Существует множество разновидностей двигателей и все они имеют различные характеристики. Наша компания поможем вам подобрать, рассчитать рабочие параметры электродвигателя, ведь правильный подбор мотора должен учитывать специфику приводного механизма, условия работы, окружающей среды - это определяет длительность безаварийной работы и надежность системы.
Тот факт, что компонент потребления электроэнергии, непосредственно зависящий от параметра эффективности двигателя, составляет значительную часть общей эксплуатационной стоимости, должен быть четким путем выбора двигателя. Вычисляя покупку, пользователь должен рассматривать двигатель как долгосрочную инвестицию. Выбор механизма, основанного только на критерии цены покупки, несомненно, является прямым решением, но это не всегда оптимальный выбор.
Только от пользователя, который покупает двигатель, зависит от того, хочет ли он удовлетворить только минимальные требования закона или, может быть, сделав еще один шаг, купить подразделение с более высоким классом производительности, которое принесет реальную экономию в долгосрочной перспективе.
Основные параметры для подбора двигателей
- напряжение, В
- 220 В- 1 фаза
- 220/380 В - 3 фазы
- 380/660 В - 3 фазы
- мощность, кВт
- частота вращения, об/мин
- монтажное исполнение (лапы, фланец, комби)
- энергоэффективность
Варианты исполнения двигателей
 |
|
Двигатель может быть: общепромышленный, вертикальный, многоскоростной, тяговый, взрывозащищенный, встраиваемый, морской, руднический, погружной, крановый, транспортный и пр.
Оптимизатор позволяет сравнить, какие сбережения приведут к использованию двигателей с разной эффективностью в данных условиях эксплуатации. Вторая важная особенность - возможность сразу загрузить полную документацию на выбранный движок. Использование инструмента бесплатное, регистрация не требуется.
Составление сравнительного экономического расчета для двигателей различной эффективности не является сложной задачей и позволяет вам реально определить преимущества покупки более эффективного решения. Более высокая эффективность не обязательно означает более высокую эффективность. Классы определяются отсеками, поэтому всегда рекомендуется проверять эффективность выбранного двигателя в классе эффективности. Оказывается, что затраты на эксплуатацию двигателя с максимальным значением для заданного диапазона производительности могут быть значительно ниже, чем двигатель того же класса эффективности в долгосрочной перспективе, но с минимальным значением эффективности для данного диапазона.
Расчет пускового тока асинхронного электродвигателя
 |
Расчет пускового тока электродвигателя может потребоваться для того, чтобы подобрать подходящие автоматические выключатели, способные защитить линию включения данного электродвигателя, а также для того, чтобы подобрать подходящее по параметрам дополнительное оборудование (генераторы и пр.). Расчет пускового тока электродвигателя осуществляется в несколько этапов: Анализ производительности двигателя в одиночку не дает полной картины, так как не имеет смысла, как доли процента переходят на экономию электроэнергии, потребляемой двигателем, срок службы которого рассчитан на десятки тысяч человеко-часов. Отсутствие этих знаний приводит к тому, что параметр производительности часто игнорируется на этапе выбора двигателя, что приводит к менее экономичным решениям. Параметр, который часто появляется в контексте рассмотрения сравнений производительности двигателя, - это период возврата инвестиций. Это срок эксплуатации двигателя с более высокой эффективностью, где более низкая экономия энергии компенсирует более высокую стоимость покупки высокопроизводительного двигателя.
|
- Расчет величины пускового тока по формуле Iпуск=Iн*Кпуск. Здесь Iн — номинальная величина тока, а Кпуск выступает кратностью постоянного тока к номинальному значению, которая также должна указываться в технической документации к электродвигателю.
Софтстартеры и частотники для электродвигателей
Одной из наиболее эффективных категорий устройств, облегчающих тяжелые условия пуска, являются софтстартеры и частотные преобразователи. Особенно ценным считается их свойство поддерживать пусковой ток двигателей переменного тока в течение продолжительного периода — более минуты. Также пусковой ток асинхронного электродвигателя можно уменьшить за счет внедрения внешнего сопротивления в обмотку ротора.
Пользователю двигателя часто приходится сталкиваться с дилеммой либо капитального ремонта неисправного двигателя, либо замены его новым. Замена обмоток приводит к снижению эффективности и, если не выполняется с должной осмотрительностью, потеря до 3% и более. Кроме того, продвижение технологии делает даже лучшую многолетнюю единицу, которая, скорее всего, будет лучше, чем современные стандартные двигатели.
