Motora izvēlei nepieciešamais pamatsaturs ir: piedziņas slodzes veids, nominālā jauda, nominālais spriegums, nominālais ātrums un citi apstākļi.
Pirmkārt, virzītās slodzes veids
Tas ir jāmaina no motora īpašībām. Motorus var vienkārši iedalīt līdzstrāvas motoros un maiņstrāvas motoros, un maiņstrāva tiek sadalīta sinhronajos motoros un asinhronajos motoros.
1. Līdzstrāvas motors
Līdzstrāvas motora priekšrocība ir tā, ka ātrumu var viegli regulēt, mainot spriegumu, un tas var nodrošināt lielu griezes momentu. Tas ir piemērots slodzēm, kurām bieži jāpielāgo ātrums, piemēram, velmētavām tērauda rūpnīcās, pacēlājiem raktuvēs utt. Bet tagad, attīstoties frekvences pārveidošanas tehnoloģijai, maiņstrāvas motors var arī pielāgot ātrumu, mainot frekvenci. Tomēr, lai gan mainīgas frekvences motoru cena nav daudz dārgāka par parastajiem motoriem, frekvences pārveidotāju cena aizņem lielāko daļu no visa aprīkojuma komplekta, tāpēc vēl viena līdzstrāvas motoru priekšrocība ir to lētums.
Līdzstrāvas motora trūkums ir sarežģīta struktūra. Kamēr jebkuras ierīces struktūra ir sarežģīta, tas neizbēgami novedīs pie atteices līmeņa palielināšanās. Salīdzinot ar maiņstrāvas motoriem, līdzstrāvas motori ir ne tikai sarežģīti tinumos (ierosmes tinumos, komutācijas polu tinumos, kompensācijas tinumos, armatūras tinumos), bet arī pievieno slīdgredzenus, sukas un komutatorus. Ne tikai ražotāja procesa prasības ir augstas, bet arī uzturēšanas izmaksas vēlākā periodā ir salīdzinoši augstas. Tāpēc rūpnieciskos lietojumos līdzstrāvas motori atrodas neērtā situācijā, kad tie pakāpeniski samazinās, bet joprojām ir vieta pārejas posmā. Ja lietotājam ir pietiekami līdzekļi, ieteicams izvēlēties maiņstrāvas motoru ar frekvences pārveidotāju. Galu galā frekvences pārveidotāja izmantošana sniedz arī daudz priekšrocību, kas netiks detalizēti apspriesta.
2. Asinhronais motors
Asinhrono motoru priekšrocības ir vienkārša struktūra, stabila veiktspēja, ērta apkope un zema cena. Un arī ražošanas process ir vienkāršākais. Esmu dzirdējis no veca tehniķa darbnīcā, ka, lai saliktu līdzstrāvas motoru, nepieciešami divi sinhronie motori vai četri līdzīgas jaudas asinhronie motori. Tāpēc rūpniecībā visplašāk tiek izmantoti asinhronie motori.
Asinhronie motori tiek iedalīti vāveres motoros un tintos motoros, atšķirība ir rotors.
Vāveres būra motora rotori ir izgatavoti no metāla sloksnēm, vara vai alumīnija. Alumīnija cena ir salīdzinoši zema, un mana valsts ir liela alumīnija rūdas valsts, ko plaši izmanto gadījumos, kad prasības ir zemas. Bet vara mehāniskās un elektriskās īpašības ir labākas nekā alumīnijam, un lielākā daļa rotoru, ar kuriem esmu saskāries, ir vara rotori. Pēc tam, kad vāveres būra motors atrisina atvienošanas problēmu procesā, uzticamība ir daudz augstāka nekā tinuma rotora motoram. Trūkums ir tāds, ka griezes moments, kas iegūts, metāla rotoru sagriežot magnētiskā lauka līnijas rotējošā statora magnētiskajā laukā, ir mazs, un starta strāva ir liela, tāpēc ir grūti tikt galā ar slodzi, kurai nepieciešams liels palaišanas griezes moments. Lai gan lielāku griezes momentu var iegūt, palielinot motora serdes garumu, jauda ir ļoti ierobežota. Tinuma tipa motors iedarbina rotora tinumu caur slīdgredzenu, kad tas sāk veidot rotora magnētisko lauku, kas pārvietojas attiecībā pret rotējošā statora magnētisko lauku, tāpēc griezes moments ir lielāks. Un palaišanas procesā ūdens pretestība ir savienota virknē, lai samazinātu starta strāvu, un ūdens pretestību kontrolē nobriedusi elektroniskā vadības ierīce, lai mainītu pretestības vērtību ar palaišanas procesu. Tas ir piemērots slodzēm, piemēram, velmētavām un pacēlājiem. Salīdzinot ar vāveres būra motoru, uztītais asinhronais motors pievieno slīdēšanas gredzenus, ūdensizturību utt., Un kopējā aprīkojuma cena ir zināmā mērā pieaugusi. Salīdzinot ar līdzstrāvas motoru, ātruma regulēšanas diapazons ir salīdzinoši šaurs un griezes moments ir salīdzinoši mazs, un atbilstošā vērtība ir arī zema.
