یک موتور قطب متعاقب دو سرعت دارد: انواع سیم پیچی، طراحی هسته، انتخاب

دو موتور فن 22 کیلوواتی، اندازه قاب یکسان، سازنده یکسان، چرخه کاری یکسان: یک پلاک 1800 دور در دقیقه، دیگری 1800/900 دور در دقیقه را نشان می دهد. دومی یک ماشین قطبی تک سیم پیچی است که هر تفاوت بین این دو در داخل پشته لایه لایه استاتور و جعبه ترمینال قرار می گیرد.

وقتی کسی می پرسد که یک موتور قطب متعاقب چیست، پاسخ با دو سرعت از یک سیم پیچ شروع می شود، تقریباً نیمی از گروه های سیم پیچ یک سیم پیچ معمولی قابل مقایسه، و مجموعه ای از قطب های باز نشده که شار را بدون حمل مس حمل می کنند. نیمی از پاسخ راحت تر، شکل موج شار شکاف هوا مسطح، افت هارمونیک بیشتر در هسته، و خنک شدن کمتر در سرعت کم است. این سه مورد به همان اندازه توسط تامین کننده لمینیت و طراح موتور تعیین می شود.

پاسخ کوتاه، به اعداد ساده

یک موتور قطب متعاقب دارای ویژگی های زیر است و هر یک پیامد مستقیمی برای هسته های استاتور و روتور دارد که خریدار باید مشخص کند.

برای یک تیم خرید یا مهندسی که هسته ها را مشخص می کند، قطب های بازشده و شکل موج شار بیشترین اهمیت را دارند. یک استاتور قطبی یک استاتور استاندارد چهار قطبی با پلاک نام متفاوت نیست. بخش دندانه و یوک آن توسط اتصال کم سرعت هدایت می شود.

چگونه یک سیم پیچ دو عدد قطب تولید می کند

یک سیم پیچ متعارف سه فاز چهار قطبی متحدالمرکز به دوازده گروه سیم پیچ نیاز دارد: چهار قطب ضربدر سه فاز. سیم پیچ متعاقب قطب در همان استاتور از شش استفاده می کند. هر گروه به گونه ای به هم وصل شده اند که شار خروجی از یک قطب زخمی از طریق قطبی که خودش سیم پیچی را حمل نمی کند بازگردد. از آنجا که قطب باز نشده از همان مسیر آهنی تغذیه می شود، قطبیت مخالف را به همسایگان خود می برد و دقیقاً مانند یک قطب زخمی با علامت مخالف عمل می کند.

آن سیم پیچ را به یک طرف وصل کنید و ماشین به صورت چهار قطبی کار می کند. دوباره آن را وصل کنید و همان مس مانند هشت قطب موثر عمل می کند. سرعت سنکرون از تعداد قطب ها تبعیت می کند، بنابراین یک ماشین 60 هرتز 1800 دور در دقیقه و 900 دور در دقیقه می دهد. با لغزش، یک موتور قفس سنجابی بارگذاری شده معمولاً نزدیک به 1750 دور در دقیقه و 875 دور در دقیقه می نشیند.

ماشین‌های القایی AC که بر اساس این اصل ساخته شده‌اند، به یک مجموعه هسته استاتور و روتور که قبلاً برای هر دو اتصال اندازه‌گیری شده است، تکیه می‌کنند، که نقطه‌ای است که در آن منبع مولفه و طراحی موتور به هم می‌رسند.

استاتور موتور AC و مونتاژ هسته روتور هسته های استاتور و روتور انباشته شده با دقت بالا برای موتورهای AC، مربوط به مقایسه آرایش های مرسوم و متعاقب قطب در یک قاب. مشاهده محصول →

قطب نتیجه در مقابل سیم پیچ معمولی

مقایسه زیر برای همان قاب استاتور 60 هرتزی انجام شده است که یا به عنوان یک موتور معمولی چهار قطبی تک سرعته یا با سیم پیچی تک قطبی متعاقب آن کار می کند.

معیارهایی که فقط بعد از اولین نمونه اولیه ظاهر می شوند

بررسی های طراحی تمایل دارند بر سرعت و گشتاور نامی تمرکز کنند. نمودار زیر همان قاب استاتور را در اتصال قطب بعدی با اتصال چهار قطبی معمولی مقایسه می‌کند که برای حالت معمولی 100 نمایه شده است. اینها مشاهدات نمونه اولیه و آزمایشی هستند و نه یک مقدار برگه داده، بنابراین آنها را به عنوان محدوده در نظر بگیرید.

