Principio y estructura del motor asíncrono trifásico
Resumen:
La velocidad del rotor de un motor asíncrono trifásico que funciona como motor eléctrico es menor que el campo magnético giratorio. Debido al movimiento relativo entre el devanado del rotor y el campo magnético, el. El devanado del rotor induce fuerza electromotriz y corriente e interactúa con el campo magnético para generar un par electromagnético para lograr la conversión de energía. En comparación con los motores asíncronos monofásicos, los motores asíncronos trifásicos tienen un mejor rendimiento operativo y pueden ahorrar diversos materiales. Según las diferentes estructuras del rotor, los motores asíncronos trifásicos se pueden dividir en tipo jaula y tipo bobinado.
Motor asíncrono trifásico; estructura básica; principio de funcionamiento; elección de empleo/uso
Estructura básica del motor asíncrono monofásico y trifásico
1, estator (parte estática)
(1) Núcleo del estator
Función: parte del circuito magnético del motor y el devanado del estator se coloca sobre él.
Estructura: el núcleo del estator generalmente está hecho de láminas de acero al silicio de 0,35~0,5 mm de espesor con una capa aislante en la superficie. Hay ranuras perforadas uniformemente distribuidas en el núcleo para incrustar los devanados del estator.
Los tipos de ranura del núcleo del estator incluyen los siguientes: ranura semicerrada, ranura semiabierta y ranura abierta.
(2) Devanado del estator
Función: Es la parte del circuito del motor, que se conecta a corriente alterna trifásica para generar un campo magnético giratorio.
Estructura: Consta de tres devanados con la misma estructura, espaciados 120 grados eléctricos y dispuestos en línea recta. Cada bobina de estos devanados está incrustada en cada ranura del estator según ciertas reglas.
(3) Bastidor
Función: Fija el núcleo del estator y las cubiertas de los extremos delantero y trasero, soporta el rotor y desempeña un papel en la protección y disipación del calor.
2. Rotor (parte giratoria)
(1) Núcleo del rotor del motor asíncrono trifásico;
Función: Como parte del circuito magnético del motor, el rotor El devanado se coloca en la ranura del núcleo.
(2) Devanado del rotor de un motor asíncrono trifásico
Función: cortar el campo magnético giratorio del estator para generar fuerza y corriente electromotriz inducida, formando un par electromagnético para hacer girar el motor. .
Estructura: dividida en rotor de jaula de ardilla y rotor bobinado.
3. Otros accesorios para motor asíncrono trifásico
Cubierta final: Función de soporte.
Cojinete: conecta la parte giratoria y la parte estacionaria.
Tapas de extremo de rodamiento: protegen los rodamientos.
Ventilador: motor de refrigeración
El principio de funcionamiento de los motores asíncronos bifásicos y trifásicos
Después de que el devanado del estator se conecta a la alimentación trifásica suministro, el motor generará un campo magnético giratorio. El llamado campo magnético giratorio se refiere a un campo magnético que se distribuye de forma sinusoidal en la circunferencia del entrehierro entre el estator y el rotor del motor y que puede girar continuamente alrededor del motor en el espacio. Hay un movimiento relativo entre el rotor y el campo magnético giratorio. La barra del rotor es cortada por la fuerza magnética del campo magnético giratorio para generar una fuerza electromotriz inducida, que induce una corriente en el devanado del rotor. La interacción entre los dos produce un par electromagnético, que hace que el rotor gire. Convirtiendo así la energía eléctrica en energía mecánica del eje giratorio.
Cuando el devanado del estator trifásico del motor (la diferencia de ángulo eléctrico de cada fase es de 120 grados) se suministra con corriente alterna simétrica trifásica, se generará un campo magnético giratorio que cortará el rotor. devanado, generando así una corriente inducida en el devanado del rotor (el devanado del rotor es un camino cerrado), y el conductor del rotor que transporta corriente genera fuerza electromagnética bajo la acción del campo magnético giratorio del estator, formando así un par electromagnético en el eje del motor para Impulsa el motor para que gire. La dirección de rotación del motor es la misma que la dirección del campo magnético giratorio.
Selección de motores asíncronos trifásicos
Los motores asíncronos trifásicos son muy utilizados como principal fuente de energía. En este caso es especialmente importante seleccionar razonablemente la potencia nominal del motor.
