أنواع المحركات غير المتزامنة: شرح الدوار والأعمدة وفئة IE والواجب

المحاور الستة في لمحة

1. بناء الدوار — قفص السنجاب لكل شيء تقريبًا؛ جرح الدوار عندما يجب أن يبدأ الحمل الثقيل دون سحب تيار كبير.
2. مرحلة الإمداد - مرحلة واحدة تصل إلى 2.2 كيلووات تقريبًا حيث يوجد إمداد محلي فقط؛ ثلاث مراحل فوق ذلك.
3. فئة الكفاءة — IE1 إلى IE4 بموجب IEC 60034-30-1، مع الحد الأدنى من المستويات المطبقة في الاتحاد الأوروبي والصين.
4. عدد الأقطاب - 2 أو 4 أو 6 أو 8 أقطاب تحدد السرعة، وتحدد السرعة عزم الدوران وحجم الإطار.
5. الغلاف والبيئة - تصنيف IP، وطريقة التبريد، ودرجة الحرارة المحيطة، وفي المناطق الخطرة، شهادة Ex.
6. ميزات التطبيق - الفرامل، واجب VFD، الفرامل VFD plus، متعدد السرعات، إطار من الألومنيوم ومتغيرات أخرى مصممة لهذا الغرض.

تتناول بقية هذه المقالة كل منها على حدة، لأنه من الناحية العملية، يكون خطأ المواصفات على أي محور منفرد كافيًا لإعادة المحرك مرة أخرى.

المحور 1 - بناء الدوار: قفص السنجاب أو الدوار المجروح

الدوار هو أول وأكبر شوكة في الطريق. الجزء الدوار ذو القفص السنجابي عبارة عن كومة من الصفائح التي تمر عبرها قضبان من الألومنيوم أو النحاس، وتكون دائرة قصر عند كلا الطرفين بواسطة حلقات طرفية. لا توجد فرش، ولا حلقات انزلاق، ولا شيء كهربائي يتآكل، ولهذا السبب يهيمن هذا النوع على الصناعة العامة: المضخات، والمراوح، والناقلات، والضواغط، والأدوات الآلية.

يحمل المحرك الدوار ملفوفًا كاملًا ثلاثي الطور على الدوار ويخرجه من خلال حلقات الانزلاق، بحيث يمكن تبديل المقاومة الخارجية أثناء البداية. ينتج عن ذلك عزم دوران مرتفع عند تيار متحكم فيه، ولهذا السبب لا تزال آلات الحلقة الانزلاقية تظهر على الرافعات والكسارات والمطاحن والناقلات الثقيلة الطويلة. المقايضة حقيقية: فرش للفحص، حلقات منزلقة للتنظيف، إطار أكبر وسعر شراء أعلى.

إذا كنت تريد النظرية الأساسية أولاً، فتابع شرحنا ما هو المحرك غير المتزامن ثلاثي الطور في الواقع يمشي عبر الحقل الدوار وينزلق بلغة واضحة.

داخل النوع الأكثر شيوعا

يتبع كل محرك موصوف في هذه المقالة تقريبًا نفس التصميم: قلب الجزء الثابت مصفح مضغوط في إطار زعانف، ولف ثلاثي الطور موجود في فتحات الجزء الثابت، ودوار على شكل قفص سنجابي على العمود، وصندوق طرفي أعلى الإطار.

هناك تفصيلان في تلك الصورة يقرران معظم وسيطات الاختيار. تكون فجوة الهواء بين الجزء الثابت والدوار أقل بكثير من ملليمتر في إطار 160، لذا فإن تآكل المحمل أو انحراف العمود أو أداة التوصيل المنحرفة يمكن أن تغلقه وتدمر المحرك في دقائق. ولأن الجزء الدوار ليس لديه أي اتصال كهربائي بالخارج، فإن الأجزاء الوحيدة التي تتآكل عادة هي المحامل.

المحور الثاني – مرحلة التوريد: مرحلة واحدة أو ثلاث مراحل

المحركات غير المتزامنة أحادية الطور محدودة البداية. مع مرحلة إمداد واحدة، لا يوجد مجال دوار، لذلك يجب إنشاء ملف ثانٍ أو مكثف أو حلقة تظليل. الأنواع الشائعة هي الطور المنفصل، ومكثف التشغيل، ومكثف تشغيل المكثف، ومكثف الانقسام الدائم (PSC)، والقطب المظلل. يوفر مكثف البدء أفضل عزم دوران لبدء التشغيل، ويعمل PSC بهدوء وكفاءة أكبر، ويكون العمود المظلل رخيصًا وضعيفًا، وهذا هو سبب بقائه بشكل أساسي في المراوح الصغيرة.

