Sammenligning av forskjellige typer elektriske motorer (hva er forskjellen), egenskaper, fordeler og ulemper, egenskaper ved deres bruk
Designmulighetene til elektriske motorer garanterer oppfyllelse av ulike krav - når det gjelder kraft, mekaniske egenskaper og ytre arbeidsforhold. Dette gjør det mulig for den elektrotekniske industrien å produsere spesialiserte serier av motorer beregnet for visse bransjer, som mest samsvarer med driftsmåten til disse arbeidsmaskinene.
Valget av en elektrisk motor begynner med valget av motortypen som tilsvarer de mekaniske egenskapene til driftsmodusen til drivmekanismen, under hensyntagen til de økonomiske egenskapene til de forskjellige typene: pris, effektivitet, cos phi.
Den elektriske industrien produserer følgende typer elektriske motorer:
Asynkrone trefasede ekorn-burmotorer
Av alle typer elektriske motorer er de de enkleste i design, mekanisk pålitelige, enkle å betjene og kontrollere, og de billigste. Den mekaniske karakteristikken er «stiv»: hastigheten endres lite ved alle belastningsverdier.Stor startstrøm (5-7 ganger nominell). Å kontrollere turtallet er vanskelig og har nesten aldri vært gjort før.
Det produseres flerhastighets elektriske motorer, som brukes i drivverk til metallskjæremaskiner og ulike enheter som ikke har spesielle enheter for å endre hastigheten. De er produsert med en ekorn-burrotor, to, tre og fire hastigheter, med bytte av antall poler på statorviklingen.
Den største ulempen med asynkrone elektriske motorer er Maktfaktor (cos phi) er alltid merkbart mindre enn én, spesielt under belastning.
For øyeblikket løses problemene knyttet til en stor startstrøm av asynkrone trefasede elektriske motorer med hjelpmyke forretter (mykstartere), og hastighetskontrollproblemer løses ved å koble elektriske motorer gjennomfrekvensomformere.
Fordelene med asynkrone elektriske motorer, som har gitt en så bred og utbredt anvendelse, er som følger:
-
høye økonomiske resultater. Effektiviteten til elektriske motorer for massebruk er i området 0,8-7-0,9, for store maskiner - opptil 0,95 og mer;
-
enkel design, mekanisk pålitelighet, enkel administrasjon;
-
muligheten for utgivelse til enhver praktisk nødvendig kapasitet;
-
enkel anvendelighet av motorens strukturelle former for driftsforhold: ved høye temperaturer, utendørs installasjon og eksponering for ulike klimatiske faktorer, i nærvær av støv eller høy luftfuktighet, under eksplosive forhold, etc.
-
enkelhet med automatisk kontroll, både som en enkelt arbeidsmaskin og en gruppe av dem koblet sammen av en enkelt produksjonsprosess.
Asynkrone trefase elektriske motorer med sleperinger og reostatstart
Sammenlignet med en kortslutning — større kompleksitet av kontroller og høye kostnader. Resten av egenskapene er de samme som for asynkrone trefasede elektriske motorer med ekorn-burrotor.
Asynkrone enfase elektriske motorer
Sammenlignet med trefase - lavere effektivitet, lavere cos phi. De produseres bare i små enhetskapasiteter.
Enheten og prinsippet for drift av asynkrone elektriske motorer
Flerhastighetsmotorer og deres bruk
Synkronmotorer
Strukturelt mer kompleks og dyrere enn asynkron; vanskeligere å håndtere. Effektiviteten er betydelig høyere enn for asynkrone. Omdreiningene avhenger bare av frekvensen til strømmen og ved en konstant frekvens er strengt uendret for alle belastninger. Hastighetskontroll gjelder ikke. Den største fordelen er muligheten til å jobbe med cos phi = 1 og i kapasitiv modus. De produseres og brukes hovedsakelig i enhetskapasiteter over 100 kW.
