Podstawowymi elementami niezbędnymi do doboru silnika są: rodzaj napędzanego obciążenia, moc znamionowa, napięcie znamionowe, prędkość znamionowa i inne warunki.
Należy to odwrócić, biorąc pod uwagę charakterystykę silnika. Silniki można po prostu podzielić na silniki prądu stałego i silniki prądu przemiennego, prąd przemienny dzieli się również na silniki synchroniczne i silniki asynchroniczne.
1, silniki prądu stałego
Zaletą silnika prądu stałego jest to, że prędkość można łatwo regulować poprzez zmianę napięcia i może zapewnić większy moment obrotowy.
Nadaje się do obciążeń wymagających częstej regulacji prędkości, takich jak walcownie w hutach, wyciągi w kopalniach itp.
Jednak teraz, wraz z rozwojem technologii konwersji częstotliwości, silniki prądu przemiennego mogą również regulować prędkość obrotową poprzez zmianę częstotliwości.
Jednakże, chociaż cena silnika inwerterowego nie jest dużo wyższa niż w przypadku zwykłego silnika, ale cena falownika zajmuje główną część w całym zestawie sprzętu, zatem szczotkowane silniki prądu stałego mają jeszcze jedną zaletę: są tańsze.
Wadą silników bezszczotkowych prądu stałego jest to, że konstrukcja jest złożona, a każdy sprzęt o złożonej konstrukcji z pewnością doprowadzi do wzrostu wskaźnika awaryjności.
Silnik prądu stałego w porównaniu do silnika prądu przemiennego, oprócz złożoności uzwojenia (uzwojenie wzbudzenia, uzwojenie bieguna komutacyjnego, uzwojenie kompensacyjne, uzwojenie twornika), dodaje również pierścień ślizgowy, szczotkę i komutator.
Wymaga to nie tylko wysokiego poziomu kunsztu od producenta, ale także koszty konserwacji posprzedażnej są stosunkowo wysokie.
Dlatego motoreduktory prądu stałego w zastosowaniach przemysłowych stopniowo maleją, ale nadal są przydatne w fazie przejściowej kłopotliwej sytuacji.
Jeśli użytkownik dysponuje większymi środkami, warto wybrać silnik prądu przemiennego z programem inwerterowym, wszak korzystanie z inwertera niesie ze sobą także wiele korzyści, nie jest to szczegółowo opisane.
2, silnik asynchroniczny
Silnik asynchroniczny ma zaletę prostej konstrukcji, stabilnej wydajności, łatwej konserwacji i taniej. Proces produkcyjny jest również najprostszy.
Słyszałem, że warsztat starego technika powiedział, że montaż bezszczotkowych silników prądu stałego zajmuje roboczogodziny, może uzupełnić moc prawie dwóch silników synchronicznych lub czterech silników asynchronicznych, co widać.
Dlatego też silniki asynchroniczne znalazły najpowszechniejsze zastosowanie w przemyśle.
Silniki asynchroniczne dzielą się na silniki klatkowe i silniki uzwojone drutem, a różnica polega na wirniku.
Wirnik silnika klatkowego wykonany jest z prętów metalowych, miedzianych lub aluminiowych.
Cena aluminium jest stosunkowo niska, a Chiny to duży kraj wydobywczy aluminium i jest on powszechnie stosowany w mniej wymagających zastosowaniach.
Ale właściwości mechaniczne i przewodność elektryczna miedzi są lepsze niż aluminium, zdecydowana większość moich styków to wirniki miedziane.
Silnik klatkowy w procesie rozwiązywania problemu zepsutego rzędu, niezawodność jest znacznie większa niż silnik wirnikowy z uzwojeniem.
Wadą jest to, że moment obrotowy uzyskiwany przez metalowy wirnik przecinający linie indukcji magnetycznej w wirującym polu stojana jest mały, a prąd rozruchowy jest duży, co utrudnia obsługę obciążeń o dużych wymaganiach dotyczących momentu rozruchowego.
Chociaż większy moment obrotowy można uzyskać zwiększając długość rdzenia silnika, wysiłek jest bardzo ograniczony.
Silniki drutowe zasilają uzwojenie wirnika poprzez pierścienie ślizgowe podczas rozruchu, tworząc pole magnetyczne wirnika, które porusza się względem pola magnetycznego wirującego stojana, uzyskując w ten sposób większy moment obrotowy.
Opór wody jest połączony szeregowo, aby zmniejszyć prąd rozruchowy podczas procesu rozruchu.
Opór wody jest kontrolowany przez wyrafinowane elektroniczne urządzenie sterujące, które zmienia wartość oporu w procesie uruchamiania.