المحركات ثلاثية الطور لا تحتاج إلى أي من ذلك. عزم الدوران أكثر سلاسة، والكفاءة أعلى، والإطار نفسه يوفر المزيد من القوة. ما يزيد عن 0.75 إلى 1.1 كيلو واط تقريبًا، فإن كل المحركات الصناعية تقريبًا تكون ثلاثية الطور، والآلات أحادية الطور التي تزيد عن هذا الحجم هي منتج متخصص وليس خيارًا سائدًا.

المحور 3 - فئة الكفاءة: IE1 إلى IE4

الكفاءة هي المحور الأكثر احتمالا للتدقيق. تحدد المواصفة IEC 60034-30-1 فئات كفاءة IE التي تظهر على لوحات الأسماء الحديثة، وتفرض معظم الأسواق الصناعية الآن الحد الأدنى. تغطي لائحة الاتحاد الأوروبي 2019/1781 غالبية المحركات ثلاثية الطور الجديدة من 0.12 كيلووات إلى 1000 كيلووات، وتقوم معايير GB 18613-2020 الإلزامية في الصين بتعيين درجاتها مباشرة على فئات IEC: YE3 تقع على مستوى IE3 وYE4 على مستوى IE4. والنتيجة العملية هي أن جهاز IE2 الذي لا يحمل علامة تجارية لم يعد من الممكن طرحه بشكل قانوني في السوق لمعظم الرسوم.

تبدو الفجوة بين الطبقات صغيرة من حيث النسبة المئوية وليست صغيرة من حيث المال. لنأخذ نفس المحرك الذي تبلغ طاقته 7.5 كيلووات والذي يعمل 4000 ساعة سنويًا: في IE2 تكون الخسائر بالقرب من 1.0 كيلووات، وفي IE3 بالقرب من 0.8 كيلووات، وبالتالي فإن الحساب يوفر ما يقرب من 850 كيلووات في الساعة سنويًا. عبر ثلاثين محركًا في موقع واحد، وهذا يمثل خط ميزانية، وليس خطأ تقريب. تعتمد التوفيرات الفعلية على عامل التحميل، وجودة الإمداد، وعدد المرات التي تكون فيها الماكينة في حالة تحميل كامل فعليًا.

مصنع المحركات فائقة الكفاءة YE4/IE4 عرض المزيد محرك حثي عالي السرعة موفر للطاقة YE4/IE4 (ثنائي القطب) عرض المنتج →

المحور 4 - عدد الأقطاب هو الذي يحدد السرعة وعزم الدوران

تتبع السرعة المتزامنة n = 120f/p، لذا عند 50 هرتز، يدور محرك ثنائي القطب عند 3000 دورة في الدقيقة، و4 أقطاب عند 1500، و6 أقطاب عند 1000، و8 أقطاب عند 750. تحت الحمل، يتراجع الجزء الدوار بنسبة قليلة - وهذا هو الانزلاق - ولهذا السبب تقرأ لوحة الاسم ذات 4 أقطاب و50 هرتز عادةً 1450 دورة في الدقيقة بدلاً من 1500 دورة في الدقيقة. عند 60 هرتز، تعمل نفس المحركات بشكل أسرع بنحو 20 بالمائة.

البولنديين هم حقا قرار عزم الدوران. عدد أقل من الأعمدة يعني سرعة أكبر وإطارًا أصغر وعزم دوران أقل لكل وحدة حجم؛ المزيد من الأعمدة يعني سرعة أقل وعزم دوران أعلى بدون علبة تروس، وهو ما يناسب الخلاطات والكسارات والناقلات البطيئة ذات الدفع المباشر. عندما تحتاج المعدات التي يتم تشغيلها إلى سرعتين ثابتتين - خلاط على وصفة سريعة وبطيئة، على سبيل المثال - يمكن لمحرك ذو سرعتين أو أربع سرعات أن يحل محل علبة التروس أو محرك التردد المتغير بالكامل.

المحور الخامس – الضميمة والتبريد وتصنيف المناطق

يمكن أن يكون المحركان اللذان لهما بيانات كهربائية متطابقة منتجين مختلفين تمامًا بمجرد أخذ البيئة في الاعتبار. يغطي رمز IP في IEC 60529 حماية الدخول: IP55 هو الافتراضي الصناعي العادي، ولن ينجو من الغسيل المنتظم أو الجو الساحلي المحمل بالأملاح، حيث تكون IP56 أو IP65 والتشطيبات المقاومة للتآكل هي نقطة البداية الواقعية. طريقة التبريد مهمة أيضًا - فالآلة المغلقة تمامًا والمبردة بالمروحة تتصرف بشكل مختلف تمامًا عن الآلة المفتوحة أو التي يتم تهويتها عبر الأنابيب.

