ما هو المحرك الكهربائي ثلاثي الطور؟ كيف يعمل، يبدأ، ويتغير حجمه

ما هو المحرك الكهربائي ثلاثي الطور، بعبارات واضحة

المحرك الكهربائي ثلاثي الطور عبارة عن آلة دوارة تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية ثلاثية الطور إلى طاقة ميكانيكية باستخدام ثلاث ملفات ثابتة ودوار إما مستحث أو مقفل مغناطيسيًا. لا شيء تسلسل خارجي تلك اللفات. العرض نفسه ينتج التناوب.

في نظام 50 هرتز، تصل كل مرحلة إلى ذروتها الإيجابية بعد 6.67 مللي ثانية من المرحلة التي سبقتها. تتحد الحقول الثلاثة في مجال مغناطيسي واحد يدور حول تجويف الجزء الثابت بسرعة متزامنة، تُحسب بـ 120 ضعف تردد الإمداد مقسومًا على عدد الأقطاب. التردد وعدد الأقطاب يحددان تلك السرعة، وليس حجم المحرك وعدم التحميل.

يؤدي عدد الأقطاب أيضًا إلى تغيير حجم الإطار وعزم الدوران لكل أمبير. ينتج المحرك ذو 8 أقطاب بنفس القوة عزمًا أكبر عند السرعة المنخفضة، لذلك فهو أكبر وأثقل وأكثر تكلفة من وحدة ذات 4 أقطاب ذات تصنيف متساوٍ. تدفع هذه المقايضة معظم قرارات الاختيار قبل فترة طويلة من دخول فئة الكفاءة في المناقشة.

كيف يقوم الحقل الدوار بإدارة الدوار: أنواع الانزلاق وعزم الدوران والدوار

يدور الجزء المتحرك لأن مجال الجزء الثابت الدوار يولّد تيارًا في موصلات الجزء المتحرك، والقوة بين هذا التيار والمجال تنتج عزم الدوران. لا يمكن للدوار أن يمسك بالمجال تمامًا، ويسمى فرق السرعة بين الاثنين بالانزلاق.

يتم التعبير عن الانزلاق كنسبة مئوية من السرعة المتزامنة. محرك رباعي الأقطاب يعمل بتردد 50 هرتز، وسرعته الميدانية تبلغ 1500 دورة في الدقيقة؛ إذا تم تشغيله عند 1455 دورة في الدقيقة تحت الحمل، فإن الانزلاق يكون 3 بالمائة. تتراوح نسبة حمولة المحركات الصناعية القياسية بين 1 و5 بالمائة، مع وجود الآلات الكبيرة عند الحد الأدنى والآلات الصغيرة عند الحد الأعلى. الانزلاق هو أيضًا ما يجعل المحرك التحريضي منظمًا ذاتيًا: بإضافة الحمل، يتباطأ الجزء المتحرك قليلاً، ويقطع المزيد من التدفق موصلات الجزء الدوار، ويرتفع عزم الدوران حتى يتوازن الاثنان مرة أخرى.

إذا كنت تريد الميكانيكا في مزيد من العمق، كيف يبني محرك القفص السنجابي عزم الدوران يمشي من خلال المسارات الحالية خطوة بخطوة.

محرك حثي ثلاثي الطور عالي الكفاءة من سلسلة IE4 بالنسبة للقراء الذين يقارنون المحركات البديلة، تغطي سلسلة IE4 هذه الإطارات ذات الارتفاع 80-355 مم والمهام الصناعية الشائعة والمضخة والضاغط. عرض المنتج →

قراءة اللوحة قبل أن تطلب بديلاً

يتم ختم كل قيمة مطلوبة لمطابقة محرك بديل على لوحة الاسم، ويعد تخطي أحد هذه القيم هو السبب الأكثر شيوعًا لفشل المحرك الصحيح تقنيًا في الخدمة في غضون بضعة أشهر.

عندما تكون اللوحة غير مقروءة، تقوم ثلاثة قياسات بتسوية معظمها:

• قم بقياس قطر العمود والمسافة بين فتحات التثبيت لتحديد حجم الإطار.
• احسب موصلات الإمداد، لأن المحرك ثلاثي الطور يحتوي على ثلاثة خطوط بالإضافة إلى الأرض ولا يوجد به مكثف.
• اقرأ التيار باستخدام جهاز قياس المشبك عند حمل معروف وقارنه بالقيمة المتوقعة لهذا التصنيف.