Nadaje się do obciążeń takich jak walcownie i podnośniki.
Ponieważ asynchroniczny silnik uzwojony drutem w porównaniu z silnikiem klatkowym zwiększył pierścień ślizgowy, wodoodporność itp., wzrosła ogólna cena sprzętu.
Jego zakres prędkości jest węższy, a moment obrotowy jest stosunkowo mały w porównaniu z silnikami prądu stałego, a odpowiadająca mu wartość jest niska.
Jednakże silnik asynchroniczny, ze względu na uzwojenie stojana zasilane w celu wytworzenia wirującego pola magnetycznego, a uzwojenie należące do elementów indukcyjnych, nie wykonuje pracy, pochłaniając moc bierną z sieci, wpływ na sieć jest bardzo duży.
Intuicyjna obsługa urządzeń indukcyjnych dużej mocy podłączonych do sieci powoduje spadek napięcia sieciowego i natychmiastowe zmniejszenie jasności świateł elektrycznych.
Dlatego biuro zasilania będzie miało ograniczenia w stosowaniu silników asynchronicznych, w tym przypadku należy wziąć pod uwagę wiele fabryk.
Część dużych odbiorców energii elektrycznej, takich jak huty, huty aluminium itp., decyduje się na utworzenie własnych elektrowni, tworząc własną niezależną sieć energetyczną, aby zmniejszyć ograniczenia w stosowaniu silników asynchronicznych.
Zatem silnik asynchroniczny musi być wyposażony w urządzenie kompensujące moc bierną, jeśli chce sprostać obciążeniu o dużej mocy, podczas gdy silnik synchroniczny może dostarczać moc bierną do sieci poprzez urządzenie wzbudzające, im większa moc, tym bardziej oczywista jest zaleta silnika synchronicznego, w ten sposób tworzony jest stopień silnika synchronicznego.
3, silnik synchroniczny
Zalety silnika synchronicznego obejmują, oprócz stanu nadmiernego wzbudzenia, możliwość kompensacji mocy biernej.
1) prędkość silnika synchronicznego ściśle przestrzega n=60f/p, co pozwala precyzyjnie kontrolować prędkość.
2) wysoka stabilność pracy, gdy napięcie sieciowe gwałtownie spadnie, układ wzbudzenia będzie z reguły wymuszał wzbudzenie, aby zapewnić stabilną pracę silnika, natomiast moment obrotowy silnika asynchronicznego (proporcjonalny do kwadratu napięcia) znacznie spadnie.
3) większa przeciążalność niż odpowiedni silnik asynchroniczny.
4) Wysoka wydajność pracy, szczególnie w przypadku silników synchronicznych o niskiej prędkości.
Silników synchronicznych nie można uruchamiać bezpośrednio i wymagają rozruchu asynchronicznego lub częstotliwościowego.
Rozruch asynchroniczny oznacza, że silnik synchroniczny wyposażony jest w uzwojenie rozruchowe podobne do uzwojenia klatkowego silnika asynchronicznego na wirniku, a dodatkowa rezystancja wynosząca około 10-krotność wartości rezystancji uzwojenia wzbudzenia jest połączona szeregowo w obwodzie wzbudzenia, tworząc obwód zamknięty.
Tak, aby stojan silnika synchronicznego był bezpośrednio podłączony do sieci energetycznej i uruchamiany jako silnik asynchroniczny, a następnie usuwany był dodatkowy opór, gdy prędkość osiągnęła prędkość podsynchroniczną (95%); początek konwersji częstotliwości to niewiele. Nie ma o czym wspominać.
Dlatego jedną z wad silników synchronicznych jest konieczność dodania dodatkowego wyposażenia do rozruchu.
Silniki synchroniczne pracują na prądzie wzbudzenia, bez wzbudzenia, wydajny silnik jest asynchroniczny.
Wzbudzeniem jest układ prądu stałego dodany do wirnika, a jego prędkość obrotowa i polaryzacja są takie same jak w przypadku stojana.
If there is a problem with the excitation, the stepper motor will be out of step and cannot be adjusted, which will trigger the protection "excitation fault" and the motor will trip.
Dlatego drugą wadą silnika synchronicznego jest konieczność zwiększenia urządzenia wzbudzającego, które kiedyś było zasilane bezpośrednio przez maszynę prądu stałego, ale obecnie jest zasilane głównie przez prostownik sterowany krzemem.
Jak mówi stare powiedzenie, im bardziej złożona konstrukcja i im więcej urządzeń, tym więcej punktów usterek i wyższy wskaźnik awaryjności.
