文章轉載自“阿特拉斯壓縮機技術部”微信公眾號,如有侵權請聯(lián)系刪除!
電動機
常見的電動馬達是三相鼠籠式異步電動機。這種電動機應用于所有類型的工業(yè)。它無聲且可靠,因此是絕大多數(shù)系統(tǒng)的一部分,包括壓縮機在內。電動機主要包括兩部分,靜止的定子和轉動的轉子。定子產生一個轉動的磁場,轉子將此能量轉換動能,即機械能。
定子連接到三相電源上。定子繞組中的電流加強了旋轉磁力場,這樣就會在轉子中產生電流,并會加強磁力場。定子與轉子各自的磁力場產生轉向力矩,結果就會使轉子軸轉動。
電動機轉速
如果異步電動機軸的旋轉速度與磁場相同,轉子上的感應電流將會是零。然而,由于軸承的各種損失,軸的轉動速度總是低于磁場同步轉速(叫做“滑程”)的1-5%。
(永磁電動機不會產生任何滑程。)
效率
電動機中的能量轉換不會沒有損失。那些損失是在其它機構中的電阻損耗、通風損失、磁化損失和摩擦損失。
P2總是電動機銘牌上印有的數(shù)據(jù)。
電動機絕緣等級
電動機繞組中的絕緣材料按照IEC60085來分級,IEC60085是由國際電工技術委員會發(fā)表的一份標準。根據(jù)溫度的不同,字母來代表等級數(shù),此溫度是隔離應用領域的上限。
如果超出上限10℃持續(xù)一段時間,絕緣材料的使用壽命就會縮短一半左右。
絕緣等級 | B | F | H |
最大線圈溫度℃ | 130 | 155 | 180 |
環(huán)境溫度℃ | 40 | 40 | 40 |
溫度上升℃ | 80 | 105 | 125 |
熱余?!?/span> | 10 | 10 | 15 |
電動機防護等級
按照IEC60034-5,防護等級指定了電動機防接觸和防水的分類情況。這些都是以字母IP和兩位數(shù)字表示。第一位數(shù)字表明電動機固體對接觸和滲透的保護程度。第二個數(shù)字表明防水的程度。例如,IP23中的(2)表示防固體物的厚度是12mm;(3)表示從垂直方向起可以防止水直接噴灑到60°的位置IP54:(5)防塵;(4)對來自各個方向水的噴灑都可以防護。IP55:(5)防塵;(5)對來自各個方向的低壓噴射的水都可以防護。
電動機冷卻方法
按照IEC60034-6冷卻方法說明了電動機如何冷卻。這是用字母IC、代表冷卻方式的數(shù)字(不通風、自通風、強制冷卻)和冷卻操作模式(內部冷卻、表面冷卻、閉路冷卻、液體冷卻等等)來表示。
電動機安裝方法
按照IEC60034-7,安裝方法明確了應該如何安裝電動機。這是由字母IM和四個數(shù)字表示。例如,IM1001表示:兩個軸承、一個帶有自由軸頸端的軸和帶腳定子固定機構。IM3001表示:兩個軸承、一個帶有自由軸頸端的軸、無腳定子機構,帶有平面固定孔的大法蘭。
該圖顯示了電機繞組的連接是星形連接,其中端頭連接在星形連接電機端子上。這個例子顯示了它連接在690V電源上。
該圖顯示了電機繞組的連接是組在三角形連接,其中端頭連接在三角形連接電機端子上。這個例子顯示了它連接在400V電源上。
電動機星形連接(Y)和三角形(?)連接
三相電動機有兩種連接方法:星形(Y)或三角形(Δ)。三相電動機的繞組標有U、V和W(U1-U2;V1-V2;W1-W2)。在美國標準則使用T1、T2、T3、T4、T5和T6。對于星形連接來講,電動機繞組“端子”連接到一起,形成零點,外觀像一個星形(Y)。
主電源連接在三相電機的端子上,顯示為U、V和W。位相序列分別是L1、L2和L3。該圖顯示了電機順時針轉動,如從“D”驅動端部看到的一樣。為使電機逆時針轉動,要更換連接在啟動器或電機上的三根火線中任意兩個的接線位置。當逆時針轉動時,要檢查冷卻風扇的運行。
相電壓(相電壓=主電壓/√3;例如400V=690/√3)會穿過整個繞組。朝向零點的電流Ih變成相電流,相應的,相電流將會以If=Ih流過繞組。
在三角形(Δ)連接中,起點和終點在不同的相中是連在一起的,然后就形成一個三角形(Δ)。因此,將有一主電壓流過繞組。進入電動機的電流Ih是主電流,它將會在繞組之間分開,使每一相都通有電流,Ih/√3=If。同樣的電動機可以連接到690V的星形連接上,也可以連接到400V的三角形連接上。在這兩種情況下,流過繞組的電壓都會達到400V。對于通往電動機的電流,連接到電壓為690V的星形連接的電流要低于連接到電壓為400V的三角形連接的電流。電流之間是√3的關系。
例如,對于電動機電板,它可以使用690/400V的電壓。就是說,星形連接主要用于高壓,而三角形連接主要用于低壓。也可以源于電板的電流對于星形連接電動機來說較低,而對于三角形連接的電動機來說就較高。
電動機力矩
電動機轉向力矩是表示電動機轉向能力的物理量。每臺電動機都存在最大力矩。當負載大于最大力矩時,電動機則不能轉動。在低于電動機的最大力矩的正常負荷范圍內,電動機能夠正常運轉。然而,啟動序列會包括額外負載。電動機性能通常變現(xiàn)為力矩曲線。
鼠籠式異步電動機的力矩曲線,當電機啟動時力矩比平常大。Mst=啟動力矩、Mmax=最大力矩(“切削力矩”)、Mmin=最小力矩(“鞍座力矩”)、Mn=額定力矩
螺桿式壓縮機的星形/三角形啟動異步電動機的力矩曲線與螺桿壓縮機的力矩需求曲線。壓縮機在星形接線時是空載(空轉)。當速度已達到約90-95%的額定速度時,電機切換到三角形接線,力矩增加,壓縮機加載,并且達到了它的工作點。
本內容由阿特拉斯·科普柯的壓縮空氣技術工程師們多年來收集信息、修訂而成。我們希望通過這些知識的分享,幫助那些需要壓縮空氣的行業(yè)以更快更好的方式實現(xiàn)壓縮效率的提升。