Более высокая эффективность - это не только более низкие счета за электричество. Как уже было сказано, потери в электродвигателе в основном объясняются тепловой энергией. Чем выше эффективность электродвигателя, тем ниже уровень потерь, поэтому меньше энергии, потребляемой из сетки, преобразуется в тепловую энергию. Это приводит к более низким температурам двигателя, что может иметь решающее значение для его работы.
Синхронный двигатель: плюсы и минусы
 |
Несомненным преимуществом синхронных двигателей, если сравнивать их с асинхронными аналогами, является то, что возбуждение постоянным током от независимого источника позволяет работать им при высоком значении cosφ (коэффициента мощности) и даже при условии с опережающим током. Такая особенность позволяет благодаря подключению синхронного двигателя поднять показатель cosφ для всей сети. Две основные причины отказа двигателя: Неисправности подшипников и повреждение изоляции обмоток подложки просто превышают рабочую температуру. Высокоэффективные двигатели благодаря меньшим потерям энергии в виде тепловой энергии имеют превосходное преимущество перед маломощными двигателями. Более низкие температуры двигателя означают лучшие условия работы подшипников и изоляции, а также более длительный срок службы. Оптимизация рабочих условий позволяет снизить частоту периодических проверок, т.е. запланированное время простоя, а следовательно, затраты на техническое обслуживание и обслуживание при одновременном увеличении доступности приводного устройства. Эти затраты могут быть сложнее рассчитать непосредственно на этапе отбора и покупки двигателя, но этот факт также следует рассматривать как дополнительный актив высокопроизводительного двигателя. Кроме того, следует отметить и другие преимущества: благодаря тому, что синхронный двигатель работает с высоким cosφ, это обеспечивает снижение потребляемого тока и уменьшение потерь . По сравнению с асинхронным двигателем, имеющим ту же мощность, КПД синхронного будет выше, у синхронного двигателя вращающий момент пропорционален действующему напряжению сети (Uc). Кроме того, косвенные затраты - потери из-за простоев оборудования или производственной линии в случае отказа двигателя - также должны быть включены в стоимость двигателя. В то время как первые три прямые затраты могут быть оценены или оценены как пользователем двигателя, так и его поставщиком, стоимость компонента оценки простоя доступна только пользователю. Расходы на прохождение линии могут превышать затраты на двигатель, которые привели к простою. В ключевых приложениях использование высокопроизводительных двигателей является единственным разумным не только из-за сокращения прямых затрат, но и путем минимизации риска косвенных затрат, вызванных сбоем. |
Поэтому синхронный двигатель даже при снижении напряжения в сети сохраняет нагрузочную способность больше, чем асинхронный. Это говорит о большей надежности такого типа двигателей.
В то же время, если сравнивать конструктивные особенности двух типов двигателей, синхронный и асинхронных, стоит отметить, что конструкция синхронных - сложнее, а значит они будут дороже при производстве. Так же существенным минусом для синхронных двигателей является необходимость наличия источника постоянного тока (выпрямитель или специальный возбудитель). Кроме того, по сравнению с асинхронным двигателем, пуск происходит сложнее . К недостаткам следует отнести и то, что единственная возможность регулировать (корректировать) угловую частоту вращения у синхронного двигателя - это частотное регулирование .
Что касается энергоэффективности, существует множество инициатив для двигателей и другого оборудования. До сих пор только США регулировали этот вопрос в качестве стандарта. Создание аналогичных рекомендаций в Европейском союзе, несомненно, улучшит качество ремонтных услуг и повысит эффективность двигателей, которые будут постепенно сокращаться.
Приводы представляют собой системы управления движением в замкнутом контуре. По сравнению с открытыми системами они имеют более короткое время отклика, большую точность управления и меньшую чувствительность к внешним возмущениям и изменениям нагрузки. В результате они являются популярным компонентом автоматических упаковочных, сортировочных, режущих, раздаточных и транспортировочных машин, где производительность, скорость и точность имеют первостепенное значение. В этой статье мы изложим основы работы и выбора компонентов сервопривода, их выбранных приложений и примеров оборудования от местных поставщиков.
Но преимущества, характерные для синхронных двигателей (особенно на высокомощных, больше 100 кВт двигателях) значительно превосходят имеющиеся недостатки. Именно поэтому они получили подавляющее распространение в тех технологических процессах, где не требуется производить частые остановки/запуски и где нет необходимости регулировать частоту вращения.
