Каковы основные требования к выбору двигателя (Один)?

07/08/2019

Во-первых, тип нагрузки

Двигатель может быть просто разделен на двигатель постоянного тока и двигатель переменного тока, а переменный ток разделен на синхронный двигатель и асинхронный двигатель.

1, двигатель постоянного тока

Преимущество двигателя постоянного тока заключается в том, что его можно легко отрегулировать путем изменения напряжения и обеспечить большой крутящий момент. Подходит для нагрузок, требующих частой регулировки скорости, таких как прокатные станы на сталелитейных заводах, подъемники в шахтах и т. Д. Но теперь, с развитием технологии преобразования частоты, двигатели переменного тока также могут регулировать скорость, изменяя частоту. Однако, хотя цена двигателя инвертора не намного дороже, чем обычного двигателя, цена инвертора занимает основную часть всего комплекта оборудования, поэтому двигатель постоянного тока имеет еще одно преимущество, заключающееся в его дешевизне.
Недостаток двигателя постоянного тока состоит в том, что конструкция является сложной, и любое устройство, если конструкция является сложной, неизбежно приведет к увеличению частоты отказов. По сравнению с двигателями переменного тока в двигатели постоянного тока добавлены контактные кольца, щетки и коммутаторы в дополнение к сложным обмоткам (обмотки возбуждения, обмотки коммутационного полюса, компенсирующие обмотки, обмотки якоря). Высокие требования не только к производственным процессам, но и к более поздним затратам на техническое обслуживание. Поэтому двигатели постоянного тока находятся в затруднительном положении в промышленных приложениях, которые постепенно снижаются, но все еще используются в течение переходного периода.

2, асинхронный двигатель

Преимуществами асинхронного двигателя являются простота конструкции, стабильная производительность, удобство обслуживания и низкая цена. И производственный процесс также самый простой. Я слышал от старых техников в мастерской, что рабочее время сборки двигателя постоянного тока может составлять два синхронных двигателя или четыре асинхронных двигателя почти одинаковой мощности. Поэтому асинхронные двигатели являются наиболее широко используемыми в промышленности.

Асинхронные двигатели далее делятся на короткозамкнутые двигатели и двигатели намоточного типа, разница заключается в роторе. Ротор двигателя с короткозамкнутым ротором выполнен из металлических полос, изготовленных из меди или алюминия. Цены на алюминий относительно низкие, и Китай также является большой страной алюминиевой руды, и он широко используется в местах, где спрос не высок. Но механические и электрические свойства меди лучше, чем у алюминия, и большинство контактов у меня соприкасалось с медными роторами. После того как электродвигатель с короткозамкнутым ротором решает проблему прерывистости процесса, надежность значительно превосходит двигатель обмоточного ротора. Недостаток заключается в том, что металлический ротор имеет небольшой крутящий момент, полученный путем обрезания линии магнитной индукции в магнитном поле вращающегося статора, и пусковой ток велик, а нагрузка, требующая большого пускового крутящего момента, затруднена. Хотя больший крутящий момент может быть получен путем увеличения длины сердечника двигателя, сила очень ограничена. Двигатель намоточного типа подает питание на обмотки ротора через контактное кольцо при запуске, образуя магнитное поле ротора, которое движется относительно вращающегося магнитного поля статора, таким образом, получая больший крутящий момент. А в процессе запуска сопротивление воды включается последовательно для уменьшения пускового тока, а сопротивление воды контролируется зрелым электронным устройством управления для изменения значения сопротивления в процессе запуска. Подходит для таких нагрузок, как прокатные станы и подъемники. Поскольку асинхронный двигатель намоточного типа добавляет контактное кольцо, водонепроницаемость и тому подобное к двигателю короткозамкнутого типа, общая стоимость оборудования повышается. По сравнению с двигателем постоянного тока диапазон регулирования скорости относительно узок, а крутящий момент относительно невелик, и соответствующее значение также мало.

Однако асинхронный двигатель создает вращающееся магнитное поле путем подачи питания на обмотку статора, и обмотка принадлежит индуктивному компоненту без выполнения работы. Реактивная мощность поглощается электрической сетью, что оказывает большое влияние на электрическую сеть. Интуитивно понятный опыт Когда к сети подключено мощное индуктивное электрическое устройство, напряжение в сети падает, а яркость лампы уменьшается. Поэтому у бюро по электроснабжению есть ограничения на использование асинхронных двигателей, это место, которое должны учитывать многие заводы. Некоторые крупные потребители электроэнергии, такие как сталелитейные заводы и алюминиевые заводы, решили создать свои собственные электростанции, чтобы сформировать собственные независимые электрические сети, чтобы уменьшить ограничения на использование асинхронных двигателей. Следовательно, если асинхронный двигатель должен использоваться для нагрузки большой мощности, он должен быть оснащен устройством компенсации реактивной мощности, и синхронный двигатель может подавать реактивную мощность в сеть через устройство возбуждения. Чем больше мощность, тем более очевидно преимущество синхронного двигателя, поэтому генерируется синхронизация. Этап электродвигателя.

