AGISYS Ipari Keverés- és Hajtástecnika Kft. Egyfázisú aszinkron otor 1 Egy- és árofázisú otorok főbb jellegzetességei 1.1 Forgórész A kalickás aszinkron otorok a forgórész orony alakjának kialakításától függően áro csoportba sorolatók: Norál kalickás otor, a forgórész orony agassága kisebb, int 12. Ezt a forgórész orony éretet a 100-as tengelyagasságig találjuk. Mélyornyú forgórész, a oronyagasság nagyobb, int 12. Ezt a forgórészt a 100-112-132 tengelyagasságú gépeknél találjuk. Kétkalickás forgórészű otor Ezt a kialakítást a 160 és annál nagyobb tengelyagasságú gépeknél alkalazzák. Induláskor a forgórészben kialakuló ára frekvenciája is egegyezik a álózati frekvenciával (50Hz). Megfelelő vezető keresztetszet, agasság esetén kialakul az árakiszorulás. Árakiszorulás áteneti forgórész ellenállás növekedést, és a vele járó indítónyoaték növekedést okoz. Ennek egfelelően alakulnak ezen otorok indítónyoaték / névleges nyoaték viszonyai. M i /M n Közönséges kalickás Mélyornyú 0,3 0,7 0,7 1,4 Kétkalickás 1 2 Az egyfázisú otorokat gyakorlatilag 2,2kW teljesítényig gyártják, teát kisteljesítényű otorok. Ennek egfelelően a forgórészen kialakítató oronyéretek csak közönséges kalicka kialakítását teszik leetővé, ez pedig ne teszi leetővé az árakiszorulással segített indító nyoaték növekedést. 1.2 Állórész A árofázisú otoroknál szietrikus árofázisú tekercseléssel ozzuk létre a űködésez szükséges forgóezőt. Ennél a tekercselésnél ajdne tökéletesen egvalósítató a forgóező. Kisebb teljesítényű változatoknál egyréteges tekercselést alkalazunk. Az általa létreozott forgóező kisértékben tartalaz káros felaronikusokat. Nagyobb teljesítényeknél kétréteges tekercselést alkalazunk lépésrövidítéssel, és így a forgóező szinte felaronikus entes, ajdne tökéletes körforgó ező. Az egyfázisú otoroknál speciális kétfázisú tekercseléssel ozzuk létre a forgóezőt. Az így létesített forgóező ne tökéletes, felaronikusokat tartalaz, elyek zaj és rezgés forrásai. Egy adott kondenzátor érték ellett egy adott fordulatszánál és terelő nyoatéknál leet felaronikusok nélküli forgóezőt létreozni, ez célszerűen a névleges terelőnyoatékoz tartozó érték. Ezért az ettől eltérő terelési értékeknél a zaj és rezgésviszonyok rolanak. Így az egyfázisú otorok üresjárásban kedvezőtlen zaj és rezgés értékekkel rendelkeznek. A tekercselésnek sokféle változatát fejlesztették ki. Segédfázisos otortekercselés főfázis tekercselésből és segédfázis tekercselésből áll, elyek villaosan 90 fokos szöget zárnak be egyással. A segédfázis tekercselésen átfolyó ára fázistolását a segédfázis tekercseléssel sorba kapcsolt kondenzátorral ozzuk létre.
Egyfázisú aszinkron otor indítónyoatékát a kondenzátor értékének növelésével eeletjük. A segédfázisos aszinkron otornak áro alaptípus van: Üzei kondenzátoros egyfázisú aszinkron otor. A kondenzátor induláskor és üze közben is űködik. Mivel az indítónyoatéka alacsony, kb. a névleges nyoaték 40 %-a (M i /M n 0,4), ezért alkalazzuk a ásik két típust azokban az esetekben, aikor a terelés nyoatékigénye induláskor is agas. Indítókondenzátoros otor. A otor felfutása után általában egy árarelé lekapcsolja a kondenzátort a segédfázis tekercseléssel együtt. A kondenzátor értéke, és eiatt az indítónyoatéka is agasabb, int az ugyanolyan teljesítényű üzei kondenzátoros otoré. Kettős kondenzátorú otor. Jó indulási és jó üzei paraéterek éretők el. Az indítónyoaték növelése érdekében az indulásnál az üzei kondenzátorral páruzaosan ég egy kondenzátort alkalaznak. Ezt az indítókondenzátort ára relé vagy centrifugál kapcsoló kapcsolja le a otor felfutása során. Az egyfázisú aszinkron otor forgórészén kalickás tekercselést találunk. A forgórészen a árofázisú otoroknál találató oronyferdítésektől eltérő oronyferdítéseket alkalaznak, többek között a zaj és rezgés csökkentése céljából. 1. ábra: Kalickás forgórész oronyferdítéssel, kalicka A zaj csökkentéséez szükséges feltételek: egfelelő oronyferdítés, egfelelő nagyságú légrés, nagyon korrekt gyártástecnológia, ogy a forgórész koncentrikusan fusson az állórész furatban. Az állórész furatnak pedig körkörösnek kell lennie. Az állórész furat körkörösségét precíz leezcsoag kialakítással és korrekt ázfuratba elegítéssel leet biztosítani. 2/5 oldal
