Эл двигатель асинхронный: Асинхронные двигатели | Купить электродвигатель

Содержание

Редукторы, мотор-редукторы: ООО "Приводные технологии"

о компании

Приводные Технологии - развивающаяся компания малого бизнеса, основным видом деятельности которой является производство, маркетинг и промоушинг, бытовой и промышленной, доступной и надежной приводной техники. Интеграция новейших технологий современного редукторостроения к отечественным условиям производства, - особенность наших технических решений, предлагаемых рынку.

Современные запросы приводов стали более требовательны к механической передаточной части, к подводимому электрическому оборудованию, к последующим приводным муфтам и др. Наши предложения редукторных мини-моторов, редукторных узлов и силовых передаточных машин предназначены для эксплуатации в разных отраслях, для достижения различных целей, с любым набором требований и т.д. Помимо всего этого, имеется широкий выбор электрических устройств для оперативного контроля и регулирования режимов работы привода, - так называемая, область приводной электроники. подробнее

новое на сайте
Соосный цилиндрический редуктор MR372 и NR372

100 об/мин ... 500 об/мин

Соосно-цилиндрический мотор редуктор MR372-132S/2 (исполнение на лапах), NR372-132S/2 (фланцевое исполнение), MR372-132M/4 (исполнение на лапах), NR372-132M/4 (фланцевое исполнение) - редукторная часть, построенная на базе цилиндрического ...... подробнее
Соосный цилиндрический редуктор MR282, NR282

Номинальная мощность - 7,5 кВт

Выходные обороты: 170 об/мин ... 900 об/мин

Соосно-цилиндрический мотор-редуктор MR282-132S/2b (исполнение на лапах), NR282-132/S2 (фланцевое исполнение), MR282-132M/4 (исполнение на лапах), NR282-132M/4 (фланцевое исполнение) представляет собой механическую шестеренчатую редукторную ...... подробнее
Соосный цилиндрический редуктор MR975, NR975

Номинальная мощность - 5,5 кВт

Выходные обороты: 2,0 об/мин ... 3,0 об/мин

Соосно-цилиндрический мотор-редуктор MR975-132S/4 (исполнение на лапах), NR975-132S/4 (фланцевое исполнение) представляет собой мощную зубчатую трансмиссию для достижения максимального выходного крутящего усилия с минимальной частотой вращений вала .
..... подробнее
DC мотор 5DC120W (120 Ватт) Моторы постоянного тока 5 DC 120 W , номиналом 120 Ватт (0,12 кВт), универсальные и компактные силовые устройства. Выпускаются в алюминиевом безразборном корпусе. Подаваемое напряжение составляет 12 В, 24 В, 90 В. Потребляемый ток при 12 V - 14 A, ...... подробнее

Электродвигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором серии АТД4 типа 4АЗМ

Двухполюсные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором серии АТД4 типа 4АЗМ
Двигатели асинхронные типа 4АЗМ предназначены для привода быстроходных механизмов, таких как: стационарные, центробежные, питательные, сетевые насосы, нагнетатели, холодильные машины, компрессоры.
Двигатели 4АЗМ устанавливаются в помещениях не содержащих агрессивных паров и газов, которые могут способствовать разрушению конструкционных материалов и изоляции двигателя.

Температура окружающей среды для двигателей с разомкнутой системой вентиляции, не должна превышать 40°С. Для двигателей с замкнутой системой, температура воды должна не превышать 30°С.

Сортировать по:

Основные преимущества электродвигателей серии 4АЗМ по сравнению с аналогами:

Область применения
Энергетика, нефтедобывающая, нефтеперерабатывающая, горнодобывающая, металлургическая промышленность и другие отрасли народного хозяйства.

Условия эксплуатации
Устанавливаются в помещениях, окружающая среда которых не содержит агрессивных паров и газов, разрушающих конструкционные материалы и изоляцию двигателей. Температура охлаждающего воздуха для двигателей с разомкнутой системой вентиляции не более 40ºС, температура охлаждающей воды для двигателей с замкнутой системой вентиляции не более 30ºС.

Степень защиты двигателей от воздействия окружающей среды – IP44; вводного устройства – IP55.

Особенности конструкции
Двигатель состоит из статора, ротора, подшипниковых щитов, высоковольтного вводного устройства, водяного воздухоохладителя.
Двигатели выполнены на щитовых выносных подшипниках скольжения. Смазка подшипников автономная кольцевая (для двигателей мощностью 315-1000 кВт) и принудительная под избыточным давлением (для двигателей мощностью 1250-8000 кВт).
Долговечность высоковольтной обмотки статора обеспечивается за счет применения термореактивной изоляции типа "Монолит-4".
Изоляция обмотки статора на термореактивных связующих соответствует классу нагревостойкости "F", что обеспечивает значительный тепловой запас, повышенную механическую электрическую прочность и влагостойкость обмотки.

Система охлаждения – замкнутая воздухо-водяная.

Купить электродвигатели асинхронные с короткозамкнутым ротором серии АТД4 типа 4АЗМ из наличия со склада и под заказ в нашей компании Вы можете оставив заявку на почте [email protected]

ru или связавшись с нашими менеджерами по телефону (800) 500-06-98.

Асинхронные электродвигатели А4 6000 Вольт степень защиты IP23

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором серий А4 защищенное исполнение (степень защиты IP23) мощностью от 200 до 1000 кВт, частот вращения от 500 до 1500 об/мин.

Асинхронные электродвигатели А4 напряжением 6000 вольт

Электродвигатели с короткозамкнутым ротором серий А4 предназначены для привода механизмов, не требующих регулирования частоты вращения (насосы, вентиляторы, дымососы и др.). Электродвигатели А4 имеют защищенное исполнение (степень защиты IP23) и предназначены для работы в закрытых помещениях с нормальной окружающей средой при температуре + 40°С.
Серия А4 охватывает диапазон мощностей от 200 до 1000 кВт, частот вращения от 500 до 1500 об/мин.

Основные технические данные электродвигателей напряжением 6 кВ:

Тип двигателя

Мощность, кВт

Синхронная частота вращения, об/мин

Напряже­ние, В

КПД, %

cosp, о. е.

Ток стато­ра, А

Mmax

Ms

Iki

Маховый момент, кгм2

Mnom

Mnom

Inom

ротора

допустимый механизма

А4-400ХК-4МУ3

400

1500

6000

94,3

0,87

47

2,3

1

5,7

40

680

А4-400Х-4МУ3

500

1500

6000

94,7

0,88

58

2,3

1

5,7

44

920

А4-400У-4МУ3

630

1500

6000

95,2

0,88

72,5

2,3

1,2

5,7

52

1120

А4-450Х-4МУ3

800

1500

6000

95,2

0,88

92

2

1

5,5

84

1200

А4-450У-4МУ3

1000

1500

000

95,5

0,89

113

2,1

1

5,7

100

1400

А4-400ХК-6МУ3

315

1000

6000

93,6

0,85

38

2

1

5,3

60

1200

А4-400Х-6МУ3

400

1000

6000

94

0,86

47,5

2

1

5,3

72

1400

А4-400У-6МУ3

500

1000

6000

94,4

0,86

59,5

2

1

5,3

84

2400

А4-450Х-6МУ3

630

1000

6000

94,7

0,86

74,5

1,9

1

5,3

128

2800

А4-450У-6МУ3

800

1000

6000

95

0,86

94,5

1,9

1

5,3

152

3400

А4-400Х-8МУ3

250

750

6000

93

0,81

32

1,9

1

5,2

76

2000

А4-400У-8МУ3

315

750

6000

93,4

0,82

39,5

1,9

1

5

88

2400

А4-450Х-8МУ3

400

750

6000

93,8

0,82

50

1,9

1,2

5

144

3200

А4-450УК-8МУ3

500

750

6000

94,2

0,83

61,5

1,8

1

5

168

5200

А4-450У-8МУ3

630

750

6000

94,5

0,83

7,5

1,9

1

5

196

6000

А4-400Х-10МУ3

200

600

6000

92

0,76

27,5

1,9

1

4,8

76

2000

А4-400У-10МУ3

250

600

6000

92,2

0,77

34

1,9

1

4,8

88

3200

А4-450Х-10МУ3

315

600

6000

93

0,82

40

1,9

1

5

148

4800

А4-450У-10МУ3

400

600

6000

93,4

0,82

50

1,8

1

4,8

168

6000

A4-450YD-10МУ3

500

600

6000

93,8

0,82

62,5

2,1

1,2

5,8

188

7200

А4-450Х-12МУ3

250

500

6000

92

0,76

34,5

1,8

1

4,8

160

7600

А4-450У-12МУ3

315

500

6000

92,2

0,77

42,5

1,8

1

4,8

180

10000

А4-400ХК-4МТ3

315

1500

6000

93,9

0,885

36,5

2

0,8

5,8

40

580

А4-400Х-4МТ3

400

1500

6000

94,2

0,89

46

2

0,8

5,5

44

680

А4-400У-4МТ3

500

1500

6000

94,6

0,895

57

1,9

0,8

5,5

52

920

А4-450Х-4МТ3

630

1500

6000

95

0,89

72

1,9

0,8

5,7

84

1000

А4-450У-4МТ3

800

1500

6000

95

0,89

91

1,8

0,8

4,8

100

1120

А4-400ХК-6МТ3

250

1000

6000

93,3

0,86

30

2

1

5,6

60

1120

А4-400Х-6МТ3

315

1000

6000

93,6

0,87

37,5

1,8

0,9

5

72

1200

А4-400У-6МТ3

400

1000

6000

94

0,865

47,5

2

1

5,6

84

1400

А4-450Х-6МТ3

500

1000

6000

94,3

0,86

59,5

1,8

0,8

4,9

128

2400

А4-450У-6МТ3

630

1000

6000

94,7

0,86

74,5

1,8

1

5,5

152

2800

А4-400Х-8МТ3

200

750

6000

92,3

0,8

26,1

2

1

6

76

1700

А4-400У-8МТ3

250

750

6000

93

0,82

31,5

2

1

5,5

88

2000

А4-450Х-8МТ3

315

750

6000

93,3

0,835

39

1,8

1

4,8

144

3200

А4-450УК-8МТ3

400

750

6000

93,7

0,83

49,5

1,8

1

5

168

3200

А4-450У-8МТ3

500

750

6000

94,2

0,83

61,5

1,8

1

5,1

196

5200

А4-450Х-10МТ3

250

600

6000

92

0,82

31,9

1,8

0,8

4,8

148

3800

А4-450У-10МТ3

315

600

6000

93

0,83

39,5

1,9

1

5

168

4800

В двигателях серии А4 применена изоляция обмотки статора типа «монолит-2» Катушки изолируют непропитанной слюдинитовой лентой и укладывают в статор Обмотанный статор погружают в котел и пропитывают вакуум-нагнетательным методом в эпоксидном компаунде, после чего запекают в печи. Конструкция двигателя выполнена таким образом (рис. 9.16), что обмотка, магнитопровод и вентиляционные элементы внутреннего тракта полностью идентичны электродвигателям А4 и ДА304, при этом мощность двигателей серии ДА304 снижается на одну ступень. Переход от защищенного исполнения асинхронных двигателей серии А4 к обдуваемой серии ДА304 осуществляется путем замены вентиляционного кожуха машин серии А4 на трубчатый охладитель в серии ДА304, который устанавливают сверху на станину, дополнительно также устанавливают вентилятор и кожух внешнего цикла вентиляции.

Короткозамкнутую обмотку ротора двигателя А4 выполняют сварной из прямоугольных алюминиевых стержней и алюминиевых короткозамкнутых колец. В электродвигателях АК4 с фазным ротором в качестве обмоточного провода ротора используют медную шину, фазный ротор имеет полузакрытые пазы. Обмотка ротора — двухслойная стержневая волновая.

Сердечник статора запрессован в станине между двумя нажимными шайбами и за креплен с помощью упорных шпонок и сварных швов. Пазы статора открытые.

