Különböző típusú villanymotorok összehasonlítása (mi a különbség), jellemzői, előnyei és hátrányai, használatuk jellemzői
Az elektromos motorok tervezési lehetőségei garantálják a különféle követelmények teljesítését - teljesítmény, mechanikai jellemzők és külső munkakörülmények tekintetében. Ez lehetővé teszi az elektrotechnikai ipar számára, hogy bizonyos iparágaknak szánt speciális motorsorozatokat állítson elő, amelyek leginkább megfelelnek ezen munkagépek működési módjának.
A villanymotor kiválasztása a hajtószerkezet üzemmódjának mechanikai jellemzőinek megfelelő motortípus kiválasztásával kezdődik, figyelembe véve a különböző típusok gazdasági jellemzőit: ár, hatásfok, cos phi.
Az elektromos ipar a következő típusú villanymotorokat gyártja:
Aszinkron háromfázisú mókuskalitkás motorok
Az összes típusú villanymotor közül ezek a legegyszerűbb felépítésűek, mechanikailag megbízhatóak, könnyen kezelhetők és vezérelhetők, valamint a legolcsóbbak. A mechanikai jellemzők „merev”: a fordulatszám minden terhelési értéknél keveset változik.Nagy indítóáram (5-7-szeres névleges). A fordulatszám szabályozása nehéz, és korábban szinte soha nem volt ilyen.
Többsebességes villanymotorokat gyártanak, amelyeket fémvágó gépek és különféle olyan egységek hajtásaiban használnak, amelyek nem rendelkeznek speciális sebességváltó berendezéssel. Két-, három- és négysebességes mókuskalitkás rotorral készülnek, az állórész tekercsének pólusszámának váltogatásával.
Az aszinkron villanymotorok fő hátránya az Teljesítménytényező (cos phi) mindig észrevehetően kisebb egynél, különösen terhelés alatt.
Jelenleg az aszinkron háromfázisú villanymotorok nagy indítóáramával kapcsolatos problémákat a segítséggel oldják meglágyindítók (lágyindítók), és a fordulatszám-szabályozási problémákat villanymotorok átkötésével oldják megfrekvenciaváltók.
Az aszinkron villanymotorok előnyei, amelyek ilyen széles körű és széles körben elterjedtek, a következők:
-
magas gazdasági eredményeket. A tömeges használatra szánt villanymotorok hatásfoka 0,8-7-0,9, nagy gépeknél - 0,95 és több;
-
a tervezés egyszerűsége, a mechanikai megbízhatóság, a könnyű kezelhetőség;
-
bármely gyakorlatilag szükséges kapacitásba való felszabadítás lehetősége;
-
a motor szerkezeti formáinak könnyű alkalmazhatósága üzemi körülmények között: magas hőmérsékleten, kültéri telepítésnél és különböző éghajlati tényezőknek való kitettségben, por vagy magas páratartalom jelenlétében, robbanásveszélyes körülmények között stb.
-
az automatikus vezérlés egyszerűsége egyetlen munkagépként és egyetlen gyártási folyamattal összekapcsolt csoportként is.
Aszinkron háromfázisú villanymotorok csúszógyűrűkkel és reosztát indítással
A rövidzárlathoz képest – bonyolultabb a vezérlés és magas költségek. A többi jellemző ugyanaz, mint az aszinkron háromfázisú, mókuskeretes rotorral rendelkező villanymotoroké.
Aszinkron egyfázisú villanymotorok
A háromfázisúhoz képest alacsonyabb hatásfok, alacsonyabb költségszint. Csak kis egységkapacitásban gyártják őket.
Az aszinkron villanymotorok berendezése és működési elve
Többsebességes motorok és használatuk
Szinkron motorok
Szerkezetileg bonyolultabb és drágább, mint az aszinkron; nehezebben kezelhető. A hatásfok lényegesen magasabb, mint az aszinkronoké. A fordulatok csak az áram frekvenciájától függenek, és állandó frekvencián szigorúan változatlanok minden terhelésnél. A sebességszabályozás nem érvényes. A fő előny a cos phi = 1 és kapacitív módban való munkavégzés lehetősége. Főleg 100 kW feletti egységteljesítményben gyártják és használják őket.
Hogyan lehet megkülönböztetni a szinkron motort az indukciós motortól
Módszerek és sémák szinkron motorok indítására
AC motorok
A fő előnye a jó sebességszabályozás. Szerkezetileg összetett. A kollektor és a kefék jelenléte befolyásolja az elektromos motor megbízhatóságát, és speciális karbantartást igényel.
