Сравнение на различни видове електродвигатели (каква е разликата), характеристики, предимства и недостатъци, характеристики на тяхното използване

Конструктивните възможности на електродвигателите гарантират изпълнението на различни изисквания — по отношение на мощност, механични характеристики и външни условия на работа. Това позволява на електротехническата промишленост да произвежда специализирани серии двигатели, предназначени за определени индустрии, най -пълно съответстващи на режима на работа на тези работни машини.

Асинхронен двигател за производствени машини

Изборът на електродвигател започва с избора на типа двигател, съответстващ на механичните характеристики на режима на работа на задвижвания механизъм, като се вземат предвид икономическите характеристики на различните видове: цена, ефективност, cos phi.

Електрическата промишленост произвежда следните видове електродвигатели:

Асинхронни трифазни двигатели с катеричка

От всички видове електродвигатели, те са най -простите по дизайн, механично надеждни, лесни за работа и управление и най -евтините. Механичната характеристика е «твърда»: скоростта се променя малко при всички стойности на товара. Голям стартов ток (5-7 пъти номиналния). Контролирането на оборотите е трудно и почти никога не е било правено досега.

Произвеждат се многоскоростни електродвигатели, които се използват в задвижвания на металорежещи машини и различни агрегати, които нямат специални устройства за промяна на скоростта. Те се произвеждат с ротор с катеричка, две, три и четири скорости, с превключване на броя на полюсите на намотката на статора.

Трифазен двигател с катеричка

Основният недостатък на асинхронните електродвигатели е Коефициент на мощност (cos phi) винаги е забележимо по -малко от едно, особено при недотоварване.

В момента проблемите, свързани с голям стартов ток на асинхронни трифазни електродвигатели, се решават с помощтамеки предястия (плавни стартери), а проблемите с регулирането на скоростта се решават чрез свързване на електрически двигатели чрезчестотни преобразуватели.

Предимствата на асинхронните електродвигатели, които осигуриха толкова широко и широко приложение, са следните:

  • високи икономически резултати. Ефективността на електродвигателите за масово използване е в диапазона от 0,8-7-0,9, за големи машини-до 0,95 и повече;

  • простота на дизайна, механична надеждност, лекота на управление;

  • възможността за освобождаване до всеки практически необходим капацитет;

  • лесна приложимост на конструктивните форми на двигателя към експлоатационни условия: при повишени температури, монтаж на открито и излагане на различни климатични фактори, при наличие на прах или висока влажност, при експлозивни условия и др.

  • простота на автоматичното управление, както като една работна машина, така и група от тях, свързани чрез един производствен процес.

Асинхронни трифазни електродвигатели с плъзгащи пръстени и стартиране на реостат

В сравнение с късо съединение — по -голяма сложност на контролите и висока цена. Останалите характеристики са същите като при асинхронните трифазни електродвигатели с ротор с катеричка.

Асинхронни еднофазни електродвигатели

В сравнение с трифазен — по -ниска ефективност, по -ниска cos phi. Те се произвеждат само в малки единични мощности.

Устройството и принципът на действие на асинхронните електродвигатели

Видове асинхронни двигатели

Многоскоростни двигатели и тяхното използване

Синхронни двигатели

Структурно по -сложни и по -скъпи от асинхронните; по -трудно за управление. Ефективността е значително по -висока от тази на асинхронните. Оборотите зависят само от честотата на тока и при постоянна честота са строго непроменени за всички товари. Контролът на скоростта не се прилага. Основното предимство е възможността за работа с cos phi = 1 и в капацитивен режим. Те се произвеждат и използват главно в единични мощности над 100 kW.

Как да различим синхронен двигател от асинхронен двигател

Методи и схеми за стартиране на синхронни двигатели

Двигатели с променлив ток

Основното предимство е добрият контрол на скоростта. Структурно сложен. Наличието на колектор и четки влияе върху надеждността на електродвигателя и изисква тяхната специална поддръжка.