Сердечник ротора запрессован между двумя нажимными шайбами и закреплен призматической и кольцевой шпонками. Сердечники роторов имеют радиальные (аналогично статору) и аксиальные вентиляционные каналы. В 10- и 12-полюсных электродвигателях с высотой оси вращения 450 мм аксиальные каналы образованы ребрами в сварных валах, в остальных асинхронных двигателях вентиляционные отверстия выполнены в листах сердечника и нажимных шайбах.

Подшипниковые щиты выполнены литыми из чугуна. Двигатели А4 имеют однорядные подшипники качения. Со стороны рабочего конца вала установлен роликовый подшипник, с противоположной стороны — шариковый. Смазка подшипников консистентная.

Коробка выводов статора — штампованная из тонколистовой стали, разъемная и допускает как сухую разделку так и заливку компаундной массой концов подводимого силового кабеля.

Контактные кольца в электродвигателях серии АК4 — подвесного типа, расположены за подшипниковым щитом и закрыты кожухом Рекомендуется применение щеток марки МГСО. Траверсы для крепления щеткодержателей стальные. Кожух контактных колец сварной штампованный с решетками для циркуляции охлаждающего воздуха.Схема вентиляции асинхронных двигателей согласная радиальная. В электродвигателях серий А4 забор воздуха осуществляется через окна в торцах вентиляционного кожуха, а выброс — через боковые окна кожуха. В электродвигателях ДА304 вентиляция разделяется на внутреннюю и внешнюю Внутренняя система вентиляции идентична системам, принятым в асинхронных двигателях серий А4, АК4, при этом циркуляция воздуха осуществляется по замкнутому циклу Нагретый воздух охлаждается, проходя между трубками воздухоохладителя. Воздух во внешнюю систему забирается из окружающей среды с помощью внешнего вентилятора, проходит по трубкам воздухоохладителя и выбрасывается в окружающую среду.

Пуск электродвигателей с короткозамкнутым ротором прямой, обеспечивается при номинальном напряжении сети и при снижении напряжения сети за время пуска до 0,8 [/ном.

Предельно допустимые значения момента инерции, определенные из условий двух пусков с интервалом 5 мин из холодного состояния или одного пуска нз горячего состояния при номинальном напряжении и среднем моменте статических сопротивлений за время пуска, равном 0,3М„ом, должны соответствовать приведенным в табл. 9 73 — 9.75. Для этих условий интервал между последующими пусками — не менее 3 ч. Количество пусков — не менее 2000 за период эксплуатации, но не более 250 в год. При среднем моменте статических сопротивлений за время пуска, равном 0,3Мном, и моменте инерции механизма, не превышающем 10% значения предельно допустимого значения момента инерции, допустимое количество пусков в год составляет не менее 500 при общем числе пусков за время эксплуатации, равном 10000

Двигатели с фазным ротором пускаются от полного напряжения сети, при этом в цепь ротора включается пусковой реостат.

Габаритные и установочные размеры асинхронных электродвигателей А4, напряжение 6000 вольт:

Тип двигателя

Ь10

b11

b30

b31

d

l10

l11

l30

l31

l34

h

h5

h31

h34

Масса, кг

А4-400ХК-4М

800

940

1320

710

100

900

1140

1550

200

740

400

106

1300

100

1930

А4-400Х-4М

800

940

1320

710

100

900

1140

1550

200

740

400

106

1300

100

2070

A4-400Y-4M

800

940

1320

710

100

1000

1240

1 650

200

840

400

106

1300

100

2290

А4-400ХК-6М

800

940

1320

710

100

900

1140

1 550

200

740

400

106

1300

100

1960

А4-400Х-6М

800

940

1320

710

100

900

1140

1 550

200

740

400

106

1300

100

2110

A4-400Y-6M

800

940

1320

710

100

1000

1240

1650

200

840

400

106

1300

100

2320

А4-400Х-8М

800

940

1320

710

100

900

1140

1 550

200

740

400

106

1300

100

2080

A4-400Y-8M

800

940

1320

710

100

1000

1240

1650

200

840

400

106

1300

100

2280

A4-400X-10M

800

940

1320

710

100

900

1140

1 550

200

740

400

106

1300

100

2050

A4-400Y-10M

800

940

1320

710

100

1000

1240

1650

200

840

400

106

1300

100

2250

A4-450X-4M

900

1040

1420

760

110

900

1190

1600

224

790

450

116

1410

205

2580

A4-450Y-4M

900

1040

1420

760

110

1000

1290

1700

224

890

450

116

1410

205

2890

A4-450X-6M

900

1040

1420

760

110

900

1190

1600

224

790

450

116

1410

205

2620

A4-450Y-6M

900

1040

1420

760

110

1000

1290

1700

224

890

450

116

1410

205

2940

A4-450X-8M

900

1040

1420

760

110

900

1190

1600

224

790

450

116

1410

205

2540

A4-450YK-8M

900

1040

1420

760

110

1000

1290

1700

224

890

450

116

1410

205

2790

A4-450Y-8M

900

1040

1420

760

110

1000

1290

1700

224

890

450

116

1410

205

3070

A4-450X-10M

900

1040

1420

760

110

900

1190

1600

224

790

450

116

1410

205

2450

A4-450Y-10M

900

1040

1420

760

110

1000

1290

1700

224

890

450

116

1410

205

2690

A4-450YD-10M

900

1040

1420

760

110

1000

1290

1700

224

890

450

116

1410

205

3240

A4-450X-12M

900

1040

1420

760

110

900

1190

1600

224

790

450

116

1410

205

2570

A4-450Y-12M

900

1040

1420

760

110

1000

1290

1700

224

890

450

116

1410

205

2790

 

Имеются модификации электродвигателей серий А4 на напряжение 10 кВ (10000 Вольт).

Тип двигателя

Мощность, кВт

Синхронная частота вращения, об/мин

Напряже­ние, В

КПД, %

cosp, о.е.

Ток стато­ра, А

Mmax

Ms

Iki

Маховый момент, кгм2

Mnom

Mnom

Inom

ротора

допустимый механизма

А4-85/37К-4У3

400

1500

10000

93,1

0,86

29

2

1

6

82

680

А4-85/37-4У3

500

1500

10000

93,2

0,86

36

2

1

6

82

920

А4-85/43-4У3

630

1500

10000

93,9

0,86

45

2

1

6

92

1120

А4-85/49-4У3

800

1500

10000

94,2

0,86

57

2

1

6

103

1200

А4-85/55-4У3

1000

1500

10000

94,5

0,86

71

2

1

6

114

1400

А4-85/40-6У3

400

1000

10000

93,5

0,82

30

2

1

5,7

140

2300

А4-85/51-6У3

500

1000

10000

94,1

0,82

37,4

2,1

1,1

6,0

176

3000

А4-85/54-6У3

630

1000

10000

94,3

0,84

43,7

1,8

1

5,4

188

3200

А4-85/59-6У3

800

1000

10000

94,5

0,84

58,2

1,8

1

5,5

204

3450

А4-85/51-8У3

400

750

10000

93,5

0,78

31,7

1,8

1

5,2

140

4900

А4-85/62-8У3

500

750

10000

94

0,78

39,4

1,8

1

5,2

212

6000

 

Габаритные и установочные размеры асинхронных электродвигателей А4, напряжение 10000 вольт (10 кВ):

Тип двигателя

l10

l11

l30

l34

Масса, кг

А4-85/37К-4У3

1000

1340

1750

870

2600

А4-85/37-4У3

1000

1340

1750

870

2600

А4-85/43-4У3

1000

1340

1750

870

2800

А4-85/49-4У3

1120

1460

1870

990

3000

А4-85/55-4У3

1120

1460

1870

990

3100

А4-85/40-6У3

1000

1340

1750

870

2740

А4-85/51-6У3

1120

1460

1870

990

3090

А4-85/54-6У3

1120

1460

1870

990

3230

А4-85/59-6У3

1120

1460

1870

990

3450

А4-85/51-8У3

1000

1340

1750

870

3160

А4-85/62-8У3

1120

1460

1870

990

3420

 

Электродвигатели А4 12 и 13 габарита.

Асинхронные двигатели трёхфазного тока с короткозамкнутым ротором типа А 4 -12, А4-13 предназначены для привода различных механизмов, не требующих регулирования частоты вращения (насосов, вентиляторов, дымососов и т.п.)

Двигатели предназначены для работы от сети переменного тока частотой 50Гц напряжением 6000В.

Вид климатического исполнения двигателей УХЛ4.

Номинальный режим работы двигателей продолжительный S1.

двигатель асинхронный

Конструктивное исполнение двигателей IM1001.

Степень защиты двигателей IP23 , коробки выводов IP44.

Способ охлаждения двигателей ICO1 .

Пуск двигателей прямой, обеспечивается как при нормальном напряжение сети, так и при снижении напряжения сети за время пуска до 0.8 ином. Двигатели допускают два пуска подряд из холодного состояния и один пуска из горячего состояния. Интервал между последующими пусками не менее 1 часа, количество пусков не менее 2000 за период эксплуатации, но не более 250 пусков в год в течение гарантийного периода.

Двигатели имеют подшипники качения с пластичной смазкой, могут быть укомплектованы подшипниками SKF или FAG.

Соединение двигателей с приводным механизмом осуществляется посредством эластичных муфт.

Изоляционные материалы обмотки статора класса нагревостойкости не ниже «F» с температурным использованием на уровне класса «В». Изоляция обмотки статора термореактивная типа » Монолит-2″.

Обмотка статора имеет шесть выводных концов, закрепленных на четырех изоляторах в коробке выводов. Соединение — звезда. Двигатели допускают правое и левое направление вращения. Изменение направления осуществляется только из состояния покоя.

Основные технические характеристики электродвигателей А4 13 и 13 габарита:

 Тип двигателя

Мощность, кВт

Напряже­ние, В

Частота сети, Гц

Ток стато­ра, А

Синхронная частота вращения, об/мин

cos9, о. е.

КПД, %

Mmax

Ms

Iki

Масса, кг

Mnom

Mnom

Inom

А4 -12-32-4УХЛ4

400

6000

50

47.0

1500

0.87

94.3

2.3

1.0

5.7

680

А4 -12-41-4УХЛ4

500

6000

50

58. 0

1500

0.88

94.7

2.3

1.0

5.7

920

А4 -12-52-4УХЛ4

630

6000

50

72.5

1500

0.88

95.2

2.3

1.2

5.7

1120

А4 -12-49-6УХЛ4

400

6000

50

47.5

1000

0.86

94.0

2.0

1.0

5.3

1400

А4 -12-37-6УХЛ4

500

6000

50

59.5

1000

0.86

94.4

2.0

1.0

5.3

2400

А4 -12-42-8УХЛ4

250

6000

50

32.0

750

0.81

93.0

1.9

1.0

5.2

2000

А4 -12-42-10УХЛ4

200

6000

50

27.5

600

0.76

92.0

1.9

1.0

4.8

2000

А4 -12-52-10УХЛ4

250

6000

50

34.0

600

0.77

92.2

1.9

1.0

4.8

3200

А4 -13-46-4УХЛ4

800

6000

50

92.0

1500

0.88

95.2

2.0

1.0

5.5

1200

А4 -13-59-4УХЛ4

1000

6000

50

113

1500

0.89

95.5

2.1

1.0

5.7

1400

А4 -13-46-6УХЛ4

630

6000

50

74.5

1000

0.86

94.7

1.9

1.0

5.3

2800

А4 -13-59-6УХЛ4

800

6000

50

94.5

1000

0.86

95.0

1.9

1.0

5.3

3400

А4 -13-42-8УХЛ4

400

6000

50

50.0

750

0.82

93.8

1.9

1.2

5.0

3200

А4 -13-52-8УХЛ4

500

6000

50

61.5

750

0.83

94.2

1.8

1.0

5.0

5200

А4 -13-62-8УХЛ4

630

6000

50

77.5

750

0.83

94.5

1.9

1.0

5.0

6000

А4 -13-52-10УХЛ4

400

6000

50

50.0

600

0.82

93.4

1.8

1.0

4.8

6000

А4 -13-62-10УХЛ4

500

6000

50

62.5

600

0.82

93.8

2.1

1.2

5.8

7200

А4 -13-52-12УХЛ4

250

6000

50

34.5

500

0.76

92.0

1.8

1.0

4.8

7600

А4 -13-37-6УХЛ4

500

6000

50

59.5

1000

0.86

94.4

2.0

1.0

5.3

2400

Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса двигателей серии А4 12 и 13 габарита.