Tomēr asinhronais motors izveido rotējošu magnētisko lauku, jo statora tinums ir barots, un tinums ir induktīvs elements, kas nedarbojas. Tam ir jāuzņem reaktīvā jauda no elektrotīkla, kam ir liela ietekme uz elektrotīklu. Intuitīva pieredze, kad elektrotīklam ir pievienotas lieljaudas induktīvās elektroierīces, tīkla spriegums krītas un gaismas spilgtums samazinās. Tāpēc barošanas birojs ierobežos asinhrono motoru izmantošanu, kas arī ir jāņem vērā daudzām rūpnīcām. Daži lieli elektroenerģijas patērētāji, piemēram, tērauda rūpnīcas un alumīnija rūpnīcas, izvēlas būvēt savas spēkstacijas, lai izveidotu savus neatkarīgus elektrotīklus, lai samazinātu asinhrono motoru izmantošanas ierobežojumus. Tāpēc, ja asinhronajam motoram ir jāatbilst lieljaudas slodzēm, tas jāaprīko ar reaktīvās jaudas kompensācijas ierīci, savukārt sinhronais motors var nodrošināt reaktīvo jaudu tīklam caur ierosmes ierīci. Motora stadija.
3. Sinhronais motors
Papildus pārmērīgas ierosmes stāvoklim, kas var kompensēt reaktīvo jaudu, sinhrono motoru priekšrocības ietver: 1) sinhronā motora ātrums stingri ievēro n=60f/p, un ātrumu var precīzi kontrolēt; 2) Darbības stabilitāte ir augsta, kad tīkla spriegums pēkšņi pazeminās, tā ierosmes sistēma parasti piespiedīs ierosmi, lai nodrošinātu stabilu motora darbību, savukārt asinhronā motora griezes moments (proporcionāls sprieguma kvadrātam) samazināsies. būtiski; 3) pārslodzes jauda ir lielāka nekā atbilstošajam asinhronajam motoram; 4) Darbības efektivitāte ir augsta, īpaši zema ātruma sinhronajiem motoriem.
Sinhronos motorus nevar iedarbināt tieši, un tie ir jāiedarbina asinhroni vai ar mainīgu frekvenci. Asinhronais starts nozīmē, ka sinhronais motors ir aprīkots ar palaišanas tinumu, kas ir līdzīgs asinhronā motora tinumam uz rotora, un ierosmes ķēdē virknē tiek pievienota papildu pretestība, kas aptuveni 10 reizes pārsniedz ierosmes tinuma pretestības vērtību. slēgta ķēde, un sinhronā motora stators ir tieši savienots. Elektrotīkls, lai tas tiktu iedarbināts kā asinhronais motors. Kad ātrums sasniedz subsinhrono ātrumu (95 procenti), papildu pretestības nogriešanas sākuma metode; frekvences pārveidošanas sākšana netiek atkārtota. Tātad viens no sinhrono motoru trūkumiem ir nepieciešamība pievienot papildu aprīkojumu palaišanai.
Sinhronie motori darbojas ar ierosmes strāvu, un, ja nav ierosmes, motors ir asinhrons. Uzbudinājums ir līdzstrāvas sistēma, kas tiek pielietota rotoram, un tās rotācijas ātrums un polaritāte atbilst statoram. Ja rodas problēmas ar ierosmi, motors zaudēs savu soli un to nevar noregulēt, izraisot aizsardzības "ierosmes kļūmi" Motors ieslēdzas. Tāpēc otrs sinhronā motora trūkums ir tāds, ka tam ir jāpalielina ierosmes ierīce, ko agrāk tieši piegādāja līdzstrāvas iekārta, bet tagad pārsvarā to nodrošina tiristoru taisngriezis. Kā saka vecais teiciens, jo sarežģītāka struktūra un vairāk aprīkojuma, jo vairāk atteices punktu un augstāks atteices līmenis.