Hvordan skille en synkronmotor fra en induksjonsmotor
Metoder og ordninger for start av synkronmotorer
AC motorer
Den største fordelen er god fartskontroll. Strukturelt kompleks. Tilstedeværelsen av en samler og børster påvirker påliteligheten til den elektriske motoren og krever spesielt vedlikehold.
Elektriske motorer med likestrøm, serie, parallell og blandet eksitasjon
Strukturelt er det mye mer komplekst og mye dyrere enn asynkront. De er vanskeligere å kontrollere og krever konstant operativ tilsyn. Den største fordelen er den enkle muligheten til jevn og i et ganske bredt spekter av hastighetskontroll.
De mekaniske egenskapene til seriemotorer er «myke»: hastigheten endres veldig følsomt med belastningen, hastigheten til shuntmotoren endres lite med belastningssvingninger.
En vanlig ulempe med DC-motorer er behovet for ytterligere enheter for å oppnå likestrøm (magnetiske forsterkere, tyristorspenningsregulatorer, etc.).
Enheten og prinsippet for drift av moderne børsteløse DC-motorer
Elektriske motorer for automatiske kontrollsystemer: trinnmotorer og servo.
Hva er forskjellen mellom en servomotor og en trinnmotor
Innenfor den valgte typen er motoren valgt for nødvendig rotasjonshastighet og nødvendig effekt.
Riktig valg av motor fra et kraftsynspunkt er veldig viktig, og påvirker de økonomiske indikatorene og produktiviteten til arbeidsmaskinene betydelig.
Resultatet av å overvurdere den installerte effekten til motorer vil være drift med reduserte virkningsgradsverdier, og for AC-induksjonsmotorer med reduserte cos phi-verdier vil i tillegg kapitalinvesteringer for elektrisk utstyr bli overvurdert.
Å undervurdere kraften vil uunngåelig føre til at motoren vil overopphetes og raskt mislykkes.
Jo større belastningen på motoren er, desto større varmemengde genereres i bilen, det vil si jo høyere temperatur vil den sette seg ved. termisk likevekt.
I utformingen av elektriske maskiner er det mest temperaturfølsomme elementet som bestemmer lastkapasiteten til maskinen isolasjonen av viklingene.
Alle energitap i motoren - i dens viklinger ("kobbertap"), i magnetiske kretser ("ståltap"), i friksjon av roterende deler mot luft og i lagre, i ventilasjon ("mekaniske tap") omdannes til varme .
I henhold til gjeldende standarder bør oppvarmingstemperaturen til isolasjonsmaterialene som vanligvis brukes til viklinger av elektriske maskiner (isolasjonsmaterialer i klasse A) ikke overstige 95 ° C. Ved denne temperaturen kan motoren fungere pålitelig i omtrent 20 år.
Enhver økning i temperatur over 95 ° C fører til akselerert slitasje på isolasjonen. Dermed, ved en temperatur på 110 ° C, vil levetiden reduseres til 5 år, ved en temperatur på 145 ° C (som kan oppnås ved å øke strømstyrken sammenlignet med den nominelle, med bare 25%), vil isolasjonen ødelegges i 1,5 måneder, og ved en temperatur på 225 ° C (som tilsvarer en økning i strømstyrken med 50%) vil isolasjonen til spolen bli ubrukelig innen 3 timer.
Hva bestemmer levetiden til elektriske motorer
Valget av motor når det gjelder kraft gjøres avhengig av arten av belastningen som skapes av drivmekanismen. Hvis belastningen er jevn, noe som skjer i driften av pumper, vifter, tas motoren med en merkeeffekt lik belastningen.
Men mye oftere er belastningsplanen for motoren ujevn: belastningsøkninger veksler med reduksjoner, til tomgang. I disse tilfellene velges motoren med en merkeeffekt som er lavere enn maksimal belastning, fordi i perioder med redusert belastning (eller bremsing) vil motoren kjøle seg ned.
Det er utviklet metoder for å velge motoreffekt i henhold til dens belastningsplan, dvs. med driftsmodusen til drivmekanismen. Disse er skissert i spesielle veiledninger.
Utvalg av elektriske motorer for utstyr med ulike typer belastning og driftsmoduser