Тип двигателя

l1

l30

l10

l11

l34

h

h5

h41

h44

b10

b11

b30

b31

d1

Масса

А4-12-32-4УХЛ4

324

1550

480

680

740

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2150

А4-12-41-4УХЛ4

324

1550

580

780

740

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2290

А4-12-52-4УХЛ4

324

1650

680

880

840

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2520

А4-12-49-6УХЛ4

324

1550

680

880

740

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2320

А4-12-37-6УХЛ4

324

1650

580

780

840

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2550

А4-12-42-8УХЛ4

324

1550

580

780

740

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2300

А4-12-42-10УХЛ4

324

1550

480

680

740

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2270

А4-12-52-10УХЛ4

324

1650

580

780

840

560

119

1460

260

940

1100

1320

710

110

2480

А4-13-46-4УХЛ4

326

1600

680

880

790

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

2830

А4-13-59-4УХЛ4

326

1700

930

1030

890

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

3150

А4-13-46-6УХЛ4

326

1600

680

880

790

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

2870

А4-13-59-6УХЛ4

326

1700

830

1030

890

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

3200

А4-13-42-8УХЛ4

326

1600

580

780

790

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

2790

А4-13-52-8УХЛ4

326

1700

680

880

890

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

3050

А4-13-62-8УХЛ4

326

1700

830

1030

890

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

3330

А4-13-52-10УХЛ4

326

1700

580

780

790

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

2950

А4-13-62-10УХЛ4

326

1700

680

880

890

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

3500

А4-13-52-12УХЛ4

326

1600

580

780

790

630

129

1590

385

1080

1240

1420

760

120

2820

А4-13-37-6УХЛ4

326

1650

580

780

840

630

129

1530

330

1080

1240

1320

710

121

2620

Асинхронный двигатель

- обзор

Частотно-регулируемые приводы

Асинхронные и синхронные двигатели рассчитаны на определенное соотношение напряжения к частоте ( В, / Гц). Напряжение - это напряжение питания двигателя, а частота - это частота питания. Отношение В, / Гц прямо пропорционально величине магнитного потока в магнитном материале двигателя (пластинах сердечника статора и ротора). Крутящий момент, развиваемый на валу двигателя, пропорционален силе вращающегося потока.Тип и количество магнитного материала, используемого в конструкции двигателя, являются факторами, определяющими номинальную мощность двигателя.

При постоянной частоте питающей сети более высокое напряжение вызывает более высокое отношение В, / Гц и более высокий магнитный поток. При постоянном напряжении питания более низкая частота питания приведет к более высокому соотношению В, / Гц и более высокому потоку. Более высокий магнитный поток увеличивает крутящий момент двигателя. Когда двигатель работает при более высоком напряжении В, / Гц, чем номинальное, возникает перенапряжение, которое может вызвать насыщение статора и магнитопровода ротора.Насыщение вызывает перегрев и может привести к отказу мотора. Когда двигатель работает при напряжении В и / Гц ниже номинального, магнитный поток уменьшается. Уменьшение магнитного потока снижает крутящий момент и влияет на способность двигателя выдерживать нагрузку.

Когда двигатели питаются напрямую от электросети, частота питающей сети остается постоянной, а напряжение и ток изменяются во время запуска двигателя. Во время разгона двигателя до синхронной скорости (синхронные двигатели) или скорости, близкой к синхронной (асинхронные двигатели), ток сначала возрастет в несколько раз по сравнению с номинальным током и вызовет падение напряжения.Более низкое напряжение при постоянной частоте питания означает более низкое соотношение В и / Гц и меньший магнитный поток, который влияет на крутящий момент. Как только двигатель ускоряется, напряжение восстанавливается до значения, близкого к номинальному, а крутящий момент на валу двигателя достигает номинального значения. В этом случае скорость двигателя будет постоянной и синхронной (синхронные двигатели) или близкой к синхронной (асинхронные двигатели). Если двигатели подключены напрямую к электросети, скорость определяется фиксированной частотой сети и не может контролироваться.Для управления скоростью при необходимости используются дополнительные механические системы: демпферы, клапаны, коробки передач, тормоза и т. Д. Механические системы снижают общую эффективность системы. Кроме того, как объяснялось ранее, асинхронные двигатели потребляют реактивную мощность, поэтому поддержание коэффициента мощности может быть проблемой для асинхронных двигателей. Синхронные двигатели не вызывают проблем с коэффициентом мощности, они действительно могут помочь.

Существует четыре категории проблем с двигателями, подключенными непосредственно к сети электропитания: высокий пусковой ток, контроль крутящего момента, контроль скорости и коэффициент мощности (только для асинхронных двигателей).Одним из эффективных способов решения проблем является использование частотно-регулируемых приводов. При использовании частотно-регулируемых приводов питание привода осуществляется от сети, а питание двигателя - от привода.

ЧРП

управляют скоростью и крутящим моментом двигателя, управляя частотой и величиной напряжений и токов, подаваемых на двигатель. Каждый частотно-регулируемый привод имеет три секции: выпрямитель, фильтр с накопителем энергии и инвертор. Типичная концептуальная конфигурация показана на рис. 7.22.

Рис. 7.22. Типовая конфигурация ЧРП.

Выпрямитель берет синусоиду фиксированной частоты и величины напряжения из сети и выпрямляет ее в форму сигнала постоянного тока.

Фильтр принимает форму сигнала постоянного тока от выпрямителя и обеспечивает почти чистый линейный постоянный ток. Накопитель энергии используется для поддержания мгновенного энергетического баланса. Если при сбалансированной трехфазной нагрузке общая мощность остается постоянной от момента к моменту, а с идеальным преобразователем, накопление энергии не потребуется. На практике преобразователям требуется накопитель энергии для хранения энергии, достаточной для питания двигателя в течение коротких интервалов, когда мощность нагрузки превышает входную мощность.Конденсаторы и индукторы используются для хранения энергии.

Инвертор преобразует мощность постоянного тока обратно в переменный ток через набор электронных переключателей (MOSFET (металлооксидный полупроводниковый полевой транзистор), IGBT (биполярный транзистор с изолированным затвором), IGCT (встроенный тиристор с коммутацией затвора), GTO (затвор) отключающий тиристор) и др.). Эти переключатели, открывая и закрываясь с определенной скоростью и продолжительностью, могут инвертировать постоянный ток и воссоздавать выходные токи и формы сигналов напряжения, которые имитируют синусоидальные формы сигналов переменного тока.Затем двигатель получает питание от выхода инвертора.

Формы выходных сигналов представляют собой сигналы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Они называются сигналами ШИМ, потому что они создаются несколькими импульсами переключателей с короткими интервалами. Величину и частоту сигналов напряжения ШИМ можно регулировать. Изменяя время, импульсы и какие переключатели срабатывают, частота может быть увеличена или уменьшена. Изменяя ширину и длительность импульсов, можно увеличивать и уменьшать среднее напряжение на двигателе.Типичная форма сигнала ШИМ с аппроксимируемой синусоидой показана на рис. 7.23.

Рис. 7.23. Типичная форма сигнала ШИМ с аппроксимируемой синусоидой.

В примере с асинхронным двигателем асинхронный двигатель может эффективно работать только при скорости вращения, близкой к синхронной. Управление скоростью требует непрерывного изменения скорости вращающегося поля, что требует изменения частоты.

Когда выходное напряжение инвертора на каждой выходной частоте инвертора регулируется таким образом, чтобы соотношение В, / Гц поддерживалось постоянным до номинальной скорости, можно получить семейство кривых крутящего момента-скорости, аналогичных рис.7.24.

Рис. 7.24. ЧРП Поставляемый асинхронный двигатель с кривой крутящего момента-скорости с изменением напряжения и частоты и постоянным соотношением В, / Гц.

Точка «а» на рис. 7.24 соответствует крутящему моменту без нагрузки и скорости без нагрузки при частоте питания инвертора 25 Гц. От без нагрузки в точке «a» до полной нагрузки в точке «b» скорость немного снизится. Если требуется поддерживать постоянную скорость из точки «а», регулятор частотно-регулируемого привода повысит частоту, так что рабочая точка при полной нагрузке переместится в точку «с».”Управление частотно-регулируемым приводом также будет повышать напряжение пропорционально увеличению частоты, чтобы поддерживать постоянное соотношение В, / Гц при полной нагрузке и, таким образом, поддерживать крутящий момент при полной нагрузке.

Из рис. 7.24 видно, что момент отрыва постоянен во всех точках ниже номинальной скорости, за исключением низких частот. На низких частотах тяговый момент снижается из-за сопротивления статора. Когда частота приближается к нулю, падение напряжения из-за сопротивления статора становится важным, и уменьшение магнитного потока, вызывающее уменьшение крутящего момента, становится заметным.Этот эффект известен и легко смягчается с помощью низкоскоростного повышения напряжения: увеличения отношения В, / f на низких частотах для восстановления магнитного потока. На рис. 7.25 показан типичный набор кривых крутящий момент-скорость для привода с повышением напряжения на низкой скорости.

Рис. 7.25. График зависимости крутящего момента от частоты вращения асинхронного двигателя с частотно-регулируемым приводом с изменением напряжения и частоты, постоянным соотношением В, / Гц до номинальной скорости и повышением напряжения на низкой скорости.

При превышении номинальной скорости соотношение В, / Гц больше не может поддерживаться постоянным, поскольку напряжение не может превышать номинальное напряжение двигателя во избежание пробоя изоляции двигателя.Повышение частоты сверх номинальной частоты возможно и приведет к более высокой скорости, но при сохранении напряжения на уровне номинального напряжения и, следовательно, при уменьшении соотношения В и / Гц плотность магнитного потока и крутящий момент уменьшатся.

Преимущество двигателей, поставляемых с частотно-регулируемым приводом, заключается в том, что двигатель может обеспечивать одинаковый максимальный крутящий момент от нулевой до номинальной скорости. Эта область характеристики крутящий момент-скорость двигателя называется областью «постоянного крутящего момента». Непрерывная работа с максимальным крутящим моментом на практике не выполняется из-за тепловых ограничений.Верхний предел крутящего момента, равный номинальному крутящему моменту двигателя, обычно устанавливается в контроллере.

С двигателями, поставляемыми с частотно-регулируемым приводом, и их наличием высокого крутящего момента на низких скоростях можно избежать проблем пуска, общих для операций с фиксированной частотой (начальное высокое скольжение, высокий пусковой ток, падение напряжения и уменьшение крутящего момента). Двигатель с ЧРП запускается с низкой частоты, которая постепенно увеличивается. Скорость скольжения ротора всегда мала, и ротор непрерывно работает с оптимальным крутящим моментом.Номинальный крутящий момент доступен на низких скоростях, а пусковой ток не превышает номинального тока полной нагрузки. Двигатель может запускаться от недельной сети электроснабжения, не вызывая нарушений напряжения в питающей сети.

