Vel með einn aukafasa vs vel með þrjá aukafasa: Mismunur

Grunnlegendur munur í hönnun og rafmagnsveitu

Samanburður á einvelstrum og þriggja fasa kerfum í vélahönnun

Einvelstrar vélir nota einn breytilegan rafstraum, sem leiðir til einfaldariar smíða með einni stator vindingu. Þriggja fasa vélir nota þrjár yfirleypandi breytilegar rafstraumabylgjur sem eru 120° á milli, þar sem flókin margvindinga stator uppsetning er nauðsynleg. Þessi hönnun gerir þriggja fasa kerfum kleift að viðhalda óbreyttum aflaflestra, en einvelstrar vélir eru fyrir áhrifamikla kafahreyfingu í rekstri.

Munir í rafmagnsveitu milli einvelstrar og þriggja fasa vélum

Flestar einstæðar vélir eru tengdar venjulega við heimilisrafmagn annað hvort 120 volt eða 240 volt, þar sem þær þurfa aðeins tvo rafleidara sem við köllum línur og núllur. Þrístæðar vélir í iðnaðinum virka hins vegar annálega. Þær þarfnast sterkari rafmagnsgjafa á bilinu 208 til 480 volt, oft tengdar með þremur línuröfrum og stundum einn núllur. Hvernig þessar þrjár faser eru í jafnvægi gerir að öllu gangi jafnari. Vegna þessara jafnvelja álagsdreifingar geta rafmagnsverkamenn nýtt minni rör sem eru dýrlegra fyrir þrístæðar tengingar en það myndi koma til móts við einstæðar uppsetningar, sem mælikvarða efni kostnaður um það bil 25% í mörgum tilfellum.

Spennur og rafleidni uppsetningar hjá einstæðum og þrístæðum vélum

Þessi munur í rafleidni hefur áhrif á uppsetningarkostnað - iðnaðarlegar þrístæðar uppsetningar krefjast 40% meira efni en einnig 173% meiri samfelld aflageta.

Vélþrýstingur á snúningssviði í þrefasa véla með 120° fasahvörfu

Þrílíða Jafnastraukurshnöttur búa sjálfkrafa til snúandi segulsvið gegnum fasahentar vindingar. 120° rafræn fasaskipting vekur röðun stator póla, sem myndar sléttan snúningssveiflu án aðstoðar frá utan. Þetta náttúrulega sviðs snúningur gerir þrefasa vélar kleift að ná upp í 98% virknunarefni í iðnaðarkeyrslum.

Vélþrýstingur á snúningssviði í einfasahnöttum með þeim aðstoð

Einfasahnöttur þurfa aðstoðarveit til að mynda gervi fasaskiptingu. 300–500µF þéttir færir straum í hjálparvindingum um 90°, og myndar upphaflegan snúningssveiflu. Þessi aðferð eykur orkustöðugleika um 15–20% í samanburði við þrefasakerfi en hún er enn ódýr fyrir lágorku forrit sem eru undir 5 hestafl.

Uppruni og sjálfvirkt upphafsnám

Af hverju þrefasa jafnastraukurshnöttur er sjálfvirkur og einfasa þarf aðstoð

Þrefasa vélir framleiða sjálfkrafa þetta snúandi rafsegulsvæði vegna þess að þær vinna með þrjár mismunandi vafstróma sem eru aðgreindir um allt 120 gráður hver. Þannig sem þessar fasar liggja saman grípa þær strax áhrifshnöttur án þess að þurfa neinn aukahlöð. Einfasa vélir hins vegar segja aðra sögu. Þær hafa aðeins einn vafstróm sem fer í gegnum þær, sem myndar þessu skipti pulsandi rafsegulsvæði. Og geturðu ráðið hvað það þýðir? Enga byrjunarþrýsting. Framleiðendur þurfa því að bæta við aukahlutum eins og rafköpum eða skuggapóla skipulagi til að fá vélina til að byrja snúast.

