånger mer energi än stjärnstart, vid nätspänning. När du ansluter den stjärn-trekant är strömmen tre gånger mer än den för motorn som startar motorn i stjärna.

Vad den skulle kunna göra i trefasmotorer är att starta dem ursprungligen i stjärna och efter en viss tid stoppa den i delta (3 eller 4 sekunder). Det kallas en stjärntriangel.

Den går ut på att starta motorn, vi fortsätter att fånga varv långsamt, i stjärna och efter en tid går den till naturlig växel i triangel.

Titta på graferna eller kurvorna för denna typ av stövel.

trefasmotor

Starten måste göra anslutningen till kontaktorn K1 och K3: (stjärna) efter flera sekunder kommer de att kunna ansluta i delta med K1 och K2 kallas strömkretsen (utgång).

Så här ser en representation av styr- eller kommandokretsen ut.

Helt enkelt en termobrytare som stoppar motorn om dess temperatur blir för hög. S1 kommer att vara startknappen och S2 stoppknappen.

KA1-spolen är ett relä och den aktiveras vid frånkopplingsögonblicket när kontaktorns KA1-spoleström varierar i position (KM3 är avaktiverad och KM2 är aktiverad).

Denna kontaktor utför variationen från stjärna till delta. KM1-kontaktorn är alltid aktiv eller bestämmer motorn med S2 eller det termiska reläet löser ut.

trefasmotor

Elkraft

Elektrisk effekt definieras som den del av energi som möter en elektrisk mekanism under tiden. Efter att ha förstått formlerna kan du komma in på saken.

Så här beräknar man elektrisk potentiell energi:

Elektricitet: kraft och motstånd

Det sägs: Effekt är lika med energi dividerat med tid. P= V*I.

Formulerat i ord: Effekt (P) är lika med spänningen (V) multiplicerad med strömmen (I).

Formulerat i ord: Watt (w) är lika med spänningen (V) multiplicerat med strömmen (I).

Star-Delta Börjar med rotationsvändning

En motor kan köras medurs eller moturs, detta beror på de kommandon som ges av tryckknapparna. Vi kan starta stjärn-delta medurs och starta delta moturs.

Statormotstånd pickup

Det är ansvarigt för att minska spänningen som genereras av motstånden anslutna i sekvens i serie med statorn.

Eftersom alla de nya motstånden och de inuti motorn, den nya spänningen och även de interna är i serie, delas spänningen mellan de nya motstånden och de hos motorn som arbetar med minimispänning i startnätet.

Efter fem sekunder inträder punkten för motstånden när motorn startar, den sätts i normalt driftläge.

Motstånden är inriktade för att uppnå ett 70 % fall i nominell spänning (Vn). Denna typ av startmotor används i 25 hk motorer.

VMotorlindningsmotstånd= VF.

Nya motstånd i sekvens.

Vi kan också placera två motstånd i serie i motorn, i den första fasen minskar den en del och i den andra dominerar den båda. Uppstart sker i tre steg.

Variabla motstånd kan till och med placeras i motstånden eller så kan deras värde ändras tills det minskar till 0 ohm.

Denna procedur har problemet att den lyckas reducera strömmen linjärt, från de spänningsfall som genereras i motstånden.

Även om steget förblir reducerat med kvadraten på spänningsfallet, är det av denna anledning som dess tillämpning på motorer i ögonblick av motståndskraftig start är begränsad.

Dess fördel är elimineringen av de olika motstånden, i slutet av uppstarten börjar motorns strömförsörjning att vara begränsad och det är övergående fenomen.

Börja med Autotransformer

Det handlar om att ansluta en trefas autotransformator till motorns strömförsörjning. Så att det på detta sätt är möjligt att minska spänningen och startströmmen.

Startmomentet förblir minskat i samma harmoni som strömmen, det är kvadraten på den minskade spänningen. Denna procedur ger en startfunktion, men den har nackdelen med höga kostnader.

elektronisk startmotor

Detta används för konstant start på den trefasiga asynkronmotorn.

För närvarande, på grund av ny teknik, har krafthalvledarenheter (tyristorer) utvecklats, som är praktiska för att kontrollera och begränsa intensiteten av strömmen och vridmomentet vid varje uppstartstillfälle.

Tre par SCR (tyristorer) i "anti-parallell anslutning" används för att starta motorn. En algoritm används för att övervaka skotten genom mikroprocessorn.

Även om det finns mjukstartare och skärmar, möjligheten att ställa in parametrarna med digitala knappar.

Med dessa enheter, förutom att begränsa intensiteten av strömmen och få motorn att utveckla vridmomentet för den aktuella motorn vid den mekaniska belastningen oavsett hastigheten på grund av en ombytlig frekvensomvandlare.

På detta sätt, om du vill bibehålla konstant vridmoment, sätter du en ihållande spännings-/frekvensreferens på motorn.

Denna start görs med en spänning och frekvens som ständigt ökar från 0 till sina normala värden.

