Seurauksena olevalla napamoottorilla on kaksi nopeutta: käämitystyypit, ytimen suunnittelu, valinta

Kaksi 22 kW puhallinmoottoria, sama runkokoko, sama valmistaja, sama käyttösuhde: toisessa tyyppikilvessä lukee 1800 rpm, toisessa 1800/900 rpm. Toinen on yksikäämiinen johdonnapakone, ja kaikki erot näiden kahden välillä sijaitsevat staattorin laminointipinon ja liitäntärasian sisällä.

Kun joku kysyy, mitä johdon napamoottorilla on, vastaus alkaa kahdella nopeudella yhdestä käämityksestä, suunnilleen puolesta vastaavan tavanomaisen käämin kelaryhmistä ja sarjasta kelattuja napoja, jotka kuljettavat vuota ilman kuparia. Epämukava puoli vastauksesta on litistynyt ilmaraon vuon aaltomuoto, enemmän harmonista häviötä ytimessä ja vähemmän jäähdytystä alhaisella nopeudella. Nämä kolme kohtaa päättää yhtä paljon laminoinnin toimittaja kuin moottorisuunnittelija.

Lyhyt vastaus, yksinkertaisina numeroina

Seurauksena olevalla napamoottorilla on seuraavat ominaisuudet, ja jokaisella on suora vaikutus staattorin ja roottorin ytimiin, jotka ostajan on määriteltävä.

Osto- tai suunnittelutiimille, jotka määrittelevät ytimet, kelatut navat ja vuon aaltomuoto ovat tärkeimpiä. Seurauksena oleva napastaattori ei ole tavallinen nelinapainen staattori, jolla on eri tyyppikilpi; sen hammas- ja haaroitusosat ovat hidasnopeuksisen liitännän ohjaamia.

Kuinka yksi käämi tuottaa kaksi napalukua

Perinteinen kolmivaiheinen nelinapainen samankeskinen käämi vaatii kaksitoista kelaryhmää: neljä napaa kerrottuna kolmella vaiheella. Samassa staattorissa oleva napakäämitys käyttää kuutta. Jokainen ryhmä on kytketty niin, että kierretystä napasta lähtevä vuo palaa navan kautta, jossa ei ole omaa kelaa. Koska kierretty napa syötetään samaa rautatietä, se ottaa päinvastaisen napaisuuden naapureihinsa nähden ja toimii täsmälleen kuten vastakkaisen merkin kierretty napa.

Kytke tämä käämi yhteen suuntaan ja kone toimii neljänapaisena. Kytke se uudelleen ja sama kupari käyttäytyy kuin kahdeksan tehollista napaa. Synkroninen nopeus seuraa napalukua, joten 60 Hz:n kone antaa 1800 rpm ja 900 rpm. Luiston kanssa ladattu oravahäkkimoottori asettuu tyypillisesti lähelle 1 750 rpm ja 875 rpm.

Tällä periaatteella rakennetut AC-induktiokoneet käyttävät molemmille liitoksille jo mitoitettua staattori- ja roottorisydänsarjaa, jossa komponenttien hankinta ja moottorin suunnittelu kohtaavat.

AC-moottorin staattori- ja roottoriydinkokoonpano Erittäin tarkat pinotut staattori- ja roottoriytimet AC-moottoreille, olennainen verrattaessa tavanomaisia ja seuraavien napojen järjestelyjä samassa rungossa. Näytä tuote →

Seurauksena oleva napa vs. perinteinen käämitys

Alla oleva vertailu on tehty samalle 60 Hz:n staattorirungolle, joka toimii joko perinteisenä nelinapaisena yksinopeuksisena moottorina tai sen johdosta yksinapaisella käämityksellä.

Mittarit, jotka tulevat näkyviin vasta ensimmäisen prototyypin jälkeen

Suunnitteluarvioissa keskitytään yleensä nimellisnopeuteen ja vääntömomenttiin. Alla olevassa taulukossa verrataan samaa staattorin runkoa seuraavan napaliitännässä tavanomaiseen nelinapaiseen liitäntään, joka on indeksoitu 100:aan tavanomaisessa tapauksessa. Nämä ovat tyypillisiä prototyyppi- ja testipenkkihavaintoja yksittäisen tietolomakkeen arvon sijaan, joten käsittele niitä vaihteluvälinä.

