Подобряване на електродвигателите в автоматизирани системи за електрическо задвижване

Развитието на електродвигателите в момента върви в следните направления:

• подобрена енергия и производителност;

• увеличаване на ефективността, намаляване на разхода на материали и шума, увеличаване на надеждността и дълготрайността на работата;

• по -добро съвпадение на двигателите и захранващите ги полупроводникови преобразуватели;

• разширяване на парка от електродвигатели със специализиран дизайн, обектно-ориентирани за специфични условия на използване.

Съвременните двигатели с постоянен ток се подобряват поради използването на метални влакна и металокерамични материали в блока за събиране на четки, което може значително да увеличи периферната скорост на колекторите на тези двигатели. Необходимостта от използване на четкосъбиращ агрегат и свързаните с това недостатъци на традиционните DC двигатели доведоха през следващите години до намаляване на дела на тяхната мощност в сравнение с AC двигателите.

Асинхронните двигатели с катеричка са структурно най-простите и най-надеждните, поради което напоследък те са широко разпространени в честотно управляеми електрически задвижвания с автономни инвертори (честотни преобразуватели), които извършват широчинно -импулсна модулация (ШИМ)… Подобрението на тези двигатели се дължи на използването на нови материали и по -ефективни методи за интензивно охлаждане.

Перспективите за използване на асинхронни електродвигатели с фазов ротор са свързани с използването им в системи с машини с двойна мощност.

Синхронните електродвигатели традиционно се използват в диапазона на мощност от стотици киловати и повече. Подобряването им се дължи на елиминирането на контактите чрез преминаване към въртящи се токоизправители и използването на постоянни магнити.

Безусловна перспектива са вентилните двигатели, които, като по същество синхронни двигатели, често се считат за двигатели с постоянен ток поради факта, че се захранват от мрежата с постоянен ток чрез автономен инвертор, управляван от сигнали от сензорите за положение на ротора.

Клапанните двигатели с високи принудителни магнити на ротора имат най -ниското специфично тегло в сравнение с всяка друга машина. Следователно, с тяхното използване, проблемите с проектирането на мехатронни модули се решават ефективно.

Понастоящем интензивното развитие получи вентилни индукторни електродвигатели и електродвигатели с конусовидни полюси. Такива електродвигатели имат най -простия ротор, изработен от мека магнитна сърцевина. Следователно те позволяват високи обороти на ротора и са много надеждни.

В диапазона с ниска мощност традиционно продължават да се развиват стъпкови двигатели, които поради своите конструктивни характеристики осигуряват създаването на компактни многоосни мехатронни модули с дискретен характер на движенията.

Техническото състояние на електродвигателите в съвременните системи с променливо електрическо задвижване се следи и диагностицира постоянно.В тази връзка в допълнение към сензорите за скорост, положение на ротора, сензори на Хол, сензори за температура и вибрации също са вградени в двигателите, което дава възможност за повишаване на експлоатационната надеждност на електродвигателите.

Друга посока за повишаване на надеждността на работа на електродвигатели в промишлени условия е преходът към конструктивно затворени версии на тяхното изпълнение с помощта на методи за интензивно повърхностно охлаждане. Това дава възможност да се елиминира дисбалансът на въртящите се части на двигателите поради електростатичното отлагане на индустриален прах върху тях по време на автовентилация и да се елиминира преждевременното разрушаване на лагерните възли и опори поради техните вибрации.