Dessa enheter känns igen som mjukstartare, med dem är det möjligt att förbereda olika startkurvor och på så sätt förstå belastningar av variabel typ.

Omkastning av rotation av en motor

För att invertera motorns rotation är det också nödvändigt att invertera rotationsfältets riktning.

Detta uppnås genom att vända anslutningen av två av motorfaserna. Denna operation görs vanligtvis med hjälp av automatisering i början av kontaktorer.

Hastighetsreglering

Den trefasiga induktionsmotorn är huvudsakligen en hastighets- eller progressiv hastighetsmotor, därför är det komplicerat att verifiera dess hastighet. Inspektionen av induktionsmotorn görs tack vare en induktionskapacitet och en lägre elektrisk effektfaktor. Även om det ibland krävs att man kontrollerar hastigheten.

Glöm inte att hastigheten på en motor är:

nS= (60XF)/P

Om vi ​​vill variera hastigheten på en motor måste vi variera antalet poler (n) eller variera frekvensen på dess strömförsörjning. Om du lyckas ändra en av dessa variabler har vi lyckats verifiera hastigheten.

Med hjälp av tyristorer kan frekvensen som matar motorn regleras. Detta uppnås genom att växla mellan stora gränser för motorvarvtal.

Tvåväxlad motor

Denna dubbelhastighetsmotor har konstruktionsegenskaper av en konventionell motor, de skiljer sig bara i lindningarna, medan den normala motorn, varje lindning tillhör en fas, i Dahlander-motorn är enfaslindningen grenad i två liknande delar med tapp mellan.

När vi ansluter dessa spolar kommer vi att uppnå en långsammare eller snabbare hastighet. Vad som faktiskt uppnås är att ändra antalet polpar i lindningen.

I följande representation har vi kraftkretsen för en trefasmotor med utbytbara poler för två hastigheter med Dahlander-anslutningen.

Den lägre hastigheten uppnås vid tidpunkten för KM1-kontaktorn och manövrering i kombination med KM2- och kM3-kontaktorerna.

Hastighetskontroll med separata eller oberoende lindningar

Dessutom är det möjligt att uppnå två olika rotationshastigheter med två avlägsna derivator. Varje lindning har ett antal poler enligt förväntad hastighet.

Beroende på ackumuleringen som kan kopplas kommer den att uppnå en eller annan hastighet. Som om det vore två halva motorer.

Samtidigt stängs endast start av "halva motorn" av direkt vid full spänning till nätet, vilket skiljer startströmmen och vridmomentet med mer eller mindre två.

Även om vridmomentet är större än det som skulle tillföras av stjärn-trekantstarten av en trefasig ekorrburmotor med sådan effekt. När starten är klar, fastnar nästa lindning till nätverket.

När toppen av strömmen är låg och av liten hållbarhet, på grund av att motorn inte har flyttat bort från strömförsörjningsnätet och dess förskjutning blir svag. Denna procedur används lite i Europa, men på den amerikanska marknaden är den ganska frekvent.

trefasmotor

timer

Det är en enhet med förmågan att övervaka en ansluten eller frånkopplad krets. Detta kan bland annat vara mekaniskt, pneumatiskt, elektriskt, hydrauliskt eller elektroniskt.

Vad är det för?

Denna enhet kan användas i alla typer av användning. I saker som rör teknik, elektronik, hushållsbruk, precisionssimulatorer av alla slag, uppgifter relaterade till sprängämnen och biologi.

Vi kan också se det i timers, mobiltelefoner, köksutrustning, apparater av alla slag, fjärrkontroller för att programmera på och av vid specifika tidpunkter, i belysningen av företag och hem, de används i biologiska laboratorier för att ta tid i exponeringar av reaktiva ämnen och vid detonationer av sprängämnen, också för att göra utvärderingarna perfekt.

Hur det fungerar

Oavsett vilken timer det egentligen är, styrs de alla av samma sak. När man tar en puls sker ett utbyte av kontakter, som i slutet av den programmerade perioden omedelbart förnyar sig till sin startposition.

Timertyper

Timern kan särskiljas på två sätt: klassificera den efter hur den reagerar på pulsen eller enligt principen för dess funktion.

Enligt pulsreaktionen klassificeras de enligt följande:

På timer

Genom att acceptera en puls som sätter på den börjar den programmerade tiden löpa. I slutet av tiden, beroende på typ av timer, slås kontakterna på eller av.

Timer På Av

Denna typ av timer har en progressivt tänd puls, så dess konfiguration producerar ett avbrott som en signal för att återgå till de gemensamma kontakterna vid slutet av nämnda räkning.

Enkelpulstimer

Denna timer har fördelen att vara påslagen för att styra en inställd tid med några momentana pulser av mycket kort längd.

