Entwerfen eines AC-Asynchronmotor (Induktionsmotor) für einen Kompressor erfordert mehrere wichtige Überlegungen, um Effizienz, Zuverlässigkeit und Leistung unter wechselnden Lastbedingungen sicherzustellen. Nachfolgend finden Sie einen strukturierten Ansatz zum Entwerfen eines solchen Kompressormotor:
Hohes Anlaufdrehmoment: Kompressoren benötigen ein hohes Anlaufdrehmoment, um die anfängliche Lastträgheit zu überwinden.
Robuste Konstruktion: Muss Vibrationen, thermischen Belastungen und häufigen Starts/Stopps standhalten.
Energieeffizienz: IE3/IE4-Standards (oder höher), um die Betriebskosten zu minimieren.
Kühlmethode: TEFC (Totally Enclosed Fan-Cooled) oder TENV (Totally Enclosed Non-Ventilated) zum Schutz vor Staub/Feuchtigkeit.
Arbeitszyklus: Dauerbetrieb (S1) oder intermittierender Betrieb (S3/S6), je nach Kompressortyp.
Nennleistung:
Wird durch die Kompressorlast bestimmt (z. B. 5,5 kW für einen mittelgroßen Kolbenkompressor).
Spannung und Frequenz:
Allgemein: 230/400 V, 50 Hz (oder 460 V, 60 Hz für industrielle Anwendungen).
Polkonfiguration:
2-polig (2850 U/min bei 50 Hz): Hochgeschwindigkeitskompressoren (z. B. Zentrifugalkompressoren).
4-polig (1450 U/min bei 50 Hz): Üblich für Kolben-/Schraubenkompressoren (bessere Drehmomentbalance).
Startmethode:
Direct-On-Line (DOL): Für kleine Kompressoren (.
Stern-Dreieck-Starter: Reduziert den Einschaltstrom mittelgroße Motoren.
Softstarter/VFD: Für große Kompressoren um die Beschleunigung zu kontrollieren und mechanische Belastungen zu reduzieren.
Rotortyp:
Käfigläufer: Robust, wartungsarm (üblich bei Kompressoren).
Deep Bar/Double Cage Rotor: Verbessert das Anlaufdrehmoment (für Lasten mit hoher Trägheit).
Rahmengröße: IEC-Standard (z. B. IEC 160M für 15-kW-Motoren).
Gehäuse: TEFC (Totally Enclosed Fan-Cooled) für schmutzige/feuchte Umgebungen.
Lager: Hochleistungslager (z. B. SKF/FAG) zur Aufnahme axialer/radialer Belastungen.
Schaftdesign: Verstärkt, um Kompressorpulsationen standzuhalten.
Isolationsklasse: Klasse F (155 °C) oder Klasse H (180 °C) für hohe Temperaturbeständigkeit.
Effizienz:
• IE3 (Premium-Effizienz) oder IE4 (Super Premium) Vorschriften einzuhalten.
• Verwendung hochwertiger Kupferwicklungen und verlustarmer Siliziumstahlbleche.
Kühlung: Externer Lüfter (TEFC) oder Flüssigkeitskühlung für große Kompressoren.
Leistungsfaktorkorrektur: Kondensatoren können hinzugefügt werden, um den Leistungsfaktor zu verbessern (z. B. 0,9+).
Geräuschreduzierung: Optimiertes Stator-/Rotorschlitzdesign zur Minimierung akustischer Geräusche.
Vibrationsdämpfung: Dynamische Auswucht- und Schwingungsdämpfungslager.
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Parameter |
Wert |
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Macht |
7,5 kW |
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Spannung |
400V, 50Hz, 3-phasig |
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Geschwindigkeit |
1500 U/min (4-polig) |
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Effizienz |
IE4 (≥92 %) |
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Gehäuse |
TEFC |
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Isolationsklasse |
Klasse F |
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Anlaufdrehmoment |
200 % des Nenndrehmoments |
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Anlaufstrom |
6× Nennstrom (DOL) |
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Kühlung |
Lüftergekühlt (IC 411) |
Hoher Anlaufstrom: Stern-Dreieck- oder Sanftanlasser verwenden.
Thermische Überlastung: Wärmesensoren (PTC/PT100) zum Schutz einbetten.
Mechanischer Stress: Finite-Elemente-Analyse (FEA) für Rotor/Stator-Haltbarkeit.
Leerlauftest: Eisenverluste und Magnetisierungsstrom prüfen.
Test bei blockiertem Rotor: Anlaufdrehmoment und Strom überprüfen.
Wärmebildtechnik: Sorgen Sie für eine gleichmäßige Wärmeableitung.
A gut konstruierter AC-Asynchronmotor für Kompressorwaagen hohes Anlaufdrehmoment, Energieeffizienz und mechanische Robustheit. Durch den Einsatz moderner Materialien (z. B. Kupferrotoren für höhere Effizienz) und fortschrittlicher Kühltechniken kann die Leistung weiter gesteigert werden. Bei Kompressoren mit variabler Drehzahl ist die Integration von a VFD mit dem Induktionsmotor wird empfohlen.
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