Zgodnie z charakterystyką silnika synchronicznego, jego zastosowanie dotyczy głównie wciągników, młynów, wentylatorów, sprężarek, walcowni, pomp i innych obciążeń.
Podsumowując, zasadą wyboru silnika jest preferowanie silnika o prostej konstrukcji, niskiej cenie, niezawodnej pracy i wygodnej konserwacji przy założeniu, że osiągi silnika odpowiadają wymaganiom maszyn produkcyjnych.
Pod tym względem silnik prądu przemiennego jest lepszy niż silnik prądu stałego, silnik asynchroniczny prądu przemiennego jest lepszy niż silnik synchroniczny prądu przemiennego, a silnik asynchroniczny klatkowy jest lepszy niż silnik asynchroniczny drutowy.
W przypadku maszyn produkcyjnych pracujących w trybie ciągłym, o płynnym obciążeniu i bez specjalnych wymagań dotyczących rozruchu i hamowania, zaleca się stosowanie zwykłego silnika asynchronicznego klatkowego, który jest szeroko stosowany w maszynach, pompach, wentylatorach itp.
Częstsze uruchamianie, hamowanie, wymagające większego rozruchu i wytwarzania momentu hamowania w maszynach, takich jak dźwigi mostowe, wyciągi kopalniane, sprężarki powietrza, walcarki nieodwracalne itp., powinny wykorzystywać silnik asynchroniczny z uzwojeniem drutowym.
Jeżeli nie jest wymagana regulacja prędkości, ale prędkość musi być stała lub należy poprawić współczynnik mocy, należy zastosować silnik synchroniczny, taki jak pompa wodna o średniej i dużej wydajności, sprężarka powietrza, wciągnik, młyn itp.
Jeśli zakres prędkości przekracza 1:3, a maszyny produkcyjne wymagają ciągłej, stabilnej i płynnej regulacji prędkości.
Należy zastosować inny silnik prądu stałego wzbudzenia lub silnik asynchroniczny klatkowy lub silnik synchroniczny z regulacją częstotliwości, taki jak duża obrabiarka precyzyjna, strugarka bramowa, walcarka stali, wciągnik itp.
Wymaga dużego momentu rozruchowego, właściwości mechanicznych miękkich maszyn produkcyjnych, zastosowania silników prądu stałego o wzbudzeniu szeregowym lub złożonym, takich jak tramwaje, pojazdy silnikowe, ciężkie dźwigi itp.
Moc znamionowa silników elektrycznych
Moc znamionowa silnika elektrycznego odnosi się do mocy wyjściowej, czyli mocy na wale, zwanej także pojemnością, która jest parametrem przełomowym w przypadku większych silników.
Często ludzie pytają jak duże są silniki indukcyjne, zazwyczaj nie chodzi tu o wielkość silnika, ale o moc znamionową.
Jest to najważniejszy wskaźnik określający zdolność silnika do ciągnięcia obciążenia, a także wymagania dotyczące parametrów, które należy spełnić przy wyborze silnika.
(to moc znamionowa, to napięcie znamionowe, to prąd znamionowy, cosθ to współczynnik mocy, η to sprawność)
Zasada prawidłowego doboru mocy silników krokowych powinna być najbardziej ekonomiczną i rozsądną decyzją dotyczącą mocy silnika przy założeniu, że silnik jest w stanie wytworzyć wymagania dotyczące obciążenia mechanicznego.
Jeżeli moc zostanie wybrana zbyt duża, inwestycja w sprzęt wzrośnie i spowoduje straty, a silnik będzie często pracował pod obciążeniem, a wydajność i współczynnik mocy silnika prądu przemiennego będą niskie; przeciwnie, jeśli moc zostanie wybrana zbyt mała, motoreduktor będzie pracował w stanie przeciążenia i spowoduje przedwczesne uszkodzenie silnika.
O głównej mocy motoreduktora prądu stałego decydują trzy czynniki.
(1) Ciepło i wzrost temperatury silnika, który jest najważniejszym czynnikiem decydującym o mocy silnika.
2) Dopuszczalna krótkotrwała zdolność przeciążeniowa.
(3) Należy uwzględnić zdolność rozruchową asynchronicznego silnika klatkowego.
Po pierwsze, konkretna maszyna produkcyjna oblicza i wybiera moc obciążenia w zależności od wytwarzania ciepła, wzrostu temperatury i zapotrzebowania na obciążenie.
Następnie silnik wybiera moc znamionową w zależności od mocy obciążenia, systemu roboczego i wymagań dotyczących przeciążenia.
Po wstępnym doborze mocy znamionowej silnika należy sprawdzić go pod kątem wytwarzania ciepła, wytrzymałości na przeciążenia i, jeśli to konieczne, zdolności rozruchowej.
