Dažādu veidu elektromotoru salīdzinājums (kāda ir atšķirība), īpašības, priekšrocības un trūkumi, to izmantošanas īpašības

Elektromotoru konstrukcijas iespējas garantē dažādu prasību izpildi — jaudas, mehānisko īpašību un ārējo darba apstākļu ziņā. Tas ļauj elektrotehniskajai rūpniecībai ražot specializētas motoru sērijas, kas paredzētas noteiktām nozarēm, kas pilnībā atbilst šo darba mašīnu darbības režīmam.

Elektromotora izvēle sākas ar tāda motora veida izvēli, kas atbilst piedziņas mehānisma darbības režīma mehāniskajām īpašībām, ņemot vērā dažādu tipu ekonomiskās īpašības: cenu, efektivitāti, cos phi.

Elektriskā rūpniecība ražo šādus elektromotoru veidus:

Asinhronie trīsfāzu vāveres korpusa motori

No visiem elektromotoru veidiem tie ir visvienkāršākā dizaina, mehāniski uzticami, viegli darbināmi un vadāmi, kā arī lētākie. Mehāniskais raksturlielums ir "stingrs": ātrums maz mainās pie visām slodzes vērtībām.Liela starta strāva (5-7 reizes nominālā). Apgriezienu kontrole ir sarežģīta un gandrīz nekad agrāk nav darīts.

Tiek ražoti daudzpakāpju elektromotori, kurus izmanto metāla griešanas mašīnu un dažādu agregātu piedziņās, kurām nav speciālu ierīču ātruma maiņai. Tie tiek ražoti ar vāveres sprostu rotoru, diviem, trīs un četriem ātrumiem, mainot statora tinuma polu skaitu.

Galvenais asinhrono elektromotoru trūkums ir Spēka faktors (cos phi) vienmēr ir ievērojami mazāks par vienu, it īpaši zem slodzes.

Šobrīd ar palīdzību tiek atrisinātas problēmas, kas saistītas ar asinhrono trīsfāzu elektromotoru lielu palaišanas strāvumīkstie starteri (mīkstie starteri), un ātruma kontroles problēmas tiek atrisinātas, pieslēdzot elektromotorus caurifrekvences pārveidotāji.

Asinhrono elektromotoru priekšrocības, kas ir nodrošinājušas tik plašu un plašu pielietojumu, ir šādas:

• augsti ekonomiskie rezultāti. Masveida lietošanai paredzēto elektromotoru efektivitāte ir robežās no 0,8-7-0,9, lielām mašīnām - līdz 0,95 un vairāk;

• dizaina vienkāršība, mehāniskā uzticamība, vadības vienkāršība;

• iespēja atbrīvot jebkuru praktiski nepieciešamo jaudu;

• dzinēja strukturālo formu viegla pielietojamība ekspluatācijas apstākļos: paaugstinātā temperatūrā, uzstādot ārpus telpām un dažādu klimatisko faktoru ietekmē, putekļu vai augsta mitruma klātbūtnē, sprādzienbīstamos apstākļos utt.

• automātiskās vadības vienkāršība gan kā viena darba iekārta, gan to grupa, kas savienota ar vienu ražošanas procesu.

Asinhronie trīsfāzu elektromotori ar slīdgredzeniem un reostata palaišanu

Salīdzinājumā ar īssavienojumu — lielāka vadības ierīču sarežģītība un augstas izmaksas. Pārējie raksturlielumi ir tādi paši kā asinhroniem trīsfāzu elektromotoriem ar vāveres būra rotoru.

Asinhronie vienfāzes elektromotori

Salīdzinot ar trīsfāzu — zemāka efektivitāte, zemāka cos phi. Tos ražo tikai nelielās vienību ietilpībās.

Asinhrono elektromotoru ierīce un darbības princips

Asinhrono motoru veidi

Vairāku ātrumu motori un to izmantošana

Sinhronie motori

Strukturāli sarežģītāks un dārgāks nekā asinhronais; grūtāk pārvaldīt. Efektivitāte ir ievērojami augstāka nekā asinhronajiem. Apgriezieni ir atkarīgi tikai no strāvas frekvences un nemainīgā frekvencē ir stingri nemainīgi visām slodzēm. Ātruma kontrole netiek piemērota. Galvenā priekšrocība ir iespēja strādāt ar cos phi = 1 un kapacitatīvā režīmā. Tos ražo un izmanto galvenokārt ar jaudu virs 100 kW.

Kā atšķirt sinhrono motoru no indukcijas motora

Sinhrono motoru palaišanas metodes un shēmas

Maiņstrāvas motori

Galvenā priekšrocība ir laba ātruma kontrole. Strukturāli sarežģīti. Kolektora un suku klātbūtne ietekmē elektromotora uzticamību un prasa to īpašu apkopi.