البيئة المحيطة والارتفاع هما مصائد المواصفات الهادئة. تفترض التقييمات القياسية أن درجة الحرارة المحيطة تبلغ 40 درجة مئوية وارتفاع 1000 متر؛ فوق أي منهما، يجب تخفيض كفاءة المحرك أو تحديده بفئة عزل أعلى، وغالبًا ما يكون شراء الحجم التالي للإطار أرخص من استبدال الملف بعد ثمانية عشر شهرًا.

تعتبر المناطق الخطرة نظامًا قانونيًا منفصلاً وليست خيارًا للتصميم. في أجواء الغاز بالمنطقة 1 أو المنطقة 2، لا يُقبل محرك TEFC القياسي، بغض النظر عن مدى جودة تصنيعه؛ يجب أن تتطابق الشهادة مع المنطقة ومجموعة الغاز وفئة درجة الحرارة. تم تصنيف التصميمات المقاومة للاشتعال مثل سلسلة YBX3 على أنها Ex d IIC T4 Gb، وينطبق نفس المنطق على الغبار القابل للاحتراق، حيث يختلف مفهوم الحماية ذي الصلة.

مصنع YBX3 للمحركات المقاومة للانفجار عرض المزيد YBX3 محرك حثي عالي السرعة مقاوم للانفجار (ثنائي القطب) عرض المنتج →

المحور 6 - المتغيرات الخاصة بالتطبيق

بمجرد إصلاح المحاور الخمسة الأولى، تقوم مجموعة صغيرة من المتغيرات المصممة لهذا الغرض بحل المشكلات التي لا يستطيع محرك متعدد الأغراض حلها.

• محركات المكابح الكهرومغناطيسية: مكابح زنبركية محررة كهربائيًا تحافظ على الحمل عند فصل الطاقة، للناقلات والرافعات وخطوط التعبئة والتغليف ومحركات الأبواب والأدوات الآلية التي يجب أن تتوقف في موضع معروف.
• محركات متغيرة التردد: ملفات ذات عزل عاكس ومروحة تبريد مستقلة، بحيث يمكن للمحرك أن يعمل بسرعة منخفضة تحت عزم دوران ثابت دون طهي نفسه.
• محركات متغيرة التردد مزودة بفرامل: التحكم في السرعة وتثبيت عزم الدوران في إطار واحد، تستخدم لفهرسة الناقلات ومهام تحديد المواقع السريعة.
• محركات متعددة السرعات: سرعتان أو أربع سرعات منفصلة من جهاز واحد، بدون محرك، وبدون توافقيات، وبدون مساحة إضافية للوحة - إجابة مرتبة للخلط، وتجهيز المروحة، ومغازل الأدوات الآلية.
• المحركات ذات الغلاف الألومنيوم: أخف وزنًا، مع تبديد أفضل للحرارة وظرف صغير الحجم، شائعة في معدات OEM حيث يكون الوزن ومساحة التثبيت ضيقة.

YEJ2 مصنع تصنيع المعدات الأصلية لمحركات الفرامل الكهرومغناطيسية عرض المزيد YEJ2 محرك الفرامل سريع التوقف عالي الدورة (ثنائي القطب) عرض المنتج →

العائلات الرئيسية جنبًا إلى جنب

عادةً ما تكون أسماء السلاسل الموجودة في عرض الأسعار مختصرة لمجموعة من المحاور الستة. يرسم هذا الجدول العائلات المشتركة للواجب الذي تم تصميم كل منها من أجله.

مطابقة النوع مع التحميل الحقيقي

1. وصف منحنى الحمل: عزم الدوران الثابت، أو عزم الدوران المتغير، أو القدرة الثابتة، وعزم الدوران المطلوب بالنسبة للحمل الكامل.
2. تحقق من شروط البدء: البدء المباشر عبر الإنترنت، أو ستار دلتا، أو البداية الناعمة، والبدء في الساعة، ومقدار التيار الذي يمكن أن يوفره الإمداد فعليًا.
3. تحديد السرعة: القيادة المباشرة أو علبة التروس، 2، 4، 6 أو 8 أقطاب، وما إذا كانت السرعتان الثابتتان ستكونان أكثر اقتصادا من القيادة.
4. إصلاح البيئة: تصنيف IP، ودرجة الحرارة المحيطة، والارتفاع، سواء في الداخل أو الخارج، أو التعرض للتآكل، أو المنطقة الخطرة.
5. إصلاح الامتثال: الحد الأدنى من فئة الكفاءة المطلوبة في سوق الوجهة، بالإضافة إلى أي شهادة تطلبها شركة تأمين المستخدم النهائي.
6. إصلاح الواجهة الميكانيكية: ترتيب التركيب، حجم الإطار، أبعاد العمود، اتجاه الدوران وموضع الصندوق الطرفي.
7. عندها فقط قم بإضافة الميزات: الفرامل، والتشفير، والثرمستورات، وسخانات الفضاء، والتأكيد على أن المحرك تم تصنيفه بشكل عاكس حقًا في حالة تركيب محرك الأقراص.