Farklı elektrik motorlarının karşılaştırılması (fark nedir), özellikleri, avantajları ve dezavantajları, kullanımlarının özellikleri
Elektrik motorlarının tasarım olanakları, güç, mekanik özellikler ve harici çalışma koşulları açısından çeşitli gereksinimlerin karşılanmasını garanti eder. Bu, elektroteknik endüstrisinin, belirli endüstrilere yönelik, bu çalışan makinelerin çalışma moduna tam olarak karşılık gelen, özel motor serileri üretmesine izin verir.
Bir elektrik motorunun seçimi, farklı tiplerin ekonomik özelliklerini dikkate alarak tahrik mekanizmasının çalışma modunun mekanik özelliklerine karşılık gelen motor tipinin seçilmesiyle başlar: fiyat, verimlilik, cos phi.
Elektrik endüstrisi aşağıdaki elektrik motoru türlerini üretir:
Asenkron üç fazlı sincap kafesli motorlar
Tüm elektrik motorları türleri arasında tasarım açısından en basit, mekanik olarak güvenilir, çalıştırması ve kontrolü kolay ve en ucuz olanıdır. Mekanik karakteristik "serttir": hız, tüm yük değerlerinde çok az değişir.Büyük başlangıç akımı (nominalin 5-7 katı). Devri kontrol etmek zordur ve daha önce neredeyse hiç yapılmamıştır.
Metal kesme makinelerinin tahriklerinde ve hız değiştirmek için özel cihazları olmayan çeşitli ünitelerde kullanılan çok hızlı elektrik motorları üretilmektedir. Sincap kafesli rotorlu, iki, üç ve dört hızlı, stator sargısının kutup sayısı değiştirilerek üretilirler.
Asenkron elektrik motorlarının ana dezavantajı, Güç faktörü (cos phi), özellikle yük altında, her zaman belirgin şekilde birden daha azdır.
Şu anda, asenkron üç fazlı elektrik motorlarının büyük bir başlangıç akımı ile ilgili problemler, yardımı ile çözülmektedir.yumuşak yol vericiler (yumuşak yolvericiler) ve hız kontrol sorunları, elektrik motorlarının üzerinden bağlanmasıyla çözülür.frekans dönüştürücüler
Bu kadar geniş ve yaygın bir uygulama alanı sağlayan asenkron elektrik motorlarının avantajları şu şekildedir:
-
yüksek ekonomik sonuçlar Toplu kullanım için elektrik motorlarının verimliliği 0,8-7-0,9 aralığındadır, büyük makineler için - 0,95'e kadar ve daha fazlası;
-
tasarım basitliği, mekanik güvenilirlik, yönetim kolaylığı;
-
pratik olarak gerekli herhangi bir kapasiteye serbest bırakma olasılığı;
-
motorun yapısal biçimlerinin çalışma koşullarına kolay uygulanabilirliği: yüksek sıcaklıklarda, açık havada kurulum ve çeşitli iklim faktörlerine maruz kalma, toz veya yüksek nem varlığında, patlayıcı koşullarda vb.
-
hem tek bir çalışan makine hem de tek bir üretim süreciyle birbirine bağlı bir grup olarak otomatik kontrolün basitliği.
Kayar halkalı ve reostatlı marşlı asenkron üç fazlı elektrik motorları
Kısa devre ile karşılaştırıldığında — daha fazla kontrol karmaşıklığı ve yüksek maliyet. Geri kalan özellikler, sincap kafesli rotorlu asenkron üç fazlı elektrik motorları ile aynıdır.
Asenkron tek fazlı elektrik motorları
Üç faza kıyasla — daha düşük verimlilik, daha düşük cos phi. Sadece küçük ünite kapasitelerinde üretilirler.
Asenkron elektrik motorlarının cihazı ve çalışma prensibi
Çok hızlı motorlar ve kullanımları
senkron motorlar
Asenkrondan yapısal olarak daha karmaşık ve daha pahalı; yönetmek daha zor. Verimlilik, asenkron olanlardan önemli ölçüde daha yüksektir. Devirler yalnızca akımın frekansına bağlıdır ve sabit bir frekansta tüm yükler için kesinlikle değişmez. Hız kontrolü uygulanmaz. Başlıca avantajı cos phi = 1 ile ve kapasitif modda çalışabilme imkanıdır. Ağırlıklı olarak 100 kW'ın üzerindeki birim kapasitelerde üretilmekte ve kullanılmaktadır.
Senkron motoru asenkron motordan nasıl ayırt edebilirim?