دو میله بلند آنهایی هستند که کار طراحی مجدد را ایجاد می کنند. ارتعاش و نویز افزایش می یابد زیرا قطب باز شده توزیع نیرو را در اطراف شکاف هوا تغییر می دهد و از دست دادن هسته هارمونیک افزایش می یابد زیرا شکل موج شار دیگر به سینوسی نزدیک نیست. هر دو اثر طراحان را به سمت لایه‌های نازک‌تر، گریدهای فولادی سیلیکونی با تلفات کمتر، پشته‌های در هم قفل شده به جای جوش داده شده و در بسیاری موارد روتور کج سوق می‌دهند. برای نگاهی دقیق تر به چگونگی تغییر روش انباشته شدن از دست دادن هسته، این مقایسه از هسته های چند لایه بهم پیوسته مبادلات عملی را پوشش می دهد.

جایی که ماشین‌های قطبی در واقع کار می‌کنند

کارکرد دو سرعته هر جا که یک بار با تقاضای کامل برای بخشی از روز و با بار جزئی برای مابقی کار می‌کند، سودمند است. توزیع زیر نشان دهنده ترکیب کاربردی است که در کار فن صنعتی، پمپ و کمپرسور دیده می شود.

موضوع مشترک یک بار با قانون مربع است. قدرت فن و پمپ تقریباً با مکعب سرعت کاهش می یابد، بنابراین ماشینی که با نیم سرعت کار می کند به حدود یک هشتم توان شفت در سرعت کامل نیاز دارد. یک موتور قطبی متعاقب، بخشی از این صرفه جویی را بدون هیچ گونه الکترونیکی درایو به دست می آورد، به همین دلیل است که این طراحی در کاربردهای حساس به هزینه و کارکرد بالا دوام می آورد، حتی اگر درایوهای فرکانس متغیر اکنون اکثر موارد دیگر را پوشش دهند.

معنای دوم: روتورهای آهنربایی دائمی قطبی

همین اصطلاح ساختار کاملاً متفاوتی را در سمت روتور توصیف می کند. در ماشین آهنربای دائم قطبی، آهنرباهایی با یک قطبیت نصب شده یا تعبیه می شوند و قطب های آهنی بین آنها توسط آهنرباهای مجاور به قطبیت مخالف مغناطیسی می شوند. نیمی از قطب ها آهنربا و نیمی دیگر آهن هستند.

برای یک خریدار، عواقب آن هم تجاری و هم مکانیکی است.

• جرم آهنربا در هر جفت قطب به میزان قابل توجهی کاهش می یابد و آهنرباها اقلام هزینه غالب در موتورهای کششی، سروو و لوازم خانگی هستند.
• روتور برجسته می شود، بنابراین گشتاور عدم تمایل به گشتاور آهنربا می افزاید و محدوده سرعت ثابت قدرت افزایش می یابد، که به عملیات تضعیف میدان کمک می کند.
• مسیر شار نامتقارن است که باعث افزایش امواج گشتاور، کشش مغناطیسی نامتعادل و افت هارمونیک روتور می شود.
• هندسه لمینیت روتور بسیار مهم است: قوس های قطب، موانع شار و ضخامت پل باید با هم تنظیم شوند.

نکته آخر یک مسئله تولید است، نه فقط یک مسئله شبیه سازی. پشته های روتور از این نوع معمولاً به جای جوش داده شده در هم قفل می شوند، زیرا جوشکاری لایه های اتصال کوتاه را در امتداد پشته ایجاد می کند و اتلاف هسته را دقیقاً در جایی که تلفات هارمونیک از قبل زیاد است اضافه می کند.

هسته چند لایه اینترلاک برای پشته های موتور بدون جوش مجموعه هسته موتور در هم قفل تمام شده با ساختار بدون جوش و بدون چسب، مربوط به پشته های روتور دو سرعته که در آن تلفات جوشکاری و کنترل تولید نگران کننده است. مشاهده محصول →

