Для чего служит электродвигатель

Электродвигатели постоянного тока

Двигатель, преобразующий постоянный ток в механическую энергию, широко используется в производственной сфере. Универсальный мотор применяют преимущественно для легких переносных электроприборов и инструментов.

Характеристика электродвигателей постоянного тока

Устройство относится к серии вращательных электромашин, которые преобразуют постоянный ток электроэнергии в механическую энергию. Изделие состоит из статора со щетками, который закреплен полюсами с обмоткой, из контроллера и вала с якорем и коллектором.

Способ подключения влияет на свойства прибора:

• независимый;
• параллельный;
• последовательный;
• смешанный.

Скоростной режим вращения изделия регулируется при помощи изменения якорного напряжения, магнитного потока, показателя сопротивления. Режимы тормоза (генераторный, электро-динамический и анти-включение) применяют для ускорения остановки или уменьшения вращательной скорости.

Изделия небольших размеров (на 12В и 24 вольта) применяют для электроинструментов, бытовой техники и игрушек. Крупногабаритные моторы — для электрического транспорта, лифтов.

Достоинства и недостатки

Преимущества устройства:

• простое и надежное;
• оптимальные параметры регулирования;
• высокий момент пуска;
• доступен режим работы генератора.

Недостатки: высокая цена, необходимость обслуживать коллекторный щеточный узел, независимое питание. Используется в устройствах, в которых переменный ток не способен выполнить поставленные требования.

Где выбрать и купить надежный электромотор в Краснодаре

Компания «МАШЭНЕРГОСЕРВИС» предлагает синхронные, асинхронные и тяговые электродвигатели. Наиболее востребованные модели — 12 вольт, 24V. Спросом пользуются 220В, 500W.

Реализуемая продукция надежна и долго служит. Наши сотрудники проконсультируют относительно применения интересующей модели.

Источник: http://www.meservis.ru/sinkhronnyye-elektrodvigateli/elektrodvigateli-postoyannogo-toka.html

Срок службы электродвигателя

Электродвигатели бывают переменного и постоянного тока.

Первые делятся на синхронные и асинхронные, их конструкция надежнее, эксплуатация проще, что допускает использование в производстве бытовой техники для дома, лебедок, компрессоров, насосов, станков, вентиляторов для промышленности.

О сроке службы необходимо думать на этапе выбора модели. Если параметры двигателя соответствуют регулярности применения и условиям эксплуатации, он служит долго при условии, что соблюдаются правила эксплуатации.

Сравнение синхронных и асинхронных электродвигателей

Оба вида этого оборудования работают от переменного тока. Скорость синхронных двигателей постоянная, частота вращения магнитного поля равна частоте вращения ротора.

Отличительные особенности:

• коэффициент мощности до 0,9;
• КПД на 1-3% выше, чем у асинхронного оборудования;
• высокая прочность благодаря сравнительно большому воздушному зазору;
• низкая чувствительность к скачкам напряжения с электросети;
• возможно использование для повышения коэффициента мощности на производстве.

Важно! К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость и сложность аппаратуры, используемой для пуска.

Уязвимые узлы:

• графитные щетки и подшипники (быстро снашиваются);
• относительно слабая пружина для прижимания щеток к коллектору;
• тонкосъемное кольцо, склонное к скоплению налета из грязи.

Повышенного внимания требуют щетки. Если графит полностью стирается, повреждается токосъемное кольцо. При его выходе из строя двигатель перестает функционировать.

В асинхронных двигателях частота вращения магнитного поля отличается от частоты вращения ротора. Конструкция простая, эксплуатация более надежная. При отсутствии перегрузок это оборудование служит долго.

Преимущества асинхронной конструкции:

• простота производства;
• сравнительно низкая стоимость;
• минимум затрат на эксплуатацию;
• подключение к сети без преобразователей (если отсутствует необходимость регулировать скорость).

При выборе необходимо учесть минусы:

• низкий коэффициент мощности и КПД (по сравнению с синхронными моделями);
• повышенная зависимость от напряжения в электросети;
• большая величина пускового тока и незначительный пусковой момент;
• невозможность регулировать скорость, если подключать прямо к сети.

Внимание! Самое уязвимое место – подшипники, но их замена проблем не создает.

Как продлить срок службы двигателей переменного тока

Чтобы этот вид оборудования служил долго, необходимо:

• верно выбрать модель;
• правильно установить;
• соблюдать советы производителя по эксплуатации;
• своевременно проводить техническое обслуживание;
• контролировать температуру во время работы;
• следить за состоянием обмотки;
• мгновенно реагировать на посторонний шум и повышенную вибрацию.

При выборе электродвигателя следует учесть:

• требуемые обороты и мощность;
• способ монтажа и напряжение;
• величину КПД и коэффициента мощности;
• дополнительные требования, связанные с условиями эксплуатации.

При монтаже используется лебедка, таль или кран. Перед началом работы следует проверить допустимую нагрузку подъемного устройства. При установке можно использовать только инструменты, не имеющие дефектов. При центровке, замене смазки, проверке зазоров, регулировке щеток обязательно отключение рубильника.

Предотвратить сбои помогает регулярный осмотр во время работы. Необходимо периодически затягивать крепления и болты, очищать поверхность. Не менее важен контроль за соответствием показателей тока заводским параметрам.

Срок службы электродвигателя напрямую зависит от срока службы изоляции. Для каждого класса установлен допустимый уровень температуры. Его превышение способствует разрушению изоляционного материала.

Внимание! Если оборвалась обмотка, единственное верное решение – перемотать. Скручивать или спаивать ее нельзя. В процессе перемотки важно соблюдать параметры сечения и количество витков.

Важно правильно выбрать оборудование, обеспечивающее аварийное отключение. Самыми эффективными считаются приборы максимальной токовой защиты (МТЗ).

Во время работы следите, чтобы вибрации и шум не превышали допустимый уровень. Отклонения свидетельствуют о неисправности механизма, которую необходимо найти и устранить немедленно.

Выбор электродвигателя осуществляется с учетом конструкции, режима работы, мощности, условиям пуска. Если самостоятельно рассчитать параметры не получается, желательно посоветоваться с опытным механиком или консультантом магазина. Любая ошибка при покупке может обернуться выходом из строя машины, для которой электродвигатель предназначен, и дополнительными финансовыми затратами.

Источник: https://www.ttaars.ru/about/stati/srok-sluzhby-elektrodvigatelya/

Крановые электродвигатели: особенности, назначение, разновидности

Автоматизация процессов в современном обществе повсеместно заменяет труд человека, как в простейших повседневных делах, так и в сложных производственных процессах. Для привода различных грузоподъемных механизмов применяются электродвигатели, которые полностью исключают физический труд по перемещению. В отличии от классических электрических машин крановые электродвигатели обладают рядом отличительных особенностей.

Особенности и назначение

Под крановыми электродвигателями следует понимать такие электроприводные агрегаты, которые осуществляют перемещение различных механизмов крановых установок. При рассмотрении грузоподъемных кранов, как компонентного механизма, состоящего из различных составных элементов, назначение крановых электрических машин имеет несколько направлений:

• Перемещение самой крановой установки по рельсам;
• Перемещение крановых установок в вертикальной плоскости;
• Поворот крановых элементов;
• Движение грузоподъемных механизмов для перемещения крюка.

Все манипуляции с грузом выполняются за краткосрочный период, поэтому работа кранового электродвигателя должна производиться в повторно-кратковременных режимах, при этом существенно изменяется диапазон частоты вращения.

Из-за этого продолжительных усилий им совершать не приходится, но агрегат претерпевает кратковременные нагрузки и воздействия пусковых токов.

  Помимо стандартных ситуаций обмотки могут подвергаться перегрузкам и перегреву, поэтому приводы механизмов изготавливаются со следующими особенностями:

• В большинстве случаев это электрические машины закрытого типа, наружный кожух позволяет защищать их от механических воздействий в процессе эксплуатации. Для металлургических агрегатов могут делаться исключения, так как из-за повышенной температуры возникает необходимость вентиляции обмоток.
• Общепромышленные электродвигатели имеют улучшенную изоляцию по параметрам устойчивости к высоким температурам, как правило, классов F и H. Что позволяет сохранять уровень сопротивления изоляции при ее нагревании.
• Относительно небольшая инерционность вала, что обеспечивает снижение потерь электрической энергии во время переходных процессов на рабочих частотах.
• Магнитная система обладает хорошей проводимостью, что создает мощный поток, способный преодолевать серьезные нагрузочные усилия.
• Допускается высокий уровень перегрузки относительно номинального значения рабочих токов. Коэффициент может достигать от 2 до 5, что считается нормальным режимом для кранового электродвигателя.
• Большой разброс частот вращения между минимальным и максимальным режимами.