Hlutverk rafkappa í veitingu byrjunarþrýstings fyrir einfasa vélir

Aðferðin sem notuð er hér er í raun gýðandi. Þeir búa til það sem við köllum gervi-fasa hliðrun á milli hluta af vindingunum. Þegar ræsikappa kemur í gang, þá er búin til um það bil 90 gráðu fasa mismunur sem villur vélina í að halda að það séu tveir fasar í stað þess aðeins einn, sem hjálpar til við að framkalla snúninginn. Flestar kerfi hætta við þessa tæki þegar vélina hefur náð þremur fjórðungum af hámarkshraða með þessar litlu þyrluhnífana inni í vélunni. Í samanburði við rannsóknir á síðustu árum, getur þessi aðferð tvöfaldgað eða þrefaldgað upphafssnúninginn. Þess vegna sjáum við þessa tækni alls staðar í venjulegum tæki eins og íshestum og loftþétturum þar sem snúningur þarf að byrja fljótt, jafnvel þótt eitthvað er tengt sem er þungt.

Samtals snúningur í einn-fasa kerfi í samanburði við þrjá-fasa kerfi

Lykilupplýsing : Þrefasa kerfi veita 30–60% meiri læsingartvist af sjálfum sér, sem minnkar vélarálagningu við upphaf. Þetta gerir það að ómboðssömum fyrir erfiðar iðnaðarhleðslur, en einfasa kerfi með þéttur skipta afdrifum fyrir þéttleika í léttari notkun.

Afdráttur, Afköst og Lausnir í Aðgerð

Orkueffektivitet og Koparjárntap í Einfasa og Þrefasa Jafnastraumsmótorum

Þrefasa varaaflsmörg eru yfirleitt um 8 til 15 prósent meira en einfasa mörg í orkunotkun. Þetta er aðallega vegna þess að þær dreifa orkunni jafnt yfir þrjár vindingar í stað þess að beina öllu í einn stað. Samkvæmt rannsóknum sem birtar voru í tímaritum Verkfræðingafélagsins á síðasta ári, minnkar þessi jafnvægð aðferð málmskostnað um allt að 30 prósent. Hins vegar hafa einfasa mörg áhuga með sitt seglferli vegna þess að aðeins ein vinding er að vinna allt. Þar sem þessar vélir eru í gangi á meðan, tapast meira orka í gegnum viðnám en sem hefði verið hægt. Framleiðendur eru að vinna að því að bæta hönnun þrefasa vélanna svo að leiðbeinendur séu betur skipaðir innan í þær. Þessar bætur hjálpa til við að minnka orkufar sem fer til spillis, sérstaklega þegar vélirnar eru að ganga á hámarkshleðslu í lengri tíma.

Hljóð, Víbröskur og Hleðsluhöndun

120° hornafarameðferðin í þrefasa kerfum býr til sléttari snúasvið, sem minnkar sveifluvíddir um 40–60% þegar berast við einfasa vélir. Þetta eðli sem fylgir þrefasa vélum gerir þeim kleift að takast á við erfiðari iðnaðarhleðsla án þess að slasast af átaksgildum, en einfasa vélir krefjast oftast skokkafengs til að draga úr mikilli sveiflu í iðnaði, svo sem í þjappurum.

Stærð, aflaflokkun og stöðugleiki við samfellda notkun

Þrefasa jafnastrauksvelir veita 2–3 sinnum hærri aflaflokkun á veginni, sem gerir þær hæfar fyrir fáumenni vélir og 24/7 rekstur. Einfasa vélir eru yfirburðarlega notaðar í notkunum undir 5 hestafl (HP) vegna einfaldari vindingaskipulags, en þær sýna 12–18% hærri hitastignsaukningu við langvarandi notkun, sem takmarkar notkun í viðskiptalegum umhverfum.

Notkun í íbúða- og iðnaðarumhverfum

Tilvik þar sem einfasa jafnastrauksvelir eru notaðar í íbúðaapparötum

Einlesungarafur AC er að finna að baki mörgum hushaldsvaraum sem við notum daglega. Taktu til dæmis frysta, sem heldur utan um minna en 50 vatt af afl. Vél til þvottar þarfnast einhvers staðar á milli 300 og 500 vatt, en loftkælingar geta orðið allt frá 1.000 upp í 3.000 vatt eftir stærð. Þessar vélir vinna vel í heimilum vegna þess að þær henta í venjulega úttak (annaf 120 volt eða 240 volt) og eru ekki of stórar fyrir flest pláss. Þær líður sérstaklega vel fyrir vélbúnað sem ekki er í gangi alltaf, og geta haft viðgerðir upp á um það bil fimm hestafl. Gólfveifur eru sennilega besta dæmið um hversu rólega þessar vélir virka. Flerst módel notast við um það bil 70 vatt þegar þær snúast og flytja loft um herbergi sem eru um það bil 200 fermetrar í flatarmáli.