Как упоминалось ранее, двигатель с частотно-регулируемым приводом может развивать любой крутящий момент до номинального крутящего момента на любой скорости вплоть до номинальной. Эта область называется областью «постоянного крутящего момента». При превышении номинальной скорости В, / Гц будет снижаться, потому что напряжение остается постоянным при номинальном напряжении двигателя, ток статора и ротора также остаются постоянными, а скорость и частота увеличиваются, поэтому плотность потока будет уменьшаться, а крутящий момент будет уменьшаться обратно пропорционально Частота.Эта область характеристики крутящий момент-скорость двигателя называется областью «постоянной мощности». Область постоянной мощности примерно в два раза превышает номинальную скорость. За пределами области постоянной мощности находится область высоких скоростей, где предел тока совпадает с пределом крутящего момента отрыва, который уменьшается обратно пропорционально квадрату частоты, поэтому постоянная мощность не может поддерживаться дальше. Области постоянного крутящего момента, постоянной мощности и высокой скорости показаны на рис. 7.26.

Рис. 7.26. ЧРП предоставил кривую крутящего момента-скорости асинхронного двигателя в области постоянного крутящего момента, постоянной мощности и высокой скорости.

В двигателях с ЧРП важно отметить, что кривые крутящий момент-скорость показывают крутящий момент, который двигатель может создать для каждой частоты, но не то, как долго и может ли двигатель работать в каждом состоянии непрерывно. Если в приложении с двигателем, поставляемым с частотно-регулируемым приводом, используется стандартный асинхронный двигатель, необходимо учитывать ограничения по нагреву. Стандартный промышленный двигатель обычно заключен в корпус с вентилятором, установленным на внешнем валу, который обдувает воздухом внешний корпус с оребрением. Стандартная конструкция и охлаждение двигателя предназначены для непрерывной работы при фиксированной частоте и номинальной скорости, подаваемой в сеть.Когда стандартный промышленный двигатель работает, подключенный к ЧРП, который производит низкую частоту и запускает двигатель на низкой скорости, охлаждение двигателя становится проблемой. Двигатель будет способен создавать номинальный крутящий момент на низкой скорости, но в этих условиях он будет работать при более высоких температурах, что может существенно повлиять на срок службы двигателя или вызвать перегрев и отказ двигателя.

Когда двигатель используется в приложениях с частотно-регулируемым приводом, важно указать сценарии работы, соответствующим образом спроектировать охлаждение и использовать двигатели, подходящие для работы с инвертором.

Помимо охлаждения, при использовании двигателей с частотно-регулируемым приводом при проектировании необходимо учитывать и другие факторы, такие как влияние гармоник от частотно-регулируемого привода на сеть, конфигурация кабеля и размеры от частотно-регулируемого привода до двигателя и т. Д. .

Влияние изменений процесса на электродвигатели

Аннотация

Влияние технологических изменений на электродвигатели. В этой статье объясняется влияние изменения технологических нагрузок на производительность асинхронного электродвигателя переменного тока.Поведение двигателя - это реакция на нагрузку, создаваемую подключенным к нему оборудованием. Поведение оборудования само по себе является реакцией на обязанности и услуги, которые оно должно выполнять. Если обязанности и обслуживание оборудования регулируются оператором или колеблются по мере изменения процесса, двигатель будет реагировать на эти изменения. Когда изменения настолько значительны, что двигатель не может с ними справиться, двигатель останавливается, и оборудование или процесс останавливаются вместе с ним. Ключевые слова: двигатель с короткозамкнутым ротором, перегрузка.

Асинхронные электродвигатели переменного тока - распространенный источник энергии, используемый в промышленности. Вал двигателя соединяется с оборудованием с помощью муфты, приводного ремня или шестерни. Когда на двигатель подается электроэнергия, он включает подключенное оборудование. Оборудование - это нагрузка на двигатель. Нагрузка на оборудование - это технологическая нагрузка, которую оно должно выполнять.

Например, центробежный насос перемещает жидкость от низкого давления к более высокому давлению. Точно так же вентилятор всасывает газ под низким давлением и толкает его в область с более высоким давлением.Двигатель обеспечивает необходимую электрическую энергию для привода рабочего колеса или лопастей, которые вызывают изменение энергетического состояния давления жидкости. Когда требуется больше жидкости (например, когда нагрузка увеличивается), электродвигатель реагирует усилением работы. Вы скоро узнаете, как он это делает.

Если электродвигатель вынужден работать сверх своих возможностей, он либо нагревается и перегорает, либо приводит к перегрузке электроснабжения и вызывает неисправность в цепи питания.

Работа асинхронного электродвигателя

Асинхронный электродвигатель работает при включении питания переменного тока.Каждая фаза переменного тока проходит в обмотки двигателя, расположенные вокруг внешнего статора. Положение обмоток статора и повышение и понижение переменного тока создают последовательно вращающиеся электрические и магнитные поля внутри статора. Ротор может свободно вращаться внутри статора. Внутри ротора есть металлические стержни. Электрическое поле статора индуцирует электрический ток в проводящих металлических стержнях (например, в трансформаторе). Когда магнитное поле прорезает проводник, по которому проходит электрический ток, в проводнике возникает сила, перпендикулярная магнитному полю.Когда циркулирующее поле статора возбуждает металлические стержни в роторе, они вынуждены двигаться, и ротор вращается (см. Статьи 262 «Проблемы с электродвигателем» и 334 «Защита электродвигателя по току»).

Важно понимать, что между проводником и магнитным полем должно быть относительное движение. Сила возникает только в том случае, если магнитное поле разрезает проводник. В двигателе ротор вращается медленнее, чем магнитное поле вращающегося статора. Это означает, что магнитное поле перерезает проводники ротора.Разница между скоростью магнитного поля и скоростью ротора называется «скольжением».

Чем больше разница между скоростью магнитного поля статора и скоростью ротора («скольжение»), тем чаще магнитное поле прорезает проводник и тем больше сила, создаваемая на проводнике.

Крутящий момент и мощность электродвигателя

Поскольку электродвигатель вращается, он может передавать крутящий момент (вращающую силу) только через свой вал.Это также означает, что электродвигатель будет воспринимать все нагрузки оборудования как крутящий момент. Вал двигателя будет вращаться, и присоединенное оборудование будет двигаться только до тех пор, пока двигатель может создавать требуемый крутящий момент. На Рисунке № 1 показаны рабочие характеристики асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (наиболее распространенного двигателя переменного тока). Они показывают, что по мере того, как скорость ротора падает из-за увеличения нагрузки, ротор больше проскальзывает, создаваемый крутящий момент увеличивается, а ток в статоре увеличивается.

Рисунок № 1.Характеристики электродвигателя

Также интересно взглянуть на формулы для крутящего момента и мощности электродвигателя, чтобы увидеть, какие факторы влияют на каждую из них. Мы не будем использовать формулы, за исключением того, чтобы отметить взаимосвязь между током, крутящим моментом и мощностью.

$$ \ displaystyle \ large T = \ frac {1} {2 \ pi} \ frac {\ Phi Zp {{I} _ {a}}} {a} $$

где

T = крутящий момент двигателя

I a = ток якоря

p = количество полюсов

Z = активный контактор

Φ = поток на полюс

a = параллельные пути

$$ \ displaystyle \ large P = \ frac {2 \ pi NT} {60} $$

где

P = мощность двигателя

Н = об / мин

T = момент нагрузки

Формулы показывают, что увеличение мощности из-за увеличения рабочей нагрузки требует пропорционального увеличения крутящего момента, чтобы он мог соответствовать нагрузке.Этот увеличенный крутящий момент приводит к увеличению электрического тока в двигателе.

Момент нагрузки процесса и характеристики мощности

Электродвигатель будет пытаться согласовать свой выходной крутящий момент с требованиями к крутящей нагрузке оборудования в процессе. Если нагрузка оборудования изменяется, двигатель будет потреблять достаточно электрического тока, чтобы создать крутящий момент, соответствующий нагрузке.

Чтобы понять, что на самом деле происходит с двигателем, когда переменные процесса (например, расход и давление) изменяют нагрузку, мы будем использовать центробежные насосы и центробежные вентиляторы в качестве примеров.На рисунке № 2 показаны стилизованные кривые производительности центробежного насоса (центробежные вентиляторы имеют аналогичную форму, но давление газа намного меньше, чем у жидкостей).

Рисунок № 2 Графики характеристик центробежного насоса.

Кривые насоса на Рисунке № 2 для рабочего колеса с постоянной скоростью показывают, что поток и давление влияют друг на друга во взаимосвязи, показанной формой кривой «напор». Если поток увеличивается за счет открытия клапанов и заслонок, давление насоса или вентилятора падает.Если поток уменьшается из-за закрытия клапанов и демпферов, давление насоса или вентилятора возрастает.

Мощность, необходимая для вращения насоса и обеспечения требуемого расхода и давления нагнетания, определяется по формуле:

$$ \ displaystyle \ large P = \ frac {\ rho QgH} {{{\ eta} _ {o}}} $$

где

P = мощность на валу

H = напор жидкости

g = ускорение свободного падения

Q = расход

ρ = плотность жидкости

η o = эффективность преобразования

Коэффициент полезного действия необходим, поскольку в насосе возникают потери из-за механической (трение, трение и т. Д.), Гидравлической (рециркуляция, вихревые вихри, удары) и объемной (обратные потоки) неэффективности.

Формула говорит нам, что для крыльчатки с постоянной скоростью увеличение расхода (т. Е. Большая нагрузка) требует большей мощности. Точно так же, если поток остается постоянным, а давление увеличивается, необходимая мощность также возрастает.

Однако мы знаем из кривых производительности, что расход и давление в центробежном насосе или вентиляторе зависят от обратного соотношения, и ни одно из них не остается постоянным при изменении другого.

Влияние на двигатель при изменении расхода и давления

Теперь мы можем использовать все приведенные выше диаграммы и взаимосвязи, чтобы объяснить, что происходит с электродвигателем при изменении технологических потоков и давления i.е. при изменении нагрузки.

Изменение расхода (т. Е. Изменение нагрузки) через насос или вентилятор изменяет мощность, необходимую для двигателя. Из уравнения мощности насоса и характеристических кривых видно, что увеличение расхода через насос или вентилятор постоянной скорости путем открытия клапанов и заслонок означает, что требуется больше мощности. При уменьшении расхода снижаются нагрузка и требования к мощности. И наоборот, увеличение давления путем закрытия клапанов и заслонок снижает нагрузку на двигатель.

Открытие клапанов и заслонок снимает нагрузку на двигатель, а закрытие клапанов и заслонок снижает нагрузку на двигатель.Это верно только для крыльчатки с постоянной частотой вращения. Если частота вращения крыльчатки является переменной, анализировать ее становится сложнее, но принципы остаются прежними.

По мере увеличения нагрузки крутящий момент, прикладываемый к двигателю, замедляет его, и «скольжение» увеличивается. Магнитное поле статора чаще перерезает проводники ротора. На ротор создается большее усилие, и крутящий момент ротора увеличивается. Из графика и формул электродвигателя видно, что по мере увеличения скольжения электродвигатель, соответственно, потребляет больше электрического тока.Чем больше ток, тем горячее становится двигатель. Если он будет работать слишком горячим или слишком долго сверх проектных возможностей, он сгорит или перегрузит схему или отключится при высокой температуре, если термисторы установлены в двигателе и используются.

Когда двигатель видит внезапное изменение нагрузки, такое как заклинивание оборудования или быстрое открытие клапана, изменение скольжения является значительным, а крутящий момент нарастает быстро. Соответственно, изменение потребляемого электрического тока также происходит быстро. Скорость и величина нарастания электрического тока могут привести к перегрузке и перегоранию предохранителей, отключению автоматических выключателей или сожжению обмоток двигателя.

Правильное обращение с изменениями нагрузки двигателя

Во всех случаях нагрузки на электродвигатели должны увеличиваться медленно и должны быть меньше, чем способность двигателя создавать требуемый крутящий момент. Если моторы насоса или вентилятора отключаются, убедитесь, что клапаны или заслонки расположены так, чтобы потоки не выходили за пределы допустимой нагрузки двигателя. Если двигатели на оборудовании отключаются или перегорают, то где-то должно быть что-то, вызывающее большую нагрузку. Найдите нагрузку и снимите ее, прежде чем снова запустить двигатель.