Si la potencia nominal es demasiado grande, no solo aumentará el costo de inversión en el equipo, sino que también hará que el motor funcione con baja eficiencia y bajo factor de potencia durante mucho tiempo, lo cual no es razonable ni económico.
Puntos clave para seleccionar motores asíncronos monofásicos y trifásicos
(1) Basado en indicadores integrales como características de carga mecánica, tecnología de producción, requisitos de la red eléctrica, costos de construcción y operación. costos. , elija razonablemente el tipo de motor.
(2) De acuerdo con la capacidad de sobrecarga, el par de arranque, el sistema de trabajo y las condiciones de trabajo requeridas por la carga mecánica, seleccione razonablemente la potencia del motor para que la potencia sea razonable y tenga la potencia de respaldo adecuada para esforzarse. para un funcionamiento seguro, fiable y económico.
(3) Seleccionar el nivel de protección y la forma estructural del motor según el entorno del lugar de uso.
(4) Seleccionar la velocidad del motor de acuerdo con la velocidad mecánica máxima de la maquinaria de producción y los requisitos del sistema de regulación de velocidad de transmisión.
(5) Seleccione el nivel de aislamiento y el método de instalación del motor de acuerdo con los requisitos de temperatura ambiente, mantenimiento e inspección convenientes, seguridad y confiabilidad.
(6) Seleccione el voltaje nominal y la frecuencia nominal del motor de acuerdo con el voltaje y la frecuencia de la red.
2. Pasos para la selección del motor asíncrono trifásico:
Seleccionar tipo de motor → Seleccionar capacidad del motor → Comprobar par de arranque máximo → Comprobar calor equivalente → Comprobar indicadores económicos completos → Comparar características mecánicas de motores y características de carga → Determine el nivel de voltaje y la frecuencia del motor.
Núcleo de hierro→Comparación de características mecánicas del motor y características de carga→Nivel y frecuencia de voltaje del motor→Determinar
3. Mantenimiento del motor asíncrono trifásico
Antes Arranque Preparación e inspección
(1) Verifique si la conexión a tierra del motor y el equipo de arranque es confiable y completa, y si el cableado es correcto y bueno.
(2) Compruebe si el voltaje y la frecuencia nominales en la placa de identificación del motor son consistentes con el voltaje y la frecuencia de la fuente de alimentación.
(3) Para motores recién instalados o motores que han estado fuera de servicio durante mucho tiempo (sin uso durante más de tres meses), se debe verificar la resistencia de aislamiento del devanado a tierra antes de comenzar. . (Medido con un megger de 1000 voltios). La resistencia del aislamiento debe ser superior a 0,5 megaohmios. Si está por debajo de este valor, se debe secar el devanado.
(4) Para rotores bobinados, verifique si los cepillos y los dispositivos de elevación de cepillos en los anillos colectores pueden funcionar normalmente y si la presión de los cepillos puede cumplir con los requisitos. Presión del cepillo 1,5 N/cm-2,5 N/cm.
(5) Compruebe que el rotor del motor gire de forma flexible y fiable y que el aceite del cojinete deslizante alcance el nivel de aceite especificado.
(6) Compruebe si la corriente nominal del fusible utilizado en el motor cumple con los requisitos.
(7) Compruebe si los pernos de fijación y los pernos de montaje del motor son firmes y cumplen con los requisitos.
4. Solución de problemas durante el funcionamiento
(1) Fallo de arranque
Cuando el disyuntor o interruptor automático está cerrado, el motor no gira y solo se escucha un zumbido. Se escucha un zumbido o imposibilidad de girar a toda velocidad. Las razones del fallo pueden ser:
Si una fase del circuito del estator está abierta, como por ejemplo un fusible monofásico del motor de bajo voltaje, o una fase del motor de alto voltaje está cortocircuitado y tiene mal contacto con el interruptor de aislamiento, no se puede formar un campo magnético giratorio trifásico.
El circuito del rotor está abierto o tiene mal contacto, lo que resulta en falta de corriente o corriente reducida en el devanado del rotor, lo que hace que el motor no gire o gire muy lentamente.
En las máquinas de transmisión se produce un atasco mecánico. En casos severos, el motor no gira y el ruido es anormal.