Некоторые требования для крановых электродвигателей могут  упраздняться в виду особенностей рабочих режимов и техпроцессов. А некоторые виды специализации будут продиктованы типом и конструкцией мотора.

Разновидности крановых электродвигателей

В виду использования различных принципов для вращения ротора в электродвигателе, многие из них нашли широкое применение в эксплуатации крановых установок. Среди электродвигателей общепромышленного назначения выделяют машины переменного и постоянного тока, асинхронные двигатели, как с фазными, так и с короткозамкнутым ротором. Далее рассмотрим каждый из типов, применяемых для кранового оборудования.

Переменного тока

Для отечественных кранов используются асинхронные электрические машины переменного тока. Отличительной особенностью таких установок являются хорошие тяговые характеристики, а вот к недостаткам относится необходимость подключения сразу трех фаз и большие пусковые токи. Большинство моделей изготавливаются на стандартную частоту сети в 50Гц, такие варианты способны постоянно переносить перегрузки в 10 – 15%.

Рис. 1. Пример электродвигателя переменного тока

Наиболее распространенными моделями в сети переменного тока являются электродвигатели MTF и MTKF, которые имеют фазный и короткозамкнутый ротор соответственно. А в металлургическом производстве модельный ряд составляют электрические машины MTH и MTKH с теми же конструктивными особенностями.

На практике для питания и одних, и других может применяться переменное напряжение с частотой в 50 и 60Гц. Возможность вращения ротора для них колеблется в пределах от 600 до 1000 об/мин для питающей электрической величины частотой 50Гц. Или от 700 до 1200 на частотах 60Гц.

Электроприводы механизмов в большинстве случаев может иметь сразу несколько скоростей.

Постоянного тока

Электродвигателями постоянного тока комплектуются такие крановые установки, которым требуется производить частые включения в течении часа или всей рабочей смены. Помимо этого они позволяют регулировать частотный диапазон в достаточно широком диапазоне.

Разумеется, что в наше время трехфазные асинхронные машины могут приближаться к моторам постоянного тока за счет внедрения систем частотного преобразования.

Регулирование выполняется за счет либо ослабления магнитного поля статора или повышения напряжения обмоток ротора.

Рис. 2. Пример двигателя постоянного тока

Конструктивно выпускаются на мощность от 2 до 190кВт, в зависимости от величины питающего напряжения группы обмоток возбуждения могут иметь последовательное или параллельное соединение. В данном типе крановых электродвигателях управление производится за счет изменения токов в обмотке возбуждения.

Металлургическая промышленность характеризуется значительными объемами перемещаемых материалов и удельным весом металла. Поэтому крановые электродвигатели серии МТ должны обеспечивать заявленную мощность, несмотря на частоту вращения.

Ярмо электрической машины изготавливается с четырьмя или восьмью полюсами для передачи магнитного потока, материалом для магнитопровода служит холоднокатаная сталь.

Для изоляции крановых электродвигателей в качестве диэлектрика применяются полимерные пленки, пропитанные ткани или бумага.

Рис. 3. Краново-металлургические электродвигатели

В электроприводах металлургических кранов на этапе изготовления закладывается большая надежность – до 0,98, в то время, как все остальные могут иметь коэффициент 0,96. Срок эксплуатации, заявленный изготовителем также должен быть не ниже 20 лет.

С фазным ротором

Крановые электродвигатели с фазным ротором отличаются наличием отдельной обмотки на вращающейся части. Электроснабжение роторной катушки осуществляется за счет  коллекторного узла, который производит токосъем и отбор мощности через скользящий контакт. Однако щеточный механизм в них — это наиболее изнашиваемым элемент, после истирания графитовых контактов они подлежат замене.

Рис. 4. Конструкция электродвигателя с фазным ротором

Данный тип трехфазных асинхронных электрических машин отличается плавным пуском и большой нагрузочной способностью. За счет чего их устанавливают на краны среднего и тяжелого типа, перемещающие тяжеловесные грузы. Позволяют регулировать усилие момента на валу в трех и четырехшаговом режиме, пропорционально повышая мощность воздействия.

С короткозамкнутым ротором

Конструктивно вращающаяся часть представляет собой стальную конструкцию литого или наборного типа. В отличии от предыдущего варианта крановые электродвигатели с короткозамкнутым ротором отличаются меньшей массой и меньшей себестоимостью.

Однако главным недостатком является малый момент, создаваемый на валу, а это, в свою очередь, приводит к дефициту усилия.

Поэтому моторы с короткозамкнутым ротором устанавливаются на маломощные крановые установки, предназначенные для перемещения грузов небольшой массы с малой скоростью.

Рис. 5. Электродвигатель с короткозамкнутым ротором

Технические характеристики

Как и любые электроустановки, электрические машины выпускаются в соответствии с требованиями и условиями, в которых их будут эксплуатировать. При выборе конкретной модели кранового электродвигателя руководствуются его параметрами. К основным характеристикам относятся:

• Потребляемая мощность – характеризует объем расходуемой электрической энергии, необходимой для работы электродвигателя. Может выражаться в киловаттах или кило вольт-амперах.
• КПД – показывает соотношение полезной работы, совершенной электрической машиной по отношению к потребленной из сети электроэнергии. В крановых установках этот параметр может варьироваться от 60 до 90%.
• Частота вращения – показывает количество оборотов вала, которые тот может совершать за единицу времени. Как правило, используется величина из расчета на одну минуту. Для каждой модели  обороты могут изменяться, поэтому параметр будет иметь диапазонное значение.
• Мощность на валу – определяет усилие, создаваемое крановым электродвигателем непосредственно на рабочем органе.
• Номинальное рабочее напряжение – обозначает разность потенциалов, которая должна подаваться на ввод электрической машины для приведения ее в движение.
• Масса и габаритные размеры – физические параметры, необходимые для установки в общую конструкцию крана.
• Степень пыле- влагозащищенности  — обозначается латинскими буквами IP и двумя цифрами, указывающими на возможность проникновения частиц внутрь корпуса.

Производители

Отечественный рынок крановых электродвигателей представляет довольно большой спектр предприятий, функционирующих на постсоветском пространстве, которые специализируются на выпуске электрических машин для сетей 220/380В с частотой 50Гц и прочих установок.

Среди наиболее известных следует выделить:

• Завод крупных электрических машин – специализируется на производстве приводов различной конструкции и принципа действия, выпускает около 100 типов моторов.
• Сибэлектролмотор – выпускает электродвигатели серии крановых машин асинхронного принципа.
• Сафоновский электромашиностроительный завод – производит различные электрические машины для любых сфер и отраслей.
• ЭЛМА – занимается не только производством, но и технической поддержкой в обслуживании электродвигателей.
• Мегаватт – охватывает большой спектр промышленного оборудования, включая электродвигатели МТФ и МТХ, а также МТКХ и МТКФ.

Источник: https://www.asutpp.ru/kranovye-elektrodvigateli.html

Вращение электродвигателя

Работа электродвигателя осуществляется по принципу электромагнитной индукции. Неподвижная часть — статор для электродвигателей переменного тока и индуктор для моторов постоянного тока. Подвижной частью служит ротор для синхронных и асинхронных электродвигателей, якорь – для электродвигателей постоянного тока.

Принцип вращения электродвигателя

• Вращение электродвигателя происходит за счет вращающего магнитного поля, которое проходит через короткозамкнутую обмотку непосредственно ротора и приводит ток индукции. Ротор начинает вращаться. Обороты электродвигателя зависят от количества пар магнитных полюсов. При соответствующей разнице между частотами вращения магнитного поля статора и вращения ротора происходит момент скольжения. Асинхронный электродвигатель характеризуется тем, что частота вращения ротора не совпадает с частотой вращения магнитного поля статора.

• Синхронные электродвигатели отличаются конструкцией ротора. Частота вращения ротора и магнитного поля статора полностью совпадают. При этом запуск проводится с помощью ротора с короткозамкнутой обмоткой или вспомогательного асинхронного электродвигателя.

• Частота вращения электродвигателя указана в технических характеристиках от производителя, где Вы сможете подробно ознакомиться со всеми характеристиками и остановить свой выбор на электродвигателе с нужными параметрами.