Egyenáramú, soros, párhuzamos és vegyes gerjesztésű villanymotorok
Szerkezetileg sokkal bonyolultabb és sokkal drágább, mint az aszinkron. Nehezebben irányíthatók, és állandó üzemi felügyeletet igényelnek. A fő előnye a zökkenőmentes és meglehetősen széles fordulatszám-szabályozás könnyű képessége.
A soros motorok mechanikai jellemzői „puhák”: a fordulatszám nagyon érzékenyen változik a terhelés hatására, a söntmotor fordulatszáma alig változik a terhelés ingadozásával.
Az egyenáramú motorok általános hátránya, hogy további eszközökre van szükség az egyenáram biztosításához (mágneses erősítők, tirisztoros feszültségszabályozók stb.).
A modern kefe nélküli egyenáramú motorok készüléke és működési elve
Automata vezérlőrendszerek villanymotorjai: léptetőmotorok és szervo.
Mi a különbség a szervo hajtás és a léptetőmotor között?
A kiválasztott típuson belül a motor a szükséges fordulatszámhoz és teljesítményhez van kiválasztva.
Nagyon fontos a teljesítmény szempontjából megfelelő motorválasztás, amely jelentősen befolyásolja a gazdasági mutatókat és a munkagépek termelékenységét.
A motorok beépített teljesítményének túlbecslése csökkentett hatásfok értékekkel, a váltakozó áramú indukciós motoroknál pedig csökkentett cos phi értékkel való működés lesz, ezen felül túlbecsülik az elektromos berendezésekbe történő beruházást.
A teljesítmény alábecsülése elkerülhetetlenül ahhoz a tényhez vezet, hogy a motor túlmelegszik és gyorsan meghibásodik.
Minél nagyobb a motor terhelése, annál nagyobb hőmennyiség keletkezik az autóban, vagyis annál magasabb hőmérsékleten fog leülepedni. termikus egyensúly.
Az elektromos gépek tervezésénél a gép teherbírását meghatározó hőmérsékletre leginkább érzékeny elem a tekercsek szigetelése.
Minden energiaveszteség a motorban - a tekercseiben ("réz veszteségek"), a mágneses áramkörökben ("acél veszteségek"), a forgó alkatrészek levegővel és a csapágyakkal szembeni súrlódása során, a szellőzésben ("mechanikai veszteségek") hővé alakul át. .
A jelenlegi szabványok szerint az elektromos gépek tekercseléséhez általánosan használt szigetelőanyagok (A osztályú szigetelőanyagok) fűtési hőmérséklete nem haladhatja meg a 95 ° C-ot. Ezen a hőmérsékleten a motor körülbelül 20 évig megbízhatóan működhet.
A hőmérséklet 95 °C feletti emelkedése a szigetelés gyorsuló kopásához vezet. Így 110 ° C hőmérsékleten az élettartam 5 évre csökken, 145 ° C hőmérsékleten (ami az áramerősség névlegeshez képesti növelésével érhető el, mindössze 25%-kal), a szigetelés 1,5 hónapig megsemmisül, és 225 ° C hőmérsékleten (ami az áramerősség 50%-os növekedésének felel meg) a tekercs szigetelése 3 órán belül használhatatlanná válik.
Mi határozza meg az elektromos motorok élettartamát
A motor teljesítményét a meghajtó mechanizmus által létrehozott terhelés jellegétől függően választják meg. Ha a terhelés egyenletes, ami a szivattyúk, ventilátorok hajtásában történik, akkor a motort a terheléssel megegyező névleges teljesítménnyel veszik fel.
Azonban sokkal gyakrabban a motor terhelési üteme egyenetlen: a terhelés növekedése felváltva csökken, egészen alapjáratig. Ezekben az esetekben a motort a maximális terhelésnél kisebb névleges teljesítménnyel választják ki, mivel csökkentett terhelés (vagy fékezés) időszakában a motor lehűl.
Módszereket dolgoztak ki a motor teljesítményének terhelési ütemtervének megfelelő kiválasztására, pl. a meghajtó mechanizmus működési módjával. Ezeket speciális útmutatók vázolják.
Elektromos motorok kiválasztása különböző típusú terhelésű és üzemmódú berendezésekhez
Az elektromos berendezések kiválasztása a műszaki jellemzők szerint