Средний крутящий момент определяется на основе значений крутящего момента в разных фазах движения. Первый может быть определен на основе принятого профиля трафика. Представьте себе движительную систему, в которой двигатель должен вращать вращающийся дискобразный элемент.
В свою очередь, формула. Суммируя значение этой величины с инерцией ротора и предполагая, что трение на вращении привода незначительно, вы можете определить максимальный крутящий момент. Его назначение сложнее. Номинальный крутящий момент может быть рассчитан по следующей формуле. После определения параметров нагрузки по отношению к ним должен быть проведен анализ параметров двигателя в соответствии с диаграммой, показанной на рисунке.
Эта страница создана с целью помочь в выборе двигателя посетителям, имеющим отдаленное представление о видах и типах электромоторов, об их применении. Надеемся, что наши рекомендации помогут сориентироваться в типах представленных на сайте электродвигателей и выбрать подходящий из предлагаемых.
Выбрать тип электродвигателя можно, ответив на несколько общих вопросов. Чтобы посмотреть краткое описание типа двигателя, нажмите
Учитывая количество моделей сервомоторов и приводов, доступных на рынке, потребуется много времени для анализа всех возможных комбинаций сервоприводов. Вот почему большую часть времени специальное программное обеспечение используется для автоматизации этого процесса, ускорения его и сравнения большего количества устройств.
При выборе двигателя учитывайте, что его общая стоимость состоит из цены покупки, эксплуатационных и эксплуатационных расходов, в основном расходов на электроэнергию. Их доля составляет в среднем 2%, 2% и 96% соответственно. В большинстве случаев можно предположить, что более низкий крутящий момент может быть получен в меньшем двигателе и, следовательно, дешевле. Это устройство также потребляет меньше энергии и требует использования усилителя с более низким потреблением энергии и по более низкой цене.
Асинхронный двигатель с редуктором .
Асинхронные двигатели с редуктором используются, как правило, в устройствах, не требующих особой точности перемещеня (т.е. позиционирования) и удобны, когда требуется простое вращение с постоянной скоростью. Питание двигателя 220В 50Гц, поэтому они не требуют дополнительного источника питания и могут работать от сети 220В. В большинстве случаев при использовании асинхронного двигателя не требуются дополнительные дорогие системы управления.
Поэтому важно избегать чрезмерного измерения параметров двигателя, хотя стоит сохранить разумный запас их. Прежде всего важно помнить, что механические компоненты с течением времени изношены. В дополнение к естественному износу материала это способствует. условий труда. В результате сопротивление нагрузки двигателя увеличивается. Кроме того, соответствующие запасы позволят в будущем расширять систему привода или менять нагрузку без замены двигателя. Допускается превышение до 20%.
Выбор двигателя - это многоступенчатый процесс. Измерения в сервомоторах могут быть разных типов датчиков движения. Наиболее популярными являются: преобразователи и кодеры. Первыми являются индукционные преобразователи, которые состоят из ротора и статора. Напряженные напряжения в обмотках статора пропорциональны углу поворота ротора, а выходной сигнал является аналоговым.
Управление асинхронным двигателем. Вращение вала двигателя начинается сразу при подаче питания. Величина скорости определяется передаточным числом редуктора. Чуть более усложненный вариант - регулирование скорости с помощью частотного преобразователя, т.е. скорость вращения можно изменять.
Примеры применения асинхронного мотор-редуктора - вентиляторы в помещении, вращающиеся витрины и рекламные конструкции, в случае, если удобно подключать их к сети 220В, устройства для перемешивания, конвейеры.
Разрешение этого передатчика зависит от разрешения аналого-цифрового преобразователя. Резольверы характеризуются высокой устойчивостью к трудным условиям окружающей среды, включая вибрацию, запыленность и высокие температуры, но их недостаток - менее точное измерение по сравнению с датчиками, то есть оптическими преобразователями с цифровыми выходными сигналами.
Поскольку они имеют градуированную стеклянную пластину, они чувствительны к вибрации, загрязнениям, механическим напряжениям и высоким температурам. Поэтому их специальные конструкции часто используются, в которых для увеличения прочности используются различные структурные решения.
