Trofazni motor

Što je trofazni motor?

Trofazni motor je AC indukcijski motor koji radi na trofaznom napajanju za razliku od jednofaznog motora koji za rad zahtijeva jednofazno napajanje. Trofazna struja napajanja stvara elektromagnetsko polje u namotu statora, stvarajući moment u namotu rotora trofaznog indukcijskog motora s magnetskim poljem.

Vrste trofaznih motora

Trofazni motori mogu se podijeliti u tri općenite vrste: kavezni motori, motori s kliznim prstenom i sinkroni. Samo motori s kaveznim rotorom i motori s namotanim rotorom su indukcijski motori. Krug rotora u asinkronom motoru nema vanjsko napajanje. Napon se inducira u namotima rotora rotirajućim elektromagnetskim poljem stvorenim oko unutarnje površine sklopa statora kada se na namote statora primijeni struja.

Kavezni motori

Oblik ovog rotora podsjeća na kavez vjeverice. Zbog toga se motor naziva kavezni indukcijski motor. Konstrukcija ovog rotora je vrlo jednostavna i robusna. Iz tog razloga, gotovo 80% asinkronih motora su kavezni motori. Rotor se sastoji od cilindrične laminirane željezne jezgre s utorima po vanjskom obodu. Utori nisu paralelni, već su nagnuti pod kutom. Pomaže u sprječavanju magnetskog blokiranja između zubaca statora i rotora. Omogućuje miran rad i smanjuje zujanje.

Kavezni rotor sastoji se od šipke rotora umjesto namota rotora. Šipke rotora izrađene su od aluminija, mesinga ili bakra. U ovoj vrsti rotora, klizni prstenovi i četke se ne koriste. Konstrukcija ovog tipa motora je stoga jednostavnija i robusnija.

Motori s kliznim prstenom

Motori s kliznim prstenom također su poznati kao motori s namotanim rotorom. Rotor se sastoji od laminirane cilindrične jezgre s utorima na vanjskom obodu. Namoti rotora smješteni su u utore. Kod ove vrste rotora namot rotora je namotan tako da je broj polova namota rotora jednak broju polova namota statora. Namoti rotora mogu biti spojeni u obliku zvijezde ili trokuta. Kraj namota rotora spojen je na klizni prsten. Ovaj tip motora se stoga naziva asinkroni motor s kliznim prstenom.

Kada motor radi blizu stvarne brzine, klizni prsten je u kratkom spoju metalnim prstenom. S ovim rasporedom, četkice i vanjski otpornici uklanjaju se iz kruga rotora. Time se smanjuju gubici bakra u rotoru, kao i trenje četkica. U usporedbi s kaveznim motorima, konstrukcija rotora je nešto složenija.

Sinkroni motori

Sinkroni motor posebna je vrsta izmjeničnog motora koji sadrži sklop rotora namotane žice u obliku elektromagneta, koji se može zasebno pobuditi vanjskim istosmjernim napajanjem kroz klizne prstene na osovini rotora. Motor se pokreće kao trofazni AC indukcijski motor, a kada se pokrene, DC se dovodi na elektromagnet na sklopu rotora. Fiksno elektromagnetsko polje sklopa rotora zaključava se i rotira u skladu ili u koraku (sinkronizirano) s fazom izmjenične struje koja ga pokreće.

Kako radi trofazni motor?

Kada je motor pobuđen trofaznim napajanjem, trofazni namot statora proizvodi rotirajuće magnetsko polje sa 120 pomaka pri konstantnoj veličini koje se okreće sinkronom brzinom. Ovo promjenjivo magnetsko polje siječe vodiče rotora i inducira struju u njima prema principu Faradayevih zakona elektromagnetske indukcije. Kako su ovi vodiči rotora kratko spojeni, struja počinje teći kroz te vodiče.

U prisutnosti magnetskog polja statora postavljaju se vodiči rotora, pa prema principu Lorenzove sile mehanička sila djeluje na vodič rotora. Dakle, svi vodiči rotora silom, tj. zbroj mehaničkih sila stvara moment u rotoru koji ga nastoji pomaknuti u istom smjeru okretnog magnetskog polja.

Ova rotacija vodiča rotora također se može objasniti Lenzovim zakonom koji kaže da se inducirane struje u rotoru suprotstavljaju uzroku njegove proizvodnje, ovdje je ta suprotnost rotirajuće magnetsko polje. Zbog toga se rotor počinje okretati u istom smjeru kao i magnetsko polje statora. Ako je brzina rotora veća od brzine statora, tada se u rotoru neće inducirati struja jer je razlog rotacije rotora relativna brzina rotora i magnetskih polja statora. Ova razlika polja statora i rotora naziva se klizanje. Tako se 3-fazni motor naziva asinkronim strojem zbog ove relativne razlike u brzini između statora i rotora.