Yfirheit þriggja fasa AC vél í iðnaðarvélum

Um það bil 86 prósent af allri iðnaðarvélbúnaði er keyrður með þrefasa jafnastraumsvélum vegna þess að þessar vélir geta haft við mikla vinnuálag, byrjað við umkring 10 hestafl og viðhaldað þátttöku upp á 97%. Þessar vélir eru á bakvið sviðinu og veita kraft til alls þess frá flutningssporum sem færa tveggja tónna hleðslu um verksmiðju gólf yfir í þá stóru 50 hestafls loftþéttiefna sem eru í iðnaðarstýringarhitasýslum. Jafnvel nákvæmar CNC-vélir treysta á þær fyrir stöðugan snúningstakka við vinnslu. Það sem gerir þessar vélir svo gildar er hvernig þær dreifa raforkunni jafnt í gegnum starfsmóttak sinn. Þessi jafnvægisháttur lækkar mýttið tap sem verður við samfellda notkun á venjulegum 480 volt afköstum, sem þýðir lægri rekstrarkostnað fyrir framleiðendur sem treysta á áreiðanleika vélanna dag eftir dag.

Að velja rétta vél eftir staðsetningu og álagskröfur

Húsnæðisuppsetningar ytra einnig við einnig fasa motorum fyrir einfalda tengingu og afköst, en verkaver hliðast við þriggja fasa kerfi fyrir smíðimyntunartæki (500A) og pýsuhreyfilla sem flæða yfir 1.000 gallon á mínútu. Stofnanir sem nota þriggja fasa motora spara að meðaltali 18.000 bandarjóna árlega í orkukostnaði á móti einnig fasaaðgerðum.

Verð, viðhald og langtíma áreiðanleiki

Upphaflegt verð og viðhaldsþarfir einnig fasa vs þriggja fasa motora

Einþættar vélar eru almennt 30 til 40 prósent ódýrari en þriggjaþættar vélar í upphafi, sem gerir þær vinsælar fyrir heimilisáhög sem þurfa ekki mikið afl, svo sem neitt undir 2 hestakraft. En það er truflun í þessu. Þessar vélar eru mjög háðar rafköpum og það þýðir að meira viðgerðavinnu verður beinlægt. Flerestu eigendur heimila verða að skipta um þessar hluta á milli þriggja og fimm ára, oft með kostnaði á bilinu 50 til 120 bandaríkjadalara í einstaklingstímum. Þriggjaþættarvélar sleppa þessari heilanlega rafköpunarvandræðum. Rannsóknir á hversu vel völd mismunandi vélategundir eru sýna að yfir tíu ár verður minna en 60 prósent færri hlutaskipti gerð fyrir þá sem yfirgefa einþætt kerfi.

Löngunartímabundnar rekstrarkostnaður- og áreiðanleikabera

Þrefasa varaaflsmokar spara í raun um 15 til 25 prósent af orkunni á meðan þeir eru í samfelldri notkun, sem þýðir að aukastærðin sem greitt er fyrir utan um verður oft endurgreidd innan tveggja eða þriggja ára ef þeir eru í samfelldri notkun. Þann máta sem þeir veita afl er miklu jafnari, svo minna virðist vera álagsáhrif sem eyðileggja hluti með tímanum. Þetta gerir þá líka að þolast verður langur, einhversstaðar á bilinu 25 þúsund og 30 þúsund klukkustundir í samanburði við þá 15 til 20 þúsund klukkustundir sem við sjáum yfirleitt hjá einfasa einingum. Verksmiðjur sem verulega þurfa að hafa búnaðinn sinn í óáhöldum rekstri finna einnig annan mikilvægan kost hér líka. Starfsmenn tilkynna um það að 40 prósent færri óvæntar meiðslur gerast með þrefasa kerfum þegar verður fært efni um daginn og um nóttina. Sú háttar áreiðanleiki bætist saman og verður raunveruleg spara í bæði tíma og fé fyrir verksmíðjastjóra sem stjórnenda framleiðsluskeiðum.