Kaksi korkeaa tankoa ovat ne, jotka luovat uudelleensuunnittelua. Tärinä ja kohina lisääntyvät, koska aukikäämitty napa muuttaa voiman jakautumista ilmaraon ympärillä, ja harmoninen ydinhäviö kasvaa, koska vuon aaltomuoto ei ole enää lähellä sinimuotoista. Molemmat tehosteet työntää suunnittelijat kohti ohuempia laminaatteja, pienempihäviöisiä piiteräslaatuja, yhteenlukittuja eikä hitsattuja pinoja ja monissa tapauksissa vinoa roottoria. Jos haluat tarkastella lähemmin sitä, kuinka pinoamismenetelmä siirtää ydinhäviöitä, tämä vertailu interlock laminoidut ytimet kattaa käytännön kompromissit.

Missä Consequent napakoneet todella toimivat

Kaksinopeuksinen toiminta kannattaa kaikkialla, missä kuorma kulkee täydellä kysynnällä osan päivästä ja osakuormalla osan päivästä. Alla oleva jakauma kuvastaa teollisuuspuhallin-, pumppu- ja kompressorityöskentelyä.

Yhteinen lanka on neliömäinen kuorma. Puhallin- ja pumpunteho laskee karkeasti nopeuden kuution mukana, joten puolinopeudella käyvä kone tarvitsee noin kahdeksasosan akselitehosta täydellä nopeudella. Seurauksena oleva napamoottori kaappaa osan tästä säästöstä ilman käyttöelektroniikkaa, minkä vuoksi rakenne kestää kustannusherkissä ja vaativissa sovelluksissa, vaikka taajuusmuuttajat kattavatkin useimmat muut tapaukset.

Toinen merkitys: Seurauksena olevat napaiset kestomagneettiroottorit

Sama termi kuvaa täysin erilaista rakennetta roottorin puolella. Seurauksena olevaan napaiseen kestomagneettikoneeseen asennetaan tai upotetaan yhden napaisuuden omaavat magneetit ja niiden väliset rautanapat magnetoidaan vierekkäisillä magneeteilla vastakkaiseen napaisuuteen. Puolet navoista on magneetteja, toinen puoli on rautaa.

Ostajalle seuraukset ovat sekä kaupallisia että mekaanisia.

• Magneetin massa laskee huomattavasti napaparia kohden, ja magneetit ovat hallitseva kustannuserä veto-, servo- ja laitemoottoreissa.
• Roottori tulee esiin, joten reluktanssimomentti lisää magneetin vääntömomenttia ja vakiotehoinen nopeusalue laajenee, mikä auttaa kenttää heikentävässä toiminnassa.
• Vuon reitti on epäsymmetrinen, mikä lisää vääntömomentin aaltoilua, epätasapainoista magneettista vetoa ja roottorin harmonista häviötä.
• Roottorin laminointigeometriasta tulee kriittinen: napakaaret, vuon esteet ja sillan paksuus on viritettävä yhteen.

Tämä viimeinen kohta on valmistuskysymys, ei vain simulaatiokysymys. Tämän tyyppiset roottoripinot on yleensä lukittu toisiinsa hitsaamisen sijasta, koska hitsaus oikosulkee laminaatteja pitkin pinoa ja lisää sydänhäviötä juuri siellä, missä harmoninen häviö on jo korkea.

Interlock-laminoitu ydin hitsaamattomille moottoripinoille Valmis, lukittu moottorisydänkokoonpano hitsaamattomalla, liimattomalla rakenteella, sopii kaksinopeuksisille roottoripinoille, joissa hitsaushäviöt ja valmistuksen hallinta ovat huolenaiheita. Näytä tuote →

