Mit kell tudni a modern villanymotorokról?

A cikk a különféle típusú villamos motorokról, azok előnyeiről és hátrányairól, a fejlesztési kilátásokról szól.

Az elektromos motorok típusai

Az elektromos motorok jelenleg minden gyártás nélkülözhetetlen alkotóeleme. A közművekben és a mindennapi életben ezeket is gyakran használják. Például ventilátorok, légkondicionálók, fűtési szivattyúk stb. Ezért a modern villanyszerelőnek jól meg kell ismernie ezen egységek típusát és felépítését.

Tehát felsoroljuk az elektromotorok leggyakoribb típusait:

1. DC motorok állandó mágneses rögzítéssel;

2. DC motorok, gerjesztő tekercseléssel rendelkező armatúrával;

3. szinkron váltóáramú motorok;

4. váltóáramú indukciós motorok;

5. Szervomotorok;

6. Lineáris indukciós motorok;

7. Motorhengerek, azaz hengerek, amelyek belsejében hajtóműves villanymotorok találhatók;

8. Szelepmotorok.

DC motorok

Az ilyen típusú motorokat korábban nagyon széles körben használták, de manapság szinte teljes egészében aszinkron elektromotorok váltják fel, az utóbbi alkalmazásának összehasonlító olcsó jellege miatt. A DC motorok fejlesztésének új iránya az állandó mágneses armatúrával rendelkező DC szelep motorok.

Szinkron motorok

A szinkron villamos motorokat gyakran használják különféle típusú hajtásokhoz, állandó sebességgel, azaz ventilátorokhoz, kompresszorokhoz, szivattyúkhoz, DC generátorokhoz Ezek olyan motorok, amelyek teljesítménye 20–10 000 kW, 125–1000 ford / perc fordulatszámra.

A motorok a rotor jelenlétében különböznek a generátoroktól, amelyek szükségesek az aszinkron indításhoz, egy további rövidzárlatos tekercshez, valamint az állórész és a forgórész közötti viszonylag kisebb távolsághoz.

A szinkronmotorok hatékonyságot mutatnak magasabb, és a teljesítményegységenkénti tömeg kisebb, mint az aszinkronoké azonos forgási sebességgel. A szinkron motor értékes tulajdonsága az aszinkron motorhoz képest a szabályozás képessége reaktív áram, azaz cosφ az armatúra tekercs gerjesztő áramának megváltozása miatt. Így lehetséges, hogy a cosφ az egységhez közel legyen minden működési tartományban, ezáltal növelve a hatékonyságot és csökkentve az energiaellátó hálózat veszteségeit.

Indukciós motorok

Jelenleg ez a leggyakrabban használt motor. Az indukciós motor olyan váltakozó áramú motor, amelynek rotorsebessége alacsonyabb, mint az állórész által generált mágneses mező fordulatszáma.

Az állórésznek adott feszültség frekvenciájának és üzemi ciklusának megváltoztatásával megváltoztatható a motor tengelyének forgási sebessége és nyomatéka. A leggyakrabban használt mókuskerekes indukciós motorok. A forgórész alumíniumból készül, ami csökkenti súlyát és költségét.

Az ilyen motorok fő előnye az alacsony ár és a kis súly. Az ilyen típusú motor javítása viszonylag egyszerű és olcsó.

A fő hátrányok egy kis indítónyomaték a tengelyen és egy nagy indítási áram, amely 3-5-szer nagyobb, mint a működőké. Az indukciós motor másik nagy hátránya az alacsony hatékonysága részterhelés üzemmódban. Például a névleges 30% -os terhelésnél a hatékonyság 90% -ról 40-60% -ra csökkenhet!

Az indukciós motor hátrányainak kezelésének fő módja a frekvenciaváltó használata. Frekvenciahajtás átalakítja a 220/380 V hálózati feszültséget változó frekvenciájú és üzemi ciklusú impulzus feszültséggé. Így széles körben megváltoztatható a motor tengelyének fordulatszáma és nyomatéka, és megszabadulhat annak szinte minden releváns hibájától.Az egyetlen "légy a kenőcsben" ebben a "mézhordóban" a frekvenciaváltó magas ára, de a gyakorlatban minden költség egy éven belül megtérül!

szervomotorok

Ezek a motorok külön rést foglalnak magukban; ott használják, ahol pontos helyzet- és sebességváltásra van szükség. Ezek űrtechnika, robotika, CNC gépek stb.