Из достоинств асинхронных мотор-редукторов можно отметить высокую надежность, длительный срок службы и простоту использования. Из недостатков можно отметить высокую стоимость частотных преобразователей, которые необходимы для регулирования скорости. Выбрать асинхронный двигатель
Мотор-редуктор постоянного тока (коллекторные двигатели) .
Мотор-редукторы постоянного тока, как и асинхронные, используются в устройствах, не требующих точности, но предъявляющих требования к цене. Мотор-редукторы постоянного тока чрезвычайно просты в применении и не требуют специальных устройств управления. Эти двигатели подключаются к источнику питания 3В, 12В или 24В. Можно использовать и меньшее напряжение питания.
Примерами являются пластиковые диски, заменяющие эти стеклянные системы внутреннего преобразователя и многоступенчатые уплотнения и кожухи, выполненные в литой форме. Наиболее важными параметрами сервоусилителей, которые должны быть сопоставлены с требованиями приложения, являются: мощность и напряжение, а также диапазоны ввода и вывода. Чрезмерный выходной ток может повредить двигатель, но слишком малое приведет к требуемому крутящему моменту. Слишком низкое напряжение сделает невозможным максимальную скорость двигателя.
Кроме того, некоторые приложения требуют конкретных решений. Например, для приводов, которые управляют бесщеточными двигателями, важна также электронная схема коммутации усилителя. Чаще всего это один из двух методов: шестиступенчатый или синусоидальный. В первых транзисторных переключателях переключение тока на отдельные обмотки двигателя контролируется прямоугольными волновыми формами, а во втором - синусоидальной формой волны. Преимуществом коммутации первого типа является простота реализации и недостаток - меньшая точность управления и более высокие пульсации крутящего момента, особенно на низких скоростях.
Управление коллекторным мотор-редуктором. Вращение двигателя начинается сразу при подаче питания. Максимальная скорость определяется скоростью самого электромотора и редуктора. "Подгонка" скорости осуществляется изменением напряжения питания (в меньшую сторону). Изменение направления вращения обеспечивается сменой полярности питания.
Примеры применения коллекторных двигателей с редуктором - вращение демонстрационных витрин, привод шпинделя в станках, перемешивающие устройства, если удобно использовать питание 12В или 24В (иногда 3В).
Основное достоинтсво коллекторного двигателя с редуктором - его простота и низкая стоимость. Недостаток - меньший срок службы: трущиеся и контактирующие детали коллектора (щетки) двигателя довольно быстро выходят из строя. Выбрать коллекторный мотор-редуктор
Шаговый двигатель .
Шаговый двигатель называется шаговым, т.к. может выполнять поворот вала на определенный угол. Шаговые двигатели используются в случаях, когда требуется точное перемещение и позиционирование - можно задать величину углового перемещения с точностью до десятых (а иногда и сотых долей градуса). Кроме того, шаговые двигатели удобно применять, когда требуется реализовать сложный алгоритм движения. Шаговый двигатель обязательно требует блок управления (драйвер). Питание зависит от используемого драйвера.
Управление шаговым приводом. В самом общем виде управление шаговым двигателем сводится к задаче отработать определенное число шагов в нужном направлении и с нужной скоростью. Если говорить о неподготовленных пользователях, под управлением обычно понимают не сам шаговый двигатель, а шаговый привод вместе с системой управления. В этом случае на блок управления ШД подаются сигналы "сделать шаг" и "задать направление". Сигналы представляют собой импульсы 5В. Такие импульсы можно получить от компьютера, например от LPT-порта, от специального контроллера управления шаговыми приводами или задавать сигналы самостоятельно от источника питания или генератора 5В.
Управление от компьютера распространено для управления станками с ЧПУ - для такой задачи существует специальное программное обеспечение. Управление от контроллера удобно, когда нужно реализовать какой-то определенный алгоритм движения, например в протяжных механизмах, этикетировщиках, автоматах.
Применение шаговых двигателей. Одно из самых распространенных применений шаговых двигателей - станки с ЧПУ и координатные столики - работа шаговых приводов осуществляется от ПК - современное программное обеспечение позволяет осуществлять работу шаговых приводов в соответсвии с чертежем. Шаговые двигатели распространены в роботах, конвейерах, системах подачи. Выбор шагового двигателя оправдан в этикетировочных машинах, устройствах протяжки проволоки или фольги и др. подобных устройствах. Кроме того, шаговые двигатели используются в аналитических приборах и эмуляторах стрелочных приборов.