Один из способов помочь людям в мониторинге нагрузок на электродвигатели - это установить датчики контроля тока и установить рабочие пределы для двигателя, которые нельзя превышать. Затем люди могут отслеживать влияние на двигатель изменений технологического потока, давления или нагрузки, которые они производят.

Майк Сондалини - Инженер по долговечности оборудования

Ссылки: A. Mychael, Electric Circuits and Machines Edition 2, McGraw-Hill Book Company


Мы (Accendo Reliability) опубликовали эту статью с любезного разрешения Feed Forward Publishing, дочерней компании BIN95.com

Интернет: trade-school.education
Эл. Почта: [email protected]

Если вам это показалось интересным, вам может понравиться электронная книга «Проблемы и ответы на центробежный насос».

Типы и удивительные применения асинхронного двигателя

Индукционные машины являются наиболее часто используемым типом двигателей в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. В асинхронном двигателе электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции от вращающегося магнитного поля обмотки статора.

Princy A. J | 4 июня 2020 г.

Асинхронный двигатель - это обычно используемый электродвигатель переменного тока. В асинхронном двигателе электрический ток в роторе, необходимый для создания крутящего момента, получается за счет электромагнитной индукции от вращающегося магнитного поля обмотки статора. Ротор асинхронного двигателя может быть ротором с короткозамкнутым ротором или ротором с намоткой.

Асинхронные двигатели, используемые в различных приложениях, также называются асинхронными двигателями. Это связано с тем, что асинхронный двигатель всегда работает с меньшей скоростью, чем синхронная скорость. Скорость вращающегося магнитного поля в статоре называется синхронной скоростью.

Индукционные машины являются наиболее часто используемым типом двигателей в жилых, коммерческих и промышленных помещениях. Эти трехфазные двигатели переменного тока обладают следующими характеристиками:

  • Простая и грубая конструкция
  • Доступное и низкое обслуживание
  • Высокая надежность и профессионализм
  • Нет необходимости в дополнительном пусковом двигателе и необходимости в синхронизации

Два типа асинхронных двигателей

Однофазный асинхронный двигатель

Однофазный асинхронный двигатель не запускается самостоятельно.Основная обмотка пропускает спорадический ток, когда двигатель подключен к однофазному источнику питания. Вполне логично, что самый дешевый, самый дешевый механизм сортировки должен использоваться наиболее регулярно. В зависимости от способа запуска эти машины классифицируются по-разному. Это двигатели с экранированными полюсами, с расщепленной фазой и конденсаторные двигатели. Кроме того, конденсаторные двигатели запускаются с конденсатора, работают с конденсатором и имеют двигатели с постоянным конденсатором.

В этих однофазных двигателях пусковая обмотка может иметь последовательный конденсатор и центробежный выключатель.Когда подается напряжение питания, ток в основной обмотке удерживает напряжение питания из-за полного сопротивления основной обмотки. И ток в пусковой обмотке опережает / отстает, напряжение питания зависит от импеданса пускового механизма. Угол между двумя обмотками равен разности фаз, достаточной для создания вращающегося магнитного поля для создания пускового момента. В момент, когда двигатель достигает от 70% до 80% синхронной скорости, центробежный переключатель на валу двигателя размыкается и отключает пусковую обмотку.

Применение однофазных асинхронных двигателей

Однофазные асинхронные двигатели используются в системах с низким энергопотреблением. Эти двигатели широко используются в быту и промышленности. Некоторые из приложений упомянуты ниже:

  • Насосы
  • Компрессоры
  • Вентиляторы малые
  • Миксеры
  • Игрушки
  • Высокоскоростные пылесосы
  • Электробритвы
  • Станки сверлильные

Трехфазный асинхронный двигатель:

Трехфазные асинхронные двигатели, будучи самозапускающимися, не имеют пусковой обмотки, центробежного переключателя, конденсатора или другого пускового устройства.Трехфазные асинхронные двигатели переменного тока находят различное применение в коммерческих и промышленных приложениях. Два типа трехфазных асинхронных двигателей - это двигатели с короткозамкнутым ротором и с фазным ротором. Особенности, которые делают двигатели с короткозамкнутым ротором широко применяемыми, заключаются в основном в их простой конструкции и прочной конструкции. С внешними резисторами двигатели с контактным кольцом могут иметь высокий пусковой момент.

Трехфазные асинхронные двигатели широко используются в бытовых и промышленных приборах, поскольку они имеют прочную конструкцию, не требуют технического обслуживания, сравнительно дешевле и требуют питания только на статоре.

Применение трехфазного асинхронного двигателя

  • Подъемники
  • Краны
  • Подъемники
  • Вытяжные вентиляторы большой мощности
  • Станки токарные приводные
  • Дробилки
  • Маслоэкстракционные заводы
  • Текстиль и пр.

Кто изобрел асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель - одно из важнейших изобретений в современной истории.Он повернул колеса прогресса с новой скоростью и официально положил начало второй промышленной революции, резко повысив эффективность производства энергии и сделав возможным распределение электроэнергии на большие расстояния. Сегодня машины не только включают свет в вашем доме, но и приводят в действие многие механические устройства, которые люди считают само собой разумеющимися, от пылесосов и электрических зубных щеток до стильной Tesla Motors Model S.

. Один из оригинальных электромоторов Tesla 1888 года выпуска. По сей день эта конструкция является основным генератором энергии для промышленности и бытовой техники.Предоставлено: Wikimedia Commons

. Первый асинхронный двигатель был изобретен знаменитым Никола Тесла в 1887 году в его мастерской на улице Либерти, 89 в Нью-Йорке. Говорят, что этот одаренный изобретатель однажды в солнечный день в Будапеште 1882 года увидел свой двигатель переменного тока, когда читал строфы из «Фауста» Гете.

«В том возрасте я знал наизусть целые книги, слово в слово. Одним из них был «Фауст» Гете. Солнце только что садилось и напомнило мне о великолепном отрывке «Sie ruckt und weicht, der Tag ist uberlebt, Dort eilt sie hin und fordert neues Leben».Oh da kein Flugel mich vom Boden hebt Ihr nach und immer nach zu streben! Ein schöner Traum indessen sie entweicht, Ach, au des Geistes Flügeln wird so leicht Kein körperlicher Flügel sich gesellen! »Когда я произнес эти вдохновляющие слова, идея возникла, как вспышка молнии, и в одно мгновение правда открылась. Я нарисовал палкой на песке схему, показанную шесть лет спустя в моем выступлении перед Американским институтом инженеров-электриков, и мой напарник прекрасно их понял.

Образы, которые я видел, были удивительно резкими и четкими и имели твердость металла и камня, настолько большую, что я сказал ему: «Посмотри здесь мой мотор; смотри, как я перевернул это.«Я не могу описать свои эмоции. Пигмалион, увидев, что его статуя оживает, не мог быть более тронутым. Тысячу тайн природы, на которые я мог наткнуться случайно, я отдал бы за ту, которую я вырвал у нее вопреки всему и с риском для моего существования… »

Летом 1883 года, находясь в Париже, Тесла построил свой первый настоящий асинхронный двигатель и увидел, как он работает. Тесла отплыл в Америку в 1884 году и прибыл в Нью-Йорк с четырьмя центами в кармане, несколькими своими стихами и расчетами для летательного аппарата.После нескольких случайных заработков он устроился на работу к Томасу Эдисону, который поручил ему улучшить динамо-машину для его двигателя постоянного тока. Ни Эдисон, ни инвесторы Эдисона не интересовались планами Tesla относительно переменного тока.

Как работает двигатель постоянного тока

В двигателе постоянного тока магнит, который создает магнитное поле, закреплен на месте и образует внешнюю статическую часть двигателя. Это называется статором. Катушка с проволокой подвешена между полюсами магнита и подключена к источнику постоянного тока, например, к батарее.Ток, протекающий через провод, создает временное магнитное поле (это электромагнит), которое отталкивает поле от постоянного магнита, заставляя провод перевернуться.

Обычно провод останавливается после одного поворота и снова переворачивается, однако ключевой компонент, называемый коммутатором, меняет направление тока каждый раз, когда провод переключается. Таким образом, провод может вращаться в одном направлении до тех пор, пока течет ток.

Двигатель постоянного тока был изобретен Майклом Фарадеем в 1820-х годах и был превращен в практическое изобретение десять лет спустя Уильямом Стердженом.

После битвы с американским изобретателем Тесла покинул лабораторию Эдисона и в 1888 году стал партнером Джорджа Вестингауза, которому он продал патент на технологию многофазного переменного тока Теслы. Их партнерство стало очень прибыльным и заключило множество контрактов, в том числе контракт на поставку электроэнергии на Всемирную ярмарку в Чикаго 1893 года.

Однако первый большой прорыв в работе двигателя переменного тока произошел, когда в том же году была выбрана конструкция многофазного переменного тока Tesla, чтобы использовать мощность Ниагарского водопада.

С самого детства Тесла мечтал обуздать силу великого чуда природы. В автобиографии «Мои изобретения» он сказал:

«В классе было несколько механических моделей, которые меня заинтересовали и обратили мое внимание на водяные турбины».

После описания великого Ниагарского водопада:

«Я представил себе большое колесо, идущее у водопада».

Он объявил своему дяде, что однажды «он поедет в Америку и осуществит этот план.”

Патент США 382 279 на Электромагнитный двигатель выдан Николе Тесла в 1888 году.

Несмотря на пропаганду Эдисона, направленную на дискредитацию Теслы как изобретателя и альтернативного тока как жизнеспособной технологии - такие вещи, как публичные демонстрации, в которых животных жестоко избивали электрическим током, - разработки Теслы последовали. естественный ход прогресса. Поскольку постоянный ток проходит по линиям передачи, накопленное сопротивление в проводах значительно снижает электрическую мощность, подаваемую потребителю.AC, с другой стороны, не несет таких же потерь и может преодолевать большие расстояния с гораздо меньшей потерей потенциала. Напряжение альтернативного тока может также увеличиваться или уменьшаться с помощью трансформаторов, поэтому электроэнергия может производиться с высокой мощностью на генерирующих станциях, а затем снижаться прямо в точке местного распределения.

Как работает электродвигатель переменного тока

Альтернативный ток меняет свое направление примерно 50 раз в секунду (~ 50 Гц), поэтому электродвигатель требует принципиально иной конструкции, чем электродвигатель постоянного тока.

В двигателе переменного тока статор состоит из кольца пар электромагнитов, которые создают вращающееся магнитное поле. В отличие от двигателя постоянного тока, где мощность передается на внутренний ротор, в двигателе переменного тока мощность подводится к этим электромагнитам, чтобы навести поле. Гениальный трюк состоит в том, чтобы подавать питание на электромагниты попарно. Когда одна пара полностью активна, другая полностью отключается.

Когда катушки находятся под напряжением, они создают магнитное поле, которое индуцирует электрический ток в роторе, который является электрическим проводником согласно закону Фарадея.Новый ток создает собственное магнитное поле, которое пытается противодействовать полю, в первую очередь создавшему его, согласно закону Ленца. Эта игра в ловушку между двумя магнитными полями и есть то, что в конечном итоге вращает ротор.

В 20-м веке распределение электроэнергии во всем мире значительно расширилось. В первом десятилетии века, например, большой считался энергоблок мощностью 25 000 киловатт. Но к 1930 году самая большая установка в Соединенных Штатах имела мощность 208 000 киловатт, а давление превышало 1 200 фунтов на квадратный дюйм.Из-за экономии на масштабе цена за киловатт-час электроэнергии резко упала, что в конечном итоге помогло электрифицировать всю страну. И с таким количеством энергии в нашем распоряжении неожиданно мир был готов к технологическому расцвету.

