Asynkronmotorn. Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden

Relevanta dokument
Asynkronmotorn. Industriell Elektroteknik och Automation

Asynkronmotorn. Asynkronmotorn. Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden

Repetition Likströmsmaskin Permanentmagnetiserad synkronmaskin Asynkronmaskin. Elenergiteknik Industriell Elektroteknik och Automation

Permanentmagnetiserad synkronmotor. Industriell Elektroteknik och Automation

Fö 7 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen

Fö 7 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen & Synkronmaskinen

Fö 6 - TMEI01 Elkraftteknik Asynkronmaskinen

4 Elektriska maskiner och kraftelektronik

Fö 8 - TSFS11 Energitekniska System Asynkronmaskinen

Statorn i både synkron- och asynkronmaskinerna är uppbyggda på samma sätt.

Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

LNB727. Asynkronmaskinen

Elektromekaniska energiomvandlare (Kap 7) Likströmsmaskinen (Kap 8)

Laborationsrapport. Grundläggande energilära för energitekniker MÖ1004. Kurs. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren.

Elektromekaniska energiomvandlare, speciellt likströmsmaskinen (relevanta delar av kap 7)

Tentamen i Elkraftteknik 3p

Fö 10 - TSFS11 Energitekniska System Synkronmaskinen

Elektriska drivsystem Föreläsning 10 - Styrning av induktions/asynkorn-motorn

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 4 - Grundläggande principer för elmaskiner

Lektion Elkraft: Dagens innehåll

Fö 10 - TSFS11 Energitekniska System Synkronmaskinen

ELMASKINLÄRA ÖVNINGSUPPGIFTER

Synkrongeneratorn och trefas

Lösningsförslag/facit Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 19 aug, 2011, kl

Laborationsrapport. Elinstallation, begränsad behörighet. Kurs. Lab nr 6. Laborationens namn Asynkronmotorn och frekvensomriktaren. Namn.

Roterande elmaskiner

Laboration 2: Konstruktion av asynkronmotor

Tentamen i Elkraftteknik för Y

Elektromagnetism. Kapitel , 18.4 (fram till ex 18.8)

X-tenta ET Figur 1. Blockschema för modell av det nordiska kraftsystemets frekvensdynamik utan reglering.

Tentamen den 9 januari 2002 Elkraftteknik och kraftelektronik TEL202

Introduktion till elektroteknik och styrteknik Elkraft

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Kort om elmotorer. Innehåll

Fö 5 - TMEI01 Elkraftteknik Likströmsmaskinen

Elektriska motorer i ett hushåll

Synkrongeneratorn och trefas

TSFS04, Elektriska drivsystem, 6 hp Föreläsning 9 - Induktions/Asynkron-maskinen

Motorer o motorval. Materialet är baserat på Bengt Simonssons material som används i kursen Elektroteknikens Grunder för M

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

Fö 7 - TSFS11 Energitekniska system Likströmsmaskinen

Bra tabell i ert formelblad

Tentamen Elenergiteknik

Asynkronmotorn. Allmänt Asynkronmotorn är en av de enklaste konstruktionerna av elmotorer. Motorn består av 3 huvuddelar:

Innehåll. 2 Kort om läromedlet. 3 Allmänna elnätet 4 Neutralpunkten. 30 Frekvensomformare. 16 Elmotorer. 39 Elsäkerhet.

Asynkrona 3-fas motorer ECOL, IE2

Elektriska drivsystem Föreläsning 10 - Styrning av asynkornmotorn

Synkronmaskinen. Laboration Elmaskiner 1. Personalia: Godkänd: UMEÅ UNIVERSITET Tillämpad fysik och elektronik Dan Weinehall.

Pumpar & Motorer. Denna PowerPoint är gjord för att du ska få en inblick i hur en motor kan startas. Varför har man olika startsätt?

5. Kretsmodell för likströmsmaskinen som även inkluderar lindningen resistans RA.

Kraftelektronik. Spänningen över en induktans kan skrivas. Strömmen i en induktans motsvarar upplagrad energi enligt

Pumpar & Motorer. Denna PowerPoint är gjord för att du ska få en inblick i hur en motor kan startas. Varför har man olika startsätt?

Elektriska Drivsystem Laboration 4 FREKVENSOMRIKTARE

Asynkronmotorn. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

En elmotor kan användas för att rotera svetsvertyget. Elmotorer delas in i två grupper, DC-motorer och AC-motorer.