• Асинхронные электродвигатели применяются во всех отраслях промышленности. Из названия «асинхронный» ясно, что вращение электродвигателя происходит в соответствии с вращением ротора, которое отличается от вращения поля электромагнитного поля статора.

Регулировка частоты вращения электродвигателя с параллельным возбуждением

Частоту вращения электродвигателя постоянного тока можно менять тремя способами – изменением магнитного потока, изменением сопротивления в цепи якоря и изменением питающего напряжения.

Все способы применяются относительно редко, и проводить любые изменения вращения электродвигателя, а также менять обороты можно доверить только профессиональным специалистам, которые хорошо знакомы со схемами применяемых изменений и смогут все выполнить в соответствии с техническими правилами.

При выборе электродвигателя обращайте внимание на все технические параметры, на обороты вращения, чтобы в процессе эксплуатации не было необходимости что-то менять или исправлять.

Источник: https://www.rosdiler-electro.ru/vraschenie-jelektrodvigatelja.html

Электродвигатель: понятие, типы

Электродвигатель — это электрическая машина, в которой электрическая энергия преобразуется в механическую. Существует несколько типов электродвигателей: синхронные, асинхронные и двигатели постоянного тока.

Синхронные двигатели

Синхронные двигатели имеют большую мощность (50-100кВт и более), по сравнению с другими двигателями, применяются на металлургических заводах, в шахтах и других предприятиях, служат для приведения в движения насосов, компрессоров, вентиляторов, двигательно-генераторных установок и др.

Особенностью синхронных электродвигателей определяющей их функциональные возможности и области применения, является постоянство средней частоты вращения при неизменной частоте, амплитуде напряжения питания и колебания момента нагрузки.

Следовательно, при снижении напряжения синхронный двигатель сохраняет большую перегрузочную способность, а возможность форсировки возбуждения увеличивает надежность работы при аварийных понижениях напряжения.

Большой воздушный зазор и применение постоянных магнитов делает КПД синхронных двигателей выше.

Синхронный двигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. В пазах статора размещена обмотка переменного тока, получающая питание от сети, а в роторе – обмотка постоянного тока.

Электродвигатели вращают, ротор синхронно с магнитным полем питающего напряжения. Расположенная на роторе обмотка возбуждения получает питание от источника постоянного тока через контактные кольца. В основном применяются на приводах большой мощности.

Мощность такого электродвигателя достигает несколько десятков мегаватт.

Имея столько достоинств, синхронные двигатели имеют ограничение в применении — сложностью конструкций, наличием возбудителя, высокой ценой и сложностью пуска.

Асинхронные двигатели

Асинхронные двигатели подразделяются на двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором. Электродвигатели мощностью больше 0,5 кВт обычно выполняются трехфазными, а при меньшей мощности однофазными.

Асинхронные электродвигатели применяются в станкостроении, сельском хозяйстве, деревообрабатывающей и металлообрабатывающей промышленности, строительной технике и др. Такие электродвигатели давно известны отечественному рынку. Эти электродвигатели имеют не высокую стоимость, неприхотливы в обслуживании и просты в конструкции.

При выборе асинхронного электродвигателя необходимо учитывать два фактора: КПД преобразования энергии и тип исполнения агрегата. Существует множество аналогов электродвигателей марки АИР (АИР марка электродвигателей, которая не привязана к определенному заводу), например новые современные электродвигателе 5АИ. В работе этого оборудования используются менее шумные подшипники, повышенная степень защиты: исполнение IP55, резьбовое отверстие в торце вала и др.

Принцип действия двигателя основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля, возникающего при прохождении трехфазного переменного тока по обмоткам статора, в результате чего возникают механические усилия, заставляющие ротор вращаться в сторону вращения магнитного поля, при условии, что частота вращения ротора меньше частоты вращения поля. Асинхронные электродвигатели потребляют реактивную мощность из сети. Предел применения асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором определяется мощностью системы электроснабжения конкретного предприятия, так как большие пусковые токи при малой мощности системы создают большие понижения напряжения.

Двигатели постоянного тока

Принцип работы основан на электромагнитном преобразовании энергии. Широко применяются в промышленности, транспортных и других установках, где требуется плавное регулирование скорости вращения (прокатные станы, мощные металлорежущие станки, электрическая тяга на транспорте и т. д.).

Различаются двигатели с параллельным, независимым, последовательным и смешанным возбуждением.

• Двигатели постоянного тока с независимым или параллельным возбуждением, подключенные к сети с постоянным напряжением, может работать как в генераторном, так и в двигательном режиме и переходить из одного режима работы в другой. Двигатели с параллельным возбуждением имеют параллельное подключение обмотки возбуждения с обмоткой якоря к сети. Если в двигателе обмотка якоря и обмотка возбуждения подключены к источникам питания с различными напряжениями, то его называют двигателем с независимым возбуждением. Такие двигатели применяют в электрических приводах, у которых питание обмотки якоря осуществляется от генератора или полупроводникового преобразователя.
• Двигатели с последовательным возбуждением широко применяются в различных электрических приводах, особенно там, где имеется изменение нагрузочного момента в широких пределах и тяжелые условия пуска (грузоподъемные и поворотные механизмы, тяговый привод и пр.).
• Двигатель со смешанным возбуждением, благодаря магнитному потоку создает совместное действие двух обмоток возбуждения – параллельной и последовательной.

Источник: https://arve.ru/text-articles/elektrodvigatel-ponyatie-tipy-princip-raboty/

Принцип действия и устройство электродвигателя постоянного тока

Сейчас невозможно представить нашу жизнь без электродвигателей.

Они приводят в действие станки, бытовую технику и инструменты, поезда, трамваи и троллейбусы, компьютеры, игрушки и разные подвижные механизмы, устанавливаются на производственных станках, если частоту вращения рабочего вала требуется регулировать в широком диапазоне.

Агрегаты для преобразования электрической энергии в механическую представлены множеством видов и моделей (синхронные, асинхронные, коллекторные и т.д.). Из этой статьи вы узнаете, что такое электродвигатель постоянного тока, его устройство и принцип действия.

Краткая история создания

Разные ученые пытались создать экономичный и мощный двигатель еще с первой половины 19 века. Основой послужило открытие М.Фарадея, сделанное в 1821 г. Он обнаружил, что помещенный в магнитное поле проводник вращается.

Отталкиваясь от этого, в 1833 г изобретатель Томас Дэвенпорт смог сконструировать двигатель постоянного тока, а позже, в 1834 г, ученый Б.С.Якоби придумал прообраз современной модели двигателя с вращающимся валом.

Устройство, более похожее на современные агрегаты, появилось в 1886 г, и до сегодняшнего дня электродвигатель продолжает совершенствоваться.

Принцип действия электродвигателя постоянного тока

На мысль о создании двигателя ученых натолкнуто следующее открытие. Помещенная в магнитное поле проволочная рамка с пропущенным по ней током начинает вращаться, создавая механическую энергию.

Принцип действия электродвигателя постоянного тока основывается на взаимодействии магнитных полей рамки и самого магнита. Но одна рамка после определенного количества вращений замирает в положении, параллельном внешнему магнитному полю.

Для продолжения движения необходимо добавить вторую рамку и в определенный момент переключить направление тока.

Вместо рамок в двигателе используется набор проводников, на которые подается ток, и якорь. При запуске вокруг него возбуждается магнитное поле, взаимодействующее с полем обмотки. Это заставляет якорь повернуться на определенный угол. Подача тока на следующие проводники приводит к следующему повороту якоря, и далее процесс продолжается.

Магнитное поле создается либо с помощью постоянного магнита (в маломощных агрегатах), либо с помощью индуктора/обмотки возбуждения (в более мощных устройствах).

Попеременную зарядку проводников якоря обеспечивают щетки, сделанные из графита или сплава графита и меди. Они служат контактами, замыкающими электрическую сеть на выводы пар проводников.

Изолированные друг от друга выводы представляют собой кольцо из нескольких ламелей, которое находится на оси вала якоря и называется коллекторным узлом. Благодаря поочередному замыканию ламелей щетками двигатель вращается равномерно.

Степень равномерности работы двигателя зависит от количества проводников (чем больше, тем равномернее).

Устройство электродвигателя постоянного тока

Теперь, когда вы знаете, как работает электродвигатель постоянного тока, пора ознакомиться с его конструкцией.

Как и у других моделей, основу двигателя составляют статор (индуктор) – неподвижная часть, и якорь вкупе с щеточноколлекторным узлом – подвижная часть. Обе части разделены воздушным зазором.