كيف يبدأ تشغيل محرك كهربائي ثلاثي الطور وما الذي يسحبه من الشبكة

يبدأ المحرك التحريضي ثلاثي الطور مباشرة على الخط، ويسحب 6 إلى 8 أضعاف تيار الحمل الكامل حتى يصل إلى السرعة. عادةً ما يحدد هذا الارتفاع، وليس التيار الجاري، حجم الكابل وإعدادات الحماية وطريقة البدء.

في حالة التوقف التام، يتصرف الجزء المتحرك كمحول ثانوي ذي دائرة قصيرة، وبالتالي فإن تيار تحديد المعاوقة يكون منخفضًا جدًا. ومع ارتفاع السرعة، ينخفض ​​الانزلاق، وينخفض ​​تردد العضو الدوار، وينخفض ​​التيار مرة أخرى نحو قيمة اللوحة.

يعمل محرك التردد المتغير على خفض تيار البدء إلى ما يقرب من 100 إلى 150 بالمائة من تيار الحمل الكامل ويوفر عزم الدوران الكامل من السرعة صفر. يعد هذا الواجب أصعب على العزل والتبريد من البدء بسرعة ثابتة، لذا فإن التطبيقات التي تغذيها العاكس تنتمي إلى محرك مصمم لها بدلاً من إطار قياسي مزود بمحرك مثبت بمسامير.

محرك حثي متغير التردد ثلاثي الطور من سلسلة YPT تم تصميم سلسلة YPT هذه خصيصًا لمحركات الأقراص الصناعية التي تغذيها العاكس، وتوفر إطارات H80-355 مم، وتبريد IC416 أو IC411، وتشغيل 5-100 هرتز. عرض المنتج →

فئات الكفاءة: ما الذي تغير في IE3 وIE4 في الممارسة؟

يعتبر IE3 وIE4 من مستويات الكفاءة الدنيا المحددة بواسطة IEC 60034-30-1، وتبدو الفجوة بينهما صغيرة من حيث النسبة المئوية حتى يعمل المحرك آلاف الساعات سنويًا.

بالنسبة لمحرك بقدرة 7.5 كيلووات، يؤدي الانتقال من IE3 إلى IE4 إلى خفض طاقة الإدخال من حوالي 8.30 كيلووات إلى حوالي 8.12 كيلووات، مما يوفر حوالي 0.18 كيلووات. أكثر من 4000 ساعة تشغيل أي حوالي 720 كيلووات ساعة سنويًا، والتي عادةً ما تسدد قسط السعر في غضون سنتين إلى أربع سنوات حيث تكلف الكهرباء أكثر من 0.10 دولار أمريكي لكل كيلووات ساعة. فوق بضع مئات من الكيلوواط، يتغير الحساب، لأن المحرك يتحرك إلى الجهد المتوسط ​​وتتحول قيود التصميم نحو العزل والتبريد وبدء التشغيل. توجد آلات الجهد العالي في عائلات Y وYKK وYR وYKS خصيصًا لهذا النطاق، ويتم نشر بيانات اختيارها في كتالوج المحركات ذات الجهد العالي .

أين يناسب المحرك الكهربائي ثلاثي الطور، وأين لا يناسبه

تغطي المحركات ثلاثية الطور تقريبًا كل حمل صناعي يزيد عن 0.75 كيلووات تقريبًا، وتظل التصميمات أحادية الطور شائعة فقط تحت ذلك أو في حالة عدم وجود إمدادات ثلاثية الطور.

تشمل المهام النموذجية المضخات والمراوح والضواغط والناقلات والخلاطات والكسارات ومغازل الأدوات الآلية عبر التعدين والمعادن والأسمنت والبترول والكيماويات والطاقة ومعالجة المياه والمحطات البحرية. في المناطق الخطرة، يجب بناء نفس التصميم ثلاثي المراحل وفقًا لمفهوم الحماية المعتمد، إما مقاوم للاشتعال مع مسارات لهب يمكن التحكم فيها أو زيادة السلامة مع عزل معزز وخلوص طرفي. تنتج شركة Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd.، ومقرها في شنغهاي، محركات YBX3 وYBX4 المقاومة للانفجار ذات الجهد المنخفض إلى جانب نطاقات مقاومة للاشتعال ذات الجهد العالي لخدمات الفحم والبتروكيماويات والخدمات البحرية، مع تصدير إلى أكثر من 40 دولة.