Saskaņā ar sinhrono motoru veiktspējas īpašībām tos galvenokārt izmanto slodzēm, piemēram, pacēlājiem, dzirnavām, ventilatoriem, kompresoriem, velmētavām un ūdens sūkņiem.
Rezumējot, motora izvēles princips ir tāds, ka, pieņemot, ka motora veiktspēja atbilst ražošanas iekārtu prasībām, priekšroka tiek dota motoram ar vienkāršu konstrukciju, zemu cenu, uzticamu darbību un ērtu apkopi. Šajā ziņā maiņstrāvas motors ir labāks par līdzstrāvas motoru, maiņstrāvas asinhronais motors ir labāks par maiņstrāvas sinhrono motoru, un vāveres asinhronais motors ir labāks par asinhrono motoru.
Ražošanas iekārtām, kurām ir stabila slodze un nav īpašu prasību iedarbināšanai un bremzēšanai, priekšroka jādod parastajiem vāveres asinhronajiem motoriem, kurus plaši izmanto iekārtās, ūdens sūkņos, ventilatoros utt.
Iedarbināšana un bremzēšana notiek bieži, un ražošanas iekārtām, kurām nepieciešams liels palaišanas un bremzēšanas griezes moments, piemēram, tilta celtņiem, raktuvju pacēlājiem, gaisa kompresoriem, neatgriezeniskām velmētavām utt., jāizmanto asinhronie motori.
Vietās, kur nav prasības ātruma regulēšanai, jābūt nemainīgam rotācijas ātrumam vai jāuzlabo jaudas koeficients, jāizmanto sinhronie motori, piemēram, vidējas un lielas jaudas ūdens sūkņi, gaisa kompresori, pacēlāji, dzirnavas utt.
Ražošanas iekārtām, kurām nepieciešams ātruma regulēšanas diapazons 1:3 vai vairāk un kurām nepieciešama nepārtraukta, stabila un vienmērīga ātruma regulēšana, ir ieteicams izmantot atsevišķi ierosinātus līdzstrāvas motorus vai asinhronos motorus ar vāveres korpusu vai sinhronos motorus ar mainīgas frekvences ātruma regulēšanu, piemēram, lieli precīzijas darbgaldi, portāla ēveles, velmētavas, pacēlāji utt.
Ražošanas tehnika, kurai nepieciešams liels palaišanas griezes moments un mīkstas mehāniskās īpašības, izmanto sērijveida vai saliktas ierosmes līdzstrāvas motorus, piemēram, tramvajus, elektrolokomotīves, smagos celtņus utt.
2. Nominālā jauda
Motora nominālā jauda attiecas uz izejas jaudu, tas ir, vārpstas jaudu, kas pazīstama arī kā jauda, kas ir motora ikoniskais parametrs. Cilvēki bieži jautā, cik liels ir motors. Parasti tas neattiecas uz motora izmēru, bet gan uz nominālo jaudu. Tas ir vissvarīgākais rādītājs, lai kvantitatīvi noteiktu motora pretestības slodzi, un tas ir arī parametru prasības, kas jānorāda, izvēloties motoru.
Motora jaudas pareizas izvēles principam jābūt visekonomiskākajam un saprātīgākajam lēmumam par motora jaudu, ja motors atbilst ražošanas mehāniskās slodzes prasībām. Ja jauda ir pārāk liela, palielināsies ieguldījums aprīkojumā, radot atkritumus, un motors bieži darbojas zem slodzes, un maiņstrāvas motora efektivitāte un jaudas koeficients ir zems; gluži pretēji, ja jauda ir pārāk maza, motors tiks pārslogots, izraisot motora priekšlaicīgu darbību. bojājumu.
Ir trīs faktori, kas nosaka motora galveno jaudu:
1) Motora sildīšana un temperatūras paaugstināšanās ir vissvarīgākie faktori, kas nosaka motora jaudu;
2) pieļauj īslaicīgu pārslodzes iespēju;
3) Asinhroniem motoriem ar vāveres sprostu jāņem vērā arī palaišanas spēja.