2 Egyfázisú aszinkron otor tereléses elegedési érés Az Agisys Kft. ML 801-483 otortípusán koplett tereléses elegedési érést végeztünk az Óbudai Egyete Autoatika Intézetének Villaosgépek laboratóriuában. Motortípus: ML 801-483 Sorozatszá: 1012028656 U=230V, I=3,8A, P=550W, n=1400 1/perc C ü =20µF, 450V, C i =100µF, 250V F class, IP55, =9,6kg A érési feszültség: U=230V 2.1 Melegedés érés eredényei t I [A] P 1 [W] cosφ n [1/perc] M [N] P 2 [W]) η, [%] 16:08 3,56 780 0,95 1405 3,75 551 70,6 16:14 3,56 786 0,96 1402 3,75 550 70 16:20 3,54 775 0,95 1398 3,75 549 70,8 16:25 3,54 775 0,95 1397 3,75 548 70,7 16:30 3,54 775 0,95 1395 3,75 548 70,7 16:40 3,54 775 0,95 1395 3,75 548 70,7 16:50 3,54 780 0,95 1392 3,75 546 70 17:20 3,54 780 0,95 1393 3,75 547 70 17:30 3,54 780 0,95 1393 3,75 547 70 17:50 3,54 780 0,95 1392 3,75 546 70 Indítónyoaték: 5,6N Ellenállás és őfok értékek: =6,43Ω, T =22ºC =8,18Ω, T k =24ºC A terelési érés kapcsolási vázlata: 3/5 oldal
2.2 A elegedési érés kiértékelése Tekercselőuzalok ellenállásának őfokfüggése A ai villaos gépek tekercselése elsősorban vörösréz uzalból és részben aluíniu uzalból készül. 2. ábra: Vörösréz uzalból készült tekercs ellenállásának őfokfüggése A vörösréz fajlagos ellenállása 0 értékű -235ºC-on (szupravezetés), utána lineárisan növekszik. Így felírató a következő összefüggés, annak alapján, ogy a két asonló derékszögű ároszög (I. és II.) befogóinak aránya egyással egyenlő: 235 + T = 235 + T : a vörösrézből készült tekercs elegebb őérsékletez (T ) tartozó ellenállása. : a vörösrézből készült tekercs idegebb őérsékletez (T ) tartozó ellenállása. Példa: T=20ºC, = 1Ω. Hány oos lesz az ellenállás 120ºC-on? 235 + 120 = = 1, 392Ω 235 + 20 Teát a vörösréz ellenállása 100ºC őfoknövekedés esetén 39%-al nő! Megj.: a 60034-1 a terelési elegedés érésekor ideg és eleg ellenállás éréséből írja elő a otor elegedésének száítását. A közepes túleleg ( ) ( + T ) ( T T ) t = 235 : a tekercselés ellenállása elegen Ω-ban, a eleg ellenállást a otor álózatról történő lekapcsolását követően 30 ásodpercen belül kell érni. : a tekercselés ellenállása idegen Ω-ban. T : a tekercselés őfoka idegen C-ban. T k : a űtőlevegő őfoka elegen C-ban. 235: vörösréz fajlagos ellenállása 0 értékű -235ºC-on k 4/5 oldal
Az elvégzett érés átlagos ideg és eleg ellenállásának értékei Sorozatszá: 1012028656 Típus: 550W, 4 pólusú aszinkron otor =6,43Ω, T =22ºC, T k =24ºC, =8,18Ω A közepes túleleg: t=72,6ºc A tekercselés őfoka az állandósult elegedés végén: 72,6ºC +24ºC = 96,6ºC A otor várató élettartaa a szigetelési rendszer szepontjából a elegedés értékének és a szigetelési őosztálynak (F) iseretében becsülető. Az F őosztályú otor tekercselési őfoka 155ºC leet tartósan. A szigetelési rendszer élettartaának 155ºC esetén iniu 20 000 üzeórának kell lennie. Alacsonyabb őfok esetén az élettarta jelentősen nő. Aennyiben a tekercselés őfoka kevesebb, a szigetelési rendszer élettartaa -10ºC-ként duplázódik, ezt látjuk a következő táblázatban: Hőfok ºC Üzeóra Év 155 20 000 145 40 000 135 80 000 125 160 000 115 320 000 105 640 000 70 Aennyiben a csapágyazás egfelelő, a forgórész dinaikus kiegyensúlyozása rendben van, a otor várató élettartaa agas lesz. A táblázat szerint néány csapágycserével 70 évig leet űködőképes! Megjegyzés a terelési elegedés érés közbeni űködésre: A otor norális zajszint és rezgésszint ellett űködött. Nyugodtan, egyenletesen járt, stabilan beállt az állandósult állapotra (teljesítényfelvétel, fordulatszá értékek stabilan állandók). Peresztegi Sándor Óbudai Egyete Cízetes Egyetei Docens 5/5 oldal