HANDBOK I ENERGIEFFEKTIVISERING. Elmotorer Elektricitet - lite grunder

TENTAMEN Elmaskiner 2, 7,5 p

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

BUSCK. Produktkatalog 2014

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Ingmar Leisse Industriell Elektroteknik och Automation

Permanentmagnetiserad synkronmotor. Olof Samuelsson Industriell Elektroteknik och Automation

EN ÖVERSIKT AV ELMOTORER

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Artikel på Fluxio om elmotorer? Postad av Ronnie Lidström - 17 jan :18

Mjuka starter smarta stopp. Emotron MSF 2.0 mjukstartare

Systemkonstruktion Z2

TEKNISK INFORMATION BEVI ELMOTORER TYP 4A3/3D3 IE3

HYDRAULIKENS GRUNDER OCH PUMPARS PRESTANDA ORSAKER TILL MINSKNING AV PUMPENS PRESTANDA

TEKNISK INFORMATION BEVI ELMOTORER TYP 4A2/3D2 IE2

Lösningsförslag/facit till Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 11 mars, 2013, kl

Högt över alla förväntningar. HP Processmotorer

Energi, el, värmepumpar, kylanläggningar och värmeåtervinning. Emelie Karlsson

4/6 poler 1500/1000 r/m skilda lindningar

Växelspänning och effekt. S=P+jQ. Industriell Elektroteknik och Automation

Några övningar som kan vara bra att börja med

Introduktion till Elektriska Drivsystem

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Motorprincipen. William Sandqvist

En oerhört stor del av världens elektricitet. ie-klassning en följetong om ständigt effektivare motorer. Elmotorer

IE2. KAPSLINGSKLASS Motorerna är helkapslade, fläktkylda och med kapslingsklass IP55.

Fig. 1 Den övre delen av bilden visar utspänningens fyrkantsvåg efter frekvensomformaren. Den nedre visar strömmens sinusformade karakteristik.

Välj en högeffektiv elmotor

EJ1200 ELEFFEKTSYSTEM. SYNK: Synkronmaskinen

J.Palmunen. 1. Riktig dimensionering. 2. Processen kräver reglering. 3. Energiinbesparing med frekvensomriktare

Tentamen på elläradelen i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Elektriska drivsystem, 6-8 hp Föreläsning 1 - Introduktion, magnetiska kretsar och material

EFFEKTIVARE DRIFT med växellösa motorer

Motorer allmän information

TILLBEHÖR.

Kuggväxelmotorer, 3-fas GGM - Gugje Geared Motor Co., Ltd. Komponenter för automation. Nordela V13.06

Elektriska drivsystem Föreläsning 4 - Introduktion av roterande maskiner

Synkron reluktansmotor och drivpaket med hög uteffekt Optimerad ägandekostnad för pumpoch fläkttillämpningar

Fö 4 - TMEI01 Elkraftteknik Trefastransformatorn Introduktion till Likströmsmaskinen

BUSCK. Produktkatalog 2012

APPLIKATIONSGUIDE. ACH580 Alternativa motortekniker för HVAC

Kuggväxelmotorer, 3-fas 200W / 30Nm GGM Motor Co., Ltd. Komponenter för automation. Nordela V19.05

Transkript:

Asynkronmotorn

Asynkronmotorn Den vanligaste motorn i industrin Alla effektklasser, från watt till megawatt Typiska användningsområden Fläktar Pumpar Transportband Verktygsmaskiner

Asynkronmotorns elanvändning Energimyndigheten: Elmotorer står för mer än 40 % av elanvändningen i Sverige och globalt Elmotorer står för 65 % av svensk industris elanvändning Elmotorer på 0,75-375 kw står för 67 % av detta, varav asynkronmotorn står för 90 % 3

Sedan tidigare Lenz lag En kortsluten slinga är flödeströg Vid förändring av flödet genom slingan induceras en spänning Spänningen driver en ström som ger ett magnetfält Magnetfältet är riktat så att det motverkar flödesförändringen En strömförande ledare i ett magnetfält utsätts för en kraft Detta räcker för att förklara asynkronmaskinen Samma stator som synkronmaskinen, byt ut rotorn

Asynkronmaskinen Trefasig stator Inga magneter Kortsluten rotor, som bur Trefasig ström i statorn Rotorström induceras

Rotorn är flödeströg Utgångsläge Flytta statorströmmen snabbt ett steg - vad händer i rotorn? s r Rotorn är flödeströg och spjärnar emot! s

Momentbildning F=Bil s B r Rotorn vill följa statorflödet (så den slipper förändring) Momentet bygger på induktion Kräver ω-skillnad, eftersläpningen (eng. slip): ωs ωr s = ω s

Momentkarakteristik T T max T start T n n s : synkront varvtal n n : nominellt varvtal n k n n n s Eftersläpning s 1 0 Spänningens frekvens n s, + spänningens belopp T max Båda valfria med kraftelektronik Lägre U plattare T(n), lägre ns T(n) flyttas i sidled T L (n) för last t.ex. fläkt Arbetsområde Tomgång n=n s n När belastningen ökar avviker ω r mer från ω s

