1. ภาพรวม
ก มอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส (SIMO) เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลตามหลักการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ขดลวดสเตเตอร์จ่ายไฟ AC สามเฟสโดยมีการเปลี่ยนเฟส 120° ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กหมุนที่ขับเคลื่อนตัวนำโรเตอร์เพื่อเหนี่ยวนำกระแสไฟฟ้าและสร้างแรงบิด มอเตอร์นี้มีโครงสร้างที่แข็งแกร่ง การทำงานที่เชื่อถือได้ และการบำรุงรักษาง่าย ทำให้เป็นแหล่งพลังงานที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม

2. โครงสร้างหลักและหลักการดำเนินงาน

สเตเตอร์:
แกนประกอบด้วยแผ่นเหล็กซิลิกอนซึมผ่านสูงเคลือบ ขดลวดสามชุด (U, V และ W) มีการกระจายเชิงพื้นที่อย่างสมมาตร (โดยมีการเปลี่ยนเฟส 120°)
เมื่อจ่ายไฟ AC แบบสามเฟสให้กับขดลวด สนามแม่เหล็กคอมโพสิตที่มีแอมพลิจูดคงที่และมีทิศทางการหมุนอย่างต่อเนื่องจะถูกสร้างขึ้น (ความเร็วซิงโครนัส n_s = 120f / p โดยที่ f คือความถี่ของกำลัง และ p คือจำนวนคู่ขั้วแม่เหล็ก)

โรเตอร์:
กรงกระรอก: แท่งตัวนำที่ไม่มีฉนวนถูกฝังอยู่ในช่องแกน เชื่อมต่อที่ปลายทั้งสองข้างด้วยวงแหวนลัดวงจร โครงสร้างที่เรียบง่ายและแข็งแกร่ง ต้นทุนต่ำ และโดดเด่นในการใช้งานทางอุตสาหกรรม
โรเตอร์แบบพันแผล: ขดลวดหุ้มฉนวนสามเฟสถูกฝังอยู่ในช่องแกน ซึ่งเชื่อมต่อกับตัวต้านทานปรับค่าภายนอกผ่านแหวนสลิปและแปรง มีแรงบิดออกตัวสูงและการควบคุมความเร็วที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานเฉพาะด้าน
สนามแม่เหล็กที่กำลังหมุนตัดผ่านแท่งโรเตอร์ ทำให้เกิดแรงเคลื่อนไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้า ตัวนำที่นำกระแสไฟฟ้าไปอยู่ภายใต้แรง (แรงลอเรนซ์) ในสนามแม่เหล็ก ทำให้เกิดแรงบิดแม่เหล็กไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนโรเตอร์ ความเร็วของโรเตอร์ n จะต่ำกว่าความเร็วซิงโครนัส n_s เสมอ (เนื่องจากสลิป s = (n_s - n) / n_s)

เคสและฝาปิดปลาย: ให้การสนับสนุนทางกล ปกป้องโครงสร้างภายใน และกระจายความร้อน ระดับการป้องกันทั่วไป (รหัส IP) ตรงตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน

แบริ่ง: รองรับเพลาโรเตอร์และลดแรงเสียดทาน จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษาและการหล่อลื่นเป็นประจำ

ระบบทำความเย็น: โดยทั่วไปจะใช้การระบายความร้อนด้วยตัวเอง (IC 411) ในขณะที่สภาพแวดล้อมที่มีกำลังสูงหรือพิเศษบางแห่งใช้การบังคับอากาศหรือน้ำหล่อเย็น (IC 416/IC 666 ฯลฯ)

กล่องเทอร์มินอล: ประกอบด้วยเทอร์มินอลสำหรับเชื่อมต่อสายไฟ (ไวย์หรือเดลต้า)

3. พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลัก

กำลังไฟพิกัด: กำลังส่งเชิงกลอย่างต่อเนื่องที่เพลามอเตอร์ (เป็นกิโลวัตต์หรือ HP) โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ไม่กี่กิโลวัตต์ไปจนถึงหลายเมกะวัตต์

แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด: แรงดันไฟฟ้าที่ใช้งานที่ออกแบบมา (เช่น 380V, 415V, 480V, 690V) ซึ่งจะต้องตรงกับระบบจ่ายไฟ

ความถี่ที่กำหนด: ความถี่การทำงานที่ออกแบบ (50Hz หรือ 60Hz)