3, синхронный двигатель

Преимущество синхронного двигателя состоит в том, что он может компенсировать реактивную мощность в дополнение к состоянию с чрезмерным возбуждением. Он также включает 1) скорость синхронного двигателя строго следует n = 60f / p, что позволяет точно контролировать скорость; 2) стабильность работы высока, когда напряжение сети внезапно падает, его система возбуждения, как правило, вызывает возбуждение для обеспечения стабильной работы двигателя, в то время как крутящий момент асинхронного двигателя (пропорциональный квадрату напряжения) значительно падает; 3) перегрузочная способность больше, чем у соответствующего асинхронного двигателя; 4) высокая эффективность работы, особенно тихоходного синхронного двигателя.

Синхронный двигатель не может быть запущен напрямую и требует асинхронного запуска или запуска с переменной частотой. Асинхронный запуск означает, что синхронный двигатель оснащен пусковой обмоткой, подобной обмотке клетки асинхронного двигателя на роторе. В цепи возбуждения дополнительное сопротивление, примерно в 10 раз превышающее сопротивление обмотки возбуждения, соединено последовательно, образуя замкнутый контур, и статор синхронного двигателя подключен напрямую. Энергосистема запускается асинхронным двигателем. Когда скорость достигает подсинхронной скорости (95%), режим запуска дополнительного резистора удаляется; начало преобразования частоты не повторяется. Одним из недостатков синхронных двигателей является необходимость добавления дополнительного оборудования для запуска.

Синхронный двигатель управляется током возбуждения. Если возбуждение отсутствует, двигатель асинхронный. Возбуждение - это система постоянного тока, применяемая к ротору. Его скорость вращения и полярность соответствуют статору. Если есть проблема с возбуждением, двигатель потеряет свой шаг, и регулировка не вызовет защиту от отключения двигателя по причине «возбуждения». Следовательно, второй недостаток синхронного двигателя состоит в том, что ему необходимо увеличить устройство возбуждения. Первоначально он поставлялся напрямую от машины постоянного тока, а теперь он в основном от тиристора. Тем не менее старая поговорка гласит: чем сложнее структура, чем больше оборудования, тем больше точек неисправности, тем выше частота отказов.

В соответствии с эксплуатационными характеристиками синхронных двигателей их применение в основном относится к нагрузкам, таким как подъемники, мельницы, вентиляторы, компрессоры, прокатные станы и насосы.

Таким образом, принцип выбора двигателя заключается в том, что производительность двигателя соответствует требованиям производственного оборудования, и предпочтительным является двигатель с простой конструкцией, низкой ценой, надежной работой и удобным обслуживанием. В этом отношении двигатель переменного тока превосходит двигатель постоянного тока, а асинхронный двигатель переменного тока превосходит синхронный двигатель переменного тока. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором превосходит асинхронный двигатель намоточного типа.

Для непрерывной работы производственного оборудования без особых требований к запуску и торможению предпочтителен обычный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который широко используется в машинах, насосах и вентиляторах.

Частые пуски и торможения требуются, поэтому необходимо использовать производственные машины с большим пусковым и тормозным моментом, такие как мостовые краны, шахтные подъемники, воздушные компрессоры, необратимые прокатные станы и т. Д., А также намотанные асинхронные двигатели.

Там, где не требуется регулирование скорости, если скорость постоянна или требуется повысить коэффициент мощности, следует использовать синхронные двигатели, такие как насосы средней и большой производительности, воздушные компрессоры, подъемники, мельницы и т. Д.

Для производственных машин с диапазоном регулирования скорости 1: 3 или выше, а также с непрерывным стабильным и плавным регулированием скорости лучше использовать двигатель постоянного тока с раздельным возбуждением или асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором или синхронный двигатель с регулированием скорости с переменной частотой, такой как большой прецизионный станок, строгальный станок, прокатные станы, подъемники и т. д.

Требуется изготовить машину с большим пусковым моментом и мягкими механическими характеристиками, используя двигатели постоянного тока с последовательным или сложным возбуждением, такие как электромобили, электромобили, тяжелые краны и т. Д.