Senkron motorları çalıştırmak için yöntemler ve şemalar
AC motorlar
Ana avantaj, iyi hız kontrolüdür. Yapısal olarak karmaşık. Bir toplayıcı ve fırçaların varlığı, elektrik motorunun güvenilirliğini etkiler ve özel bakım gerektirir.
Doğru akım, seri, paralel ve karışık tahrikli elektrik motorları
Yapısal olarak, asenkrondan çok daha karmaşık ve çok daha pahalıdır. Kontrol edilmeleri daha zordur ve sürekli operasyonel denetim gerektirirler. Ana avantaj, sorunsuz ve oldukça geniş bir hız kontrolü aralığında kolay kontrol yeteneğidir.
Seri motorların mekanik özellikleri "yumuşaktır": hız yükle birlikte çok hassas bir şekilde değişir, şönt motorun hızı yük dalgalanmalarıyla çok az değişir.
DC motorların ortak bir dezavantajı, doğru akımı elde etmek için ek cihazlara ihtiyaç duymasıdır (manyetik amplifikatörler, tristör voltaj regülatörleri vb.).
Modern fırçasız DC motorların cihazı ve çalışma prensibi
Otomatik kontrol sistemlerinin elektrik motorları: step motorlar ve servo.
Servo sürücü ile step motor arasındaki fark nedir?
Seçilen tip içerisinde, gerekli devir sayısı ve gerekli güç için motor seçilir.
Güç açısından doğru motor seçimi çok önemlidir ve çalışan makinelerin ekonomik göstergelerini ve üretkenliğini önemli ölçüde etkiler.
Motorların kurulu güçlerinin gereğinden fazla hesaplanmasının sonucu, verim değerlerinin düşürülmesi olacak ve düşük cos phi değerlerine sahip AC asenkron motorlar için ayrıca elektrik teçhizatı için yapılan sermaye yatırımı da yüksek tahmin edilecektir.
Gücü hafife almak, kaçınılmaz olarak motorun aşırı ısınmasına ve hızla arızalanmasına yol açacaktır.
Motor üzerindeki yük ne kadar büyük olursa, arabada üretilen ısı miktarı o kadar fazla olur, yani ısının çökeceği sıcaklık o kadar yüksek olur. Termal denge.
Elektrik makinalarının tasarımında makinanın yük kapasitesini belirleyen sıcaklığa en duyarlı unsur sargıların izolasyonudur.
Motordaki - sargılardaki ("bakır kayıpları"), manyetik devrelerdeki ("çelik kayıpları"), dönen parçaların havaya ve yataklara sürtünmesindeki, havalandırmadaki ("mekanik kayıplar") tüm enerji kayıpları ısıya dönüşür. .
Mevcut standartlara göre elektrik makinelerinin sargılarında yaygın olarak kullanılan izolasyon malzemelerinin (A sınıfı izolasyon malzemeleri) ısınma sıcaklığı 95°C'yi geçmemelidir. Bu sıcaklıkta motor yaklaşık 20 yıl güvenilir bir şekilde çalışabilir.
95 ° C'nin üzerindeki herhangi bir sıcaklık artışı, yalıtımın daha hızlı aşınmasına neden olur. Böylece, 110 ° C sıcaklıkta hizmet ömrü 5 yıla, 145 ° C sıcaklıkta (bu, nominal değere göre mevcut gücü sadece% 25 artırarak elde edilebilir), yalıtım 1,5 ay boyunca yok olacak ve 225 °C sıcaklıkta (bu akım gücünde %50 artışa tekabül etmektedir) 3 saat içinde bobinin izolasyonu kullanılamaz hale gelecektir.
Elektrik motorlarının hizmet ömrünü ne belirler?
Güç açısından motor seçimi, tahrik mekanizması tarafından oluşturulan yükün niteliğine bağlı olarak yapılır. Pompaların, fanların tahrikinde meydana gelen yük üniformsa, motor yüke eşit bir anma gücü ile alınır.
Bununla birlikte, çok daha sık olarak, motor yük programı düzensizdir: rölantiye kadar yük artışları ve azalmalar dönüşümlü olarak gerçekleşir. Bu durumlarda motor, maksimum yükten daha düşük bir nominal güçle seçilir, çünkü azaltılmış yük (veya frenleme) dönemleri sırasında motor soğur.
Motor gücünü yük planına göre seçmek için yöntemler geliştirilmiştir, örn. tahrik mekanizmasının çalışma modu ile. Bunlar özel kılavuzlarda belirtilmiştir.
Farklı yük tiplerine ve çalışma modlarına sahip ekipman için elektrik motorlarının seçimi