Преимущества шаговых двигателей заключаются в возможности их применения в довольно сложных и ответственных устройствах, возможность точно задавать положение вала и угол перемещения. Скорость двигателя полностью контролируется от 0 до максимально возможной. Шаговые двигатели имеют большой ресурс и срок службы. К недостаткам можно отнести стоимость системы управления, некоторую дискретность перемещения, высокую (до 80 град) температуру поверхности двигателя, а также значительную потерю момента на высоких скоростях. Выбрать шаговый двигатель
Бесколлекторный двигатель (он же - вентильный двигатель) .
Бесколлекторный двигатель можно сравнить с "вывернутым наизнанку" коллекторным двигателем постоянного тока - ротор-магнит вращается внутри статора с обмотками. Если проще - в бесколлекторном двигателе нет трущихся переключающихся контактов, как в коллекторном двигателе. Двигатель несколько сложнее в управлении, выше его цена. Но и надежность и срок службы такого двигателя существенно выше.
Управление бесколлекторным двигателем. Для работы бесколлекторного двигателя обязательно требуется специальный блок управления. Как и в случае с шаговым двигателем, для бесколлекторного двигателя подразумевается управление приводом. Управление скоростью осуществляется аналоговым сигналом от 0В (мин. скорость) до 5В (максимальная скорость). Направление вращение - сигналом 0/5В, подаваемым на блок.
Применение бесколлекторных двигателей. Эти двигатели используются при производстве моделей (часто в радиоуправляемых авиамоделях), в небольших поворотных устройствах, механизмах позиционирования, рекламных конструкциях, дозирующих механихмах, в строительстве, при изготовлении смесей (краски, лаки, клей и т.п.). Двигатели устанавливаются в выставочных стендах, поворотных рекламных столиках и площадках, вентиляторах для помещений, дозаторах жидкости, затворных механизмах, сварочных аппаратах, устройства для смешивания.
Преимущества бесколлекторных двигателей , во-первых, в их ресурсе - они намного долговечнее и надежнее аналогичных коллекторных моторов. Во-вторых, к достоинствам можно отнести их высокий КПД. В-третьих, по сравнению с шаговыми двигателями, бесколлекторные работают несколько тише. Также нужно отметить более высокую скорость бесколлекторного двигателя примерно в 10 раз выше, чем у шагового. Из недостатков - необходимость использовать специальный блок управления. Выбрать бесколлекторный двигатель
Серводвигатели и сервоприводы
Сервопривод - это, как правило, интеллектуальное устройство, включающее сервомотор и блок управления. Серводвигатели отличаются очень высокой надежностью. При работе в паре с блоком управления, сервопривод может использоваться для решения очень сложных и ответственных задач. Точность сервопривода зависит от установленного в нем датчика обратной связи и выбирается в соответствии с решаемой задачей. Сервопривод позволяет осуществлять очень плавное движение даже на низких, близких к 0, скоростях.
Управление серводвигателем осуществляется при помощи специального блока, который получает сигналы от датчика обратной связи, встроенного в сервомотор. Блок управления обычно имеет множество опций для работы от ПК, встроенные интерфейсы позволяют использовать его в промышленности. Многочисленные настройки и нюансы работы обычно загружаются в привод через ПК. Далее возможна автономная работа и управление без компьютера.
Сервоприводы применяются там, где требуется надежность и безотказность, например в сложных медицинских аппаратах и оборонной промышленности. Сервомоторы могут использоваться в устройствах, обслуживание которых может быть затруднено. Выбор серводвигателя обоснован в случае, когда необходима долговечность. Точность позиционирования и плавность перемещения делают возможным применение привода в высокоточных приборах, станках и прочих механизмах.
Преимуществ при выборе сервомотора масса: плавность и точность перемещений доступны даже на низких скоростях, разрешающая способность может выбираться пользователем в зависимости от решаемой задачи. Надежность и безотказность, а следовательно, возможность использовать его в ответственных, не терпящих отказа устройствах. Бесшумность и плавность работы делают сервоприводы иногда единственным возможным вариантом при выборе двигателя. Достоинства сервопривода таковы, что применять их можно было бы всегда, когда только возможно, если бы не два недостатка : цена комплекта (сервомотор + блок управления) и сложность настройки, которая иногда делает применение сервопривода необоснованным. Выбрать серводвигатель
Каргу А.П.
Дополнения и замечания, а также критика принимаются.