Jeśli jeden z nich nie zostanie zakwalifikowany, silnik musi zostać ponownie wybrany i ponownie skalibrowany, aż wszystkie zostaną zakwalifikowane.
Dlatego działający system jest jednym z niezbędnych wymagań, jeśli nie ma wymagania, domyślnie jest to najbardziej konwencjonalny system roboczy S1; silniki wymagające przeciążenia muszą również zapewniać mnożnik przeciążenia i odpowiedni czas pracy; asynchroniczny wentylator napędzający silnik klatkowy i inne duże obciążenie bezwładności obrotowej, ale należy również zapewnić bezwładność obrotową obciążenia i krzywą momentu obrotowego oporu rozruchowego, aby sprawdzić zdolność rozruchową.
Powyższy dobór mocy znamionowej dokonywany jest przy założeniu standardowej temperatury otoczenia wynoszącej 40℃.
Jeżeli zmieni się temperatura otoczenia, w którym pracuje silnik, należy skorygować moc znamionową silnika.
Zgodnie z teoretycznymi obliczeniami i praktyką moc silnika można w przybliżeniu zwiększyć lub zmniejszyć zgodnie z poniższą tabelą, gdy temperatura otoczenia jest inna.
Dlatego konieczne jest również zapewnienie temperatury otoczenia w obszarach o trudnym klimacie, np. w Indiach, temperatura otoczenia musi być skalibrowana na 50℃.
Ponadto duża wysokość będzie miała również wpływ na moc serwomotorów. Im większa wysokość, tym większy wzrost temperatury silnika, tym niższa moc wyjściowa. Silnik używany na dużych wysokościach również musi uwzględniać wpływ zjawiska koronowego.
Aby zapoznać się z zakresem mocy silników dostępnych na rynku, chcielibyśmy podać kilka danych w celach informacyjnych.
Silnik prądu stałego: ZD9350 (młyn) 9350kW
Silnik asynchroniczny: klatkowy typu YGF1120-4 (wentylator wielkopiecowy) 28000kW
Drut uzwojony YRKK1000-6 (młyn surowca) 7400kW
Silnik synchroniczny: TWS36000-4 (wentylator wielkopiecowy) 36000kW (jednostka testowa osiąga 40000kW)
Napięcie znamionowe
Napięcie znamionowe silnika odnosi się do napięcia sieciowego w znamionowym trybie pracy.
Dobór napięcia znamionowego silnika zależy od napięcia zasilania systemu elektroenergetycznego przedsiębiorstwa i wielkości mocy silnika.
Wybór poziomu napięcia silnika prądu przemiennego zależy głównie od poziomu napięcia zasilania w miejscu użytkowania.
Ogólnie rzecz biorąc, sieć niskiego napięcia wynosi 380 V, więc napięcie znamionowe wynosi 380 V (połączenie Y lub △), 220/380 V (połączenie △/Y), 380/660 V (połączenie △/Y) 3 rodzaje.
Moc silnika niskonapięciowego wzrasta do pewnego stopnia (np. 300 kW/380 V), prąd jest ograniczony przez pojemność drutu, która jest trudna do wykonania lub koszt jest zbyt wysoki.
Należy osiągnąć wysoką moc wyjściową poprzez zwiększenie napięcia.
Napięcie zasilania sieci wysokiego napięcia wynosi zazwyczaj 6000 V lub 10000 V, w innych krajach poziom napięcia wynosi 3300 V, 6600 V i 11000 V. Zaletami silników wysokonapięciowych jest duża moc i duża odporność na wstrząsy; wadą jest duża bezwładność, rozruch i hamowanie są trudne.
Napięcie znamionowe silnika prądu stałego musi również odpowiadać napięciu zasilania.
Generalnie 110 V, 220 V i 440 V. Powszechnym poziomem napięcia jest 220 V, silniki o dużej mocy można zwiększyć do 600 ~ 1000 V.
Gdy napięcie prądu przemiennego wynosi 380 V, w przypadku trójfazowego zasilacza z obwodem prostownika sterowanego krzemem z mostkiem, napięcie znamionowe silnika prądu stałego powinno wynosić 440 V, w przypadku zasilania z trójfazowego prostownika półfalowego sterowanego krzemem, napięcie znamionowe silnika prądu stałego powinno wynosić 220 V.
Prędkość znamionowa
Prędkość znamionowa silnika odnosi się do prędkości w znamionowym trybie pracy.
Zarówno silnik, jak i ciągnięta przez niego maszyna robocza mają swoją znamionową prędkość obrotową.