Електродвигатели с постоянен ток, последователно, паралелно и смесено възбуждане

Структурно е много по -сложно и много по -скъпо от асинхронното. Те са по -трудни за контрол и изискват постоянен оперативен надзор. Основното предимство е лесната възможност за плавно и в доста широк диапазон на контрол на скоростта.

Механичните характеристики на серийните двигатели са «меки»: скоростта се променя много чувствително с товара, скоростта на шунтиращия двигател се променя малко при колебания на натоварването.

Често срещан недостатък на DC двигателите е необходимостта от допълнителни устройства за получаване на постоянен ток (магнитни усилватели, тиристорни регулатори на напрежението и др.).

Устройство с постоянен двигател

Устройството и принципът на действие на съвременните безчеткови DC двигатели

Електродвигатели на автоматични системи за управление: стъпкови двигатели и серво.

Каква е разликата между серво задвижване и стъпков двигател

Методи за управление на серво

В рамките на избрания тип двигателят се избира за необходимата скорост на въртене и необходимата мощност.

Правилният избор на двигател от гледна точка на мощността е много важен, влияещ значително върху икономическите показатели и производителността на работещите машини.

Резултатът от надценяването на инсталираната мощност на двигателите ще бъде работа с намалени стойности на КПД, а за променливотокови асинхронни двигатели и с намалени стойности на cos phi, в допълнение, капиталовите инвестиции за електрическо оборудване ще бъдат надценени.


В наличност нови електродвигатели

Подценяването на мощността неизбежно ще доведе до факта, че двигателят ще се прегрее и бързо ще се повреди.

Колкото по -голямо е натоварването на двигателя, толкова по -голямо е количеството топлина, генерирано в колата, което означава, че колкото по -висока е температурата, при която ще се установи термично равновесие.

При проектирането на електрически машини най -чувствителният към температурата елемент, който определя товароносимостта на машината, е изолацията на намотките.

Всички загуби на енергия в двигателя — в неговите намотки («загуби на мед»), в магнитни вериги («загуби на стомана»), при триене на въртящи се части срещу въздух и в лагери, при вентилация («механични загуби») се преобразуват в топлина.

Според сегашните стандарти температурата на нагряване на изолационните материали, които обикновено се използват за намотки на електрически машини (изолационни материали от клас А), не трябва да надвишава 95 ° C. При тази температура двигателят може да работи надеждно около 20 години.

Всяко повишаване на температурата над 95 ° C води до ускорено износване на изолацията. Така, при температура 110 ° C, експлоатационният живот ще намалее до 5 години, при температура 145 ° C (което може да се постигне чрез увеличаване на силата на тока в сравнение с номиналната, само с 25%), изолацията ще да бъдат унищожени за 1,5 месеца, а при температура от 225 ° С (което съответства на увеличение на силата на тока с 50%) изолацията на намотката ще стане неизползваема в рамките на 3 часа.

Какво определя експлоатационния живот на електродвигателите


Как да изберем правилния електродвигател

Изборът на двигателя по отношение на мощността се извършва в зависимост от естеството на натоварването, създадено от задвижвания механизъм. Ако натоварването е равномерно, което се случва в задвижването на помпи, вентилатори, двигателят се приема с номинална мощност, равна на товара.

Въпреки това, много по -често графикът на натоварване на двигателя е неравномерен: увеличаването на натоварването се редува с спадове, до празен ход. В тези случаи двигателят се избира с номинална мощност, по -ниска от максималното натоварване, тъй като по време на периоди на намалено натоварване (или спиране) двигателят ще се охлади.

Разработени са методи за избор на мощност на двигателя в съответствие с графика на неговото натоварване, т.е. с режима на работа на задвижвания механизъм. Те са очертани в специални ръководства.

Избор на електродвигатели за оборудване с различни видове натоварване и режими на работа

Избор на електрическо оборудване според техническите характеристики

Изборът на схемата на свързване на фазите на електродвигателя — свързване на намотките със звезда и триъгълник

Съветваме ви да прочетете:

Защо електрическият ток е опасен