Kako spojiti trofazni motor?

Trofazni motori učinkovitiji su od jednofaznih motora i obično se nalaze u primjenama koje zahtijevaju više od 7.5 konjskih snaga. Iako Nacionalni električni zakonik ne navodi posebne boje vodiča za trofaznu struju, uobičajeno je koristiti crne, crvene i plave žice za prepoznavanje vodova L1, L2 i L3. Naponski ciklus svake linije zaostaje za prethodnikom za 120 stupnjeva - L2 doseže svoj vršni napon nakon L1, a L3 svoj vršni napon nakon L2. Dvije konfiguracije ožičenja, Wye i Delta, označavaju metode ožičenja trofaznih motora. Ove upute pokrivaju dvonaponski trofazni motor, najčešći tip.
Korak 1
Isključite napajanje kruga koji će biti spojen na motor. Trofazni motor mora biti spojen na trofazno napajanje.

Korak 2
Otvorite kutiju ožičenja motora i prepoznajte žice unutar. Devet žica trebalo bi biti označeno s 1 do 9. Neki vodiči motora prepoznaju se u boji; u ovom slučaju potražite dokumentaciju motora radi identifikacije olova.

Korak 3
Pregledajte pločicu s motorom radi informacija o ožičenju. Natpisna pločica specificirat će napone motora i može dati određene informacije o ožičenju. Mnogi se motori mogu ožičiti za visoki i niski napon te za Delta ili Wye (ponekad se nazivaju Y ili Star ožičenje). Priključite motor na odgovarajući napon na koji spajate motor.

Korak 4
Napravite sve veze ožičenja žičanim maticama ispravne veličine za provodnike koji se koriste i broj provodnika koji su spojeni zajedno. Ako se u cijevi ili kablu koji napaja motor nalazi neutralna žica, ona se ne koristi za trofazno ožičenje motora; poklopite ga žičanom maticom. Na primjer, upotrijebite crvenu maticu za spajanje dviju žica 12-ga kotača. Držite gole krajeve vodiča zajedno i uvijte na žičanu maticu.

Korak 5
Zamijenite bilo koje dvije linijske veze kako biste okrenuli rotaciju motora. Na primjer, pomaknite dovodni vod T1 do T2 i dovodni vod T2 do L1 i motor će okrenuti smjer. Za ovu promjenu možete kupiti prekidače za upravljanje motorom.

Dijagram ožičenja trofaznog motora

Jednofazni motor naspram trofaznog motora

Jednofazni vs trofazni motor

Jednofazni motor

Trofazni motor

Izvor napajanja:

Jednofazno napajanje

Izvor napajanja:

Trofazno napajanje

Struktura:

Jednofazni motori imaju jednostavnu i robusnu strukturu. Ovi motori obično imaju kavezni tip rotor koji proizvodi rotacije. Štoviše, stator jednofaznih motora ima dva namota; pa se ti motori nazivaju jednofazni motori. 

Struktura:

Konstrukcija trofaznog motora je složena. Ovi motori imaju kavezni i namotani tip rotor s trofaznim namotom. Trofazni motori imaju sljedeće vrste na temelju strukture;

  • Indukcijski motor s kavezom vjeverica
  • Indukcijski motor s kliznim prstenom
  • Trajni magneti motori

Veličina: 

Jednofazni motori su velikih dimenzija. 

Veličina: 

Ovi motori su kompaktnih dimenzija, a njihova težina je također lakša od monofaznih motora. 

Izlazna snaga: 

Izlazna snaga i amper motora jednofaznog motora su oko 230 V. 

Izlazna snaga: 

Izlazna snaga 3-faznih motora je iznad 415V. Ovi motori imaju više ampera i PF vrijednosti od jednofaznih motora. 

Stvaranje zakretnog momenta: 

Ovi se motori ne pokreću sami; stoga stvaraju vrlo ograničen početni moment. Oni proizvode početnu rotaciju putem dodatnog napajanja. 

Stvaranje zakretnog momenta: 

Trofazni motori se sami pokreću i stvaraju veliki početni moment bez ikakvog dodatnog izvora energije. 

Radna učinkovitost:

Nazivna snaga jednofaznih motora je niska i radi na jednom namotu; stoga je radna učinkovitost niska. 

Radna učinkovitost:

Budući da ovi motori rade na tri namota, vrlo su učinkoviti i produktivni s visokim zaštita razreda. Ovi motori također imaju niske stope zazora i kvarova. 