В состав статора входят станина, являющаяся элементом магнитной цепи, а также главные и добавочные полюса. Обмотки возбуждения, необходимые для создания магнитного поля, находятся на главных полюсах. Специальная обмотка, улучшающая условия коммутации, расположена на добавочных полюсах.

Якорь представляет собой узел, состоящий из магнитной системы (она собрана из нескольких листов), набора обмоток (проводников), уложенных в пазы, и коллектора, который подводит постоянный ток к рабочей обмотке.

Коллектор имеет вид цилиндра, собранного из изолированных медных пластин. Он насажен на вал двигателя и имеет выступы, к которым подходят концы секций обмотки якоря. Щетки снимают ток с коллектора, входя с ним в скользящий контакт. Удержание щеток в нужном положении и обеспечение их нажатия на коллектор с определенной силой осуществляется щеткодержателями.

Многие модели двигателей оснащены вентилятором, задача которого – охлаждение агрегата и увеличение продолжительности рабочего периода.

Особенности и характеристики электродвигателя постоянного тока

Эксплуатационные характеристики электродвигателя постоянного тока позволяют широко использовать это устройство в самых разных сферах – от бытовых приборов до транспорта. К его преимуществам можно отнести:

• Экологичность. При работе не выделяются вредные вещества и отходы.
• Надежность. Благодаря довольно простой конструкции он редко ломается и служит долго.
• Универсальность. Он может использоваться в качестве как двигателя, так и генератора.
• Простота управления.
• Возможность регулирования частоты и скорости вращения вала – достаточно подключить агрегат в цепь переменного сопротивления.
• Легкость запуска.
• Небольшие размеры.
• Возможность менять направление вращения вала. В двигателе с последовательным возбуждением нужно изменить направление тока в обмотке возбуждения, во всех остальных типах – в якоре.

Как и любое устройство, электродвигатели постоянного тока имеют и «слабые стороны»:

• Их себестоимость, следовательно, и цена достаточно высока.
• Для подключения к сети необходим выпрямитель тока.
• Самая уязвимая и быстроизнашивающаяся деталь – щетки – требует периодической замены.
• При сильной перегрузке может случиться возгорание. Если соблюдать правила эксплуатации, такая возможность исключена.

Но, как видите, достоинства явно перевешивают, поэтому на данный момент электродвигатель является одним из наиболее экономичных и эффективных устройств. Зная устройство и принцип работы электродвигателя постоянного тока, вы сможете самостоятельно собрать и разобрать его для техосмотра, чистки или устранения неисправностей.

Источник: https://www.szemo.ru/press-tsentr/article/printsip-deystviya-i-ustroystvo-elektrodvigatelya-postoyannogo-toka/

Особенности подбора электродвигателей для транспортных средств на электрической тяге

При подборе электродвигателей конструктор ориентируется на сведения из каталога производителя, в котором, как правило, содержится только информация о максимальной проектной мощности, номинальной (максимальной) частоте вращения ротора и КПД при этой скорости.

Однако в действительности каждый электродвигатель характеризуется картой эффективности, показанной на рис.

1, которая получается расчетным методом, с использованием программ математического моделирования или при помощи комплексных испытаний двигателя с нагрузочными устройствами на базе генераторов или порошковых муфт (рис. 2).

Рис. 1. Карта эффективности электродвигателя

Построение карты эффективности имеет существенное преимущество — это отображение КПД двигателя на каждом режиме эксплуатации: скорости вращения и нагрузки, испытываемой валом.

Рис. 2. Нагрузочный стенд компании ООО «Мотохром» для испытания двигателей мощностью до 1,5 кВт

С учетом темпов развития транспорта на электрической тяге предъявляются повышенные требования к гибкому режиму работы их электродвигателей, в отличие от их использования до настоящего момента, как правило, в «вентиляторном» варианте (в том числе для привода насосов), когда мотор работает при одной определенной нагрузке и скорости вращения.

Электродвигатель для электротранспорта характеризуется:

• Эксплуатацией в широком диапазоне частот вращения и нагрузки: езда с разной скоростью, езда в горку/с горки, по разным дорожным покрытиям.
• Требованиями к высокому КПД, который напрямую определяет важнейшую характеристику транспорта — запас хода между полными зарядами аккумуляторов.
• Работой в паре с ведущим рабочим узлом (пропеллером/крыльчаткой/колесом), который также имеет свою зависимость «скорость–КПД».
• Эксплуатацией от аккумуляторной батареи, напряжение которой падает при разрядке и под высокой нагрузкой, что приводит к снижению максимальной скорости работы двигателя и возрастанию рабочих токов.
• Снижением максимальных рабочих оборотов двигателя под нагрузкой.

Таким образом, при создании современных электротранспортных средств, для качественной разработки или подбора двигателя, необходимо иметь его карту эффективности. Карта понадобится и при проектировании движителя, о чем будет рассказано в следующем разделе.

Подбор движителя

Помимо электродвигателя, собственный КПД, зависящий от скорости вращения и нагрузки, имеет и движитель: колесо, подводный гребной винт, авиационный пропеллер.

Если зависимость КПД колеса от скорости носит линейный характер и связана только с трением качения (формой протектора, степенью упругости покрышки и весом пассажира), то винты, работающие в воде или воздухе, имеют сложные зависимости. Рассмотрим кривую «скорость-тяга-сопротивление» для гребного винта китайской компании Kenzen (рис. 3).

Рис. 3. Кривые зависимости «скорость-тяга-сопротивление» для гребных винтов с разным шагом от компании Kenzen

На представленном графике показаны кривые создаваемой тяги и потребляемой мощности для разных скоростей вращения. Видно, что данный винт имеет лучшие удельные характеристики работы на участке скоростей вращения 2000–4000 об/мин с оптимумом при 3000 об/мин (где достигается наилучшее соотношение создаваемой тяги к потребляемой мощности).

Пересчет потребляемой винтом мощности в крутящий момент, передаваемый на вал двигателя, проводится на основе известной формулы P = MN/9,55. Аналогичные зависимости строятся и для авиационных пропеллеров.

Совмещая карту эффективности электродвигателя (см. вертикальную ось «Нагрузка на вал» карты эффективности двигателя, рис.

1) с рабочей кривой движителя, можно получить величину эффективности тягового узла, которая может выражаться в «грамм тяги/Вт», «литр/Вт» (перекачиваемой жидкости), «км/ч/Вт».

Рис. 4. Пропеллер для коаксиального спаренного электродвигателя «Дрозд» (ООО «Мотохром») по заказу ООО «Авиановации»

Одной из компаний, работающих в этой сфере, является ООО «Мотохром», которое занимается изготовлением как электродвигателей, так и движителей (рис. 4, 5).

Рис. 5. Гребной винт для подводного электродвигателя Vortex (ООО «Мотохром»)

Подбор движителя осложняется тем, что частота вращения ротора при заданном уровне напряжения питания и скважности проседает под нагрузкой. Если двигатель работает в сенсорном режиме (с датчиками положения ротора), а напряжение на регулятор подается с запасом, то скорость вращения ротора будет поддерживаться на установленном настройками или оператором уровне.

Если же двигатель работает без датчиков положения ротора, а контроллер подает питание с минимальной скважностью (для большинства контроллеров это 95% полноты заполнения широтно-импульсной модуляции), то с ростом нагрузки частота вращения ротора будет падать и при максимальном моменте снижаться до двух раз. Рассмотрим кривую зависимости «нагрузка — скорость вращения ротора» опытного двигателя «Мотохром» МХКБ.11.3.02 (рис. 6).

Рис. 6. График падения частоты вращения ротора под нагрузкой

При верификации рабочих кривых движителей сначала на нагрузочном стенде определяются карты КПД электродвигателей, которые при определении удельной тяги винтов позволяют вычислить фактическую (механическую) мощность на основе КПД и потребляемой мощности, определяемой по вольтметру и амперметру (рис. 7).

Рис. 7. Результаты испытаний работы двигателя с опытным пропеллером

При более тонком проектировании системы «АКБ–электродвигатель-движитель» учитывается и просадка напряжения аккумуляторной батареи, однако, как правило, достаточно подобрать двигатель таким образом, чтобы напряжение питания при максимальной рабочей скорости было меньше напряжения АКБ с учетом просадки. А выравнивание напряжения при полностью заряженной аккумуляторной батарее будет осуществляться при помощи регулятора (контроллера).

