3-fasen inductiemotor
De driefasige inductiemotor wordt ook wel een asynchrone motor genoemd en is het meest gebruikte type motor in industriële toepassingen. In het bijzonder is het ontwerp van de eekhoornkooi de meest gebruikte elektromotor in industriële toepassingen.
Driefasige inductiemotoren werken met een constante snelheid van nullast tot vollast. Aan de andere kant is de snelheid frequentieafhankelijk en zijn deze motoren dus niet effectief aangepast aan snelheidsregeling. Ze zijn eenvoudig, robuust, laag geprijsd, gemakkelijk te onderhouden en kunnen worden vervaardigd met kenmerken die voldoen aan de meeste industriële vereisten.
Constructie van een driefasige inductiemotor
Het bestaat uit een stator met statorwikkelingen en een rotor. De stator draagt een driefasige wikkeling of statorwikkeling terwijl de rotor een kortgesloten wikkeling of rotorwikkeling draagt. En de rotor onderscheidt zich van de stator door een kleine luchtspleet die varieert van 0,4 mm tot 4 mm, afhankelijk van het vermogen van de motor. Wanneer de driefasige spanningen op de statorwikkelingen worden aangelegd, wordt een roterend magnetisch veld tot stand gebracht. Terwijl het magnetische veld roteert, worden er stromen geïnduceerd in de geleiders van de kooirotor. De interactie van de geïnduceerde stromen en het magnetische veld produceert krachten die ervoor zorgen dat de rotor ook draait.
Inductiemotor in drie fasen
Werkingsprincipe
De driefasige inductiemotor werkt op basis van de wet van Faraday dat een EMF in het circuit wordt geïnduceerd vanwege de snelheid waarmee de magnetische flux door het circuit verandert. De statorwikkelingen met een fase van 120 graden van elkaar krijgen wisselstroom en daarom wordt een roterend magnetisch veld in de spoelen geproduceerd. Terwijl de rotor het roterende magnetische veld doorsnijdt (met relatieve snelheid), wordt een EMF geïnduceerd in de rotor, waardoor een elektrische stroom in de rotorgeleiders stroomt. Volgens de wet van Lenz wordt de oorzaak van de productie van elektrische stroom tegengesteld, namelijk de relatieve snelheid van het magnetische veld van de stator, en daarom zal de rotor gaan draaien met een snelheid die verschilt van de synchrone snelheid van het magnetische veld van de stator.
Voordelen:
- Het heeft een eenvoudige en robuuste constructie
- Het is relatief goedkoop
- Het vereist weinig onderhoud
- Het heeft een hoog rendement en een redelijk goede arbeidsfactor
- Het heeft een zelfstartend koppel
Motor starten
Zoals we weten is er eenmaal een voorraad op aangesloten een driefasige inductiemotor een roterend magnetisch veld zal worden opgezet in de stator, dit zal de rotorstaven verbinden en afsnijden, wat op zijn beurt rotorstromen zal opwekken en een rotorveld zal creëren dat zal interageren met het statorveld en rotatie zal produceren. Dit betekent natuurlijk dat de driefasige inductiemotor volledig zelfstartend is.
Driefasige inductiemotorcircuit
De behoefte aan een starter is daarom niet, omgekeerd genoeg, om start te bieden, maar om zware startstromen te verminderen en overbelasting en geen spanningsbeveiliging Er zijn verschillende soorten starter, waaronder de directe online starter, de ster-driehoekstarter, een autotransformator en rotorweerstand. Elk zal beurtelings worden bekeken. Hier gaan we zien ster delta starter
Dit is de meest voorkomende vorm van starter die wordt gebruikt voor driefasige inductiemotoren. Het bereikt een effectieve vermindering van de startstroom door aanvankelijk de statorwikkelingen in sterconfiguratie aan te sluiten, waardoor twee fasen in serie over de voeding worden geplaatst.
Star Delta basisdiagram
Starten in ster heeft niet alleen het effect dat de startstroom van de motor wordt verminderd, maar ook het startkoppel. Zodra een bepaalde loopsnelheid is bereikt, verandert een schakelaar met dubbele worp de wikkelingsopstellingen van ster naar driehoek, waarna het volledige koppel wordt bereikt. Een dergelijke opstelling houdt in dat de uiteinden van alle statorwikkelingen naar buiten de behuizing van de motor moeten worden gebracht.
