Motor d'inducció de fase 3-eficient energèticament

Què és un motor d'inducció trifàsic?

El motor d'inducció trifàsic és un motor elèctric eficient, fiable i durador àmpliament utilitzat en l'àmbit industrial. Aquest motor genera un camp magnètic giratori mitjançant un corrent altern trifàsic, que fa girar el rotor i converteix l'energia elèctrica en energia mecànica. Les seves característiques principals inclouen un alt parell d'arrencada, uns requisits de manteniment baixos i una llarga vida útil, adequat per a diverses aplicacions industrials com bombes, ventiladors, compressors i sistemes de transport. El motor d'inducció trifàsic té una estructura senzilla i normalment consta d'un estator, un rotor i una carcassa. Pot funcionar de manera estable en entorns durs i reduir les fallades i el temps d'inactivitat dels equips. La seva alta eficiència també el fa excel·lent en l'estalvi d'energia i la reducció d'emissions, i és un producte indispensable i important en equips industrials moderns.

Construcció de motor d'inducció trifàsic

El motor d'inducció trifàsic s'utilitza àmpliament en aplicacions industrials a causa de la seva estructura senzilla i forta. Consta principalment de dues parts: estator i roto

1. Estator
L'estator és la part fixa del motor i inclou principalment les tres parts següents:
Marc de l'estator: aquesta és l'estructura externa del motor, que proporciona suport i protecció al nucli de l'estator i al bobinat de l'estator. La superfície exterior del marc normalment està proveïda de dissipadors de calor per ajudar a dissipar la calor i refredar-se. Depenent de la mida i la finalitat del motor, el marc de l'estator es pot fer amb materials com ara fosa, acer mecanitzat, alumini/aliatge d'alumini o acer inoxidable.
Nucli de l'estator: es compon de làmines d'acer de silici apilades i s'utilitza per conduir el flux magnètic i millorar l'eficiència del motor.
Bobinat de l'estator: està incrustat a les ranures del nucli de l'estator i genera un camp magnètic giratori mitjançant un corrent altern trifàsic per impulsar la rotació del rotor.
2. Rotor
El rotor és la part giratòria del motor, que s'instal·la a l'interior de l'estator i està suportada per coixinets per aconseguir una rotació suau. L'estructura del rotor es divideix generalment en dos tipus: rotor de gàbia i rotor bobinat.
Rotor de gàbia: Està format per barres conductores i anells de curtcircuit als dos extrems, que té forma de gàbia. La seva estructura és senzilla i adequada per a la majoria d'aplicacions industrials.
Rotor enrotllat: el bobinatge està connectat al circuit extern mitjançant anelles i raspalls lliscants i es pot ajustar la resistència d'arrencada. S'utilitza en ocasions en què es requereix un parell d'arrencada més elevat.

El paper del bastidor de l'estator
El marc de l'estator no només proporciona suport per al nucli de l'estator i el bobinat de l'estator, sinó que també té les funcions següents:
Proporcioneu resistència mecànica per garantir l'estabilitat i la durabilitat del motor.
El dissipador de calor està dissenyat per a la dissipació de la calor i el refredament per evitar que el motor es sobreescalfi.
La selecció de diferents materials (com ara acer fos, aliatge d'alumini, etc.) pot adaptar-se a diferents entorns de treball i necessitats.

Aquest disseny estructural senzill i robust fa que el motor d'inducció trifàsic funcioni bé en aplicacions industrials. Té els avantatges d'un parell d'arrencada alt, uns requisits de manteniment baixos i una llarga vida útil. És una font d'energia indispensable en diversos equips mecànics.
 

Tipus de motors d'inducció trifàsics
Els motors trifàsics es classifiquen principalment en dos tipus basats en el bobinatge del rotor (bobinat de la bobina de l'induït), és a dir,tipus gàbia d'esquirolitipus d'anell lliscant (motors de rotor bobinat).
1.El motor d'inducció de la gàbia d'esquirol, anomenat per la seva forma de rotor que s'assembla a una gàbia d'esquirol, és un tipus de motor d'inducció molt utilitzat.
L'estructura del rotor d'aquest motor és senzilla i forta, i gairebé el 80% dels motors d'inducció són d'aquest tipus. El rotor consta d'un nucli laminat cilíndric amb ranures inclinades a la circumferència exterior del nucli. Aquest disseny pot prevenir eficaçment el bloqueig magnètic entre les dents de l'estator i el rotor, garantir un bon funcionament del motor i reduir el soroll. A més, aquest disseny augmenta la longitud del conductor del rotor, augmentant així la resistència del rotor.
A diferència dels bobinatges tradicionals del rotor, el rotor de la gàbia d'esquirol consta de barres de rotor d'alumini, llautó o coure. Els dos extrems de les barres del rotor estan en curtcircuit permanent per anells extrems per formar un llaç tancat complet i proporcionar el suport mecànic necessari. Com que les barres del rotor estan en curtcircuit, és impossible afegir resistència externa al circuit del rotor.
Com que no s'utilitzen anelles i raspalls, el motor d'inducció de la gàbia d'esquirol té una estructura més senzilla i forta, cosa que el fa molt utilitzat a la indústria.