Выводы

При проектировании современных образцов электротранспорта для подбора электродвигателя среди готовых решений требуется рассматривать карту эффективности мотора, кривую изменения оборотов под нагрузкой, а также характеристики: КПД, обороты, сопротивления рабочего движителя. В случае когда готовое решение подобрать не удается (не устраивают габариты, масса, избыточная мощность или не подходят обороты), возможно заказное изготовление электродвигателя с заданными характеристиками.

Источник: https://controleng.ru/apparatnye-sredstva/ispolnitel-ny-e-ustrojstva-i-privody/motohrom/

Электродвигатели: какие они бывают

В прошлых статьях был рассмотрен принцип работы синхронного и асинхронного электродвигателей, а также рассказано, как ими управлять. Но видов электродвигателей существует гораздо больше! И у каждого из них свои свойства, область применения и особенности.

В этой статье будет небольшой обзор по разным типам электродвигателей с фотографиями и примерами применений. Почему в пылесос ставятся одни двигатели, а в вентилятор вытяжки другие? Какие двигатели стоят в сегвее? А какие двигают поезд метро? Каждый электродвигатель обладает некоторыми отличительными свойствами, которые обуславливают его область применения, в которой он наиболее выгоден. Синхронные, асинхронные, постоянного тока, коллекторные, бесколлекторные, вентильно-индукторные, шаговые Почему бы, как в случае с двигателями внутреннего сгорания, не изобрести пару типов, довести их до совершенства и ставить их и только их во все применения? Давайте пройдемся по всем типам электродвигателей, а в конце обсудим, зачем же их столько и какой двигатель «самый лучший».

С этим двигателем все должны быть знакомы с детства, потому что именно этот тип двигателя стоит в большинстве старых игрушек. Батарейка, два проводка на контакты и звук знакомого жужжания, вдохновляющего на дальнейшие конструкторские подвиги. Все ведь так делали? Надеюсь. Иначе эта статья, скорее всего, не будет вам интересна. Внутри такого двигателя на валу установлен контактный узел – коллектор, переключающий обмотки на роторе в зависимости от положения ротора. Постоянный ток, подводимый к двигателю, протекает то по одним, то по другим частям обмотки, создавая вращающий момент. Кстати, не уходя далеко, всех ведь, наверное, интересовало – что за желтые штучки стояли на некоторых ДПТ из игрушек, прямо на контактах (как на фото сверху)? Это конденсаторы – при работе коллектора из-за коммутаций потребление тока импульсное, напряжение может также меняться скачками, из-за чего двигатель создает много помех. Они особенно мешают, если ДПТ установлен в радиоуправляемой игрушке. Конденсаторы как раз гасят такие высокочастотные пульсации и, соответственно, убирают помехи. Двигатели постоянного тока бывают как очень маленького размера («вибра» в телефоне), так и довольно большого – обычно до мегаватта. Например, на фото ниже показан тяговый электродвигатель электровоза мощностью 810кВт и напряжением 1500В.

Почему ДПТ не делают мощнее? проблема всех ДПТ, а в особенности ДПТ большой мощности – это коллекторный узел. Скользящий контакт сам по себе является не очень хорошей затеей, а скользящий контакт на киловольты и килоамперы – и подавно. Поэтому конструирование коллекторного узла для мощных ДПТ – целое искусство, а на мощности выше мегаватта сделать надежный коллектор становится слишком сложно (рекорд — 12,5МВт).

В потребительском качестве ДПТ хорош своей простотой с точки зрения управляемости. Его момент прямо пропорционален току якоря, а частота вращения (по крайней мере холостой ход) прямо пропорциональна приложенному напряжению. Поэтому до наступления эры микроконтроллеров, силовой электроники и частотного регулируемого привода переменного тока именно ДПТ был самым популярным электродвигателем для задач, где требуется регулировать частоту вращения или момент.

Также нужно упомянуть, как именно в ДПТ формируется магнитный поток возбуждения, с которым взаимодействует якорь (ротор) и за счет этого возникает вращающий момент. Этот поток может делаться двумя способами: постоянными магнитами и обмоткой возбуждения. В небольших двигателях чаще всего ставят постоянные магниты, в больших – обмотку возбуждения.

Обмотка возбуждения – это еще один канал регулирования. При увеличении тока обмотки возбуждения увеличивается её магнитный поток. Этот магнитный поток входит как в формулу момента двигателя, так и в формулу ЭДС. Чем выше магнитный поток возбуждения, тем выше развиваемый момент при том же токе якоря.

Но тем выше и ЭДС машины, а значит при том же самом напряжении питания частота вращения холостого хода двигателя будет ниже. Зато если уменьшить магнитный поток, то при том же напряжении питания частота холостого хода будет выше, уходя в бесконечность при уменьшении потока возбуждения до нуля. Это очень важное свойство ДПТ.

Вообще, я очень советую изучить уравнения ДПТ – они простые, линейные, но их можно распространить на все электродвигатели – процессы везде схожие.

Универсальный коллекторный двигатель

Как ни странно, это самый распространенный в быту электродвигатель, название которого наименее известно. Почему так получилось? Его конструкция и характеристики такие же, как у двигателя постоянного тока, поэтому упоминание о нем в учебниках по приводу обычно помещается в самый конец главы про ДПТ.

При этом ассоциация коллектор = ДПТ так прочно заседает в голове, что не всем приходит на ум, что двигатель постоянного тока, в названии которого присутствует «постоянный ток», теоретически можно включать в сеть переменного тока. Давайте разберемся. Как изменить направление вращения двигателя постоянного тока? Это знают все, надо сменить полярность питания якоря.

А ещё? А еще можно сменить полярность питания обмотки возбуждения, если возбуждение сделано обмоткой, а не магнитами. А если полярность сменить и у якоря, и у обмотки возбуждения? Правильно, направление вращения не изменится.

Так что же мы ждем? Соединяем обмотки якоря и возбуждения последовательно или параллельно, чтобы полярность изменялась одинаково и там и там, после чего вставляем в однофазную сеть переменного тока! Готово, двигатель будет крутиться.

Есть один только маленький штрих, который надо сделать: так как по обмотке возбуждения протекает переменный ток, её магнитопровод, в отличие от истинного ДПТ, надо изготовить шихтованным, чтобы снизить потери от вихревых токов. И вот мы и получили так называемый «универсальный коллекторный двигатель», который по конструкции является подвидом ДПТ, но прекрасно работает как от переменного, так и от постоянного тока.

Этот тип двигателей наиболее широко распространен в бытовой технике, где требуется регулировать частоту вращения: дрели, стиральные машины (не с «прямым приводом»), пылесосы и т.п. Почему именно он так популярен? Из-за простоты регулирования. Как и в ДПТ, его можно регулировать уровнем напряжения, что для сети переменного тока делается симистором (двунаправленным тиристором). Схема регулирования может быть так проста, что помещается, например, прямо в «курке» электроинструмента и не требует ни микроконтроллера, ни ШИМ, ни датчика положения ротора.

Асинхронный электродвигатель

Еще более распространенным, чем коллекторные двигатели, является асинхронный двигатель. Только распространен он в основном в промышленности – где присутствует трехфазная сеть. Про принцип его работы написана отдельная статья. Если кратко, то его статор – это распределенная двухфазная или трехфазная (реже многофазная) обмотка. Она подключается к источнику переменного напряжения и создает вращающееся магнитное поле.

Ротор можно представлять себе в виде медного или алюминиевого цилиндра, внутри которого находится железо магнитопровода. К ротору в явном виде напряжение не подводится, но оно индуцируется там за счет переменного поля статора (поэтому двигатель на английском языке называют индукционным). Возникающие вихревые токи в короткозамкнутом роторе взаимодействуют с полем статора, в результате чего образуется вращающий момент.

Почему асинхронный двигатель так популярен? У него нет скользящего контакта, как у коллекторного двигателя, а поэтому он более надежен и требует меньше обслуживания. Кроме того, такой двигатель может пускаться от сети переменного тока «прямым пуском» – его можно включить коммутатором «на сеть», в результате чего двигатель запустится (с большим пусковым током 5-7 крат, но допустимым).

ДПТ относительно большой мощности так включать нельзя, от пускового тока погорит коллектор. Также асинхронные привода, в отличие от ДПТ, можно делать гораздо большей мощности – десятки мегаватт, тоже благодаря отсутствию коллектора. При этом асинхронный двигатель относительно прост и дешев. Асинхронный двигатель применяется и в быту: в тех устройствах, где не нужно регулировать частоту вращения.