Cijena monofaznog motora: 

Jednofazni motori su ekonomični i pouzdani. Njihov cjenovni raspon je također pristupačan za mikro poduzeća. 

Cijena trofaznog motora: 

Raspon cijena bitan je čimbenik u usporedbi jednofazni vs trofazni motori. Trofazni motori imaju relativno visoku cijenu od monofaznih elektromotora. Ovi su motori dizajnirani s naprednim značajkama; dakle, skupe su. 

Primjene jednofaznog motora:

Monofazni protiv trofaznog motora razlikuje se u smislu primjene. Jednofazni motori naširoko se koriste u kućanskim aparatima, laganim strojevima, igračkama, bušilicama i kompresorima. 

 

Primjene trofaznog motora: 

Trofazni motori imaju raznolik raspon primjena u visokom i malom volumenu industrijski aplikacije. Neke od uobičajenih primjena 3-faznih motora su sljedeće; 

  • Kemijska industrija 
  • Automobilska industrija
  • Strojevi za rezanje, brušenje i tokarski stroj
  • Proizvodnja alata za strojnu obradu
  • Industrija dizanja (pokretne stepenice i dizalice)
  • Industrija valjanja i prešanja 
  • Puhala, ventilatori i kompresori

 

Kako pokrenuti trofazni motor na jednofaznom napajanju?

Trofazni motori obično imaju više od 150% više snage od svojih monofaznih motora. Oni se sami pokreću jer stvaraju rotirajuće magnetsko polje. Ovi motori ne stvaraju vibracije i manje su bučni od jednofaznih motora. Nažalost, većina struktura je ožičena na jednofaznu struju.

Iako više od jedne faze često opskrbljuje zgradu, samo se jedna faza može koristiti u isto vrijeme. To stvara probleme kada aplikacija zahtijeva trofazni motor ili kada je dostupan samo trofazni motor. Srećom, postoje načini na koje se trofazni motor može "podesiti" da radi na jednofaznom napajanju.

Pogon promjenjive frekvencije

Najlakši način je pomoću pogona s promjenjivom frekvencijom (VFD). VFD je električni uređaj koji upravlja motorima koji rade u podesivim brzinama. Sastoji se od ispravljača, kondenzatora međukruga i pretvarača. VFD provodi pretvorbu snage trofaznog motora u monofaznu struju ispravljajući svaki par faza u istosmjernu struju, zatim pretvarajući istosmjernu struju u trofaznu izlaznu snagu. Ovo ne samo da eliminira udarnu struju tijekom pokretanja motora, već također čini da motor glatko radi od nulte brzine do maksimalne brzine.

VFD-ovi su dostupni u različitim nazivnim kapacitetima za različite motore. Sve što trebate učiniti je spojiti napajanje na ulaz VFD-a i spojiti trofazni motor na njegov izlaz.

Rotacijski pretvarač faze

Druga metoda pokretanja trofaznog motora na jednofaznu struju je korištenje rotacijskog pretvarača faze (RPC). Rotacijski fazni pretvarač je električni stroj koji pretvara snagu iz jednog višefaznog sustava u drugi.

Ovi pretvarači generiraju čiste trofazne signale iz jednofaznog napajanja kroz rotacijsko kretanje. RPC-ovi su daleko skuplji od VFD-ova, pa ih je rijetko praktično koristiti za pretvorbu faze motora.

Namotavanje motora

Posljednji način na koji se trofazni motor može natjerati da radi na jednofaznoj struji je premotavanje motora. Ova metoda je također poznata kao jednofazno. Uključuje premotavanje elektromotora pomoću kondenzatora. Trofazna struja ulazi kroz tri sinusna vala koja su simetrična. Ovi valovi su izvan faze jedan s drugim za 120 električnih stupnjeva.

Za pretvaranje trofaznog motora, dvije njegove faze spojene su na dovod jednofazne struje. Fantomska noga je stvorena za treću fazu pomoću kondenzatora. Kondenzatori stvaraju pomak od 90 električnih stupnjeva između pomoćnog i glavnog namota. Kako bi struja bila uravnotežena, korišteni kondenzatori moraju imati odgovarajući kapacitet za opterećenje. Donja slika prikazuje dijagram strujnog kruga za pretvorbu iz trofaznog u dvofazni pomoću metode jednofaznog spajanja.

Kako provjeriti trofazni motor multimetrom?