تعیین هسته برای یک ماشین دو سرعته: یک توالی کارآمد

1. ابتدا جفت سرعت و وظیفه را درست کنید. بررسی کنید که آیا سرعت پایین پیوسته است یا فقط برای شروع، موقعیت یا عملکرد شبانه استفاده می شود. نسبت 2:1 استاندارد است، اما نسبت های دیگر به قیمت پیچیدگی سیم پیچ امکان پذیر است.
2. اندازه مدار مغناطیسی را برای بدترین شرایط شار. دندانه های قطب باز نشده و یوغ پشت آن ها دارای شار متمرکز هستند، بنابراین چگالی شار را در اتصال کم سرعت به جای سرعت بالای نامی بررسی کنید.
3. خنک کننده را در سرعت پایین دوباره بررسی کنید. اگر فن روی شفت نصب شده است، برای تهویه اجباری، یک فن بزرگتر یا یک کلاس افزایش دما کمتر برنامه ریزی کنید. این تصمیم اغلب قاب و محفظه را تغییر می دهد.
4. روش انباشتگی را عمدا انتخاب کنید. اینترلاک سریع و از نظر حجم پایدار است. اتصال چسب کمترین افت هسته را می دهد. ابزارهای جوش لیزری یا TIG به سرعت بالا می روند اما مدارهای کوتاه بین لایه ای ایجاد می کنند که هزینه را از دست می دهد. ماشین های دو سرعته با محتوای هارمونیک بالا این جریمه را شدیدتر از ماشین های تک سرعته احساس می کنند.
5. قبل از انجام ابزارهای سخت، با نمونه های برش لیزری اعتبار سنجی کنید. لایه‌بندی‌های نمونه به تیم اجازه می‌دهند جریان بدون بار، افزایش دما و نویز را در اتصال واقعی اندازه‌گیری کنند.
6. اسناد را قفل کنید ضخامت لمینیت، درجه فولاد سیلیکونی، روش انباشته، محدودیت های سوراخ و سوابق بازرسی قبل از اولین سفارش تولید را به توافق برسانید.

تامین کننده ای که هم ورودی فولاد سیلیکونی و هم پشته تمام شده را کنترل می کند یکی از حالت های خرابی معمول را حذف می کند که دلیل خوبی برای بررسی زنجیره تولید قبل از سفارش هسته دو سرعته.

جزئیات نگهداری و انطباق که نادیده گرفته می شوند

• شناسایی ترمینال یک سیم پیچ متعاقب قطب معمولاً روی شش سرب فرود می آید. قطع مجدد موتور تعمیر شده در اتصال اشتباه، ماشینی را تولید می کند که کار می کند، اما با سرعت اشتباه و با جریان بیش از حد.
• کنتاکتورها و سوئیچینگ. تغییر سرعت به صورت مکانیکی انجام می شود نه الکترونیکی. کنتاکت‌های حفره‌دار و حلقه‌های شل از دلایل رایجی هستند که موتور از رسیدن به سرعت کم خودداری می‌کند.
• دما در سرعت پایین بعد از هر بار برگشت آن را تأیید کنید. اگر یک تعمیرگاه یک فن شفت معمولی نصب کند، حاشیه سرعت پایین از بین می رود.
• محدودیت های عایق و افزایش دما مطابق با IEC 60034-1 یا NEMA MG 1 بررسی کنید و کلاس عایق را که تعمیرگاه واقعاً استفاده کرده است به جای کلاس روی پلاک اصلی تأیید کنید.
• درجه مواد پس از بازسازی در یک ماشین دو سرعته، تلفات هارمونیک باعث می شود درجه فولاد سیلیکونی تاثیر بیشتری نسبت به موتورهای تک سرعته داشته باشد، بنابراین جایگزینی درجه کمتر برای صرفه جویی در هزینه معمولاً به عنوان گرما نشان داده می شود.

در بخش عرضه، به جای گواهینامه ها، سیستم های کیفیت مستند را در بروشور بخواهید: ISO 9001 به عنوان خط پایه، IATF 16949 جایی که موتور به وسیله نقلیه ختم می شود، ISO 14001 برای انطباق با محیط زیست، و ISO 3834 برای قاب های جوش داده شده مانند پایه های ماشین های نوع جعبه. این اسناد چیزی هستند که سفارش هسته دو سرعته را از سیم پیچ فولادی سیلیکونی تا پشته تمام شده قابل بازرسی نگه می دارند، از جمله سمت مواد خام مانند فولاد سیلیکونی غیر جهت دار درجه بالا به شکل سیم پیچ، نوار یا ورق.

رول، نوار و ورق فولاد سیلیکونی فولاد سیلیکونی کنترل‌شده با کیفیت در فرم‌های رول، نوار و ورق برای هسته‌های موتور و مهر زنی دقیق، مربوط به مشخص کردن مواد لمینیت و اسناد عرضه است. مشاهده محصول →

یک موتور قطب متعاقبا دارای دو سرعت از یک سیم پیچ، شش گروه سیم پیچ به جای دوازده، قطب های باز نشده که شار را حمل می کنند اما مس ندارند، و شکل موج شار که در هسته سخت تر از سیم پیچ معمولی است. این واقعیت ها در مرحله لمینیت به هزینه و ریسک تبدیل می شوند، زیرا درجه فولاد، ضخامت لمینیت، روش انباشته شدن و طول پشته همگی باید برای اتصال کم سرعت و نه تنها برای سرعت پلاک انتخاب شوند.