May Dalawang Bilis ang Isang Consequent Pole Motor: Mga Uri ng Winding, Core Design, Selection

Dalawang 22 kW fan motor, parehong laki ng frame, parehong tagagawa, parehong duty cycle: ang isang nameplate ay may 1,800 rpm, ang isa naman ay 1,800/900 rpm. Ang pangalawa ay isang single-winding consequent pole machine, at ang bawat pagkakaiba sa pagitan ng dalawa ay nasa loob ng stator lamination stack at ang terminal box.

Kapag may nagtanong kung ano ang mayroon ang isang consequent pole motor, ang sagot ay magsisimula sa dalawang bilis mula sa isang winding, humigit-kumulang kalahati ng coil group ng isang maihahambing na conventional winding, at isang set ng unwound pole na nagdadala ng flux nang hindi nagdadala ng tanso. Ang hindi gaanong komportableng kalahati ng sagot ay isang flattened air-gap flux waveform, mas harmonic loss sa core, at mas kaunting paglamig sa mababang bilis. Ang tatlong bagay na iyon ay napagpasyahan nang kasing dami ng tagapagtustos ng lamination at ng taga-disenyo ng motor.

Ang Maikling Sagot, sa Plain Numbers

Ang isang consequent pole motor ay may mga sumusunod na katangian, at ang bawat isa ay may direktang kahihinatnan para sa stator at rotor core na kailangang tukuyin ng isang mamimili.

Para sa isang koponan sa pagbili o engineering na tumutukoy sa mga core, ang mga unwound pole at ang flux waveform ay pinakamahalaga. Ang isang consequent pole stator ay hindi isang karaniwang four-pole stator na may ibang nameplate; ang mga seksyon ng ngipin at pamatok nito ay hinihimok ng mababang bilis na koneksyon.

Paano Gumagawa ang Isang Paikot-ikot na Dalawang Numero ng Pole

Ang isang conventional three-phase four-pole concentric winding ay nangangailangan ng labindalawang grupo ng coil: apat na pole na pinarami ng tatlong phase. Ang isang resultang paikot-ikot na poste sa parehong stator ay gumagamit ng anim. Ang bawat grupo ay konektado upang ang flux na umaalis sa isang poste ng sugat ay bumalik sa pamamagitan ng isang poste na walang sariling likaw. Dahil ang unwound poste ay pinapakain ng parehong bakal na landas, ito ay tumatagal ng kabaligtaran na polarity sa mga kapitbahay nito at gumagana nang eksakto tulad ng isang sugat na poste ng kabaligtaran na palatandaan.

Ikonekta ang paikot-ikot na iyon sa isang paraan at ang makina ay tumatakbo bilang apat na poste. Ikonekta muli ito at ang parehong tanso ay kumikilos bilang walong epektibong mga poste. Ang kasabay na bilis ay sumusunod sa bilang ng poste, kaya ang 60 Hz machine ay nagbibigay ng 1,800 rpm at 900 rpm. Sa pamamagitan ng slip, ang isang load na squirrel-cage na motor ay karaniwang naninirahan malapit sa 1,750 rpm at 875 rpm.

Ang mga AC induction machine na binuo sa prinsipyong ito ay umaasa sa isang stator at rotor core set na na-dimensyon na para sa parehong mga koneksyon, na kung saan ay ang punto kung saan ang component sourcing at ang disenyo ng motor ay nagtatagpo.

AC Motor Stator at Rotor Core Assembly High-precision stacked stator at rotor core para sa AC motors, na may kaugnayan kapag naghahambing ng mga conventional at consequent-pole arrangement sa parehong frame. Tingnan ang Produkto →

Consequent Pole Versus Conventional Winding

Ang paghahambing sa ibaba ay iginuhit para sa parehong 60 Hz stator frame na tumatakbo alinman bilang isang kumbensyonal na apat na poste na single-speed na motor o may kalalabasang pole single winding.

Ang Mga Sukatan na Lumalabas Lamang Pagkatapos ng Unang Prototype

Ang mga pagsusuri sa disenyo ay may posibilidad na tumuon sa na-rate na bilis at metalikang kuwintas. Inihahambing ng tsart sa ibaba ang parehong stator frame sa kalalabasang koneksyon sa poste laban sa kumbensyonal na apat na poste na koneksyon, na na-index sa 100 para sa karaniwang kaso. Ito ay mga tipikal na prototype at test-bench na mga obserbasyon sa halip na isang solong halaga ng datasheet, kaya ituring ang mga ito bilang mga hanay.