Преимущества и недостатки Асинхронный двигатель

Асинхронный двигатель:

Почти 70% машин, используемых в настоящее время в промышленности, представляют собой трехфазные асинхронные двигатели.Он работает по принципу индукции, когда электромагнитное поле (ЭДС) индуцируется в проводниках ротора, когда вращающееся магнитное поле статора разрезает неподвижные проводники ротора. Поскольку переменный ток используется в генерации, асинхронные двигатели для передачи и распределения занимают значительное место в промышленных приводах и не исключают двигателей постоянного тока, которые ранее использовались в промышленных приложениях. Асинхронные двигатели бывают двух типов по конструкции: асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором и асинхронные двигатели с контактным кольцом.Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором широко используются в двигателях и приводах. Некоторые из преимуществ асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями. Также ниже приведены недостатки асинхронных двигателей по сравнению с другими двигателями:

Преимущества асинхронного двигателя

:

  • Асинхронные двигатели имеют простую и прочную конструкцию. Преимущество асинхронных двигателей в том, что они надежны и могут работать в любых условиях окружающей среды
  • Асинхронные двигатели дешевле из-за отсутствия щеток, коммутаторов и контактных колец
  • Это двигатели, не требующие технического обслуживания, в отличие от двигателей постоянного тока и синхронных двигателей из-за отсутствия щеток, коммутаторов и контактных колец.
  • Асинхронные двигатели могут эксплуатироваться в загрязненных и взрывоопасных средах, поскольку у них нет щеток, которые могут вызвать искрение
  • В отличие от синхронных двигателей трехфазные асинхронные двигатели
  • будут иметь самозапускающийся момент, поэтому в отличие от синхронных двигателей не используются методы пуска. Однако однофазные асинхронные двигатели не обладают самозапускаемым моментом и вращаются с помощью некоторых вспомогательных устройств.

Эти преимущества асинхронных двигателей делают их более заметными в промышленных и бытовых применениях.

Асинхронный двигатель Недостатки:

Некоторые из недостатков асинхронных двигателей по сравнению с двигателями постоянного тока и синхронными двигателями:

  • Трехфазные асинхронные двигатели имеют низкий пусковой момент и высокие токи включения. Поэтому эти двигатели не используются широко для приложений, требующих высоких пусковых моментов, таких как тяговые системы. Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором имеет низкий пусковой момент. Пусковой крутящий момент в случае асинхронного двигателя с контактным кольцом сравнительно лучше из-за наличия внешнего резистора в цепи ротора во время пуска.Другим важным недостатком асинхронного двигателя является то, что он потребляет большие пусковые токи, вызывая сильное мгновенное падение напряжения во время запуска машины. Высокие пусковые токи можно снизить, используя некоторые методы пуска асинхронного двигателя
  • .
  • Асинхронные двигатели всегда работают с отстающим коэффициентом мощности, а в условиях малой нагрузки они работают с очень худшим коэффициентом мощности (от 0,2 до 0,4 с запаздыванием). К недостаткам плохой мощности относятся увеличение потерь I 2 R в системе, снижение КПД системы.Следовательно, рядом с этими двигателями следует размещать некоторое оборудование для коррекции коэффициента мощности, такое как батареи статических конденсаторов, чтобы передавать им реактивную мощность.
  • Одним из основных недостатков асинхронных двигателей является то, что регулирование скорости асинхронных двигателей затруднено. Следовательно, для точного регулирования скорости вместо асинхронных двигателей используются двигатели постоянного тока. Благодаря развитию силовой электроники, частотно-регулируемые приводы с асинхронными двигателями теперь используются в промышленности для регулирования скорости.

Вот некоторые из недостатков асинхронных двигателей

Базовое руководство по проектированию электродвигателя

- PDF

Электромашина

  • Электромашина - преобразователь для преобразования электрической энергии в механическую или механическую энергию в электрическую
  • Типы электрических машин
    • Двигатели
    • Генераторы
    • Датчики
    • Электромагниты
    • Электромагнитные усилители и т. Д.

Общие типы электродвигателей

  • Асинхронный электродвигатель переменного тока
  • Электродвигатель постоянного тока с щеткой
  • Синхронный электродвигатель переменного тока
    • Постоянные магниты
    • Обмотка поля
  • Бесщеточный электродвигатель переменного / постоянного тока
  • Переключаемый двигатель
  • Двигатель
  • Шаговый двигатель
    • Постоянный магнит (PM)
    • Переменное сопротивление (VR)
    • Гибридный шаговый двигатель
    • Линейный

Конструкция и характеристики двигателя постоянного тока с щеткой

  • Легко прогнозируемые характеристики двигателя Простая
  • управляющая электроника
  • Использование устройства обратной связи не является обязательным
  • Трудно спроектировать щеточную систему
  • Ограниченная доступность компонентов щеточной системы
  • Очень трудно предсказать срок службы щетки
  • Двигатель не подходит для высокопроизводительных приложений
  • Производство стоимость очень низкая для массы p Производство, при полной комплектации

Типичные области применения щеточного двигателя постоянного тока

Асинхронный двигатель переменного тока Конструкция и характеристики

  • Легко прогнозируемые характеристики двигателя для обмоток трехфазного двигателя, что, как известно, сложно для однофазных конструкций
  • Ограниченная доступность для медных роторов
  • По-прежнему популярный выбор для новых 400 Гц военных и коммерческих аэрокосмических приложений
  • Низкие производственные затраты Низкие для массового производства при полной комплектации

Типичные области применения асинхронных двигателей переменного тока

Конструкция гибридного шагового двигателя и производительность

  • Трудно предсказать рабочие характеристики двигателя, основанные на опыте проектирования
  • Привлекательный для некоторых космических приложений, когда устройство обратной связи не требуется
  • Может потребоваться прецизионная штамповка методом ламинации
  • Обмотка двигателя аналогична бесщеточной конструкции постоянного тока
  • Стоимость производства очень л. для массового производства при полной комплектации

Типичные области применения шаговых двигателей

  • Позиционирование с низкой точностью без устройства обратной связи
  • Позиционирующий оптический фильтр / линзы с устройством обратной связи
  • Роботизированное позиционирование шарниров
  • Сборки панорамирования и наклона
  • Маломощные низкоскоростные сканеры
  • Радарные приводы (ограниченное вращение, низкая инерция или мощность)
  • 3D-принтеры
  • Пропорциональные клапаны - гидравлические, топливные и т. Д.

Конструкция и характеристики бесщеточного двигателя постоянного тока

  • Легко прогнозируемые характеристики двигателя, однако в значительной степени зависят от привода / контроллера
  • Выбранный двигатель для новых и / или высокопроизводительных приложений
  • Очень высокая удельная мощность
  • Очень высокие скорости
  • Очень высокий КПД
  • Требуется устройство обратной связи

Прочтите о том, как выбор и реализация магнита влияют на общую производительность двигателя с постоянным током постоянного тока

Типичные приложения для бесщеточных двигателей

  • Высокопроизводительные приложения
    • Элементы управления на ребрах
    • Элементы управления TVC
    • Многорежимные радиолокационные приводы
    • Подвесы для вооружения
    • Приводы турели
    • Первичные и вторичные органы управления полетом
    • Высокоскоростные / мощные насосы и вентиляторы
    • Тяговые приводы транспортных средств
    • Высокая надежность и срок хранения
    переключаемый
Мотор Con Конструкция и производительность
  • С электронной коммутацией
  • Без постоянных магнитов
  • Пульсации крутящего момента с высоким крутящим моментом
  • Трудно предсказать рабочие характеристики двигателя
  • Когда-то это была основная альтернатива индукционным и бесщеточным конструкциям постоянного тока
  • Низкие производственные затраты при массовом производстве при полной комплектации

Типичные применения для электродвигателя с управляемым сопротивлением

Конструкция и характеристики линейного электродвигателя

  • Легко прогнозируемые характеристики электродвигателя
  • Очень высокие скорости
  • Очень высокая точность
  • Лучше всего для легких / малых инерционных нагрузок
  • Ограниченная длина хода
  • Двигатель на выбор для новых и / или высокопроизводительных приложений
  • Высокая стоимость производства

Типичные области применения линейных асинхронных двигателей

  • Малые линейные двигатели
    • Производство полупроводников
    • 9025 8 Производство плоских панелей
    • Конвейерные системы
    • Обработка багажа в аэропортах
    • Ускорители и пусковые установки
    • Перекачка жидкого металла
  • Большие линейные двигатели
    • Транспортировка (низко- и среднескоростные поезда)
    • Раздвижные двери закрытых дверей )
    • People Movers
    • Погрузочно-разгрузочные работы и хранение


Часто используемые датчики

  • Резольверы / синхронизаторы
    • Промышленные серводвигатели
    • Аэрокосмическая и военная разведка
    • Нефть с высокими требованиями к температуре и механической вибрации
    • Трудно предсказать производительность
    • Трудно достичь высокой точности из-за производственных отклонений
    • Производственные затраты могут быть низкими при массовом производстве при полной оснащенности инструментами
    • Нет новых разработок, в основном второй источник путем сопоставления производительность решателя

Электромагниты / соленоиды

Обычно используемые материалы

Магнитные материалы

  • Углеродистые стали
  • Нержавеющая сталь
  • Кремниевые стали
  • Высоконасыщенные порошковые сплавы
  • Аморфные сплавы
  • Наноструктурированные материалы
  • Керамика
  • Alnico
  • Редкоземельные элементы

Материалы, обычно используемые в нашей истории

Углеродистые стали / Нержавеющие стали / Кремниевые стали / Сплавы с высоким содержанием насыщения

Примеры

Тип Требуется уход 9087 907 *
Потери в сердечнике Плотность потока насыщения Проницаемость Простота обработки Относительная стоимость сырья
Сталь CRML Удовлетворительно Хорошее Хорошее Хорошее Хорошее ул. 0.5
Неориентированная Silcon Steel Хорошая Хорошая Удовлетворительная Хорошая 1.0
Зернистая Silcon Steel Лучше Удовлетворительно
Аморфный сплав на основе железа Лучше Удовлетворительно Высокий Требуется много ухода 1,25
Тонкая силиконовая сталь Лучше Хорошее 907 907 Хорошее 907 907 Хорошее 907
Никель-железный сплав 6-1 / 2% Лучше Хорошее Хорошее Требуется уход 12
49% Никель-железный сплав Лучше Удовлетворительное Удовлетворительное 12
80% никель-железный сплав Наилучшее Низкое Высокое 9078 7 Требуется уход 15
Кобальт-железный сплав Хорошее Лучшее Лучшее Требуется уход 45
Порошкообразные сплавы * 4 * *

* Окончательные свойства и стоимость материалов SMC в значительной степени определяются конструкцией машины и поэтому не упоминаются в этой таблице

Примеры

  • Ухудшение магнитных свойств из-за штамповки
  • Полностью обработанный материал - это просто материал, отожженный до оптимальных свойств на сталелитейном заводе.Даже после отжига на заводе полностью обработанный материал может потребовать дополнительного отжига для снятия напряжений после штамповки. Напряжения, возникающие во время штамповки, ухудшают свойства материала по краям ламината и должны быть устранены для достижения максимальной производительности. Это особенно верно для деталей с узким сечением или там, где требуется очень высокая плотность магнитного потока

