Perbandingan pelbagai jenis motor elektrik (apakah perbezaannya), ciri, kelebihan dan kekurangan, ciri penggunaannya

Kemungkinan reka bentuk motor elektrik menjamin pemenuhan pelbagai keperluan — dari segi kuasa, ciri mekanikal dan keadaan kerja luaran. Ini membolehkan industri elektroteknikal menghasilkan siri motor khusus yang ditujukan untuk industri tertentu, paling sepadan sepenuhnya dengan mod operasi mesin kerja ini.

Pemilihan motor elektrik bermula dengan pemilihan jenis motor yang sepadan dengan ciri-ciri mekanikal mod pengendalian mekanisme pemacu, dengan mengambil kira ciri ekonomi jenis yang berbeza: harga, kecekapan, cos phi.

Industri elektrik menghasilkan jenis motor elektrik berikut:

Motor sangkar tupai tiga fasa tak segerak

Daripada semua jenis motor elektrik, ia adalah yang paling mudah dalam reka bentuk, boleh dipercayai secara mekanikal, mudah dikendalikan dan dikawal, dan paling murah. Ciri mekanikal adalah «tegar»: kelajuan berubah sedikit pada semua nilai beban.Arus permulaan yang besar (5-7 kali nominal). Mengawal putaran adalah sukar dan hampir tidak pernah dilakukan sebelum ini.

Motor elektrik pelbagai kelajuan dihasilkan, yang digunakan dalam pemacu mesin pemotong logam dan pelbagai unit yang tidak mempunyai peranti khas untuk menukar kelajuan. Ia dihasilkan dengan rotor sangkar tupai, dua, tiga dan empat kelajuan, dengan menukar bilangan kutub belitan stator.

Kelemahan utama motor elektrik tak segerak ialah Faktor kuasa (cos phi) sentiasa ketara kurang daripada satu, terutamanya di bawah beban.

Pada masa ini, masalah yang berkaitan dengan arus permulaan yang besar bagi motor elektrik tiga fasa tak segerak diselesaikan dengan bantuanpermulaan yang lembut (pemula lembut), dan masalah kawalan kelajuan diselesaikan dengan menyambungkan motor elektrik melaluinyapenukar frekuensi.

Kelebihan motor elektrik tak segerak, yang telah menyediakan aplikasi yang begitu luas dan meluas, adalah seperti berikut:

• hasil ekonomi yang tinggi. Kecekapan motor elektrik untuk kegunaan besar-besaran adalah dalam julat 0.8-7-0.9, untuk mesin besar - sehingga 0.95 dan lebih;

• kesederhanaan reka bentuk, kebolehpercayaan mekanikal, kemudahan pengurusan;

• kemungkinan pelepasan kepada mana-mana kapasiti yang diperlukan secara praktikal;

• kebolehgunaan mudah bentuk struktur enjin kepada keadaan operasi: pada suhu tinggi, pemasangan luar dan pendedahan kepada pelbagai faktor iklim, dengan kehadiran habuk atau kelembapan yang tinggi, dalam keadaan meletup, dsb.

• kesederhanaan kawalan automatik, kedua-duanya sebagai mesin kerja tunggal dan sekumpulan daripadanya disambungkan oleh satu proses pengeluaran.

Motor elektrik tiga fasa tak segerak dengan gelang gelincir dan dimulakan reostat

Berbanding dengan litar pintas — kawalan yang lebih kompleks dan kos yang tinggi. Ciri-ciri selebihnya adalah sama seperti untuk motor elektrik tiga fasa tak segerak dengan rotor sangkar tupai.

Motor elektrik fasa tunggal tak segerak

Berbanding dengan tiga fasa — kecekapan yang lebih rendah, cos phi yang lebih rendah. Mereka dihasilkan hanya dalam kapasiti unit kecil.

Peranti dan prinsip pengendalian motor elektrik tak segerak

Jenis motor tak segerak

Motor pelbagai kelajuan dan penggunaannya

Motor segerak

Secara strukturnya lebih kompleks dan lebih mahal daripada tak segerak; lebih sukar untuk diuruskan. Kecekapan adalah jauh lebih tinggi daripada kecekapan tak segerak. Putaran hanya bergantung pada frekuensi arus dan pada frekuensi malar tidak berubah sama sekali untuk semua beban. Kawalan kelajuan tidak terpakai. Kelebihan utama ialah kemungkinan untuk bekerja dengan cos phi = 1 dan dalam mod kapasitif. Ia dihasilkan dan digunakan terutamanya dalam kapasiti unit melebihi 100 kW.