Wybierając prędkość silnika, należy zwrócić uwagę, aby prędkość nie była zbyt niska, ponieważ im niższa prędkość znamionowa silnika, tym większa liczba stopni, tym większa objętość i wyższa cena; jednocześnie prędkość silnika nie powinna być zbyt wysoka.
Ponieważ sprawi to, że mechanizm przekładni będzie zbyt skomplikowany i trudny w utrzymaniu.
Dodatkowo, gdy moc jest pewna, moment obrotowy silnika jest odwrotnie proporcjonalny do prędkości.
Dlatego ci, którzy uruchamiają i hamują, nie mają wysokich wymagań, mogą porównać kilka różnych prędkości znamionowych pod względem początkowej inwestycji, powierzchni i kosztów konserwacji, a ostatecznie określić prędkość znamionową; i często uruchamiam, hamuję i cofam.
Jednak czas trwania procesu przejścia nie wpływa na produktywność, oprócz uwzględnienia inwestycji początkowej, głównie w celu wybrania przełożenia prędkości i prędkości znamionowej silnika pod względem minimalnych strat w procesie przejścia.
Na przykład silnik podnośnika wymaga częstych obrotów do przodu i do tyłu, a moment obrotowy jest bardzo duży, prędkość jest bardzo niska, pojemność silnika jest ogromna i droga.
Gdy prędkość silnika jest wysoka, należy również wziąć pod uwagę prędkość krytyczną silnika. Podczas pracy wirnika silnika wystąpią wibracje, amplituda wirnika wraz ze wzrostem prędkości i wzrośnie do określonej prędkości, gdy amplituda osiągnie maksimum (znane również jako rezonans), więcej niż ta prędkość po amplitudzie ze wzrostem prędkości stopniowo maleje i jest stabilna w pewnym zakresie, amplituda maksymalnej prędkości wirnika nazywana jest prędkością krytyczną wirnika.
Prędkość ta jest równa częstotliwości wewnętrznej wirnika.
Kiedy prędkość nadal rośnie, prawie 2-krotność częstotliwości własnej amplitudy ponownie wzrośnie, gdy prędkość jest równa 2-krotności częstotliwości własnej, nazywa się ją prędkością krytyczną drugiego rzędu, z kolei istnieją prędkości krytyczne trzeciego rzędu, czwartego rzędu i inne prędkości krytyczne.
Jeśli wirnik będzie pracował z prędkością krytyczną, wystąpią gwałtowne wibracje, a ugięcie wału znacznie wzrośnie, a długa praca spowoduje poważne wygięcie i deformację wału, a nawet pęknięcie.
Prędkość krytyczna silnika pierwszego rzędu zazwyczaj przekracza 1500 obr./min, więc konwencjonalny silnik o niskiej prędkości na ogół nie uwzględnia wpływu prędkości krytycznej.
I odwrotnie, w przypadku 2-biegunowych silników szybkoobrotowych o prędkościach znamionowych bliskich 3000 obr./min należy wziąć pod uwagę ten efekt i unikać długotrwałego użytkowania silnika w krytycznym zakresie prędkości.
Ogólnie rzecz biorąc, silnik można z grubsza określić, podając rodzaj napędzanego obciążenia, moc znamionową, napięcie znamionowe i znamionową prędkość silnika.
Te podstawowe parametry nie są jednak wystarczające, aby optymalnie spełnić wymagania dotyczące obciążenia.
Inne parametry, które należy podać, obejmują: częstotliwość, system operacyjny, wymagania dotyczące przeciążenia, poziom izolacji, poziom ochrony, bezwładność obrotowa, krzywa momentu obrotowego przy obciążeniu, metoda instalacji, temperatura otoczenia, wysokość nad poziomem morza, wymagania zewnętrzne itp., w zależności od konkretnej sytuacji.
Wybierz idealny silnik bezpośrednio od producenta silników elektrycznych - silnik Dongchun China
Znalezienie profesjonalnego producenta silników elektrycznych jest bardzo ważne, aby zaoszczędzić czas.
Silnik Dongchun jest profesjonalistą producentsilników elektrycznych wChiny.
Proszę sprawdzić produkty w następujący sposób
silnik jednofazowy: YC, YCL z żeliwnym korpusem i ML, MY silnik z aluminiowym korpusem
Silnik trójfazowy : Silnik IE1, IE2, IE3 do korpusu żeliwnego i korpusu aluminiowego
Silnik hamulca: Silnik z hamulcem prądu stałego i silnik z hamulcem prądu przemiennego
VFD motocyklar: silniki napędowe o zmiennej częstotliwości.