Ytimen määrittäminen kaksinopeuksiselle koneelle: toimiva sekvenssi

1. Korjaa ensin nopeuspari ja tehtävä. Varmista, onko alhainen nopeus jatkuvaa vai käytetäänkö sitä vain käynnistykseen, paikannukseen tai yökäyttöön. 2:1-suhde on vakio, mutta muut suhteet ovat mahdollisia käämityksen monimutkaisuuden kustannuksella.
2. Mitoita magneettipiiri huonoimman vuon tilan mukaan. Kierretyt napahampaat ja niiden takana oleva haarukka kuljettavat keskittynyttä vuota, joten tarkista vuontiheys hidasliitännässä mieluummin kuin vain suurella nimellisnopeudella.
3. Tarkista jäähdytys uudelleen alhaisella nopeudella. Jos puhallin on akselille asennettu, suunnittele pakollinen ilmanvaihto, suurempi puhallin tai matalampi lämpötilan nousuluokka. Tämä päätös muuttaa usein runkoa ja koteloa.
4. Valitse pinoamistapa tietoisesti. Lukitus on nopea ja mittavakaa tilavuudeltaan; liimaus antaa pienimmän ydinhäviön; laser- tai TIG-hitsaustyökalut käynnistyvät nopeasti, mutta aiheuttavat laminointien välisiä oikosulkuja, jotka maksavat tappiota. Kaksinopeuksiset koneet, joissa on korkea harmoninen pitoisuus, kokevat tämän rangaistuksen terävämmin kuin yksinopeuksiset koneet.
5. Vahvista laserleikatuilla näytteillä ennen kuin sitoudut koviin työkaluihin. Esimerkkilaminoinnit antavat tiimille mahdollisuuden mitata tyhjävirtavirtaa, lämpötilan nousua ja melua todellisesta liitännästä.
6. Lukitse dokumentaatio. Sovi laminoinnin paksuus, piiteräslaatu, pinoamismenetelmä, purserajat ja tarkastustiedot ennen ensimmäistä tuotantotilausta.

Toimittaja, joka ohjaa sekä piiterässyöttöä että valmiita pinoa, poistaa yhden tavanomaisista vikatiloista, mikä on hyvä syy tarkistaa valmistusketju ennen kuin teet kaksinopeuksisen ytimen tilauksen.

Huolto- ja vaatimustenmukaisuustiedot, jotka jäävät huomiotta

• Terminaalin tunnistus. Seurauksena oleva napakäämitys laskeutuu yleensä kuuteen johtoon. Korjatun moottorin päättäminen uudelleen väärään liitäntään tuottaa koneen, joka käy, mutta väärällä nopeudella ja liiallisella virralla.
• Kontaktorit ja kytkimet. Nopeuden säätö tapahtuu mekaanisesti, ei elektronisesti. Syöpäiset koskettimet ja löysät linkit ovat yleisiä syitä, miksi moottori kieltäytyy saavuttamasta alhaista nopeutta.
• Lämpötila alhaisella nopeudella. Tarkista se jokaisen takaisinkelauksen jälkeen. Jos korjaamoon asennetaan yleinen akselituuletin, hidas nopeusmarginaali katoaa.
• Eristys ja lämpötilan nousurajat. Tarkista IEC 60034-1 tai NEMA MG 1 -standardin mukainen ja vahvista korjaamon todellisuudessa käyttämä eristysluokka alkuperäisen tyyppikilven luokan sijaan.
• Materiaalilaatu remontin jälkeen. Kaksinopeuksisessa koneessa harmoninen häviö tekee piiteräslaadusta vaikutusvaltaisemman kuin yksinopeuksisessa moottorissa, joten halvemman laadun korvaaminen kustannusten säästämiseksi näkyy yleensä lämpönä.

Tarjontapuolella pyydä dokumentoituja laatujärjestelmiä esitteen sertifikaattien sijaan: ISO 9001 lähtötilanteena, IATF 16949, kun moottori päätyy ajoneuvoon, ISO 14001 ympäristövaatimusten osalta ja ISO 3834 hitsattujen runkojen, kuten laatikkotyyppisten koneen jalustoiden, osalta. Nämä asiakirjat pitävät kaksinopeuksisen ydintilauksen tarkastettavana piiteräskelasta valmiiseen pinoon, mukaan lukien raaka-ainepuoli, kuten korkealaatuinen suuntaamaton piiteräs kela-, nauha- tai levymuodossa.

Silikoniteräsrulla, -nauha ja -levy Laatuvalvottu piiteräs rulla-, nauha- ja levymuodossa moottorisydämiin ja tarkkuusleimaukseen, olennainen laminointimateriaalin ja toimitusasiakirjojen määrittelyssä. Näytä tuote →

Seurauksena olevassa napamoottorissa on kaksi nopeutta yhdestä käämityksestä, kuusi kelaryhmää kahdentoista napojen sijasta, aukikäämityt navat, jotka kuljettavat vuota, mutta eivät kuparia, ja vuon aaltomuoto, joka on kovempi sydämessä kuin perinteinen käämi. Nämä tosiasiat muuttuvat kustannuksiksi ja riskeiksi laminointivaiheessa, koska teräslaatu, laminoinnin paksuus, pinoamistapa ja pinon pituus on valittava hitaalle yhteydelle eikä vain tyyppikilven nopeudelle.