Ang dalawang matataas na bar ay ang mga gumagawa ng muling pagdidisenyo ng trabaho. Tumataas ang vibration at ingay dahil binabago ng unwound pole ang force distribution sa paligid ng air gap, at tumataas ang harmonic core loss dahil ang flux waveform ay hindi na malapit sa sinusoidal. Ang parehong mga epekto ay nagtutulak sa mga designer patungo sa mas manipis na mga lamination, mas mababa ang pagkawala ng mga grado ng silicon na bakal, magka-interlock kaysa sa mga welded stack, at sa maraming mga kaso ay isang skewed rotor. Para sa isang mas malapit na pagtingin sa kung paano nagbabago ang paraan ng stacking ng pangunahing pagkawala, ang paghahambing na ito ng interlock laminated core sumasaklaw sa mga praktikal na trade-off.

Kung Saan Tunay na Tumatakbo ang mga Consequent Pole Machine

Ang dalawang-bilis na operasyon ay nagbabayad saanman ang isang load ay tumatakbo nang lubos na hinihingi para sa bahagi ng araw at sa part-load para sa natitira. Ang pamamahagi sa ibaba ay sumasalamin sa halo ng aplikasyon na nakikita sa industriyal na fan, pump at compressor work.

Ang karaniwang thread ay isang square-law load. Ang lakas ng fan at pump ay humigit-kumulang bumabagsak sa cube ng bilis, kaya ang isang makina na tumatakbo sa kalahating bilis ay nangangailangan ng humigit-kumulang isang-ikawalo ng lakas ng shaft sa buong bilis. Kinukuha ng isang consequent pole motor ang bahagi ng pagtitipid na iyon nang walang drive electronics, kaya naman nananatili ang disenyo sa mga cost-sensitive, high-duty na application kahit na saklaw na ngayon ng mga variable frequency drive ang karamihan sa iba pang mga kaso.

Ang Pangalawang Kahulugan: Consequent Pole Permanent Magnet Rotors

Ang parehong termino ay naglalarawan ng isang ganap na naiibang konstruksiyon sa bahagi ng rotor. Sa isang consequent pole permanent magnet machine, ang mga magnet ng isang solong polarity ay ini-mount o naka-embed, at ang mga iron pole sa pagitan ng mga ito ay na-magnetize ng mga katabing magneto sa kabaligtaran na polarity. Ang kalahati ng mga poste ay magneto, ang kalahati ay bakal.

Para sa isang mamimili, ang mga kahihinatnan ay parehong komersyal at mekanikal.

• Ang masa ng magnet ay bumaba nang malaki sa bawat pares ng poste, at ang mga magnet ay ang nangingibabaw na item sa gastos sa mga motor ng traksyon, servo at appliance.
• Nagiging kapansin-pansin ang rotor, kaya ang reluctance torque ay nagdaragdag sa magnet torque at lumalawak ang hanay ng bilis ng patuloy na kapangyarihan, na tumutulong sa pagpapahina ng field.
• Ang flux path ay asymmetric, na nagpapataas ng torque ripple, hindi balanseng magnetic pull at rotor harmonic loss.
• Ang geometry ng lamination ng rotor ay nagiging kritikal: ang mga pole arc, flux barrier at kapal ng tulay ay kailangang ibagay nang magkasama.

Ang huling puntong iyon ay isang isyu sa pagmamanupaktura, hindi lamang isang isyu sa simulation. Ang mga rotor stack ng ganitong uri ay kadalasang magkakaugnay sa halip na hinangin, dahil ang pag-welding ng mga short-circuit na lamination sa kahabaan ng stack at nagdaragdag ng core loss nang eksakto kung saan ang harmonic loss ay mataas na.

Interlock Laminated Core para sa Weld-Free Motor Stacks Tapos na interlocked motor core assembly na may weld-free, glue-free construction, na may kaugnayan para sa two-speed rotor stack kung saan nababahala ang mga pagkawala ng welding at manufacturing control. Tingnan ang Produkto →