Чаще всего это так называемые «конденсаторные» двигатели, или, что тоже самое, «однофазные» асинхронники. Хотя на самом деле с точки зрения электродвигателя правильнее говорить «двухфазные», просто одна фаза двигателя подключается в сеть напрямую, а вторая через конденсатор. Конденсатор делает фазовый сдвиг напряжения во второй обмотке, что позволяет создать вращающееся эллиптическое магнитное поле.

Обычно такие двигатели применяются в вытяжных вентиляторах, холодильниках, небольших насосах и т.п.

Минус асинхронного двигателя по сравнению с ДПТ в том, что его сложно регулировать. Асинхронный электродвигатель – это двигатель переменного тока. Если асинхронному двигателю просто понизить напряжение, не понизив частоту, то он несколько снизит скорость, да.

Но у него увеличится так называемое скольжение (отставание частоты вращения от частоты поля статора), увеличатся потери в роторе, из-за чего он может перегреться и сгореть. Можно представлять это себе как регулирование скорости движения легкового автомобиля исключительно сцеплением, подав полный газ и включив четвертую передачу. Чтобы правильно регулировать частоту вращения асинхронного двигателя нужно пропорционально регулировать и частоту, и напряжение.

А лучше и вовсе организовать векторное управление, как более подробно было описано в прошлой статье. Но для этого нужен преобразователь частоты – целый прибор с инвертором, микроконтроллером, датчиками и т.п. До эры силовой полупроводниковой электроники и микропроцессорной техники (в прошлом веке) регулирование частотой было экзотикой – его не на чем было делать. Но сегодня регулируемый асинхронный электропривод на базе преобразователя частоты – это уже стандарт-де-факто.

Синхронный электродвигатель

Источник: https://habr.com/ru/company/npf_vektor/blog/371749/

Концепция нового электродвигателя

Энергоэффективные электродвигатели WEG в Украине

Высокая производительность с максимальным энергосбережением — вот что лежит в основе нового электродвигателя WEG. При разработке W22 главными критериями были высокий КПД и низкие эксплуатационные расходы – замысел, призванный занять передовые позиции среди концепций об эффективности и энергосбережении.

W22 – новая концепция электродвигателя:

• Отличное соотношение цена/качество
• Оптимизация энергоресурсов
• Усовершенствованные электрические характеристики
• Пониженный уровень шума
• Пониженный уровень вибрации
• Простота в обслуживании
• Повышенный уровень энергоэффективности

Смотреть видеоролик «Концепция серии W22»

Низкие общие эксплуатационные расходы

Двигатель, который работает большую часть своего эксплуатационного срока, потребляет минимально возможный объем электроэнергии и обеспечивает высокий уровень производительности в непрерывном режиме без незапланированных остановок и с наивысшим КПД – вот, что стоит за новой концепцией W22.

Энергосбережение

Затраты на электроэнергию составляют приблизительно 90% от общих эксплуатационных расходов за весь срок службы электродвигателя.

Поставляемые асинхронные двигатели линейки W22 общепромышленного назначения имеют высокий КПД, превышающий значения, требуемые в соответствии с классом EFF1 гарантируют энергосбережение и более быструю окупаемость.

Универсальность

Новая концепция позволяет смонтировать клеммную коробку сверху, справа или слева с помощью специального адаптера без демонтажа всего двигателя. Это снижает время модификации и позволяет сократить площадь складского хранения.

Создан, чтобы служить долго

Двигатели линии W22 производятся с использованием высококачественного чугуна, выплавляемого в собственных сталелитейных цехах корпорации WEG, что обеспечивает максимальную износоустойчивость и высокую производительность в агрессивных средах. А новая модель кожуха вентилятора обеспечивает повышенную ударостойкость.

Применение с преобразователем частоты (ПЧ)

Эксклюзивная система изоляции WISE, используемая в электродвигателях серии W22, увеличивает диэлектрическое сопротивление обмоток, позволяя использовать двигатель с ПЧ до 575 В без дополнительных модификаций, обеспечивая эксплуатационную гибкость и увеличенный срок службы.

Перспективы расширения номенклатуры на будущее

Концепция асинхронных электродвигателей линейки W22, предлагающая высокий КПД и низкие эксплуатационные расходы, будет служить базой для дальнейших разработок двигателей WEG так же, как, например, новый двигатель с постоянными магнитами и двигатели линии Exd, как компактные Eco двигатели из оптимизированного сырья, которые находятся на стадии разработки и будут иметь необходимую мощность в меньшем габарите. Корпорация WEG уверена в том, что принципы проекта трехфазных электродвигателей W22 заложили фундамент для электродвигателей высочайшего мирового класса, у которых большое будущее.

Купить электродвигатель WEG Вы можете в компании СВ Альтера в головном офисе в Киеве или в нашем филиале.

Большой выбор и наличие на складе — весомые составляющие для того, чтобы купить электродвигатель WEG в компании СВ Альтера.

Вверх страницы

Источник: http://www.weg.kiev.ua/?inc=motors/00_W22/01_overview

Электродвигатель переменного тока

Электрика »Электрооборудование »Электродвигатели »Переменного тока

АСИНХРОННЫЙ
КОЛЛЕКТОРНЫЙ

Легкость преобразования напряжения переменного тока сделала его наиболее широко используемым в электроснабжении. В сфере конструирования электродвигателей открылось другое достоинство переменного тока: возможность создания вращающегося магнитного поля без дополнительных преобразований или с их минимальным количеством.

Поэтому, даже несмотря на определенные потери из-за реактивного (индуктивного) сопротивления обмоток, простота создания электродвигателей переменного тока внесла свой вклад в победу над электроснабжением постоянным током в начале XX века.

Принципиально электродвигатели переменного тока можно разделить на две группы:

Асинхронные

B них вращение ротора отличается по скорости от вращения магнитного поля, благодаря чему они могут работать на самых разных оборотах. Этот тип электродвигателей переменного тока наиболее распространен в наше время.Синхронные

Эти двигатели имеют жесткую связь оборотов ротора и скорости вращения магнитного поля. Они сложнее в производстве и менее гибки в применении (изменение оборотов при фиксированной частоте питающей сети возможно только изменением числа полюсов статора).

Они находят применение только на высоких мощностях в несколько сотен киловатт, где их больший по сравнению с асинхронными электродвигателями КПД значительно снижает тепловые потери.

Электродвигатель переменного тока АСИНХРОННЫЙ

Наиболее распространенный тип асинхронного двигателя – это электродвигатель с короткозамкнутым ротором типа «беличья клетка», где в наклонные пазы ротора уложен набор токопроводящих стержней, с торцов соединенных кольцами.

История этого типа электродвигателей насчитывает более сотни лет, когда было замечено, что токопроводящий предмет, помещенный в зазор сердечника электромагнита переменного тока, стремится вырваться из него за счет возникновения в нем ЭДС индукции с противонаправленным вектором.

Таким образом, асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором не имеет каких-либо механических контактирующих узлов, кроме опорных подшипников ротора, что обеспечивает моторам такого типа не только низкую цену, но и высочайшую долговечность.

Благодаря этому электродвигатели такого типа стали наиболее распространенными в современной промышленности.

Однако им присущи и определенные недостатки, которые приходится учитывать при проектировании асинхронных электродвигателей подобного типа:

Высокий пусковой ток – так как в момент включения асинхронного бесколлекторного электродвигателя в сеть на реактивное сопротивление обмотки статора еще не влияет магнитное поле, создаваемое ротором, возникает сильный бросок тока, в несколько раз превосходящий номинальный ток потребления.

Эту особенность работы двигателей подобного типа необходимо закладывать во все проектируемое электроснабжение во избежание перегрузок, особенно при подключении асинхронных электродвигателей к мобильным генераторам с ограниченной мощностью.

Низкий пусковой момент – электродвигатели с короткозамкнутой обмоткой имеют ярко выраженную зависимость крутящего момента от оборотов, поэтому их включение под нагрузкой крайне нежелательно: значительно увеличиваются время выхода на номинальный режим и пусковые токи, обмотка статора перегружается.

Так, например, происходит при включении глубинных насосов – в электроцепях их питания приходится учитывать пяти-семикратный запас по току.

Невозможность непосредственного запуска в цепях однофазного тока — для того, чтобы ротор начал вращаться, необходим стартовый толчок либо введение дополнительных фазных обмоток, сдвинутых по фазе друг относительно друга.

Для запуска асинхронного электродвигателя переменного тока в однофазной сети используется либо вручную коммутируемая пусковая обмотка, отключаемая после раскрутки ротора, либо вторая обмотка, включенная через фазовращательный элемент (чаще всего – конденсатор необходимой емкости).