Pirmkārt, konkrētā ražošanas iekārta aprēķina un izvēlas slodzes jaudu atbilstoši tās siltuma ražošanas, temperatūras paaugstināšanās un slodzes prasībām, un pēc tam iepriekš izvēlas motora nominālo jaudu atbilstoši slodzes jaudai, darba sistēmai un pārslodzes prasībām. Pēc motora nominālās jaudas iepriekšējas izvēles jāpārbauda apkure, pārslodzes jauda un, ja nepieciešams, palaišanas jauda. Ja kāds no tiem nav kvalificēts, motors ir atkārtoti jāizvēlas un jāpārbauda vēlreiz, līdz visi vienumi ir kvalificēti. Tāpēc arī darba sistēma ir viena no prasībām, kas jānodrošina. Ja prasību nav, pēc noklusējuma tiks apstrādāta visparastākā S1 darba sistēma; motoram ar pārslodzes prasībām ir jānodrošina arī pārslodzes daudzkārtējs un atbilstošs darbības laiks; asinhronais vāveres motors piedzen lielu ventilatora rotāciju utt. Inerces slodzes gadījumā ir nepieciešams arī nodrošināt slodzes inerces momentu un palaišanas pretestības griezes momenta līkni, lai pārbaudītu palaišanas spēju.
Iepriekš minētā nominālās jaudas izvēle ir veikta, pamatojoties uz pieņēmumu, ka standarta apkārtējās vides temperatūra ir 40 grādi. Ja mainās apkārtējās vides temperatūra, kurā darbojas motors, motora nominālā jauda ir jākoriģē. Saskaņā ar teorētiskajiem aprēķiniem un praksi, ja apkārtējās vides temperatūra ir atšķirīga, motora jaudu var aptuveni palielināt vai samazināt saskaņā ar tabulu zemāk.
Tāpēc ir nepieciešams nodrošināt apkārtējās vides temperatūru apgabalos ar skarbu klimatu, piemēram, Indijā, kur apkārtējās vides temperatūra ir jāpārbauda pie 50 grādiem. Turklāt liels augstums ietekmēs arī motora jaudu. Jo lielāks augstums, jo lielāks motora temperatūras pieaugums un mazāka izejas jauda. Un motoram, ko izmanto lielā augstumā, ir jāņem vērā arī korona fenomena ietekme.
Attiecībā uz šobrīd tirgū esošo elektromotoru jaudas diapazonu es vēlos uzskaitei norādīt datus sava uzņēmuma veiktspējas tabulā.
Līdzstrāvas motors: ZD9350 (dzirnavas) 9350kW
Asinhronais motors: vāveres būra tips YGF1120-4 (domnas ventilators) 28000kW
Tinuma tips YRKK1000-6 (neapstrādātas dzirnavas) 7400kW
Sinhronais motors: TWS36000-4 (domnas ventilators) 36000kW (testa iekārta sasniedz 40000kW)
3. Nominālais spriegums
Motora nominālais spriegums attiecas uz līnijas spriegumu nominālajā darba režīmā.
Motora nominālā sprieguma izvēle ir atkarīga no uzņēmuma energosistēmas barošanas sprieguma un motora jaudas lieluma.
Maiņstrāvas motora sprieguma līmeņa izvēle galvenokārt ir atkarīga no barošanas avota sprieguma līmeņa lietošanas vietā. Parasti zemsprieguma tīkls ir 380 V, tāpēc nominālais spriegums ir 380 V (Y vai △ savienojums), 220/380 V (△/Y savienojums) un 380/660 V (△/Y savienojums). Kad zemsprieguma motora jauda zināmā mērā palielinās (piemēram, 300KW/380V), ir grūti palielināt strāvu, jo ir ierobežota stieples nestspēja vai izmaksas ir pārāk augstas. Ir nepieciešams sasniegt lielu jaudu, palielinot spriegumu. Augstsprieguma tīkla barošanas spriegums parasti ir 6000 V vai 10 000 V, un ārzemēs ir arī 3300 V, 6600 V un 11 000 V sprieguma līmeņi. Augstsprieguma motora priekšrocība ir tā, ka tam ir liela jauda un spēcīga triecienizturība; trūkums ir tas, ka ir liela inerce, grūti iedarbināt un bremzēt.
Līdzstrāvas motora nominālajam spriegumam arī jāatbilst barošanas avota spriegumam. Parasti 110V, 220V un 440V. Tostarp 220 V ir izplatīts sprieguma līmenis, un lieljaudas motorus var palielināt līdz 600-1000V. Ja maiņstrāvas barošanas avotam ir 380 V un strāvas padevei tiek izmantota trīsfāzu tilta tiristoru taisngrieža ķēde, līdzstrāvas motora nominālajam spriegumam jābūt 440 V. Ja barošanai tiek izmantots trīsfāzu pusviļņu tiristoru taisngrieža barošanas avots, līdzstrāvas motora nominālajam spriegumam jābūt 220 V.