Обычно используемые магнитные материалы

Материал Магнитные свойства Магнитные характеристики Температура Кюри Температурный коэффициент Индукционный Стоимость $ / фунт.
Литой Alnico Br - 5,500 - 13,500 Hc - 475 - 1,900 MGOe 1,4 - 10,5 Отливка по форме, твердый, кристаллическая структура - шлифовка или EDM 840 ° C 0,02% / ° C $ 40
Спеченный Alnico Br - 6,000 - 10,800 Hc - 550 - 1,900 MGOe 1,4 - 5,0 Порошок, прессованный для придания формы, жесткая структура - измельчение или EDM 840 ° C 0,02% / ° C $ 23
Керамика (твердый феррит) Br - 3,450 - 4,100 Hci - 3,000 - 4,800 MGOe 2.7 - 4,0 Простые формы: дуги, прямоугольные, заглушки, кольца - жесткая шлифовка 450 ° C 0,02% / ° C $ 2
Samarium Cobalt Br - 8,800 - 11,000 Hci - 11000 - 21000 MGOe - 18 - 32 Очень хрупкое - измельчение или EDM 750 ° C / 825 ° C 0,035% / ° C $ 125
Неодим Железо Бор Br - 10 500 - 14000 Hci - - 14000 MGOe 27-50 Требуется покрытие для предотвращения окислительного измельчения или EDM 310 ° C 0.13% / ° C $ 95
Железо-хром Кобальт Br - 9000 - 13 500 Hc - 50 - 600 MGOe - 4,25 - 5,25 Может быть формовано, штамповано, тонкокатаное покрытие 0,050 ″ -. 0005 ″ 600 ° C 0,02% / ° C 30 долл. США
Склеенный гибкий (калиброванный или экструдированный Br - 2,500 - 5600 Hci - 3500 - 16 000 Феррит 450 ° C 0,18% / ° C 3 MGOe 1,4 - 6,2 Гибкий, термостойкий, малотоннажный инструмент, доступен в широком диапазоне размеров Феррит 450 ° C Neo 310 ° C 0.18% / ° C от 0,07 до 0,13% / ° C 3 доллара США - 50 долларов США
Склеенный пластик (формованный) Br - 2,500 - 6900 Hci - 3,000 - 16,000 Феррит 450 ° C 0,18% / ° C 3 млн газ. - 1,5 - 10,5 Сложные формы, тонкие стенки, малые размеры без механической обработки, хорошая прочность Феррит 450 ° C Neo 310 ° C 0,18% / ° C 0,07 до 0,13% / ° C $ 3 60787
Нео (эпоксидная смола) со сжатием на связке Br - 6,200 - 8,200 Hci - 4,300 - 18,000 MGOe - 7.5 - 15.0 Простая геометрия, с близким допуском W.O Обработка BhMax выше, чем Inj. Формование с меньшими затратами на инструмент Neo 310 ° C от 0,07 до 0,13% / ° C $ 60

Обычная эпоксидная смола

1 911 процесс с псевдоожиженным слоем, превосходная стойкость к прорезанию, термостойкость, химическая и влагостойкость
Температурный класс Номер продукта. Описание Удельный вес Сопротивление прорезанию Покрытие кромок Сопротивление удару Время гелеобразования при 193 ° C (380 ° F) горячая пластина Диэлектрическая прочность Объемное сопротивление Цвет
B 260 260CG Распыление и капельное нанесение с псевдоожиженным слоем 1.43 215 ° C (410 ° F) 35-45 100 (11,3) 12-16 с 1000 (покрытие 12-15 мил) 10 15 Зеленый
B 262 Капельное нанесение распылением и псевдоожиженным слоем 1,34 130 ° C (266 ° F) 38-48 100 (11,3) 12-16 с 1000 (10 мил покрытие) 10 13 Красный
B 263 Распыление и капельное покрытие с псевдоожиженным слоем с устойчивостью к высокотемпературному прорезанию 1.47 290 ° C (554 ° F) 40-50 100 (11,3) 8-14 с 1000 (покрытие 12-15 мил) 10 15 Зеленый
B 270 Распыление и капельное покрытие с псевдоожиженным слоем для высокотемпературного прорезания и перекрытия зазоров 1,48 250 ° C (482 ° F) 35-40 120 (13,8) 12 -16 s 1000 (покрытие 10 мил) 10 13 Зеленый
B 5555 Холодный электростатический псевдоожиженный слой, горячий спрей Вентури или горячая жидкость для статоров двигателей с долей лошадиных сил и арматура 1.7 > 340 ° C (644 ° F) 160 (18,1) 8-12 с 1300 (об / мл2) Зеленый
B 5388 1,57 > 340 ° C (644 ° F) 35 (11,3) 100 25-35 с 1100 ( В / мил) Синий
B 5133 Электростатическое покрытие для холодных и нагретых частей 1.45 160 ° C (320 ° F) 15 (13,8) 120 500 (об / мил) 5 × 10 14 Голубой

Обычно используемый магнит Проволока

  • Проводник
    • Наиболее подходящими материалами для магнитных проводов являются нелегированные чистые металлы, особенно медь
    • Для высокотемпературных применений используются бескислородные сорта меди высокой чистоты
    • Алюминиевый магнитный провод иногда используется в качестве альтернативы для трансформаторов и двигателей.Из-за более низкой электропроводности алюминиевый провод требует в 1,6 раза большей площади поперечного сечения, чем медный провод, для достижения сопоставимого сопротивления постоянному току.
  • Изоляция
    • В современном магнитном проводе обычно используется от одного до четырех слоев полимерной пленочной изоляции, часто двух разных составов, чтобы обеспечить прочный непрерывный изолирующий слой.
  • Классификация
    • Магнитный провод классифицируется по диаметру (AWG / SWG или миллиметры) или площади (квадратные миллиметры), температурному классу и классу изоляции

Наиболее распространенные конструкции статора

Электрическая машина Параметры и испытания - Часть 1

  • Механические размеры
    • Определение геометрических размеров и допусков (GD&T) - это система для определения и передачи технических допусков.Он использует символический язык для инженерных чертежей и компьютерных трехмерных твердотельных моделей, которые явно описывают номинальную геометрию и ее допустимые вариации. Он сообщает производственному персоналу и станкам, какая степень точности требуется для каждой контролируемой характеристики детали.
  • GD&T используется для определения номинальной (теоретически идеальной) геометрии деталей и сборок, для определения допустимого отклонения формы и возможного размера отдельных элементов, а также для определения допустимого отклонения между элементами.
  • Стандарты ASME ASME Y14.5 - Определение размеров и допуски
  • ISO TC 10 Техническая документация на продукцию
  • ISO / TC 213 Размеры и геометрические характеристики продукта и проверка

Параметры и испытания электрических машин - Часть 2

  • Электрические параметры
    • Пример:
      • Измерьте и запишите линейные сопротивления и индуктивности AB, BC, CA.
      • Пиковое и импульсное испытание статора после нанесения лака при 1800 В переменного тока, максимальная утечка тока 5 мА. До и после нанесения лака выполните испытание на коронный разряд (частичный разряд) с импульсом до, но не более 3000 В.
    • Сопротивление
      • Электрическое сопротивление электрического проводника является противодействием прохождению электрического тока через этот проводник. Электрическое сопротивление имеет некоторые концептуальные параллели с механическим понятием трения. Единица измерения электрического сопротивления в системе СИ - ом (Ом)
    • Индуктивность
      • Индуктивность - это свойство электрического проводника, которое препятствует изменению тока. Генри (символ: H) - производная единица электрической индуктивности в системе СИ. С.№ Метод Стандарты Проверка изоляции и диагностическое значение 1 Сопротивление изоляции IEEE 43. NEMA MG 1 Найдите загрязнения и дефекты в изоляции между фазой и землей 2 907 Индекс поляризации IEEE 43 Найдите загрязнения и дефекты в изоляции между фазой и землей 3 Испытание высокого напряжения постоянного тока (испытание на устойчивость к диэлектрику) IEEE 95, IEC 34.1, NEMA MG 1 Обнаружение загрязнений и дефектов в изоляции между фазой и землей 4 Испытание высокого напряжения переменного тока (испытание на устойчивость к диэлектрику) IEC 60034 NEMA MG 1 Обнаружение загрязнений и дефектов в фазах- изоляция от земли 5 Испытание на импульсные перенапряжения IEEE 522 NEMA MG 1 Обнаруживает ухудшение межвитковой изоляции 6 Тест частичного разряда Обнаруживает повреждение IEEE 1418 фазы-земля и межфазной изоляции 7 Коэффициент рассеяния IEEE 286 IEC 60894 Обнаруживает ухудшение межфазной и межфазной изоляции

        Параметры и тестирование электрической машины

        • Испытание на высокий потенциал
          • Обычно используются три типа испытаний на высокий потенциал.Эти три испытания различаются величиной приложенного напряжения и величиной (или характером) допустимого протекания тока:
          • Испытание сопротивления изоляции измеряет сопротивление электрической изоляции между медными проводниками и сердечником статора. В идеале это сопротивление должно быть бесконечным. На практике не бесконечно высока. Обычно, чем меньше сопротивление изоляции, тем больше вероятность, что проблема с изоляцией. Испытание на пробой диэлектрика. Испытательное напряжение увеличивается до тех пор, пока диэлектрик не выйдет из строя или не сломается, что приведет к протеканию слишком большого тока.В ходе этого испытания диэлектрик часто разрушается, поэтому этот тест используется на основе случайной выборки. Этот тест позволяет разработчикам оценить напряжение пробоя конструкции продукта и увидеть, где произошел пробой.
          • Испытание на диэлектрическую стойкость. Применяется стандартное испытательное напряжение (ниже установленного напряжения пробоя) и контролируется результирующий ток утечки. Ток утечки должен быть ниже установленного предела, иначе тест будет считаться неудачным. Этот тест является неразрушающим при условии, что он не дает сбоев, и, как правило, службы безопасности требуют, чтобы он проводился как 100% тест производственной линии для всех продуктов, прежде чем они покинут завод.

        Стандарт IEEE 43-2000 Рекомендуемая практика IEEE для испытания сопротивления изоляции вращающегося оборудования

        Параметры и испытания электрических машин

        - Часть 4

        • Испытание на импульсные перенапряжения
          • мотор скорее всего выйдет из строя через несколько минут. Таким образом, изоляция витков имеет решающее значение для срока службы двигателя. Низковольтные испытания статоров с формованной обмоткой, такие как испытания индуктивности или индуктивного импеданса, могут определить, закорочена ли изоляция витков, но не ослаблена ли она.Только испытание импульсным напряжением может напрямую обнаружить обмотки статора с ухудшенной изоляцией витков. При применении скачка высокого напряжения между витками этот тест представляет собой испытание перенапряжения для изоляции витков и может привести к выходу из строя изоляции, что потребует обхода вышедшей из строя катушки, замены или перемотки.

        Параметры и испытания электрической машины - Часть 5

        • Испытание частичного разряда
          • IEC TS 60034-27
            • В течение многих лет измерение частичных разрядов (ЧР) использовалось как чувствительное средство оценки качество новой изоляции, а также средства обнаружения локальных источников частичных разрядов в использованной изоляции электрических обмоток, возникающих в результате эксплуатационных напряжений в процессе эксплуатации.По сравнению с другими диэлектрическими испытаниями (т. Е. Измерением коэффициента рассеяния или сопротивления изоляции) дифференцирующий характер измерений частичных разрядов позволяет идентифицировать локальные слабые места системы изоляции. Проверка ЧР вращающихся машин также используется при проверке качества новых собранных и готовых обмоток статора, новых компонентов обмоток и полностью пропитанных статоров.

              Измерение частичных разрядов также может предоставить информацию о: слабых местах системы изоляции; процессы старения; дальнейшие мероприятия и интервалы между капитальными ремонтами.

              Хотя испытание частичных разрядов вращающихся машин получило широкое признание, из нескольких исследований выяснилось, что существует не только множество различных методов измерения, но также критерии и методы анализа и, наконец, оценки измеренных данных, часто очень разные. и не совсем сопоставимо. Следовательно, существует острая необходимость дать некоторые рекомендации тем пользователям, которые рассматривают возможность использования измерений частичных разрядов для оценки состояния своих систем изоляции.