Olika lasters karakteristik

Asynkronmotorns varvtal Tomgång: s=0 och n=n s Märkbelastning (se märkplåt): s få % och n få % under n s 2 60 2 ωmek el ns = 60 f p = ω 2 π p Antal poler n s @ 50 Hz Märkvarvtal @ 50 Hz 2 3000 rpm 1-7 % under 3000 rpm 4 1500 rpm 1-7 % under 1500 rpm 6 1000 rpm 1-7 % under 1000 rpm samma som för SM Motor 3~ 50 Hz IEC 34-1 No. 2.2 kw 2820 r/min cos ϕ 0,89 380 V 4.7 A 220 V 8.15 A 19.0 kg IP 54 Cl. F

Lagersköld Asynkronmotorn inuti Uttagslåda Kylfläns Kullager Motoraxel Statorlindning Fläkt Rotor Statorplåtpaket

OBS: Mek. effekt Inkoppling Motor 3~ 50 Hz IEC 34-1 No. 2.2 kw 2820 r/min cos ϕ 0,89 W2 U2 380 V 4.7 A V2 U1 V1 W1 19.0 kg IP 54 Lindningarna anslutna till plint 220 V 8.15 A Cl. F Y/D alt 1: Samma U lindning vid Y och D kräver olika U h,ger samma i lindning och därmed samma P Y/D alt 2 (Y-D-start): Samma U h vid Y och D ger låg och hög U lindning Minskar startström D Y Byta rotationsriktning L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3

Asynkronmotorns praktiska egenskaper Självstartande vid nätanslutning Robust och pålitlig Endast kullager slits Enkel och billig att underhålla Starkt standardiserad billig i inköp Rotorn får sitt magnetfält via statorn drar reaktiv effekt behov av reaktiv effektkompensering Kan även användas som generator Översynkront varvtal Levererar aktiv effekt Drar reaktiv effekt

Startmetoder Direktstart Hög startström Högt startmoment Y/D-start Lägre startström Lägre startmoment Måste vara märkt 400/690V Mjukstartare Reducerar spänningen för att begränsa startströmmen Plattare momentkurva Frekvensomriktare Reducerar frekvensen och spänningen Märkmoment vid start

Varvtalsstyrning variera spänningen Speciella motorer med hög rotorresistans Lastens momentkarakteristik bestämmer varvtalet Enkel Dålig verkningsgrad Används bara i mindre motorer

Transformatorformeln igen U = 4,44 Bmax Minskning av frekvensen Ökat flöde Ökad ström Lösning Minska även spänningen för att hålla konstant flöde U Ψ ~ f kan åstadkommas med frekvensomriktare, mer om detta senare Varvtalsstyrning variera frekvensen f A N T u s = 110 V f 1 = 25 Hz T n u s = 176 V f 1 = 40 Hz u s = 220 V f 1 = 50 Hz u s = 220 V f 1 = 60 Hz u s = 220 V f 1 = 70 Hz 0 500 1000 1500 2000 <n n konstant moment u s = 220 V f 1 = 80 Hz n (r/min) >n n avtagande moment n n

Strypning / varvtalsstyrning Centrifugalpump: P in ~ konstant oberoende av flöde Mål: minska flödet till 70% Strypning Varvtalsstyrning lastkurva pumpkurva

Enfasdrift Enfasmatning 1D-flöde Steinmetz koppling C ger fasförskjutet flöde i annan riktning Startar alltid åt samma håll Kan gå utan C när den startat Fungerar även för trefasmotor

Enfasdrift Enfasmatning 1D-flöde Skärmpolmotor Flödet fasfördröjs av skärmarna (Lenz lag) Startar åt samma håll Vanlig i fläktar, avloppspumpar i tvättmaskin, mm Används bara för små effekter 19

Skydd av Asynkronmotorn Överlastskydd (Motorskydd) Bimetall Samma temperaturkaraktäristik som maskinen Fasbrottsskydd Tvåfasdrift ger ökad ström och risk för överhettning Temperaturvakt

Kapslingsklasser Motor 3~ 50 Hz IEC 34-1 No. 2.2 kw 2820 r/min cos ϕ 0,89 380 V 4.7 A 19.0 kg IP 54 220 V 8.15 A Cl. F

Sammanfattning växelströmsmotorer Trefas sinusspänning ger jämnt roterande spänningsvektor Inducerad emk (tomgångsspänning) proportionell mot varvtal Vridmoment T=Ψ m i s Variabelt varvtal för växelströmsmotor Frekvensen bestämmer varvtalet Välj konstant U/f för att hålla konstant flöde PMSM Permanentmagnet ger rotorflöde Synkron gång där ω r följer ω s Belastning ger skillnadsvinkel mellan statorflöde Ψ s och rotorflöde Ψ m AM Rotorström induceras i kortsluten lindning genom eftersläpning Asynkron gång: ω r ω s vid belastning Belastning ger ω-skillnad: ω r några % mindre än ω s Föredragstitel 22