Особенности подключения электрических двигателей рассматриваются на этой странице.

Отсутствие возможности получения высокой частоты вращения — хотя вращение ротора и не синхронизировано с частотой вращения магнитного поля статора, но и не может его опережать, поэтому в сети 50 Гц максимальные обороты для асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором – не более 3000 об/мин.

Увеличение частоты вращения асинхронного двигателя требует применения частотного преобразователя (инвертора), что делает такую систему дороже, чем коллекторный двигатель. Кроме того, при увеличении частоты возрастают реактивные потери.

Трудность организации реверса — для этого необходима полная остановка двигателя и перекоммутация фаз, в однофазном варианте – смещение фазы в пусковой или второй фазной обмотке.

Наиболее удобно использование асинхронного электродвигателя в промышленной трехфазной сети, так как создание вращающегося магнитного поля при этом осуществляется самими фазными обмотками без дополнительных приспособлений.

Фактически цепь, состоящую из трехфазных генератора и электромотора, можно рассматривать как пример электро трансмиссии: привод генератора создает в нем вращающееся магнитное поле, преобразуемое в колебания электрического тока, в свою очередь возбуждающего вращение магнитного поля в электродвигателе.

Кроме того, именно при трехфазном питании асинхронные электродвигатели имеют наибольший КПД, так как в однофазной сети создаваемое статором магнитное поле по сути может быть разложено на два противофазных, что увеличивает бесполезные потери на перенасыщение сердечника. Поэтому мощные однофазные электродвигатели как правило выполняются по коллекторной схеме.

Электродвигатель переменного тока КОЛЛЕКТОРНЫЙ

В электромоторах данного типа магнитное поле ротора создается фазными обмотками, подключенными к коллектору. Фактически коллекторный двигатель переменного тока отличается от двигателя постоянного тока только тем, что в его расчет заложено реактивное сопротивление обмоток.

В ряде случаев даже создаются универсальные коллекторные двигатели, где статорная обмотка имеет отвод от неполной части для включения в сеть переменного тока, а к полной длине обмотки может подключаться источник тока постоянного.

Преимущества данного типа двигателей очевидны:

Возможность работы на высоких оборотах позволяет создавать коллекторные электромоторы с частотой вращения до нескольких десятков тысяч оборотов в минуту, знакомые всем по электрическим бормашинам.

Отсутствие необходимости в дополнительных пусковых устройствах в отличие от двигателей с короткозамкнутым ротором.

Высокий пусковой момент, что ускоряет выход на рабочий режим, в том числе и под нагрузкой. Более того, крутящий момент коллекторного электродвигателя обратно пропорционален оборотам и при росте нагрузки позволяет избежать просадки частоты вращения.

Легкость управления оборотами — так как они зависят от напряжения питания, для регулировки частоты вращения в широчайших пределах достаточно иметь простейший симисторный регулятор напряжения. При отказе регулятора коллекторный двигатель может быть включен в сеть напрямую.

Меньшая инерция ротора — он может быть выполнен гораздо более компактным, чем при короткозамкнутой схеме, благодаря чему и сам коллекторный двигатель становится заметно меньше.

Также коллекторный двигатель элементарно может быть реверсирован, что особенно актуально при создании различного рода электроинструмента и ряда станков.

По этим причинам коллекторные двигатели широко распространены во всех однофазных потребителях, где необходимо гибкое регулирование оборотов:

• в ручном электроинструменте;
• пылесосах;
• кухонной технике и так далее.

Однако ряд конструктивных особенностей определяет специфику эксплуатации коллекторного электродвигателя:

Коллекторные двигатели требуют регулярной замены щеток, изнашивающихся со временем. Изнашивается и сам коллектор, в то время как двигатель с короткозамкнутым ротором, как уже писалось выше, при условии нечастой замены подшипников практически вечен.

Неизбежное искрение между коллектором и щетками (причина появления всем знакомого запаха озона при работе коллекторного электродвигателя) не только дополнительно снижает ресурс, но и требует повышенных мер безопасности при работе из-за вероятности воспламенения горючих газов или пыли.

2012-2020 г. Все права защищены.

Представленные на сайте материалы имеют информационный характер и не могут быть использованы в качестве руководящих и нормативных документов

Источник: https://eltechbook.ru/jelektrodvigateli_peremennogo_toka.html

Электродвигатели АДЧР

Компания SOPTEH РїСЂРѕРёР·РІРѕРґРёС‚ специальные двигатели серии АДЧР (Р­Р Рђ, SM) для использования РІ составе частотного регулируемого РїСЂРёРІРѕРґР°. Электродвигатели АДЧР представляют СЃРѕР±РѕР№ модификацию асинССЂРѕРЅРЅС‹С СЌР»РµРєС‚СЂРѕРґРІРёРіР°С‚РµР»РµР№, РїСЂРѕРёР·РІРµРґРµРЅРЅС‹С РїРѕ стандарту ГОСТ Рё DIN.

Электродвигатели оснащаются дополнительным оборудованием РїРѕ теСническому заданию, возможна разработка РЅРµСЃС‚Р°РЅРґР°СЂС‚РЅС‹С РєРѕРЅСЃС‚СЂСѓРєС†РёР№ РїРѕРґ конкретные параметры Вашего применения.

В данный момент большинство заказов двигателей АДЧР идут при замене двигателей постоянного тока и импортозамещения.

Каталог АДЧР
catalog_adchr.pdf 0

Опросный лист АДЧР
oprosny_list_adchr.doc 0

Классификатор АДЧР

Дополнительные доработки и узлы электродвигателя

Применение электродвигателя (без независимой вентиляции) РІ регулируемом режиме ограничено работой самовентиляции (вентилятором РѕСлаждения, установленным РЅР° валу электродвигателя).

РќР° РЅРёР·РєРёС РѕР±РѕСЂРѕС‚Р°С СЌР»РµРєС‚СЂРѕРґРІРёРіР°С‚РµР»СЏ теряется производительность вентиляции, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє перегреву двигателя, так Рё РЅР° РїРѕРІС‹С€РµРЅРЅС‹С РѕР±РѕСЂРѕС‚Р°С вЂ“ резко возрастает нагрузка РЅР° вал двигателя РѕС‚ собственного вентилятора, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє существенному снижению рабочего момента электродвигателя РЅР° СЃРєРѕСЂРѕСЃС‚СЏС РІС‹С€Рµ номинальной.

Узел независимой вентиляции представляет РёР· себя сварной РєРѕР¶СѓС РёР· стали 1,5РјРј СЃРѕ встроенным электровентилятором. Питание РЅР° СЌР»РµРєС‚СЂРѕРґРІРёРіР°С‚РµР»СЏС СЃ Р’РћР’ 56-112: 1С„.-220Р’, РЅР° СЌР»РµРєС‚СЂРѕРґРІРёРіР°С‚РµР»СЏС Р’РћР’ 132-355: 3С„.-380Р’. Разъем питания выведен РЅР° кожуС, ответная часть прилагается.

В 

Отсутствие контура обратной СЃРІСЏР·Рё (датчик обратной СЃРІСЏР·Рё) РЅРµ позволяет обеспечить требуемую точность высокотеСРЅРѕР»РѕРіРёС‡РЅС‹С СЃРёСЃС‚РµРј (точный контроль скорости, позиционирование вала электродвигателя, управление РІ режиме постоянного момента).

В качестве датчиков обратной связи применяются инкрементальные энкодеры производства СКБ �С (Россия), Delta (Тайвань), Lika (�талия) и др.

Датчик обратной СЃРІСЏР·Рё выбирается РїРѕ заданию заказчика, согласно РѕРїСЂРѕСЃРЅРѕРіРѕ листа РЅР° Р­Р” АДЧР или подбирается РёСЃСРѕРґСЏ РёР· требуемой задачи.

В 

Особенности работы теСнологического оборудования Рё требования теСРЅРёРєРё безопасности предполагают так же установку РЅР° электродвигатели встроенного электромагнитного статического/динамического тормоза. Применяются электромагнитные тормоза фирмы Lenze, Cantoni, KEB.

Выбор тормоза:

Динамический тормоз – предназначен как для удержания вала двигателя при отключенном питании, так и для систематической остановки двигателя тормозом с рабочей скорости.

Статический тормоз – обеспечивает удержание остановленного двигателя. Допускается останавливать двигатель с рабочей скорости статическим тормозом только в случае аварийной ситуации.