        Организация / стандарты / директивы

        • Национальная ассоциация производителей электрооборудования NEMA
          • NEMA устанавливает стандарты для многих электрических продуктов, включая двигатели. Например, «размер 11» означает, что монтажная поверхность двигателя составляет 1,1 квадратный дюйм.
          • Публикация стандартов
          • Стандарт ICS 16 охватывает компоненты, используемые в системе управления движением / положением, обеспечивающей точное позиционирование, управление скоростью, управление крутящим моментом или любую комбинацию из них.Примерами этих компонентов являются управляющие двигатели (сервомоторы и шаговые двигатели), устройства обратной связи (энкодеры и резольверы) и средства управления.
        • Международная электротехническая комиссия IEC
          • IEC 60034 - международный стандарт для вращающегося электрического оборудования
          • IEC 60034-1 Номинальные характеристики и характеристики
        • Международная организация по стандартизации ISO
        • ANSI Американский национальный институт стандартов
        • ASTM American Раздел Международной ассоциации по испытанию материалов
        • Регистрация, оценка, авторизация и ограничение использования химических веществ REACH
        • Директива об ограничении использования опасных веществ RoHS
        • DO-160 Условия окружающей среды и процедуры испытаний бортового оборудования является стандартом для экологических испытаний авионики. аппаратное обеспечение.Он опубликован Радиотехнической комиссией по аэронавтике (RTCA, Inc.)
        • MIL-STD-810, Экологические инженерные соображения и лабораторные испытания, опубликован Министерством обороны США
        • ITAR Международные правила торговли оружием и Правила экспортного контроля (EAR) - это два важных закона США об экспортном контроле, которые влияют на производство, продажу и распространение технологий.
        • AS9001 Системы менеджмента качества - Требования для авиационных, космических и оборонных организаций
        • AS9002 Aerospace Требование проверки первого изделия
        • ISO / TS 16949 Общие требования к системе качества для автомобилей, основанные на ISO 9001 и требованиях конкретных клиентов из автомобильного сектора
        Загрузить PDF-копия этого руководства по базовой конструкции двигателя

        Асинхронные двигатели

        по сравнению с бесщеточными двигателями постоянного тока

        Wally Rippel является давним сторонником электромобилей.До прихода в Tesla Motors он работал инженером в AeroVironment, где помогал разработать EV1 для General Motors и снялся в документальном фильме «Кто убил электромобиль?». Уолли также работал в Лаборатории реактивного движения над исследованиями аккумуляторных батарей электромобилей, среди других проектов. В 1968 году, будучи студентом Caltech , он построил электромобиль (переоборудованный микроавтобус Volkswagen 1958 года) и выиграл Большую трансконтинентальную гонку электромобилей против Массачусетского технологического института.

        Один размер не подходит всем
        В этом одиозном мире бензиновых автомобилей не все двигатели одинаковы. Существуют конфигурации с плоскими головками, полусферическими, прямыми, противоположными и V-образными формами. И так далее. Можно было подумать, что много лет назад кто-нибудь придумал, что лучше. Это бы положило конец всему выбору, и после этого в производстве был бы только один лучший тип двигателя. Не так. Не существует одного наилучшего типа двигателя, скорее, существуют разные типы двигателей, отвечающие личным требованиям, таким как цена и производительность.Это также верно для приводов электромобилей.

        Когда у меня были волосы на голове и я носил логарифмическую линейку, были свинцово-кислотные батареи, щеточные двигатели постоянного тока и контроллеры контакторов. Сегодня ничего из этого не осталось (включая мои волосы). Свинец был заменен литием, а постоянный ток - бесщеточным или индукционным. Между тем, на смену контакторам пришли модулирующие инверторы. Итак, каждый из этих элементов также устареет в ближайшем будущем или возможно, что некоторая «стабильность» может быть под рукой? Без хорошего хрустального шара трудно предсказать будущее.Однако я предполагаю, что и индукционные, и бесколлекторные машины еще долгие годы «победят». У каждого будут свои верные сторонники и религиозные недоброжелатели.

        Более внимательный взгляд
        Итак, что это за две технологии? Как они работают? Что их отличает? А что у них общего? Начнем с бесщеточных приводов постоянного тока.

        В бесщеточных машинах ротор включает два или более постоянных магнита, которые создают постоянное магнитное поле (если смотреть с точки обзора ротора).В свою очередь, это магнитное поле входит в сердечник статора (сердечник, состоящий из тонких слоистых пластин) и взаимодействует с токами, протекающими внутри обмоток, создавая крутящий момент между ротором и статором. По мере вращения ротора необходимо, чтобы величина и полярность токов статора постоянно менялись - и правильно - так, чтобы крутящий момент оставался постоянным, а преобразование электрической энергии в механическую было оптимально эффективным. Устройство, обеспечивающее этот контроль тока, называется инвертором.Без него бесщеточные двигатели - бесполезные двигатели.

        Перейдем к асинхронным двигателям. Предшественник трехфазного асинхронного двигателя был изобретен Никола Тесла примерно до 1889 года. Любопытно, что статоры трехфазного асинхронного двигателя и бесщеточного двигателя постоянного тока практически идентичны. Оба имеют три набора «распределенных обмоток», вставленных в сердечник статора. Существенная разница между двумя машинами заключается в роторе.

        В отличие от бесщеточного ротора постоянного тока, индукционный ротор не имеет магнитов - только уложенные друг на друга стальные пластины с заглубленными периферийными проводниками, которые образуют «закороченную структуру».«Токи, протекающие в обмотках статора, создают вращающееся магнитное поле, которое входит в ротор. В свою очередь, частота этого магнитного поля, «видимого» ротором, равна разнице между приложенной электрической частотой и «частотой» вращения самого ротора. Соответственно, на закороченной конструкции существует индуцированное напряжение, которое пропорционально этой разнице скоростей между ротором и электрической частотой. В ответ на это напряжение в проводниках ротора возникают токи, которые приблизительно пропорциональны напряжению, следовательно, разнице скоростей.Наконец, эти токи взаимодействуют с исходным магнитным полем, создавая силы, составляющая которых является желаемым крутящим моментом ротора.

        Когда 3-фазный асинхронный двигатель подключен к 3-фазному источнику питания, крутящий момент создается с самого начала; мотор имеет возможность запускаться под нагрузкой. Инвертор не нужен. (Если бы требовался инвертор, изобретение Теслы было бы бесполезно примерно до 1960-х годов.) Тот факт, что асинхронные двигатели напрямую совместимы с обычными энергосистемами, является главной причиной их успеха.Напротив, бесщеточный двигатель постоянного тока не создает пусковой крутящий момент при прямом подключении к электросети с фиксированной частотой. Им действительно нужен инвертор, чья «фаза» поддерживается в соответствии с угловым положением ротора.

        Хотя трехфазные асинхронные двигатели очень полезны, они также имеют некоторые серьезные ограничения. Они не могут работать от постоянного тока; AC - необходимость. Скорость вала пропорциональна частоте сети. Следовательно, при использовании от электросети они являются машинами с постоянной скоростью.Наконец, при работе от электросети они имеют ограниченный пусковой крутящий момент и несколько ограниченные возможности максимального рабочего крутящего момента по сравнению с машинами постоянного тока.

        Добавьте инвертор (без какого-либо управления с обратной связью), и становится возможным питание асинхронной машины от батареи или другого источника постоянного тока; регулировка скорости также становится возможной, просто регулируя частоту инвертора. Тем не менее, характеристики крутящего момента низкие по сравнению с машинами постоянного тока. Добавьте несколько контуров обратной связи, чтобы инвертор вырабатывал именно ту частоту, которая «нужна» двигателю, и теперь асинхронный двигатель может конкурировать с бесщеточными двигателями постоянного и постоянного тока в транспортных средствах.

        Бесщеточный или индукционный?
        Еще в 1990-х годах все электромобили, кроме одного, приводились в движение бесщеточными приводами постоянного тока. Сегодня все без исключения гибриды питаются от бесщеточных приводов постоянного тока. Единственное известное применение индукционных приводов было General Motors EV-1; двигательные установки переменного тока, в том числе церо; и Tesla Roadster.

        В бесщеточных и асинхронных приводах постоянного тока используются двигатели с одинаковыми статорами. Оба привода используют 3-фазные модулирующие инверторы.Единственные различия - это роторы и инверторное управление. А с цифровыми контроллерами единственная разница в управлении заключается в управляющем коде. (Для бесщеточных приводов постоянного тока требуется датчик абсолютного положения, в то время как для индукционных приводов требуется только датчик скорости; эти различия относительно невелики.)

        Одно из основных отличий заключается в том, что бесщеточный привод постоянного тока вырабатывает гораздо меньше тепла ротора. Охлаждение ротора проще, и пиковая эффективность этого привода обычно выше. Бесщеточный привод постоянного тока также может работать с единичным коэффициентом мощности, тогда как лучший коэффициент мощности для индукционного привода составляет около 85 процентов.Это означает, что пиковая энергоэффективность бесщеточного привода постоянного тока обычно на несколько процентных пунктов выше, чем для асинхронного привода.

        В идеальном бесщеточном приводе сила магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами, могла бы регулироваться. Когда требуется максимальный крутящий момент, особенно на низких скоростях, напряженность магнитного поля (B) должна быть максимальной, чтобы токи инвертора и двигателя поддерживались на минимально возможных значениях. Это сводит к минимуму потери I² R (сопротивление тока²) и тем самым оптимизирует эффективность.Точно так же, когда уровни крутящего момента низкие, поле B должно быть уменьшено так, чтобы потери на вихревые и гистерезисные свойства также уменьшились. В идеале B следует отрегулировать так, чтобы сумма потерь на завихрение, гистерезис и I² была минимальной. К сожалению, нет простого способа изменить B с помощью постоянных магнитов.

        Напротив, индукционные машины не имеют магнитов, и поля B являются «регулируемыми», поскольку B пропорционально V / f (напряжение к частоте). Это означает, что при малых нагрузках инвертор может снижать напряжение, так что магнитные потери уменьшаются, а эффективность увеличивается до максимума.Таким образом, индукционная машина при работе с интеллектуальным инвертором имеет преимущество перед бесщеточной машиной постоянного тока - магнитные потери и потери проводимости можно компенсировать, чтобы оптимизировать эффективность. Это преимущество становится все более важным по мере увеличения производительности. В бесщеточном режиме постоянного тока с увеличением размера машины пропорционально увеличиваются магнитные потери, а эффективность при частичной нагрузке падает. С индукцией по мере увеличения размера машины потери не обязательно растут. Таким образом, индукционные приводы могут быть предпочтительным подходом там, где требуется высокая производительность; пиковая эффективность будет немного меньше, чем с бесщеточным постоянным током, но средняя эффективность может быть лучше.

        Постоянные магниты дорогие - около 50 долларов за килограмм. Роторы с постоянными магнитами (PM) также трудны в обращении из-за очень больших сил, которые вступают в действие, когда что-либо ферромагнитное приближается к ним. Это означает, что асинхронные двигатели, вероятно, сохранят преимущество в стоимости перед машинами с постоянным магнитом. Кроме того, из-за способности асинхронных машин ослаблять поле, номинальные характеристики инверторов и их стоимость оказываются ниже, особенно для высокопроизводительных приводов. Поскольку прядильные асинхронные машины вырабатывают небольшое напряжение или не вырабатывают его вообще без возбуждения, их легче защитить.
        Чуть не забыл: индукционные машины сложнее управлять. Законы управления более сложны и трудны для понимания. Достижение стабильности во всем диапазоне крутящего момента-скорости и перегрева при индукции сложнее, чем при использовании бесщеточного двигателя постоянного тока. Это означает дополнительные затраты на разработку, но, скорее всего, незначительные повторяющиеся затраты или их отсутствие.

        По-прежнему нет победителя
        Я пришел к выводу, что бесщеточные приводы постоянного тока, вероятно, будут продолжать доминировать на рынке гибридных и будущих подключаемых гибридных устройств, и что индукционные приводы, вероятно, сохранят доминирующее положение среди высокопроизводительных чистых электрических двигателей.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *