Įvairių tipų elektros variklių palyginimas (koks skirtumas), charakteristikos, privalumai ir trūkumai, jų naudojimo ypatybės

Elektros variklių projektavimo galimybės garantuoja įvairių – galios, mechaninių charakteristikų ir išorinių darbo sąlygų – reikalavimų įvykdymą. Tai leidžia elektrotechnikos pramonei gaminti specializuotas variklių serijas, skirtas tam tikroms pramonės šakoms, labiausiai atitinkančias šių darbo mašinų veikimo režimą.

Elektros variklio parinkimas pradedamas nuo variklio tipo, atitinkančio pavaros mechanizmo veikimo režimo mechanines charakteristikas, parinkimu, atsižvelgiant į skirtingų tipų ekonomines charakteristikas: kainą, efektyvumą, cos phi.

Elektros pramonė gamina šių tipų elektros variklius:

Asinchroniniai trifaziai voverės narvelio varikliai

Iš visų tipų elektros variklių jie yra paprasčiausios konstrukcijos, mechaniškai patikimi, lengvai valdomi ir valdomi, pigiausi. Mechaninė charakteristika yra „standžia“: greitis mažai kinta esant visoms apkrovos vertėms.Didelė paleidimo srovė (5-7 kartus nominali). Sureguliuoti apsisukimus sunku ir beveik niekada anksčiau to nebuvo daroma.

Gaminami kelių greičių elektros varikliai, kurie naudojami metalo pjovimo staklių ir įvairių agregatų pavarose, kurie neturi specialių apsukų keitimo įrenginių. Jie gaminami su voverės narvelio rotoriumi, dviejų, trijų ir keturių greičių, perjungiant statoriaus apvijos polių skaičių.

Pagrindinis asinchroninių elektros variklių trūkumas yra Galios koeficientas (cos phi) visada yra pastebimai mažesnis nei vienas, ypač esant apkrovai.

Šiuo metu padedant sprendžiamos problemos, susijusios su didele asinchroninių trifazių elektros variklių paleidimo srove.minkštieji starteriai (minkštieji starteriai), o greičio reguliavimo problemos išsprendžiamos per prijungus elektros varikliusdažnio keitikliai.

Asinchroninių elektros variklių, kurie buvo plačiai ir plačiai pritaikyti, pranašumai yra šie:

• aukštus ekonominius rezultatus. Masiniam naudojimui skirtų elektros variklių efektyvumas yra 0,8-7-0,9, didelių mašinų - iki 0,95 ir daugiau;

• dizaino paprastumas, mechaninis patikimumas, valdymo paprastumas;

• galimybė paleisti bet kokį praktiškai būtiną pajėgumą;

• lengvas variklio konstrukcijų formų pritaikymas eksploatacinėms sąlygoms: esant aukštai temperatūrai, montuojant lauke ir veikiant įvairiems klimato veiksniams, esant dulkėms ar didelei drėgmei, sprogiomis sąlygomis ir kt.

• automatinio valdymo paprastumas, tiek kaip viena darbo mašina, tiek kaip jų grupė, sujungta vienu gamybos procesu.

Asinchroniniai trifaziai elektros varikliai su slydimo žiedais ir reostato paleidimu

Palyginti su trumpuoju jungimu – sudėtingesnis valdymas ir didelė kaina. Likusios charakteristikos yra tokios pačios kaip asinchroninių trifazių elektros variklių su voverės narvelio rotoriumi.

Asinchroniniai vienfaziai elektros varikliai

Palyginti su trifaziu – mažesnis efektyvumas, mažesnis cos phi. Jie gaminami tik nedideliais vienetais.

Asinchroninių elektros variklių įtaisas ir veikimo principas

Asinchroninių variklių tipai

Kelių greičių varikliai ir jų naudojimas

Sinchroniniai varikliai

Struktūriškai sudėtingesnis ir brangesnis nei asinchroninis; sunkiau valdyti. Efektyvumas yra žymiai didesnis nei asinchroninių. Apsisukimai priklauso tik nuo srovės dažnio ir esant pastoviam dažniui, visoms apkrovoms griežtai nesikeičia. Greičio kontrolė netaikoma. Pagrindinis privalumas yra galimybė dirbti su cos phi = 1 ir talpiniu režimu. Jie gaminami ir naudojami daugiausia vienetuose, kurių galia viršija 100 kW.

Kaip atskirti sinchroninį variklį nuo indukcinio

Sinchroninių variklių paleidimo būdai ir schemos

AC varikliai

Pagrindinis privalumas yra geras greičio valdymas. Struktūriškai sudėtingas. Kolektoriaus ir šepečių buvimas turi įtakos elektros variklio patikimumui ir reikalauja specialios jų priežiūros.

