Primerjava različnih vrst elektromotorjev (kakšna je razlika), značilnosti, prednosti in slabosti, značilnosti njihove uporabe

Konstrukcijske možnosti elektromotorjev zagotavljajo izpolnjevanje različnih zahtev — glede moči, mehanskih lastnosti in zunanjih delovnih pogojev. To elektrotehnični industriji omogoča proizvodnjo specializiranih serij motorjev, namenjenih določenim industrijam, ki kar najbolj ustrezajo načinu delovanja teh delovnih strojev.

Izbira elektromotorja se začne z izbiro vrste motorja, ki ustreza mehanskim značilnostim načina delovanja pogonskega mehanizma, pri čemer se upoštevajo ekonomske značilnosti različnih tipov: cena, učinkovitost, cos phi.

Elektroindustrija proizvaja naslednje vrste elektromotorjev:

Asinhroni trifazni motorji s kletko

Od vseh vrst elektromotorjev so najpreprostejši po zasnovi, mehansko zanesljivi, enostavni za upravljanje in krmiljenje ter najcenejši. Mehanska karakteristika je "toga": hitrost se pri vseh vrednostih obremenitve malo spreminja.Velik začetni tok (5-7-krat nominalni). Nadziranje vrtljajev je težko in skoraj nikoli prej.

Izdelujejo se večhitrostni elektromotorji, ki se uporabljajo v pogonih strojev za rezanje kovin in različnih enot, ki nimajo posebnih naprav za spreminjanje hitrosti. Izdelujejo se z rotorjem s kletko, dve, tri in štiri hitrosti, s preklapljanjem števila polov statorskega navitja.

Glavna pomanjkljivost asinhronih elektromotorjev je Faktor moči (cos phi) je vedno opazno manjši od ena, zlasti pod obremenitvijo.

Trenutno se težave, povezane z velikim zagonskim tokom asinhronih trifaznih elektromotorjev, rešujejo s pomočjomehki zaganjalniki (mehki zaganjalniki), težave s krmiljenjem vrtljajev pa rešujemo s povezovanjem elektromotorjev prekofrekvenčni pretvorniki.

Prednosti asinhronih elektromotorjev, ki so zagotovili tako široko in razširjeno uporabo, so naslednje:

• visoke gospodarske rezultate. Učinkovitost elektromotorjev za množično uporabo je v območju 0,8-7-0,9, za velike stroje - do 0,95 in več;

• enostavnost oblikovanja, mehanska zanesljivost, enostavnost upravljanja;

• možnost sprostitve do katere koli praktično potrebne zmogljivosti;

• enostavna uporabnost strukturnih oblik motorja v pogojih delovanja: pri povišanih temperaturah, zunanji postavitvi in ​​izpostavljenosti različnim klimatskim dejavnikom, v prisotnosti prahu ali visoke vlažnosti, v eksplozivnih pogojih itd.

• enostavnost avtomatskega krmiljenja, tako enega samega delovnega stroja kot skupine le-teh, ki jih povezuje enoten proizvodni proces.

Asinhroni trifazni elektromotorji z drsnimi obroči in reostatskim zagonom

V primerjavi s kratkim stikom - večja zapletenost krmiljenja in visoki stroški. Ostale lastnosti so enake kot pri asinhronih trifaznih elektromotorjih z rotorjem s kletko.

Asinhroni enofazni elektromotorji

V primerjavi s trifaznim — nižja učinkovitost, nižji cos phi. Proizvajajo se le v majhnih enotah.

Naprava in princip delovanja asinhronih elektromotorjev

Vrste asinhronih motorjev

Večhitrostni motorji in njihova uporaba

Sinhroni motorji

Strukturno bolj zapleten in dražji od asinhronega; težje upravljati. Učinkovitost je bistveno višja kot pri asinhronih. Obrati so odvisni samo od frekvence toka in so pri konstantni frekvenci strogo nespremenjeni za vse obremenitve. Nadzor hitrosti ne velja. Glavna prednost je možnost dela s cos phi = 1 in v kapacitivnem načinu. Proizvajajo in uporabljajo se predvsem v enotah z močjo nad 100 kW.

Kako razlikovati sinhroni motor od indukcijskega motorja

Metode in sheme zagona sinhronskih motorjev

AC motorji

Glavna prednost je dober nadzor hitrosti. Strukturno kompleksen. Prisotnost zbiralnika in ščetk vpliva na zanesljivost elektromotorja in zahteva njihovo posebno vzdrževanje.