Bagaimana untuk membezakan motor segerak daripada motor aruhan

Kaedah dan skema untuk memulakan motor segerak

Motor AC

Kelebihan utama adalah kawalan kelajuan yang baik. Kompleks struktur. Kehadiran pengumpul dan berus menjejaskan kebolehpercayaan motor elektrik dan memerlukan penyelenggaraan khasnya.

Motor elektrik dengan arus terus, siri, selari dan pengujaan bercampur

Dari segi struktur, ia jauh lebih kompleks dan lebih mahal daripada tak segerak. Mereka lebih sukar dikawal dan memerlukan penyeliaan operasi yang berterusan. Kelebihan utama adalah keupayaan mudah untuk lancar dan dalam julat kawalan kelajuan yang agak luas.

Ciri-ciri mekanikal motor siri adalah «lembut»: kelajuan berubah dengan sangat sensitif dengan beban, kelajuan motor shunt berubah sedikit dengan turun naik beban.

Kelemahan biasa motor DC ialah keperluan untuk peranti tambahan untuk mendapatkan arus terus (penguat magnet, pengawal selia voltan thyristor, dll.).

Peranti motor DC

Peranti dan prinsip operasi motor DC tanpa berus moden

Motor elektrik sistem kawalan automatik: motor stepper dan servo.

Apakah perbezaan antara pemacu servo dan motor stepper

Kaedah kawalan servo

Dalam jenis yang dipilih, motor dipilih untuk kelajuan putaran yang diperlukan dan kuasa yang diperlukan.

Pilihan enjin yang tepat dari sudut kuasa adalah sangat penting, dengan ketara mempengaruhi penunjuk ekonomi dan produktiviti mesin yang berfungsi.

Hasil daripada melebihkan kuasa dipasang motor akan menjadi operasi dengan nilai kecekapan yang dikurangkan, dan untuk motor aruhan AC dengan nilai cos phi yang dikurangkan, di samping itu, pelaburan modal untuk peralatan elektrik akan dianggarkan terlalu tinggi.

Meremehkan kuasa pasti akan membawa kepada fakta bahawa enjin akan menjadi terlalu panas dan cepat gagal.

Semakin besar beban pada enjin, semakin besar jumlah haba yang dihasilkan dalam kereta, bermakna semakin tinggi suhu di mana ia akan mendap keseimbangan haba.

Dalam reka bentuk mesin elektrik, unsur paling sensitif suhu yang menentukan kapasiti beban mesin ialah penebat belitan.

Semua kehilangan tenaga dalam motor — dalam belitannya ("kehilangan tembaga"), dalam litar magnetik ("kehilangan keluli"), dalam geseran bahagian berputar terhadap udara dan dalam galas, dalam pengudaraan ("kehilangan mekanikal") ditukar kepada haba .

Mengikut piawaian semasa, suhu pemanasan bahan penebat yang biasa digunakan untuk penggulungan mesin elektrik (bahan penebat kelas A) tidak boleh melebihi 95 ° C. Pada suhu ini, motor boleh beroperasi dengan pasti selama kira-kira 20 tahun.

Sebarang peningkatan suhu melebihi 95 ° C membawa kepada haus penebat yang dipercepatkan. Oleh itu, pada suhu 110 ° C, hayat perkhidmatan akan berkurangan kepada 5 tahun, pada suhu 145 ° C (yang boleh dicapai dengan meningkatkan kekuatan semasa berbanding dengan nominal, dengan hanya 25%), penebat akan dimusnahkan selama 1.5 bulan, dan pada suhu 225 ° C (yang sepadan dengan peningkatan kekuatan semasa sebanyak 50%) penebat gegelung akan menjadi tidak dapat digunakan dalam masa 3 jam.

Apa yang menentukan hayat perkhidmatan motor elektrik

Pilihan motor dari segi kuasa dibuat bergantung pada sifat beban yang dicipta oleh mekanisme pemacu. Jika beban adalah seragam, yang berlaku dalam pemacu pam, kipas, motor diambil dengan kuasa undian yang sama dengan beban.

Walau bagaimanapun, lebih kerap, jadual beban enjin tidak sekata: beban meningkat secara bergantian dengan penurunan, sehingga melahu. Dalam kes ini, motor dipilih dengan kuasa undian yang lebih rendah daripada beban maksimum, kerana semasa tempoh beban berkurangan (atau brek) motor akan menjadi sejuk.

Kaedah telah dibangunkan untuk memilih kuasa enjin mengikut jadual bebannya, i.e. dengan mod operasi mekanisme pemacu. Ini digariskan dalam panduan khas.

Pemilihan motor elektrik untuk peralatan dengan pelbagai jenis beban dan mod operasi

Pemilihan peralatan elektrik mengikut ciri teknikal

Pilihan skema sambungan fasa motor elektrik — menyambungkan belitan dengan bintang dan delta