Elektriniai varikliai su nuolatine srove, serijiniu, lygiagrečiu ir mišriu žadinimu

Struktūriškai jis yra daug sudėtingesnis ir daug brangesnis nei asinchroninis. Juos sunkiau kontroliuoti ir jiems reikia nuolatinės veiklos priežiūros. Pagrindinis privalumas yra lengvas sklandus ir gana platus greičio valdymas.

Serijinių variklių mechaninės charakteristikos yra „minkštos“: sukimosi greitis labai jautriai keičiasi su apkrova, šuntinio variklio greitis kinta mažai svyruojant apkrovai.

Dažnas nuolatinės srovės variklių trūkumas – nuolatinei srovei gauti reikalingi papildomi įrenginiai (magnetiniai stiprintuvai, tiristorių įtampos reguliatoriai ir kt.).

Nuolatinės srovės variklio įtaisas

Šiuolaikinių bešepetėlių nuolatinės srovės variklių įtaisas ir veikimo principas

Automatinių valdymo sistemų elektros varikliai: žingsniniai varikliai ir servo.

Kuo skiriasi servo pavara ir žingsninis variklis

Servo valdymo metodai

Pasirinkto tipo variklis parenkamas pagal reikiamą sukimosi greitį ir reikiamą galią.

Tinkamas variklio pasirinkimas galios požiūriu yra labai svarbus, ženkliai įtakojantis ekonominius rodiklius ir darbo mašinų našumą.

Variklių sumontuotos galios pervertinimo rezultatas bus darbas su sumažintomis naudingumo vertėmis, o kintamosios srovės indukciniams varikliams su sumažintomis cos phi reikšmėmis, be to, bus pervertintos kapitalo investicijos į elektros įrangą.

Nepakankamas galios įvertinimas neišvengiamai lems tai, kad variklis perkais ir greitai suges.

Kuo didesnė variklio apkrova, tuo didesnis automobilyje generuojamas šilumos kiekis, o tai reiškia, kad aukštesnėje temperatūroje jis nusistos šiluminė pusiausvyra.

Projektuojant elektros mašinas temperatūrai jautriausias elementas, lemiantis mašinos apkrovą, yra apvijų izoliacija.

Visi energijos nuostoliai variklyje - jo apvijose ("vario nuostoliai"), magnetinėse grandinėse ("plieno nuostoliai"), besisukančių dalių trintis prieš orą ir guoliuose, ventiliacijoje ("mechaniniai nuostoliai") paverčiami šiluma. .

Pagal dabartinius standartus, izoliacinių medžiagų, dažniausiai naudojamų elektros mašinų apvijoms (A klasės izoliacinės medžiagos), šildymo temperatūra neturi viršyti 95 ° C. Esant tokiai temperatūrai, variklis gali patikimai veikti apie 20 metų.

Bet koks temperatūros padidėjimas virš 95 ° C lemia greitesnį izoliacijos susidėvėjimą. Taigi, esant 110 ° C temperatūrai, eksploatavimo laikas sumažės iki 5 metų, esant 145 ° C temperatūrai (tai galima pasiekti padidinus srovės stiprumą, palyginti su vardiniu, tik 25%), izoliacija sumažės. sunaikinama 1,5 mėnesio, o esant 225 ° C temperatūrai (tai atitinka srovės stiprumo padidėjimą 50%), ritės izoliacija taps netinkama naudoti per 3 valandas.

Kas lemia elektros variklių tarnavimo laiką

Variklio pasirinkimas pagal galią priklauso nuo pavaros mechanizmo sukuriamos apkrovos pobūdžio. Jei apkrova yra vienoda, tai atsitinka siurblių, ventiliatorių pavaroje, variklis imamas vardine galia, lygia apkrovai.

Tačiau kur kas dažniau variklio apkrovos grafikas būna netolygus: apkrova didėja pakaitomis su mažėjimu iki tuščiosios eigos. Tokiais atvejais parenkamas variklis, kurio vardinė galia mažesnė nei maksimali apkrova, nes sumažintos apkrovos (arba stabdymo) laikotarpiais variklis atvės.

Sukurti metodai parinkti variklio galią pagal jo apkrovos grafiką, t.y. su pavaros mechanizmo veikimo režimu. Jie aprašyti specialiuose vadovuose.

Elektrinių variklių parinkimas įrangai su įvairaus tipo apkrovomis ir darbo režimais

Elektros įrangos parinkimas pagal technines charakteristikas

Elektros variklio fazių prijungimo schemos pasirinkimas - apvijų sujungimas su žvaigžde ir trikampiu