Elektromotori ar līdzstrāvu, virknes, paralēlu un jauktu ierosmi

Strukturāli tas ir daudz sarežģītāks un daudz dārgāks nekā asinhronais. Tos ir grūtāk kontrolēt, un tiem nepieciešama pastāvīga darbības uzraudzība. Galvenā priekšrocība ir viegla iespēja vienmērīgi un diezgan plašā ātruma kontroles diapazonā.

Sērijveida motoru mehāniskie raksturlielumi ir «mīksti»: ātrums mainās ļoti jutīgi līdz ar slodzi, šunta motora ātrums mainās maz ar slodzes svārstībām.

Līdzstrāvas motoru izplatīts trūkums ir nepieciešamība pēc papildu ierīcēm līdzstrāvas iegūšanai (magnētiskie pastiprinātāji, tiristoru sprieguma regulatori utt.).

Līdzstrāvas motora ierīce

Mūsdienu bezsuku līdzstrāvas motoru ierīce un darbības princips

Automātiskās vadības sistēmu elektromotori: pakāpju motori un servo.

Kāda ir atšķirība starp servo piedziņu un pakāpju motoru

Servo vadības metodes

Izvēlētā tipa ietvaros motors tiek izvēlēts vajadzīgajam griešanās ātrumam un vajadzīgajai jaudai.

Pareiza dzinēja izvēle no jaudas viedokļa ir ļoti svarīga, būtiski ietekmējot ekonomiskos rādītājus un darba mašīnu produktivitāti.

Motoru uzstādītās jaudas pārvērtēšanas rezultāts būs darbība ar samazinātām lietderības vērtībām, savukārt maiņstrāvas asinhronajiem motoriem ar samazinātām cos phi vērtībām papildus tiks pārvērtēti kapitālieguldījumi elektroiekārtās.

Jaudas nenovērtēšana neizbēgami novedīs pie tā, ka dzinējs pārkarsīs un ātri neizdosies.

Jo lielāka ir dzinēja slodze, jo lielāks ir automašīnā ģenerētais siltuma daudzums, proti, jo augstāka temperatūra, kurā tas nostātos. termiskais līdzsvars.

Elektromašīnu projektēšanā temperatūras jutīgākais elements, kas nosaka iekārtas kravnesību, ir tinumu izolācija.

Visi enerģijas zudumi motorā - tā tinumos ("vara zudumi"), magnētiskajās ķēdēs ("tērauda zudumi"), rotējošo daļu berzē pret gaisu un gultņos, ventilācijā ("mehāniskie zudumi") tiek pārvērsti siltumā. .

Saskaņā ar spēkā esošajiem standartiem izolācijas materiālu sildīšanas temperatūra, ko parasti izmanto elektrisko mašīnu tinumiem (A klases izolācijas materiāli), nedrīkst pārsniegt 95 ° C. Šajā temperatūrā motors var droši darboties aptuveni 20 gadus.

Jebkurš temperatūras paaugstināšanās virs 95 ° C izraisa paātrinātu izolācijas nodilumu. Tādējādi 110 ° C temperatūrā kalpošanas laiks samazināsies līdz 5 gadiem, 145 ° C temperatūrā (ko var panākt, palielinot strāvas stiprumu salīdzinājumā ar nominālo, tikai par 25%), izolācija būs jāiznīcina 1,5 mēnešus, un 225 ° C temperatūrā (kas atbilst strāvas stipruma palielinājumam par 50%) spoles izolācija kļūs nelietojama 3 stundu laikā.

Kas nosaka elektromotoru kalpošanas laiku

Motora izvēle jaudas ziņā tiek veikta atkarībā no piedziņas mehānisma radītās slodzes rakstura. Ja slodze ir vienmērīga, kas notiek sūkņu, ventilatoru piedziņā, motors tiek ņemts ar nominālo jaudu, kas vienāda ar slodzi.

Tomēr daudz biežāk dzinēja slodzes grafiks ir nevienmērīgs: slodzes pieaugums mijas ar samazināšanos līdz tukšgaitā. Šajos gadījumos motors tiek izvēlēts ar nominālo jaudu, kas ir mazāka par maksimālo slodzi, jo samazinātas slodzes (vai bremzēšanas) periodos motors atdziest.

Ir izstrādātas metodes, kā izvēlēties dzinēja jaudu atbilstoši tā slodzes grafikam, t.i. ar piedziņas mehānisma darbības režīmu. Tie ir aprakstīti īpašās rokasgrāmatās.

Elektromotoru izvēle iekārtām ar dažāda veida slodzi un darba režīmiem

Elektroiekārtu izvēle atbilstoši tehniskajiem parametriem

Elektromotora fāžu savienojuma shēmas izvēle - tinumu savienošana ar zvaigzni un trīsstūri