Un voltaje demasiado bajo reducirá el par del motor, dificultando o imposibilitando el arranque.
Los núcleos del estator y del rotor del motor rozan entre sí, aumentando la carga y dificultando la rotación.
Cuando los operadores descubren las fallas anteriores, para motores de alto voltaje, deben abrir inmediatamente el disyuntor y el interruptor de aislamiento del motor y verificar los circuitos del estator y del rotor.
(2) Fallo a tierra monofásico del devanado del estator.
Debido a la erosión por diversos factores, el nivel de aislamiento de los devanados del motor se reduce. Además, debido al funcionamiento prolongado del motor con sobrecarga, el aislamiento de los devanados se volverá quebradizo o se caerá debido al sobrecalentamiento prolongado. Esto hará que el devanado del estator del motor esté conectado a tierra en una sola fase.
(3) Fallo de funcionamiento monofásico del motor trifásico Durante el funcionamiento del motor trifásico, si el fusible monofásico está fundido o tiene mal contacto, el contacto monofásico del interruptor de aislamiento, fusible, cabezal del cable y conductor. La holgura o rotura del devanado del estator hará que el motor funcione en monofásico.
Cuando el operador confirma que el motor está en funcionamiento monofásico debido a fenómenos anormales generados por el motor, se debe cortar el suministro eléctrico y detener la máquina. Utilice un megger para medir la resistencia del circuito del estator. Si el valor de la resistencia es muy grande o infinito, significa una falla de fase. Luego verifique si los fusibles, disyuntores, interruptores de aislamiento, cabezales de cables y contactos de cableado en la caja de conexiones del circuito del estator están intactos.
Placa de identificación de un motor asíncrono de cuatro fases o trifásico
Cada motor tiene una placa de identificación en su carcasa, la cual indica las especificaciones, desempeño y condiciones de uso del motor, la cual es la base para nuestro correcto uso del motor. Los principales parámetros técnicos de la placa de identificación se presentan a continuación.
1. Modelo Para satisfacer las necesidades de diferentes usos y entornos de trabajo, los motores asíncronos trifásicos se fabrican en diferentes series y modelos según los parámetros técnicos, como la longitud de la base, la altura del centro y la velocidad. Los diferentes modelos de motores son diferentes. A la hora de utilizarlo o comprarlo se debe prestar atención al modelo o consultar el catálogo de producto correspondiente y el manual técnico según sea necesario.
2. Bajo las condiciones de funcionamiento especificadas en la placa de identificación, la potencia de salida (kw) del motor de potencia durante el funcionamiento normal.
3. Voltaje El voltaje de línea nominal del devanado del estator del motor (V).
4. Cuando el motor actual funciona en condiciones nominales de funcionamiento, la corriente de línea (A) fluye hacia el devanado del estator.
5. Cuando el motor con regulación de velocidad está funcionando en condiciones de trabajo nominales, el número de revoluciones por minuto (r/min) del rotor.
6. La caja de conexiones conectada al motor tiene seis terminales. Cuando necesite cambiar la dirección actual del rotor, solo necesita cambiar dos de las tres líneas de alimentación del motor para cambiar la dirección del motor.
Conclusión:
La práctica ha demostrado que en la producción industrial y agrícola, la selección científica de motores asíncronos trifásicos de acuerdo con las necesidades reales puede mejorar la eficiencia de la producción y obtener buenos beneficios económicos. El mantenimiento científico de los motores en funcionamiento puede mantenerlos en muy buenas condiciones técnicas durante mucho tiempo, extender su vida útil y mejorar la eficiencia de la producción industrial y agrícola. Muy necesario.
Materiales de referencia:
[1]Cai Jiagang. Técnicas de uso y mantenimiento del motor. Beijing: Water Conservancy and Hydropower Press, 1998.
[2]Fu. Práctica y tecnología de la ingeniería eléctrica. Prensa de la industria química de Beijing 2003
[3] Zhang Zengchang. Conexión rápida de devanados del motor. Beijing: Machinery Industry Press, 1996.
[4] Pino y ciprés. Guía de autoaprendizaje de reparación de motores trifásicos. Beijing: Prensa de Ciencia y Tecnología de Beijing, 2001