2.Motors d'inducció amb anelles lliscants, també coneguts com a motors de rotor bobinat, tenen un disseny de rotor únic. El rotor consta d'un nucli laminat cilíndric amb ranures al voltant de la perifèria del nucli, en les quals es col·loquen els bobinatges del rotor.
En aquest tipus de rotor, el nombre de pols dels bobinatges coincideix amb el nombre de pols dels bobinatges de l'estator i es pot connectar en una configuració d'estrella o delta. Els extrems dels bobinatges del rotor es connecten al circuit extern mitjançant anells lliscants, que és on el motor d'inducció de l'anell lliscant rep el seu nom.
Aquest disseny permet connectar la resistència externa al circuit del rotor mitjançant anelles i raspalls, permetent un control precís de la velocitat del motor i augmentar el parell d'arrencada per als motors d'inducció trifàsics. Aquesta flexibilitat fa que els motors d'inducció amb anells lliscants siguin especialment útils en aplicacions on es requereix un ajust del rendiment d'arrencada i les característiques de funcionament.

Esquema elèctric d'un motor d'inducció trifàsic d'anell lliscant amb resistència externa.

Principi de funcionament del motor d'inducció trifàsic

Quan l'energia trifàsica està connectada al bobinat de l'estator, el bobinat de l'estator generarà un camp magnètic giratori (RMF), la velocitat del qual s'anomena velocitat síncrona (Ns). Els bobinatges de l'estator se solen solapar entre si a 120 graus (angle elèctric) per garantir la generació d'un camp magnètic giratori.
Segons la llei de Faraday d'inducció electromagnètica, a causa de la velocitat de canvi del camp magnètic giratori (dΦ/dt), s'indueix una força electromotriu al circuit del rotor. Aquesta força electromotriu genera corrent al bobinat del rotor. Com que el circuit del rotor és un camí tancat, aquesta força electromotriu induïda fa que el corrent flueixi al circuit del rotor.
Com que el conductor portador de corrent genera un camp magnètic, el corrent al rotor genera un nou camp magnètic. Hi ha un moviment relatiu entre el camp magnètic de l'estator i el camp magnètic del rotor, de manera que el rotor comença a girar per reduir aquest moviment relatiu. En altres paraules, el rotor intenta "atrapar" el camp magnètic giratori de l'estator i així comença a girar.
La direcció de gir està determinada per la llei de Lenz i la direcció del rotor del motor és coherent amb la direcció del camp magnètic giratori generat per l'estator. Com que el corrent al rotor es genera per inducció, aquest motor s'anomena motor d'inducció.
Tanmateix, la velocitat real del rotor sempre és lleugerament inferior a la velocitat síncrona. Encara que el rotor intenta mantenir-se al dia amb el camp magnètic giratori de l'estator, no pot "atrapar-lo" completament, de manera que la seva velocitat sempre és inferior a la velocitat síncrona. La velocitat síncrona depèn de la freqüència d'alimentació i del nombre de pols del motor. La diferència entre la velocitat i la velocitat síncrona s'anomena lliscament.

 

Avantatges dels motors d'inducció 3-Φ

Estructura senzilla i forta: el motor té un disseny senzill, una estructura sòlida i una gran durabilitat.
Principi de funcionament senzill: el principi de funcionament del motor és fàcil d'entendre i d'operar.
Àmpliament adaptable a diversos entorns: pot funcionar de manera estable en diverses condicions ambientals.
Alta eficiència: el motor té una alta eficiència i pot convertir eficaçment l'energia elèctrica en energia mecànica.
Manteniment baix: en comparació amb altres tipus de motors, els motors d'inducció requereixen menys manteniment.
Disseny d'excitació única: com a motor d'excitació única, el motor d'inducció només necessita una font d'alimentació i no requereix una font d'alimentació de CC externa per a l'excitació com un motor síncron.
Funció d'arrencada automàtica: el motor té una funció d'arrencada automàtica i pot arrencar i funcionar normalment sense equips auxiliars d'arrencada addicionals.
Baix cost: els costos de fabricació i compra del motor són relativament baixos.
Llarga vida útil: el motor té una llarga vida útil i una gran durabilitat.
Reacció de l'armadura petita: la reacció de l'induït del motor és petita, cosa que ajuda a funcionar de manera estable.

 

Aplicacions dels motors d'inducció trifàsics

Els motors d'inducció s'utilitzen principalment en aplicacions industrials, especialment aquelles que no requereixen control de velocitat del motor.

Aplicacions dels motors d'inducció de gàbia d'esquirol
Els motors d'inducció de gàbia d'esquirol són adequats per a diverses aplicacions que no requereixen un control de velocitat complex, com ara:
Bombes i submergibles: per a subministrament i extracció de líquids.
Màquines de premsat: per premsar i conformar materials.
Torns: per tallar i processar metalls o altres materials.
Rectificadores: per rectificar i acabar peces de treball.
Cintes transportadores: per a la transmissió i manipulació de materials.
Molins fariners: per moldre i processar farina.
Compressors: per compressió i lliurament de gasos.
Altres maquinària de baixa potència: per a diversos equips i maquinària de baixa potència.

Aplicacions dels motors d'anells lliscants
Els motors d'anells lliscants s'utilitzen principalment en aplicacions resistents que requereixen un parell d'arrencada elevat, com ara:
Steel Mills: per a la transformació i producció d'acer.
Grua: per aixecar i moure objectes pesats.
Equips d'elevació: per a l'aixecament i transport de materials.
Caps: per a màquines amb accionaments de cargols de gran parell.
Altres maquinària pesada: per a tallers de maquinària pesada i altres aplicacions que requereixen un parell d'arrencada elevat.

Paràmetres del motor d'inducció trifàsic d'estalvi d'energia

Etiquetes populars: Motor d'inducció de fase 3-eficiència energètica, fabricants, proveïdors, fàbrica de motors d'inducció de fase 3-eficient energèticament de la Xina