Motor met gespleten fase
Normaal gesproken is de levering aan woningen eenfasig, terwijl de inductiemotoren die nodig zijn om verschillende elektrische apparaten te bedienen, een meerfasige motor vereisen. Om deze reden bestaan de inductiemotoren uit twee wikkelingen om twee fasen van de enkelfasige voeding te krijgen.
De split-phase motor is een gewone enkelfasige motor. De split-phase motor, ook wel een inductie-start / inductie-run motor genoemd, is hoogstwaarschijnlijk de meest basale enkelfasige motor gemaakt voor industrieel gebruik, hoewel enigszins beperkt. Het heeft aan het begin twee wikkelingen van een enkelfasige opstelling. De ene is de hoofdwikkeling en de andere is de start- of hulpwikkeling. De startwikkeling is gemaakt met draad van een kleinere dikte en minder windingen met betrekking tot de hoofdwikkeling om meer weerstand te creëren, waardoor het veld van de startwikkeling een veld onder een andere elektrische hoek plaatst dan die van de hoofdwikkeling en waardoor de motor gaat draaien. De hoofdwikkeling, van zwaardere draad, zorgt ervoor dat de motor de rest van de tijd blijft draaien. De hoofdwikkeling heeft een lage weerstand maar een hoge reactantie en de startwikkeling heeft een hoge weerstand maar een lage reactantie.
Motor met gespleten fase
Een split-phase motor gebruikt een schakelmechanisme dat de startwikkeling van de hoofdwikkeling scheidt wanneer de motor ongeveer 75% van de geëvalueerde snelheid bereikt. In de meeste gevallen is het een centrifugaalschakelaar op de motoras. Het faseverschil tussen de start- en hoofdwikkelstroom is ver onder de 90 graden.
Condensator-startmotor:
De condensator-startmotor wordt gebruikt om een roterend statorveld te creëren. Deze motor is een modificatie van de split-phase motor, gebruikt een condensator met lage reactantie die in serie is geplaatst met de startwikkeling van de stator om een faseverschuiving van ongeveer 90 graden voor de startstroom te bieden.
Condensator-startmotor
Permanent-split condensatormotor:
Het heeft een run-type condensator die permanent in serie is geschakeld met de startwikkeling. Dit maakt de startwikkeling een hulpwikkeling zodra de motor rijsnelheid bereikt. Omdat de bedrijfscondensator ontworpen moet zijn voor continu gebruik, kan deze niet de startboost van een startcondensator leveren. De condensator dient om de fase op een van de wikkelingen te verschuiven zodat de spanning over de wikkeling op 90 ° van de andere wikkeling staat. Permanent split-condensatormotoren hebben een breed scala aan toepassingen, afhankelijk van het ontwerp.
Permanente split-condensatormotor
De split-phase motor wordt gebruikt voor algemene belastingen. De lasten zijn over het algemeen riemaangedreven of kleine direct aangedreven lasten. De toepassingen voor split-phase motoren omvatten kleine slijpmachines, kleine ventilatoren en blazers, en andere vermogensbehoeften met een laag startkoppel van 1/20 tot 1/3 pk. En deze motoren zijn meestal ontworpen voor enkele spanning, waardoor de toepassingsflexibiliteit wordt beperkt.
Permanente split-condensatormotor
Het belangrijkste kenmerk van de split-phase motor is dat deze kan worden gebruikt in gebieden van de fabriek waar driefasige niet is toegeëigend of voor kleine belastingen op de fabrieksvloer waar motoren met fractioneel koppel de belasting aankunnen. De motor levert geen aanzienlijke mate van startkoppel, dus de belasting moet vrij klein zijn of door een riem worden aangedreven, waarbij mechanisch voordeel kan worden gebruikt om de motor te helpen starten.
Werkvoorbeeld van het besturen van een split-phase inductiemotor
Blokschema van het systeem
Een split-phase inductiemotor die in de afzuigventilatoren wordt gebruikt, bestaat uit de twee wikkelingen waarvan de ene wikkeling rechtstreeks de netvoeding krijgt, terwijl de andere wikkeling de voeding via een condensator krijgt, wat een vertraging in de spanning veroorzaakt. De verbinding tussen deze wikkelingen gebeurt via relais. Wanneer een van de relais wordt bekrachtigd, krijgt een van de wikkelingen direct de netvoeding en de andere via de condensator. Deze relais worden op hun beurt bediend door een relaisstuurprogramma dat wordt bestuurd door een microcontroller volgens de invoer van de gebruiker via een afstandsbediening van een tv.