4. Nominālais ātrums
Motora nominālais apgriezienu skaits attiecas uz ātrumu nominālajā darba režīmā.
Motoram un tā darbinātajai darba tehnikai ir savs nominālais ātrums. Izvēloties motora apgriezienus, jāņem vērā, ka apgriezieni nedrīkst būt pārāk mazi, jo jo mazāks motora nominālais apgriezienu skaits, jo vairāk sēriju, jo lielāks apjoms, un jo augstāka cena; tajā pašā laikā motora ātrums nedrīkst būt pārāk izvēlēts. augsts, jo tas padarītu transmisiju pārāk sarežģītu un grūti uzturējamu.
Turklāt, ja jauda ir nemainīga, motora griezes moments ir apgriezti proporcionāls ātrumam.
Tāpēc tie, kuriem ir zemas prasības iedarbināšanai un bremzēšanai, var vispusīgi salīdzināt vairākus dažādus nominālos ātrumus no sākotnējā ieguldījuma, platības un uzturēšanas izmaksu aspektiem un visbeidzot noteikt nominālo ātrumu; bieža iedarbināšana, bremzēšana un atpakaļgaita, Tomēr, ja pārejas procesa ilgums maz ietekmē produktivitāti, papildus sākotnējām investīcijām ātruma attiecība un motora nominālais ātrums galvenokārt tiek izvēlēts atkarībā no motora stāvokļa. minimālais zaudējumu apjoms pārejas procesā. Piemēram, pacēlāja motoram ir nepieciešama bieža griešanās uz priekšu un atpakaļgaita, un tam ir liels griezes moments, tāpēc ātrums ir ļoti zems, motors ir apjomīgs un dārgs.
Ja motora ātrums ir liels, jāņem vērā arī motora kritiskais ātrums. Motora rotors darbības laikā vibrēs, un rotora amplitūda palielinās, palielinoties ātrumam. Kad tas sasniedz noteiktu ātrumu, amplitūda sasniedz maksimālo vērtību (tas ir, parasti sauc par rezonansi). Pēc šī ātruma amplitūda palielinās līdz ar ātrumu. Tas pakāpeniski samazinās un stabilizējas noteiktā diapazonā. Rotācijas ātrumu ar lielāko rotora amplitūdu sauc par rotora kritisko rotācijas ātrumu. Šis rotācijas ātrums ir vienāds ar rotora dabisko frekvenci. Kad ātrums turpina palielināties, amplitūda atkal palielināsies, kad tā būs tuvu 2 reizēm lielākai par dabisko frekvenci. Ja ātrums ir 2 reizes lielāks par dabisko frekvenci, to sauc par otrās kārtas kritisko ātrumu, un pēc analoģijas ir trešās kārtas un ceturtās kārtas kritiskie ātrumi. Ja rotors darbojas ar kritisku ātrumu, radīsies spēcīga vibrācija, un vārpstas lieces pakāpe ievērojami palielināsies. Ilgstoša darbība arī izraisīs nopietnu vārpstas lieces deformāciju vai pat lūzumu. Motora pirmās kārtas kritiskais ātrums parasti ir virs 1500 apgr./min, tāpēc parastie zema ātruma motori parasti neņem vērā kritiskā ātruma ietekmi. No otras puses, 2-polu ātrgaitas motoram nominālais ātrums ir tuvu 3000 apgr./min, un šī ietekme ir jāņem vērā, un ir jāizvairās no motora izmantošanas kritiskā ātruma diapazonā. ilgs laiks.
Vispārīgi runājot, motoru var aptuveni noteikt, norādot piedziņas slodzes veidu, nominālo jaudu, nominālo spriegumu un motora nominālo ātrumu. Tomēr šie pamatparametri nebūt nav pietiekami, lai optimāli izpildītu slodzes prasības. Parametri, kas arī jānorāda: frekvence, darba sistēma, prasības pret pārslodzi, izolācijas klase, aizsardzības klase, inerces moments, slodzes pretestības griezes momenta līkne, uzstādīšanas metode, apkārtējās vides temperatūra, augstums virs jūras līmeņa, āra prasības utt., kas tiek nodrošināti saskaņā ar konkrētiem nosacījumiem.