Enligt driftsprincipen klassificeras de enligt följande:

Timer för däck

Denna typ av anordning fungerar med kombinationen av tre men i princip drivs de av pneumatisk kraft:

Två ventiler, en backgas, en annan med fjäderretur, luftdon.

trefasmotor

Chokeventilen reglerar mängden luft och när den är fylld ändrar den andra ventilen sin position för att skicka signalen och avsluta timern.

Timer med synkronmotor

Funktionen av denna klass av enheter liknar den som används vid urtillverkning, men istället för mekanisk energi drivs dessa av elektricitet från motorer; ändringen av kontaktorns position görs med en elektromagnetisk slutledning.

Termisk timer

De består av en spole ansluten till en bimetallplåt. Spolen accepterar progressiv energi i form av elektricitet genom en transformator, så att arket värms upp och ändrar sin form och krökning på grund av färg tills det ansluts eller tas bort från spolen, med början i slutet av den konfigurerade tiden.

Elektronisk timer

Denna typ av timer är baserad på principen om laddning och urladdning, med hjälp av ett elektriskt motstånd som används till elektrolytkondensatorn som kommer att acceptera strömmen när tiden börjar räknas, även när den konfigurerade tiden slutar, görs kontakterna med hjälp av en elektromagnet.

Timer delar

Timers är uppbyggda av olika delar, tillverkas på olika sätt och har liknande funktionella element.

Mekaniska timers är integrerade med fjädrar, muttrar och växlar, medan en elektrisk timer kräver kondensatorer och integrerade kretsar.

De allmänna delarna som de vanligtvis delar är följande:

  • Fjäder: genom den kommer stödet i kontakt med kammen.
  • Stöd: det är en sektor som delar kammen från fjädern, den har kopprapporter i sin struktur.
  • Cam: Den kommer i kontakt med stödet efter att ha slagits på av fjädern, den aktiverar tidsräkningen.
  • Axel: vertikalt stöd av strukturen.
  • Koppfjäder: den är inuti stödet, de är känsliga och aktiverar timerfunktionen när stödet sänks av fjäderns verkan.
  • Tryckfjäder: den är placerad i motsatt riktning mot fjädern som aktiverar timern, i vilken den tar emot trycket från den impuls som genereras när timern aktiveras.
  • Mobil kontakt: beroende på placeringen av kammen, stödet och fjädrarna, kommer den att röra sig, räkna eller stoppa timern.

Servomotor

De är en speciell motormodell, dessa gör det enkelt att reglera placeringen av axeln när som helst. Byggd under funktionen att flytta och placera i en viss position och stanna fast i den.

De så kallade DC-motorerna, där vi hittar i leksaker som utför någon funktion, dessa motorer roterar nonstop, de kan inte rotera och rotera och förbli fixerade i ett läge, DC-motorer kan bara rotera konstant tills strömförsörjningen är avstängd.

Servomotorer är de som används för att skapa robotar, det är dessa som ger dem förmågan att röra sig och sedan stanna fast.

Typ

Användningen som ges för servomotorer är mycket bred, från industri, via tryckutrustning, leksaker, till robotar.

Detta kan klassificeras efter dess rörelse:

Servomotor med begränsad tur

Dessa är de vanligaste, de roterar bara upp till 180°, så de är inte kapabla att svänga helt på sin egen axel.

trefasmotor

kontinuerlig rotation servomotor

Dessa fullvarv servomotorer har förmågan att rotera på sin axel 360 °, trots detta är deras funktion nästan densamma som för en enkel motor, de är skillnaden att du kan ha kontroll över rörelsen, hastigheten och positionen.

elmotorapplikationer

Det är omöjligt att nämna all utrustning och användningsområden som kan ges till en trefas elmotor, här är en sammanfattning av de viktigaste anpassningarna av dessa motorer:

  • Kompressorer: den här elektriska enheten används för att minska volymen av en vätska och därför öka dess tryck och förvandla den till gas.
  • Vattenpumpar: för att reglera trycket, inträdet eller påfyllningen av vatten i vilket fack som helst som en tank eller en pool.
  • Hydrauliska eller elektriska hissar, även kända som hissar, för att transportera människor eller saker.
  • Elektriska eller mekaniska trappor, du ska arbeta kräver en trefas elmotor.
  • Luftkonditionering, både industriell och individuell, fungerar båda med en trefasmotor.
  • Portar, ramper, ventilation.

Detta är en enkel titt på all utrustning som använder elmotorer, såväl som de industrier som kräver dem, allt från hem, sjukhus, till stora tillverknings- och processindustrier.

Elmotorer har, förutom att ha två stora, också olika storlekar, beroende på vilken användning som kommer att ges, varför deras pris varierar. Dessutom är kraften som krävs för varje utrustning olika, så det finns en trefas elmotor för alla behov.

När det gäller konstruktionens ansikte är det viktigt att lyfta fram att det finns många typer på marknaden, många av dem med specifika applikationer. I det här inlägget tar vi bara upp de mest använda, med detaljer om deras funktion, användning och detaljer.