Ручное растормаживание. Тормоз с ручным растормаживанием позволяет произвести растормаживание вала вручную с помощью специальной рукоятки, расположенной на двигателе.

Контроль срабатывания. На тормозе может устанавливаться датчик состояния тормоза. Состояние контактов датчика позволяют контролировать реальное положение (вкл./выкл.) тормоза.

В 

• Р�сполнение РїРѕ термозащите — встроенные РІ обмотку статора датчики температурной защиты. РЎ 56 РїРѕ 225 Р’РћР’ KTY СЃ Сарактеристикой Pt1000, СЃ 250 Р’РћР’ устанавливаются термодатчики SNM.145.ES.0520/0520 Pt100. Возможна установка термодатчика РІ подшипниковый узел.
• Температурный класс изоляции обмотки статора F. Класс Рќ РїРѕ требованию.
• Класс вибрации Рђ РїРѕ ГОСТ Р  РњР­Рљ 60034-14. Класс Р’ РїРѕ требованию.
• Степень защиты IP54 РїРѕ ГОСТ 17494. Возможно изменение степени защиты!
• Замена подшипников. Подшипники SKF, NKE (Австрия). Отечественные подшипники заменяются импортными для увеличения ресурса подшипникового узла, его надежной эксплуатации, сокращения расСРѕРґРѕРІ РЅР° теСобслуживание электродвигателя, снижения шумности РїСЂРё работе. Возможна установка С‚РѕРєРѕРёР·РѕР»РёСЂРѕРІР°РЅРЅС‹С РїРѕРґС€РёРїРЅРёРєРѕРІ.
• Климатическое исполнение РЈ3. РџРѕ требованию может быть РґСЂСѓРіРѕРµ климатическое РёСЃРї.
• Р’С‹СРѕРґРЅРѕР№ вал – СЃРѕ шпоночным пазом (шпонка поставляется РІ комплекте). Возможны изменения параметров РІС‹СРѕРґРЅРѕРіРѕ вала: уменьшение или увеличение диаметра! РљРѕРЅСѓСЃ Рё иные доработки.
• Цвет РєРѕСЂРїСѓСЃР° СЃРёРЅРёР№ (РїРѕ умолчанию).
• Упаковка – картонная РєРѕСЂРѕР±РєР°, деревянная обрешетка или РїРѕРґРґРѕРЅ.
• Монтажное исполнение IMСССС СѓРєР°Р·С‹РІР°РµС‚СЃСЏ РїСЂРё заказе.

Электродвигатель АДЧР132М4У3-IM1001-1-Е1Х24-Т02500-В3

— АДЧР132Рњ4 РЅР° напряжение 220Р’/380Р’, частотой 50 Гц, исполнение РїРѕ СЃРїРѕСЃРѕР±Сѓ монтажа IM1001, СЃ принудительной вентиляцией, встроенный РІ РєРѕР¶СѓС СЌР»РµРєС‚СЂРѕРІРµРЅС‚РёР»СЏС‚РѕСЂ 3С„.

~ 400+10% В 50 Гц, электромагнитным тормозом без контроля срабатывания, без ручки растормаживания, питание 24В DC, инкриментальным энкодером TTL 5В 2500 инк/оборот, со встроенными в обмотку статора датчиками температурной защиты, климатического исполнения У3*

Общая СЃСема РєРѕРґРёСЂРѕРІРєРё электродвигателя

Для Вас мы подберем комплектный электропривод отвечающий всем требованиям задания.

Подробнее о комплектном приводе.

Источник: http://www.sopteh.ru/equipment/sopteh/motors-adcr.html

Электродвигатели частотно-регулируемые

Электродвигатели асинхронные АДЧР применяются для работы с преобразователями частоты, используются в составе КОМПЛЕКТНЫХ ПИВОДОВ.

Электродвигатели серии АДЧР асинхронные двигатели частотного регулирования выпускаются с учетом всех особенностей питания от частотного преобразователя и отвечают требованиям заказчика по конструкции, комплектации и режимам работы.

К качеству изготовления всех элементов двигателя предъявляются повышенные требования.

В работе частотно-регулируемого привода существует ряд ограничений на использование электродвигателя, поэтому между электродвигателями АДЧР и общепромышленными двигателями есть существенные отличия.

Преимущества регулируемого электропривода:

• увеличение ресурса оборудования
• экономия электроэнергии до 50%
• уменьшение нагрузок на механическую часть агрегата
• снижение нагрузки на сеть
• простая интеграция в системы автоматического управления
• уменьшение пусковых токов
• гибкость управления технологическим процессом

Специальная обмотка статора.

Электродвигатель АДЧР имеет обмотку, предназначенную для работы с источником питания, выдающим прямоугольные импульсы напряжения(ШИМ). Частотно-регулируемые двигатели имеют специальную систему изоляции обмотки, стойкую к высокой скорости нарастания напряжения.

Работа общепромышленного двигателя от преобразователя частоты сокращает срок службы двигателя т.к. общепромышленные моторы предназначены для питания от сети переменного тока синусоидальной формы фиксированной частоты.

Специальная технология изготовления обмотки двигателей АДЧР и специальный обмоточный провод предотвращают систему изоляции от преждевременного разрушения и от короткого замыкания, а также выхода из строя электродвигателя.

Повышенные требования по вибрации для двигателей АДЧР.

Часто электродвигатели АДЧР работают на скоростях выше, чем аналогичные общепромышленные электродвигатели, поэтому к роторам таких двигателей предъявляются более строгие требования по уровню вибрации. Роторы электродвигателей серии АДЧР точно отбалансированы и имеют низкий уровень вибрации по сравнению с общепромышленными моторами, что положительно сказывается на сроке службы электродвигателя и связанного оборудования.

Надежный подшипниковый узел двигателей АДЧР.

Электродвигатели АДЧР комплектуются подшипниками производства SKF, которые гарантируют высокое качество и длительный срок эксплуатации, что снижает затраты на обслуживание двигателей.

Дополнительное оборудование и независимая вентиляция.

Двигатель АДЧР работает в диапазоне частот вращения с необходимым уровнем нагрузки, в то время как общепромышленные двигатели предназначен для работы на одной фиксированной скорости вращения.

Работа стандартных электродвигателей на скоростях ниже номинальной вызывает перегрев и выход их строя, а работа на повышенных скоростях приводит к потере мощности и увеличению шума.

Электродвигатели АДЧР (АДЧР-В, -ДВ, -ТДВ) с установленным узлом независимой вентиляции лишены этих недостатков и могут работать в режиме постоянного момента на валу от самой минимальной до максимальной скорости.

По требованию заказчика частотно-регулируемые электродвигатели АДЧР могут быть оснащены:

• электромагнитным тормозом — для торможения и удержания вала электродвигателя после остановки или в аварийной ситуации, что актуально, в первую очередь, для системы кранового привода (АДЧР-Т, -ТВ, -ТДВ);
• датчиком обратной связи — для регулирования и позиционирования в точных системах с векторным управлением с глубиной до 1:10000 (АДЧР-ДВ, -ТДВ).

СпецЭлектро предлагает доступные цены на АДЧР

Целесообразно использоватьЧАСТОТНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ не в качестве элементов системы управления конкретного агрегата, а как составляющую комплексных системных решений с подключением широкого набора средств автоматизации технологических процессов. Такие решения позволяют получить эффект, который заведомо больше простой экономии электрической энергии.

Установка независимой вентиляции на двигателе АДЧР дает возможность увеличения диапазона по минимальной и максимальной скорости предохраняя от перегрева на разных скоростях.

Электромагнитный тормоза устанавливаемый на АДЧР выполняет задачи по удержанию нагрузки при отключенном силовом питании двигателя, а так же обеспечивает безопасность оборудования, на которое устанавливается асинхронный электродвигатель.

Датчик скорости/положения энкодер установленный на асинхронных двигателях АДЧР, предназначен для обеспечения работы в системах точного регулирования и позиционирования, требующих реального контроля скорости, а так же в системах требующих управление моментом вращения механизма.

Условные обозначения частотно-регулируемых электродвигателей АДЧР

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
АДЧР	315	М	А	6	У2	—	IM1001	—	1	—	ТДВ	—	1С	1	2	—	Т	02500	—	5	—	001

Номер поля	Код обозначения	Расшифровка кода обозначения
1	Обозначение серии	АДЧР
2	Габарит	(-высота оси вращения в мм)
3	Установочный размер по длине

Источник: http://erkogor.ru/jelektrodvigateli/jelektrodvigateli-chastotno-reguliruemye-s/