Elektromotorji z enosmernim, zaporednim, vzporednim in mešanim vzbujanjem

Strukturno je veliko bolj zapleten in veliko dražji od asinhronega. Težje jih je nadzorovati in zahtevajo stalen operativni nadzor. Glavna prednost je enostavna sposobnost gladkega in v precej širokem razponu nadzora hitrosti.

Mehanske lastnosti serijskih motorjev so "mehke": hitrost se zelo občutljivo spreminja z obremenitvijo, hitrost ranžirnega motorja se malo spreminja z nihanjem obremenitve.

Pogosta pomanjkljivost enosmernih motorjev je potreba po dodatnih napravah za pridobivanje enosmernega toka (magnetni ojačevalniki, tiristorski regulatorji napetosti itd.).

Naprava enosmernega motorja

Naprava in princip delovanja sodobnih brezkrtačnih enosmernih motorjev

Elektromotorji avtomatskih krmilnih sistemov: koračni motorji in servo.

Kakšna je razlika med servo pogonom in koračnim motorjem

Metode servo krmiljenja

Znotraj izbranega tipa se izbere motor za zahtevano hitrost vrtenja in zahtevano moč.

Zelo pomembna je prava izbira motorja z vidika moči, ki pomembno vpliva na ekonomske kazalce in produktivnost delovnih strojev.

Posledica precenjevanja instalirane moči motorjev bo delovanje z zmanjšanimi vrednostmi izkoristka, pri AC indukcijskih motorjih z zmanjšanimi vrednostmi cos phi pa bodo poleg tega precenjene tudi investicije v električno opremo.

Podcenjevanje moči bo neizogibno vodilo do dejstva, da se bo motor pregrel in hitro odpovedal.

Večja kot je obremenitev motorja, večja je količina toplote, ki se ustvari v avtomobilu, kar pomeni, da se bo pri višji temperaturi ustalila toplotno ravnotežje.

Pri načrtovanju električnih strojev je temperaturno najbolj občutljiv element, ki določa nosilnost stroja, izolacija navitij.

Vse izgube energije v motorju - v njegovih navitjih ("izgube bakra"), v magnetnih tokokrogih ("izgube jekla"), pri trenju vrtečih se delov ob zraku in v ležajih, pri prezračevanju ("mehanske izgube") se pretvorijo v toploto. .

V skladu z veljavnimi standardi temperatura segrevanja izolacijskih materialov, ki se običajno uporabljajo za navitja električnih strojev (izolacijski materiali razreda A), ne sme preseči 95 ° C. Pri tej temperaturi lahko motor zanesljivo deluje približno 20 let.

Vsako povišanje temperature nad 95 °C povzroči pospešeno obrabo izolacije. Tako se bo pri temperaturi 110 ° C življenjska doba zmanjšala na 5 let, pri temperaturi 145 ° C (kar je mogoče doseči s povečanjem tokovne moči v primerjavi z nominalno le za 25%) bo izolacija uničiti 1,5 meseca in pri temperaturi 225 ° C (kar ustreza povečanju tokovne moči za 50%) bo izolacija tuljave postala neuporabna v 3 urah.

Kaj določa življenjsko dobo elektromotorjev

Izbira motorja glede na moč je odvisna od narave obremenitve, ki jo ustvari pogonski mehanizem. Če je obremenitev enakomerna, kar se zgodi pri pogonu črpalk, ventilatorjev, se motor vzame z nazivno močjo, ki je enaka obremenitvi.

Vendar pa je veliko pogosteje razpored obremenitve motorja neenakomeren: povečanja obremenitve se izmenjujejo z zmanjšanji, vse do prostega teka. V teh primerih je motor izbran z nazivno močjo, nižjo od maksimalne obremenitve, ker se bo v obdobjih zmanjšane obremenitve (ali zaviranja) motor ohladil.

Razvite so bile metode za izbiro moči motorja v skladu z njegovim razporedom obremenitev, tj. z načinom delovanja pogonskega mehanizma. Ti so opisani v posebnih navodilih.

Izbira elektromotorjev za opremo z različnimi vrstami obremenitve in načini delovanja

Izbira električne opreme glede na tehnične značilnosti

Izbira sheme povezovanja faz elektromotorja - povezovanje navitij z zvezdo in trikotnikom