Pagtukoy sa Mga Core para sa Two-Speed Machine: Isang Magagawang Sequence

1. Ayusin muna ang pares ng bilis at ang tungkulin. Kumpirmahin kung ang mababang bilis ay tuloy-tuloy o ginagamit lamang para sa pagsisimula, pagpoposisyon o pagpapatakbo sa gabi. Ang isang 2:1 ratio ay karaniwan, ngunit ang iba pang mga ratio ay posible sa halaga ng paikot-ikot na kumplikado.
2. Sukatin ang magnetic circuit para sa pinakamasamang kondisyon ng flux. Ang mga unwound pole teeth at ang yoke sa likod ng mga ito ay nagdadala ng concentrated flux, kaya tingnan ang flux density sa low-speed connection sa halip na sa rated high speed lang.
3. Suriin muli ang paglamig sa mababang bilis. Kung ang bentilador ay naka-shaft, magplano para sa sapilitang bentilasyon, mas malaking bentilador, o mas mababang uri ng pagtaas ng temperatura. Madalas na binabago ng desisyong ito ang frame at ang housing.
4. Piliin ang paraan ng pagsasalansan ng sadyang. Ang interlocking ay mabilis at dimensional na matatag sa volume; ang malagkit na pagbubuklod ay nagbibigay ng pinakamababang pagkawala ng core; Ang mga tool sa pag-welding ng laser o TIG ay mabilis ngunit lumilikha ng mga inter-lamination na short circuit na nagkakahalaga ng pagkawala. Nararamdaman ng mga two-speed machine na may mataas na harmonic content na mas matindi ang parusa kaysa sa mga single-speed machine.
5. Patunayan gamit ang mga sample ng laser-cut bago gumawa sa hard tooling. Hinahayaan ng mga sample na lamination ang team na sukatin ang kasalukuyang walang load, pagtaas ng temperatura at ingay sa totoong koneksyon.
6. I-lock ang dokumentasyon. Sumang-ayon sa kapal ng lamination, silicon steel grade, stacking method, burr limit at inspection records bago ang unang production order.

Ang isang supplier na kumokontrol sa input ng bakal na silicon at sa natapos na stack ay nag-aalis ng isa sa mga karaniwang failure mode, na isang magandang dahilan upang suriin ang kadena ng pagmamanupaktura bago maglagay ng two-speed core order.

Mga Detalye ng Pagpapanatili at Pagsunod na Hindi Napapansin

• Pagkilala sa terminal. Ang isang resultang paikot-ikot na poste ay karaniwang dumarating sa anim na lead. Ang muling pagwawakas ng isang naayos na motor sa maling koneksyon ay gumagawa ng isang makina na tumatakbo, ngunit sa maling bilis at may labis na kasalukuyang.
• Mga contactor at switching. Ang pagbabago ng bilis ay ginagawa sa mekanikal, hindi sa elektronikong paraan. Ang mga pitted contact at loose links ay karaniwang dahilan kung bakit tumatanggi ang isang motor na maabot ang mababang bilis.
• Temperatura sa mababang bilis. I-verify ito pagkatapos ng anumang pag-rewind. Kung ang isang repair shop ay umaangkop sa isang generic shaft fan, ang mababang bilis ng margin ay mawawala.
• Mga limitasyon sa pagkakabukod at pagtaas ng temperatura. Suriin laban sa IEC 60034-1 o NEMA MG 1, at kumpirmahin ang insulation class na aktwal na ginamit ng repair shop kaysa sa klase sa orihinal na nameplate.
• Materyal na grado pagkatapos ng muling pagtatayo. Sa isang two-speed machine, ang harmonic loss ay ginagawang mas maimpluwensyahan ang silicon steel grade kaysa sa isang single-speed na motor, kaya ang pagpapalit ng mas mababang grado upang makatipid ng gastos ay karaniwang nagpapakita bilang init.

Sa panig ng supply, humingi ng mga dokumentadong sistema ng kalidad sa halip na mga certificate sa isang brochure: ISO 9001 bilang baseline, IATF 16949 kung saan napupunta ang motor sa isang sasakyan, ISO 14001 para sa environmental compliance, at ISO 3834 para sa welded frames gaya ng box-type machine base. Ang mga dokumentong iyon ang nagpapanatili sa isang two-speed core order na auditable mula sa silicon steel coil hanggang sa natapos na stack, kabilang ang bahagi ng raw material tulad ng high-grade na hindi naka-orient na silicon steel sa coil, strip o sheet form.

Silicon Steel Roll, Strip, at Sheet Quality-controlled na silicon steel sa roll, strip, at sheet forms para sa mga motor core at precision stamping, na may kaugnayan kapag tinutukoy ang lamination material at dokumentasyon ng supply. Tingnan ang Produkto →

Ang isang consequent pole motor ay may dalawang bilis mula sa isang winding, anim na coil group sa halip na labindalawa, unwound pole na nagdadala ng flux ngunit walang copper, at isang flux waveform na mas mahirap sa core kaysa sa isang conventional winding. Ang mga katotohanang iyon ay nagiging gastos at panganib sa yugto ng paglalamina, dahil ang grado ng bakal, kapal ng lamination, paraan ng pagsasalansan at haba ng stack ay kailangang piliin para sa mababang bilis na koneksyon at hindi lamang para sa bilis ng nameplate.