ความเร็วที่กำหนด: ความเร็วของโรเตอร์ (รอบต่อนาที) ที่กำลังเอาท์พุตที่กำหนด กำหนดโดยจำนวนขั้วและสลิป (เช่น ประมาณ 2880-2970 รอบต่อนาที @ 50Hz สำหรับมอเตอร์ 2 ขั้ว)

กระแสไฟที่กำหนด: กระแสไฟเส้นในขดลวดสเตเตอร์ (A) ที่กำลังเอาท์พุตพิกัด

ประสิทธิภาพ: เปอร์เซ็นต์ของกำลังเอาท์พุตเชิงกลต่อกำลังไฟฟ้าอินพุต มาตรฐานสากล (เช่น IEC 60034-30) กำหนดคลาสประสิทธิภาพ (IE1, IE2, IE3 และ IE4) โดยที่ IE4 มีประสิทธิภาพสูงสุด

ตัวประกอบกำลัง: อัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าที่ใช้งานอินพุตต่อกำลังไฟฟ้าปรากฏ ซึ่งสะท้อนถึงความต้องการกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟ โดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 0.8 ถึง 0.9 (ที่โหลดเต็มที่)

กระแสเริ่มต้น: กระแสสูงสุดในขณะที่มอเตอร์สตาร์ท (โดยทั่วไปคือ 5 ถึง 7 เท่าของกระแสที่กำหนด)

แรงบิดเริ่มต้น: แรงบิดที่เกิดจากมอเตอร์ระหว่างสตาร์ท (โดยทั่วไปคือ 1.5 ถึง 2.5 เท่าของแรงบิดพิกัด)

แรงบิดพังทลาย: แรงบิดสูงสุดที่มอเตอร์สามารถสร้างได้โดยไม่ต้องหยุดทำงาน (โดยทั่วไปคือ 2 ถึง 3 เท่าของแรงบิดพิกัด)

ลักษณะความเร็วแรงบิด: เส้นโค้งที่อธิบายความสามารถของมอเตอร์ในการส่งแรงบิดเอาต์พุตที่ความเร็วต่างๆ

ระดับการป้องกัน (ระดับ IP): กำหนดโดย IEC 60529 ระดับนี้บ่งบอกถึงความสามารถของตัวเครื่องในการป้องกันวัตถุแปลกปลอมที่เป็นของแข็งและการบุกรุกของน้ำ (เช่น IP55, IP56)

ระดับฉนวน: กำหนดโดย IEC 60085 การจัดระดับนี้บ่งบอกถึงความต้านทานความร้อนของวัสดุฉนวนขดลวด (เช่น Class B, F, H) ซึ่งกำหนดอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นที่อนุญาต

4. การใช้งานทั่วไป

การผลิตทางอุตสาหกรรม: ตัวขับสำหรับปั๊ม พัดลม คอมเพรสเซอร์ สายพานลำเลียง เครื่องมือกล เครื่องบด เครื่องผสม เครื่องอัดรีด ฯลฯ

โครงสร้างพื้นฐาน: พัดลม/ปั๊มของระบบทำความร้อน การระบายอากาศ และการปรับอากาศ (HVAC) สถานีสูบน้ำในโรงบำบัดน้ำ และเครื่องลากลิฟต์

พลังงานและพลังงาน: อุปกรณ์เสริมของโรงไฟฟ้า (ปั๊มป้อนน้ำ พัดลมดูดอากาศแบบเหนี่ยวนำ) และปั๊มและคอมเพรสเซอร์ในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซ

การขนส่ง: เครนท่าเรือและระบบเสริม (ไม่ใช่ตัวขับเคลื่อนหลัก) สำหรับยานพาหนะไฟฟ้า

อื่นๆ:ปั้มชลประทานการเกษตร เครื่องจักรทำเหมือง ฯลฯ

5. ข้อพิจารณาในการเลือกและการใช้งาน

การจับคู่โหลด: คุณลักษณะกำลัง ความเร็ว และแรงบิดต้องเป็นไปตามข้อกำหนดโหลด หลีกเลี่ยงการบรรทุกเกินหรือบรรทุกน้อยเกินไปอย่างรุนแรงเป็นเวลานาน

