U proizvodnim pogonima, radionicama i tehničkim sistemima mnoge mašine zavise od pouzdanog izvora mehaničkog pogona. Transportna traka mora da prenosi materijal, pumpa da pokreće tečnost, a ventilator da obezbedi protok vazduha. U brojnim takvim primenama koristi se trofazni asinhroni motor, poznat po jednostavnoj konstrukciji i širokom rasponu mogućih primena. Njegov rad zasniva se na elektromagnetnoj indukciji: električna energija stvara magnetno polje, a ono pokreće rotor. Kada je motor pravilno odabran za opterećenje i uslove rada, može da bude pouzdan deo pogona koji radi svakodnevno, često i tokom dužih proizvodnih ciklusa.
Princip rada asinhronog motora
Trofazni asinhroni motor dobija napajanje iz trofazne električne mreže. U statoru se stvaraju tri naizmenična magnetna polja koja zajedno formiraju obrtno magnetno polje. Ono indukuje struju u rotoru, a međusobno delovanje magnetnih polja stvara obrtni moment. Rotor počinje da se okreće, ali njegova brzina ostaje nešto manja od brzine obrtnog polja. Ta razlika naziva se klizanje i važna je za stvaranje momenta. Upravo zbog toga se motor naziva asinhronim. U praksi se trofazni asinhroni motor često bira za pogone kojima je potreban stabilan i kontinuiran rad, a konkretne karakteristike zavise od njegove izvedbe i radnih uslova.
Zašto se koristi u različitim pogonima
Jedna od čestih izvedbi je motor sa kratkospojenim, odnosno kaveznim rotorom. Takva konstrukcija ima relativno malo pokretnih delova i pogodna je za širok spektar standardnih zadataka. Asinhroni motori mogu pokretati pumpe, ventilatore, kompresore, transportne trake i različite mašine za obradu. Njihova primena zavisi od potrebne snage, brzine i opterećenja, pa se pri izboru ne treba oslanjati samo na izgled ili dimenzije. Važno je da motor odgovara mašini koju pokreće i režimu u kom će raditi. U pogonima gde se oprema koristi često ili neprekidno, izbor motora može uticati na pouzdanost celog procesa i učestalost zastoja.
Veza sa automatizacijom proizvodnje
Motor je često jedan od izvršnih delova automatizovanog sistema. Senzori, upravljački uređaji i zaštitna oprema mogu da kontrolišu kada će se motor pokrenuti, zaustaviti ili promeniti brzinu. Takva veza omogućava da se rad mašine uskladi sa ritmom proizvodnje i zahtevima operatera. NGTIM u tekstu o automatizaciji na radnom mestu govori o tome kako automatizovani sistemi menjaju različite industrije i radne procese. Kod motornog pogona, automatizacija može da poveže komandu sa konkretnim zadatkom, ali izbor načina upravljanja zavisi od mašine, instalacije i potrebne preciznosti. Jednostavnom pogonu može biti dovoljan direktan start, dok zahtevniji sistem može tražiti dodatnu regulaciju i nadzor.
Brzina, pokretanje i potrošnja energije
Ako mašina treba da radi različitim brzinama, asinhroni motor se može upravljati frekventnim regulatorom, koji menja frekvenciju napajanja i time utiče na brzinu obrtnog polja. Ovakvo rešenje može biti korisno kod pumpi i ventilatora čiji protok ne mora stalno da bude maksimalan. Međutim, regulator nije automatski najbolji izbor za svaki pogon: treba ga uskladiti sa motorom i mašinom, uzeti u obzir opseg brzina i proveriti uslove hlađenja. Energetska efikasnost zavisi i od toga da li motor radi blizu odgovarajućeg opterećenja i da li je pravilno dimenzionisan. RTS u tekstu o izazovima energetski efikasnih tehnologija ističe značaj automatizacije i optimalnog režima rada električnih mašina.
Kako odabrati motor za konkretnu namenu
Pri izboru treba početi od podataka o mašini i uslovima u kojima će motor raditi. Proveravaju se potrebna snaga, napon, frekvencija, nazivna brzina, način montaže i očekivano opterećenje. Važni su i stepen zaštite kućišta, temperatura okoline, prisustvo prašine ili vlage i mogućnost hlađenja. Podaci sa natpisne pločice treba da odgovaraju napajanju i predviđenom načinu povezivanja; povezivanje u zvezdu ili trougao zavisi od oznaka konkretnog motora i mrežnog napona. Ako je potreban čest start i stop, treba proveriti koliko takav režim odgovara motoru i upravljačkoj opremi. Kod nejasnoća, tehnička dokumentacija i procena stručnog lica pomažu da se izbegne izbor modela koji ne odgovara zadatku.
Održavanje za stabilan rad
Iako su asinhroni motori poznati po robusnosti, redovne provere doprinose pouzdanom radu. Mogu se pratiti neuobičajena buka i vibracije, zagrevanje, stanje ležajeva, čistoća otvora za hlađenje i čvrstina priključaka. Zaštitni uređaji treba da budu usklađeni sa nazivnim podacima motora i karakteristikama pogona. Ako se motor često pregreva ili izbacuje zaštitu, uzrok ne mora biti sam motor: problem može biti preopterećenje, neodgovarajuće napajanje, slabije hlađenje ili kvar na mašini koju pokreće. Pravovremena provera može pomoći da se utvrdi uzrok pre nego što dođe do dužeg zastoja. Kada su izbor, upravljanje i održavanje usklađeni sa namenom, trofazni asinhroni motor može biti pouzdan oslonac svakodnevnog rada industrijskog pogona.