Trofazni motor pretvara električnu energiju u mehaničku energiju putem izmjenične struje koju osiguravaju tri vodeće strujne žice. Električna energija se dovodi u unutrašnjost motora, gdje stvara magnetsko polje koje gura strator i tjera ga da se okreće okrećući osovinu motora. Trofazni motori zahtijevaju testiranje multimetrom tijekom instalacije i pregleda. Multimetar detektira protok električne energije i utvrđuje je li ispravan, budući da pogrešan uzorak izmjenične struje može uzrokovati krivo kretanje stratora motora i kvar.

Odaberite postavku Phase Rotation na svom multimetru.

Pregledajte trofazni motor i potražite terminale - gdje se tri žice spajaju na motor - označene L1, L2 i L3. Spojite utičnice mjerača koje su slično označene (L1, L2, L3) na žice za napajanje.

Promatrajte prikaz na vašem multimetru. Na zaslonu će se prikazati "OK" ako dovod struje teče u ispravnom smjeru. Ako se čita "ER", to znači da je napajanje obrnuto, što uzrokuje okretanje motora u pogrešnom smjeru.

Popravite obrnuto napajanje tako da prvo isključite motor i odspojite ga iz utičnice. Promijenite položaj dviju žica - redoslijed nije bitan - zatim ponovno pričvrstite vodove multimetra na žice. Uključite motor. Multimetar bi trebao pokazati "OK". To znači da se 3-fazni motor okreće u ispravnom smjeru i radi ispravno.

Kako ispitati trofazni motor s meggerom?

Megger je robna marka mjerača izolacije. Megger se sastoji od DC generatora i ohm metra.

Kvaliteta izolacije igra vrlo važnu ulogu u besprijekornom radu električne opreme. Izolacija se pogoršava s promjenama u radnoj temperaturi, uvjetima okoline, starenjem itd. Stoga je potrebno povremeno provjeravati kvalitetu izolacije kako bi se osigurala ispravnost električne opreme.

Ispitivanje izolacijskog otpora motora

Osigurajte sljedeće sigurnosne provjere prije izvođenja megger testa indukcijskog motora

  • Prvo moramo provjeriti meggar vodi za svako fizičko oštećenje.
  • Provjerite kontinuitet kabela memetra. Možemo provjeriti kontinuitet vodova dok je megger uključen. Nulti otpor pokazuje da vodovi nisu otvoreni.
  • Ožičenje ispitnog sustava mora biti u redu.
  • Provjerite nepropusnost svih spojeva.
  • Zabarikadirajte područje gdje se izvodi megger test.

Koraci izvođenja Megger testa na motoru

Korak-1

Odspojite motor s izvora napajanja i ispraznite stator kratkim spojem svih priključaka s masom.

Korak-2

Spojite vodove meggera između jednog terminala statora i tijela motora.

Korak-3

Primijenite dvostruki radni napon motora između jedne faze i tijela motora. Ako je nazivni napon motora 440 volti, primijenite napon od 880 volti. Trebali bismo testirati stariji motor na nižem naponu (oko 80% dva puta radni napon).

Korak-4

Postavite napon meggera kako je definirano u koraku br. 3 i pritisnite gumb za testiranje na meggeru. Zabilježite vrijednost otpora izolacije.

Korak-5

Ako megger očitava nulu, to pokazuje da je namot uzemljen. Imajte na umu da ako je Megger vrijednost nula, to znači da bilo koji od tri namota statora može biti uzemljen. Stator motora je u konfiguraciji zvijezda ili trokut. Stoga nema potrebe testirati Megger vrijednost (IR vrijednost) na različitim točkama priključnog terminala.

Korak-6

Ako je vrijednost otpora izolacije visoka. ako motor od 440 V ima IR vrijednost veću od 1 Mega-ohma i više, to znači da je izolacija namota motora dobra.

Korak-7

Nakon ispitivanja motora, moramo spojiti namot na uzemljenje kako bismo ispraznili nakupljeni napon namota.

Ovo je način na koji možemo ispitati trofazni motor s meggerom.

Svrha mjerenja izolacijskog otpora

Otpor izolacije ili megger vrijednost namota trofaznog motora ovisi o mnogim parametrima. Znamo da kvaliteta izolacije opada s prljavštinom, vlagom, korozijom i vremenskim uvjetima. Stoga povremeno moramo provoditi megger test.

Periodično mjerenje megger vrijednosti (IR vrijednost) je neophodno za produljenje vijeka trajanja motora. Vrijednost meggera motora može se poboljšati ako je unaprijed poznata.

Trofazni namot motora može se ponovno lakirati odgovarajućim izolacijskim materijalom za povećanje IR vrijednosti.

Drugim riječima, preventivno održavanje motora i mjerenje otpora izolacije pomoću meggera povećava životni vijek motora.