แรงดันไฟฟ้าและความถี่: ต้องตรงกับแหล่งจ่ายไฟ โดยทั่วไปความทนทานต่อแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่ ±5% และความทนทานต่อความถี่คือ ±2%

สภาพแวดล้อม: พิจารณาอุณหภูมิโดยรอบ ระดับความสูง (ซึ่งส่งผลต่อความเย็น) ความชื้น ฝุ่น ก๊าซที่มีฤทธิ์กัดกร่อน และพื้นที่อันตรายจากการระเบิด (ต้องมีใบรับรองการป้องกันการระเบิด) และเลือกระดับการป้องกัน วัสดุตัวเรือน และวิธีการทำความเย็นที่เหมาะสม

วิธีการสตาร์ท: ขึ้นอยู่กับความจุของกริดและข้อกำหนดปัจจุบันในการสตาร์ท ให้เลือกการสตาร์ทแบบออนไลน์โดยตรง การสตาร์ทแบบสตาร์เดลต้า ซอฟต์สตาร์ทเตอร์ หรืออินเวอร์เตอร์

วิธีการติดตั้ง: ตามมาตรฐาน (IEC 60034-7, NEMA MG1) ให้เลือก B3 (การติดตั้งแบบตีนผีแนวนอน), B5 (การติดตั้งแบบแปลน) หรือ B35 (หน้าแปลนแบบตีนผี)

ข้อกำหนดในการบำรุงรักษา: พิจารณาการเข้าถึงสำหรับการบำรุงรักษาตามปกติ เช่น รอบการหล่อลื่นแบริ่ง การทำความสะอาดท่อทำความเย็น และการตรวจสอบความแน่นของสายไฟ

6. พื้นฐานการบำรุงรักษา

การตรวจสอบเป็นประจำ: ทำความสะอาดพื้นผิวมอเตอร์และท่อระบายความร้อน (โดยเฉพาะสำหรับมอเตอร์ที่มีการระบายอากาศในตัว) ตรวจสอบตัวยึด (สลักเกลียว, เทอร์มินัลบล็อก); และติดตามเสียง/การสั่นสะเทือนที่ผิดปกติ

การบำรุงรักษาตลับลูกปืน: หล่อลื่นใหม่หรือเปลี่ยนจาระบีตามช่วงเวลาและยี่ห้อจาระบีที่ระบุในคู่มือของผู้ผลิต จาระบีที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไป

การทดสอบความต้านทานของฉนวน: วัดความต้านทานของฉนวนจากขดลวดถึงพื้นและจากเฟสต่อเฟสโดยใช้เมกะโอห์มมิเตอร์เป็นประจำ (เช่น ทุกปี) เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัย

การตรวจสอบการทำงาน: ตรวจสอบกระแสไฟฟ้าที่ใช้งาน (เพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลด) อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น (วัดอุณหภูมิที่อยู่อาศัย อ้างอิงถึงค่าที่อนุญาตของชั้นฉนวน) และการสั่นสะเทือน

7. มาตรฐานความปลอดภัย

การติดตั้ง การใช้งาน และการบำรุงรักษาต้องเป็นไปตามมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าของประเทศ/ภูมิภาค (เช่น มาตรฐาน IEC, NEC, GB)

ตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์ต่อสายดินได้อย่างน่าเชื่อถือ (ตัวนำ PE)

ถอดแหล่งจ่ายไฟออกและทำการทดสอบทางไฟฟ้าก่อนดำเนินการบำรุงรักษาภายใน

ใช้มอเตอร์ป้องกันการระเบิดที่ผ่านการรับรอง (เช่น มอเตอร์ที่เป็นไปตามมาตรฐาน ATEX หรือ IECEx) ในสภาพแวดล้อมที่ติดไฟและระเบิดได้

มอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสซึ่งมีความทนทาน ความน่าเชื่อถือ และการออกแบบที่ได้มาตรฐาน ยังคงเป็นแรงผลักดันหลักสำหรับอุตสาหกรรมทั่วโลก การทำความเข้าใจหลักการทางโครงสร้าง พารามิเตอร์ประสิทธิภาพ ตลอดจนการเลือกและวิธีการบำรุงรักษาที่เหมาะสมมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรับประกันการทำงานในระยะยาวและมีเสถียรภาพ ในการใช้งานจริง ให้ปฏิบัติตามข้อกำหนดของผู้ผลิตและมาตรฐานความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด