Різниця між різними типами двигунів

1. Відмінності між двигунами постійного та змінного струму

Структурна схема двигуна постійного струму

Структурна схема двигуна змінного струму

Двигуни постійного струму використовують постійний струм як джерело живлення, тоді як двигуни змінного струму використовують змінний струм як джерело живлення.

Конструктивно принцип роботи двигунів постійного струму відносно простий, але конструкція складна і її непросто обслуговувати. Принцип роботи двигунів змінного струму складний, але структура відносно проста, і їх легше обслуговувати, ніж двигуни постійного струму.

За ціною двигуни постійного струму однакової потужності вищі за двигуни змінного струму. Включаючи пристрій регулювання швидкості, ціна постійного струму вища, ніж змінного струму. Звичайно, існують також великі відмінності в структурі та обслуговуванні.
З точки зору продуктивності, оскільки швидкість двигунів постійного струму стабільна, а регулювання швидкості точне, чого не можна досягти двигунами змінного струму, двигуни постійного струму повинні використовуватися замість двигунів змінного струму відповідно до суворих вимог до швидкості.
Регулювання швидкості двигунів змінного струму є відносно складним, але воно широко використовується, оскільки хімічні заводи використовують джерело змінного струму.

2. Відмінності синхронних і асинхронних двигунів

Якщо ротор обертається з тією ж швидкістю, що й статор, його називають синхронним двигуном. Якщо вони не однакові, це називається асинхронним двигуном.

3. Різниця між звичайними і частотно-регульованими двигунами

По-перше, звичайні двигуни не можна використовувати як двигуни змінної частоти. Звичайні двигуни розроблені відповідно до постійної частоти та постійної напруги, і їх неможливо повністю адаптувати до вимог регулювання швидкості перетворювача частоти, тому їх не можна використовувати як двигуни зі змінною частотою.
Перетворювачі частоти впливають на двигуни головним чином на ефективність і підвищення температури двигунів.
Перетворювач частоти може генерувати різні ступені гармонічної напруги та струму під час роботи, так що двигун працює під несинусоїдальною напругою та струмом. Гармоніки високого порядку в ньому призведуть до збільшення втрат міді в статорі двигуна, втрат у роторі, втрат у залізі та додаткових втрат.
Найзначнішим з них є втрати міді ротора. Ці втрати призведуть до того, що двигун виділить додаткове тепло, зменшить ефективність, зменшить вихідну потужність, а підвищення температури звичайних двигунів, як правило, збільшиться на 10%-20%.
Несуча частота перетворювача частоти коливається від кількох кілогерц до понад десяти кілогерц, завдяки чому обмотка статора двигуна витримує дуже високу швидкість наростання напруги, що еквівалентно подачі дуже різкого імпульсу напруги до двигуна, утворюючи міжвиткові ізоляція двигуна витримує більш суворе випробування.
Коли звичайні двигуни живляться від перетворювачів частоти, вібрація та шум, спричинені електромагнітними, механічними, вентиляційними та іншими факторами, ускладняться.
Гармоніки, що містяться в джерелі живлення зі змінною частотою, взаємодіють із власними просторовими гармоніками електромагнітної частини двигуна, утворюючи різні електромагнітні сили збудження, тим самим збільшуючи шум.
Завдяки широкому діапазону робочих частот двигуна та великому діапазону коливань швидкості частоти різних електромагнітних силових хвиль важко уникнути властивих частот вібрації різних структурних частин двигуна.
Коли частота джерела живлення низька, втрати, спричинені гармоніками високого порядку в джерелі живлення, великі; по-друге, коли швидкість регульованого двигуна зменшується, об’єм охолоджуючого повітря зменшується прямо пропорційно кубу швидкості, в результаті чого тепло двигуна не розсіюється, підвищення температури різко зростає, і цього важко досягти вихід постійного крутного моменту.

4. Конструктивна різниця між звичайними двигунами та двигунами змінної частоти

01. Вищі вимоги до рівня ізоляції
Як правило, рівень ізоляції двигунів із змінною частотою F або вище. Слід посилити ізоляцію до землі та міцність ізоляції витків дроту, особливо слід розглянути здатність ізоляції витримувати імпульсну напругу.
02. Вищі вимоги до вібрації та шуму для двигунів із змінною частотою
Двигуни зі змінною частотою повинні повністю враховувати жорсткість компонентів двигуна та в цілому та намагатися збільшити їх власну частоту, щоб уникнути резонансу з кожною силовою хвилею.
03. Різні методи охолодження двигунів із змінною частотою
У двигунах із змінною частотою зазвичай використовується примусове вентиляційне охолодження, тобто головний вентилятор охолодження двигуна приводиться в рух незалежним двигуном.
04. Необхідні різні заходи захисту
Для електродвигунів із змінною частотою потужністю понад 160 кВт слід застосовувати заходи щодо ізоляції підшипників. В основному легко виробляти асиметрію магнітного кола та струм валу. Коли струм, створюваний іншими високочастотними компонентами, об’єднується, струм на валу значно зросте, що призведе до пошкодження підшипника, тому, як правило, вживаються заходи ізоляції. Для двигунів із змінною частотою постійної потужності, коли швидкість перевищує 3000 об/хв, слід використовувати спеціальне мастило, стійке до високих температур, щоб компенсувати підвищення температури підшипника.
05. Інша система охолодження
Вентилятор охолодження двигуна із змінною частотою використовує незалежне джерело живлення для забезпечення постійної потужності охолодження.

2.Базові знання про двигуни

Вибір двигуна
Основний вміст, необхідний для вибору двигуна:
Тип навантаження, номінальна потужність, номінальна напруга, номінальна швидкість та інші умови.
Тип навантаження·Двигун постійного струму·Асинхронний двигун·Синхронний двигун
Для машин безперервного виробництва зі стабільним навантаженням і без особливих вимог до запуску та гальмування слід віддавати перевагу синхронним двигунам з постійними магнітами або звичайним асинхронним двигунам з короткозамкненим ротором, які широко використовуються в машинах, водяних насосах, вентиляторах тощо.
Для виробничого обладнання з частим пуском і гальмуванням і потребує великого пускового і гальмівного моменту, наприклад, мостових кранів, шахтних підйомників, повітряних компресорів, безреверсивних прокатних станів тощо, слід використовувати синхронні двигуни з постійними магнітами або асинхронні двигуни з намотуванням.
У випадках, коли не вимагається регулювання швидкості, коли потрібна постійна швидкість або потрібно покращити коефіцієнт потужності, слід використовувати синхронні двигуни з постійними магнітами, такі як водяні насоси середньої та великої потужності, повітряні компресори, підйомники, млини тощо.
Для виробничого обладнання, яке потребує діапазону регулювання швидкості більше 1:3 і потребує безперервного, стабільного та плавного регулювання швидкості, доцільно використовувати синхронні двигуни з постійними магнітами або двигуни постійного струму з окремим збудженням або асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором зі змінною частотою регулювання швидкості, такі як великі прецизійні верстати, портальні верстати, прокатні стани, підйомники тощо.
Загалом, двигун можна приблизно визначити, вказавши тип навантаження, номінальну потужність, номінальну напругу та номінальну швидкість двигуна.
Однак для оптимального задоволення вимог щодо навантаження цих основних параметрів далеко недостатньо.
Інші параметри, які необхідно надати, включають: частоту, робочу систему, вимоги до перевантаження, рівень ізоляції, рівень захисту, момент інерції, криву крутного моменту опору навантаженню, спосіб встановлення, температуру навколишнього середовища, висоту над рівнем моря, вимоги на відкритому повітрі тощо (надаються відповідно до конкретних обставини)

3.Базові знання про двигуни

Етапи вибору двигуна
Коли двигун працює або виходить з ладу, можна використовувати чотири методи: дивитися, слухати, відчувати запах і торкатися, щоб запобігти та вчасно усунути несправність, щоб забезпечити безпечну роботу двигуна.
1. Подивіться
Зверніть увагу на те, чи немає в роботі двигуна відхилень, які в основному проявляються в наступних ситуаціях.
1. При короткому замиканні обмотки статора з двигуна може виходити дим.
2. Коли двигун серйозно перевантажений або працює з втратою фази, швидкість сповільниться, і буде сильніше «гудіння».
3. Коли двигун працює нормально, але раптово зупиняється, ви побачите іскри, що виходять із ослабленого з’єднання; перегорів запобіжник або деталь застрягла.
4. Якщо двигун сильно вібрує, можливо, трансмісійний пристрій застряг або двигун погано закріплений, болти опори ослаблені тощо.
5. Якщо на контактних точках і з’єднаннях всередині двигуна є зміна кольору, сліди вигоряння та сліди диму, це означає, що може виникнути локальний перегрів, поганий контакт у з’єднанні провідника або обмотка обгоріла тощо.
2. Слухайте
При нормальній роботі двигуна він повинен видавати рівномірне і більш легке «гудіння», без шуму і особливих звуків.
Якщо шум занадто гучний, включаючи електромагнітний шум, шум підшипника, шум вентиляції, шум механічного тертя тощо, це може бути попередником або несправністю.
1. Для електромагнітного шуму, якщо двигун видає високий, низький і важкий звук, причини можуть бути такими:
(1) Повітряний зазор між статором і ротором нерівний. У цей час звук високий і низький, а інтервал між високими і низькими звуками залишається незмінним. Це викликано зносом підшипників, що робить статор і ротор неконцентричними.
(2) Трифазний струм незбалансований. Причиною цього є неправильне заземлення трифазної обмотки, її замикання або поганий контакт. Якщо звук дуже глухий, це означає, що двигун серйозно перевантажений або працює без фази.
(3) Залізний сердечник ослаблений. Під час роботи двигуна вібрація спричиняє послаблення кріпильних болтів залізного сердечника, що призводить до ослаблення листової силіконової сталі із залізним сердечником і шуму.
2. Шум підшипника слід часто контролювати під час роботи двигуна. Спосіб моніторингу такий: прикладіть один кінець викрутки до частини встановлення підшипника, а інший – близько до вуха, і ви почуєте звук роботи підшипника. Якщо підшипник працює нормально, звук є безперервним і тонким «шелестом», без будь-яких коливань або звуків тертя металу.
Якщо виникають такі звуки, це ненормальне явище:
(1) Під час роботи підшипника чується «скрип». Це звук тертя металу, який зазвичай спричинений відсутністю масла в підшипнику. Слід розібрати підшипник і додати відповідну кількість мастила.
(2) Якщо лунає звук «цвіркання», це звук, який видається під час обертання м’яча. Як правило, це спричинено висиханням мастила або нестачею мастила. Можна додати відповідну кількість мастила.
(3) Якщо чути «клацання» або «скрегіт», це звук, створений нерівномірним рухом кульки в підшипнику. Це викликано пошкодженням кульки в підшипнику або тривалим невикористанням двигуна, що призводить до висихання мастила.
3. Якщо механізм трансмісії та ведений механізм видають безперервний звук замість коливаючого звуку, це можна зробити відповідно до наведених нижче ситуацій.
(1) Періодичний «хлопок» спричинений нерівним з’єднанням ременя.
(2) Періодичний звук "дон донг" викликаний розхитаністю між муфтою або шківом і валом, а також зносом шпонки або шпонкової канавки.
(3) Нерівномірний звук зіткнення спричинений зіткненням лопатей із кришкою вентилятора.

3. Запах
Несправності також можна оцінити та запобігти, відчувши запах двигуна.
Відкрийте розподільну коробку та понюхайте її, щоб побачити, чи немає запаху горілого. Якщо виявляється особливий запах фарби, це означає, що внутрішня температура двигуна занадто висока; якщо відчувається сильний запах горілого або горілого, можливо, пошкоджена ремонтна сітка ізоляційного шару або згоріла обмотка.
Якщо запаху немає, то необхідно мегомметром виміряти опір ізоляції між обмоткою і корпусом. Якщо воно менше 0,5 МОм, його необхідно висушити. Якщо опір дорівнює нулю, це означає, що він пошкоджений.
4. Дотик
Дотик до температури деяких частин двигуна також може визначити причину несправності.
Щоб забезпечити безпеку, тильною стороною долоні торкніться корпусу двигуна та оточуючих частин підшипника.
Якщо температура не відповідає нормі, причини можуть бути наступними:
1. Погана вентиляція. Наприклад, відмова вентилятора, засмічення вентиляційного каналу тощо.
2. Перевантаження. Струм занадто великий і обмотка статора перегріта.
3. Коротко замкнуті витки обмотки статора або розбалансований трифазний струм.
4. Часте рушання з місця або гальмування.
5. Якщо температура навколо підшипника занадто висока, це може бути спричинено пошкодженням підшипника або відсутністю масла.

Регулювання температури підшипників двигуна, причини та лікування несправностей

Норми передбачають, що максимальна температура підшипників кочення не повинна перевищувати 95 ℃, а максимальна температура підшипників ковзання не повинна перевищувати 80 ℃. Підвищення температури не повинно перевищувати 55 ℃ (підвищення температури - це температура підшипника мінус температура навколишнього середовища під час випробування).

Причини та лікування надмірного підвищення температури підшипника:

(1) Причина: Вал зігнутий, а центральна лінія неточна. Лікування: знову знайдіть центр.
(2) Причина: фундаментні гвинти ослаблені. Лікування: затягніть фундаментні гвинти.

(3) Причина: мастило нечисте. Лікування: Замінити мастило.

(4) Причина: мастило використовувалося занадто довго і не було замінено. Лікування: очистіть підшипники та замініть мастило.
(5) Причина: кулька або ролик у підшипнику пошкоджено. Лікування: Замінити підшипник на новий.

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd.(https://www.mingtengmotor.com/) пережила 17 років стрімкого розвитку. Компанія розробила та виготовила більше 2000 двигунів з постійними магнітами у звичайних, вибухозахищених, вибухозахищених двигунах зі змінною частотою, прямим приводом і вибухозахищеним прямим приводом. Двигуни успішно використовуються на вентиляторах, водяних насосах, стрічкових конвеєрах, кульових млинах, змішувачах, дробарках, скребках, масляних насосах, прядильних машинах та інших навантаженнях у різних сферах, таких як гірничодобувна промисловість, металургія та електроенергетика, досягаючи хороших ефектів енергозбереження і отримавши широке визнання.

Авторське право: ця стаття є передруком оригінального посилання:

https://mp.weixin.qq.com/s/hLDTgGlnZDcGe2Jm1oX0Hg

Ця стаття не відображає поглядів нашої компанії. Якщо у вас є інші думки чи погляди, виправте нас!