محرك مقاوم للانفجار ذو الجهد المنخفض من سلسلة YBX4 بالنسبة للمناطق الخطرة، يغطي هذا المحرك المقاوم للاشتعال إطارات H80-355 مم و0.75-355 كيلووات، مع حماية IP55 للمضخات والمراوح والضواغط والكسارات. عرض المنتج →

الحدود الحقيقية للتكنولوجيا تستحق أن نذكرها بوضوح:

• لا يمكن تشغيل محرك ثلاثي الطور من مصدر إمداد أحادي الطور بدون محول طور أو محرك مصنّف للإدخال أحادي الطور، ويجب تخفيض تهيئته عندما يحدث ذلك.
• يتم تحديد السرعة من خلال التردد وعدد الأقطاب ما لم يتم إضافة محرك أو ملف ثنائي السرعات.
• يضيف واجب العاكس ضغط الجهد على اللف، لذلك قد يحتاج المحرك القياسي إلى عزل بدرجة العاكس.

مراجعة دراسات حالة التطبيق من الصناعات المماثلة هي طريقة سريعة للتأكد من حجم الإطار ومستوى الحماية قبل رفع أمر الشراء.

الأسئلة المتداولة حول المحركات الكهربائية ثلاثية الطور

هل يمكن تشغيل محرك كهربائي ثلاثي الطور بمصدر أحادي الطور؟

ليس مباشرة. يمكن لمحول الطور الثابت أو الدوار، أو محرك الأقراص ذو الإدخال أحادي الطور، تشغيله، ولكن يجب خفض المحرك لأن الساق الثالثة يتم تصنيعها بدلاً من توفيرها. توقع إخراجًا قابلاً للاستخدام بنسبة 50 إلى 60 بالمائة تقريبًا من طاقة لوحة الاسم على محول ثابت، وتحقق من دليل محرك الأقراص قبل الطلب.

ما الفرق بين محرك ثنائي القطب ومحرك ثلاثي الطور ذو 4 أقطاب؟

يحدد عدد الأقطاب السرعة المتزامنة: 3000 دورة في الدقيقة عند 50 هرتز لقطبين مقابل 1500 دورة في الدقيقة لأربعة. المحرك ثنائي القطب بنفس القوة أصغر وأرخص ولكنه ينتج عزم دوران أقل ويدور بشكل أسرع، لذا فهو يناسب المضخات والمراوح. يهيمن التصميم ذو الأربعة أقطاب على المهام الصناعية العامة لتحقيق هذا التوازن بالضبط.

كيف يمكنني معرفة ما إذا كان المحرك ثلاثي الطور؟

انظر إلى الخيوط ولوحة الاسم. يحتوي المحرك ثلاثي الطور على ثلاثة خطوط موصلة بالإضافة إلى الأرض ولا يوجد مكثف، في حين أن المحرك أحادي الطور يحمل مكثف وملف بدء أو تشغيل. عادةً ما يقوم مدخل الجهد بتسوية الأمر أيضًا، نظرًا لأن التصنيف الصناعي ثلاثي الطور يقرأ 400 فولت أو 690 فولت بدلاً من 230 فولت.

ماذا يعني الانزلاق في محرك كهربائي ثلاثي الطور؟

الانزلاق هو الفرق بين سرعة التواقت وسرعة الدوار الفعلية، ويتم التعبير عنه كنسبة مئوية من سرعة التواقت. إن المحرك ذو الأربعة أقطاب الذي يعمل بسرعة 1450 دورة في الدقيقة بإمدادات 50 هرتز لديه انزلاق بنسبة 3.3 بالمائة تقريبًا عند التحميل الكامل. عادةً ما يشير الارتفاع المفاجئ الذي يزيد عن 5 بالمائة إلى الحمل الزائد أو فشل المحمل أو مشكلة اللف