Az ilyen motorokat kis átmérőjű horgonyok, például a kis átmérője könnyű. A kis súly miatt maximális gyorsulást lehet elérni, azaz gyors mozgások. Ezeknek a motoroknak általában egy visszacsatoló érzékelő rendszere van, amely lehetővé teszi a mozgás pontosságának növelését és komplex algoritmusok megvalósítását a különböző rendszerek mozgására és kölcsönhatására.

Lineáris indukciós motorok

A lineáris indukciós motor mágneses teret hoz létre, amely mozgatja a lemezt a motorban. A mozgás pontossága mozgásmérőnként 0,03 mm lehet, ami háromszor kevesebb, mint az emberi haj vastagsága! Általában egy lemezt (csúszkát) csatolunk egy mechanizmushoz, amelyet meg kell mozgatni.

Ezeknek a motoroknak nagyon magas a sebessége (akár 5 m / s), és ezért nagy teljesítményük van. A mozgási sebesség és a lépés megváltoztatható. Mivel a motor minimálisan mozgó alkatrészekkel rendelkezik, nagy megbízhatósággal rendelkezik.

Motorhengerek

Az ilyen hengerek megtervezése nagyon egyszerű: a meghajtóhenger belsejében egy miniatűr DC motor és sebességváltó található. A motorhengereket különféle szállítószalagokat és válogató sorokat használják.

A motoros hengerek előnyei: alacsony zajszint, nagyobb hatékonyság, mint egy külső meghajtóhoz, a motorhenger gyakorlatilag nem igényel karbantartást, mivel csak akkor működik, amikor a szállítószalagot el kell mozgatni, erőforrása nagyon nagy. Ha egy ilyen henger meghibásodik, a lehető legrövidebb idő alatt kicserélhető egy másikra.

Szelepmotorok

A szelepet bármilyen motornak nevezzük, amelyben az üzemmódok szabályozása félvezető (szelep) átalakítókkal történik. Általános szabály, hogy ez egy szinkron motor, amely állandó mágneseket gerjeszt. A motor állórészét egy inverter vezérli, mikroprocesszoros vezérléssel. A motor érzékelő rendszerrel van felszerelve, amely visszajelzést ad a helyzetről, a sebességről és a gyorsulásról.

A szelepmotorok fő előnyei a következők:

1. Kapcsolattartás és karbantartást igénylő csomópontok hiánya,

2. Magas erőforrás;

3. Nagy indítónyomaték és nagy pillanatnyi túlterhelési képesség (legalább 5-szer);

4. Nagy teljesítményű tranziensek;

5. hatalmas beállítási tartomány az 1: 10000 vagy annál nagyobb sebességre, amely legalább két nagyságrenddel nagyobb, mint az aszinkron motoroké;

6. A legjobb hatékonysági és cosφ mutatók, hatékonyságuk minden terhelésnél meghaladja a 90% -ot. Ugyanakkor, aszinkron motorok esetén a hatékonyság a félig terhelésnél 40-60% -ra csökkenhet!

7. Minimális nyitott áramkör és behatolási áram;

8. A legkisebb súly és méret mutatók;

9. A minimális megtérülési idő.

Tervezési jellemzői szerint az ilyen motorokat két fő típusra osztják: érintésmentes DC és AC motorokat.

A szelepmotorok fejlesztésének fő iránya az adaptív érzékelő nélküli vezérlő algoritmusok fejlesztése. Ez csökkenti az ilyen meghajtók költségét és növeli a megbízhatóságot.

Egy ilyen kis cikkben természetesen lehetetlen tükrözni az elektromos meghajtó rendszerek fejlesztésének minden szempontját, mert Ez egy nagyon érdekes és gyorsan fejlődő terület a technológia területén. Az éves villamosmérnöki kiállítások egyértelműen megmutatják, hogy folyamatosan növekszik azon vállalatok száma, akik ezt a területet elsajátítják. E piac vezetői, mint mindig, a Siemens AG, a General Electric, a Bosch Rexroth AG, az Ansaldo, a Fanuc stb.