Основни садржаји потребни за избор мотора су: тип оптерећења, називна снага, називни напон, називна брзина и други услови.
Прво, врста оптерећења
Ово мора бити обрнуто од карактеристика мотора. Мотори се једноставно могу поделити на ДЦ моторе и моторе на наизменичну струју, а наизменичне моторе се даље дели на синхроне моторе и асинхроне моторе.
1. ДЦ мотор
Предност ДЦ мотора је у томе што се брзина може лако подесити променом напона и може обезбедити велики обртни момент. Погодан је за оптерећења која морају често да подешавају брзину, као што су ваљаонице у челичанама, дизалице у рудницима, итд. Али сада са развојем технологије конверзије фреквенције, АЦ мотор такође може подесити брзину променом фреквенције. Међутим, иако цена мотора променљиве фреквенције није много скупља од обичних мотора, цена фреквентних претварача заузима велики део целокупне опреме, па је још једна предност ДЦ мотора што су јефтини.
Недостатак ДЦ мотора је сложена структура. Све док је структура било ког уређаја сложена, то ће неизбежно довести до повећања стопе кварова. У поређењу са моторима на наизменичну струју, ДЦ мотори нису само компликовани у намотајима (намотаји побуде, намотаји комутационих полова, компензациони намотаји, намотаји арматуре), већ такође додају клизне прстенове, четке и комутаторе. Не само да су процесни захтеви произвођача високи, већ су и трошкови одржавања у каснијем периоду релативно високи. Стога, у индустријским применама, ДЦ мотори су у непријатној ситуацији где постепено опадају, али још увек имају место у прелазној фази. Уколико корисник има довољно средстава, препоручљиво је изабрати решење АЦ мотора са фреквентним претварачем. На крају крајева, употреба фреквентног претварача такође доноси многе предности, о којима се неће детаљно говорити.
2. Асинхрони мотор
Предности асинхроних мотора су једноставна структура, стабилне перформансе, практично одржавање и ниска цена. А процес производње је такође најједноставнији. Чуо сам од старог техничара у радионици да су за склапање ДЦ мотора потребна два синхрона мотора или четири асинхрона мотора сличне снаге. Због тога се у индустрији највише користе асинхрони мотори.
Асинхрони мотори се даље деле на кавезне моторе и намотане моторе, а разлика је у ротору.
Ротори мотора са кавезним кавезом су направљени од металних трака, било од бакра или алуминијума. Цена алуминијума је релативно ниска, а моја земља је велика земља алуминијумске руде, која се широко користи у приликама са ниским захтевима. Али бакар има боља механичка и електрична својства од алуминијума, а већина ротора са којима сам дошао у контакт су бакарни ротори. Након што кавезни мотор реши проблем искључења у процесу, поузданост је далеко већа него код мотора са намотајем. Недостатак је што је обртни момент који се добија тако што метални ротор сече линије магнетног поља у магнетном пољу ротирајућег статора мали, а почетна струја велика, па је тешко носити се са оптерећењем које захтева велики стартни момент. Иако се већи обртни момент може добити повећањем дужине језгра мотора, снага је веома ограничена. Мотор типа намотаја покреће намотај ротора кроз клизни прстен када почиње да формира магнетно поље ротора, које се креће у односу на магнетно поље ротационог статора, па је обртни момент већи. И у процесу покретања, отпор воде је повезан серијски како би се смањила почетна струја, а отпор воде контролише зрели електронски контролни уређај како би се променила вредност отпора са почетним процесом. Погодан је за оптерећења као што су ваљаонице и дизалице. У поређењу са кавезним мотором, асинхрони мотор са намотавањем додаје клизне прстенове, водоотпорност итд., А укупна цена опреме има одређени пораст. У поређењу са ДЦ мотором, опсег регулације брзине је релативно узак и обртни момент је релативно мали, а одговарајућа вредност је такође ниска.
Међутим, асинхрони мотор успоставља ротирајуће магнетно поље јер је намотај статора под напоном, а намотај је индуктивни елемент који не ради. Потребно је да апсорбује реактивну снагу из електричне мреже, што има велики утицај на електричну мрежу. Интуитивно искуство када су индуктивни електрични уређаји велике снаге повезани на мрежу, напон мреже опада, а осветљеност светла се смањује. Због тога ће биро за напајање ограничити употребу асинхроних мотора, што је такође нешто што многе фабрике морају узети у обзир. Неки велики потрошачи електричне енергије, као што су челичане и фабрике алуминијума, одлучују да граде сопствене електране како би формирале сопствене независне електричне мреже како би смањиле ограничења употребе асинхроних мотора. Стога, ако асинхрони мотор треба да задовољи употребу оптерећења велике снаге, треба да буде опремљен уређајем за компензацију реактивне снаге, док синхрони мотор може да обезбеди реактивну снагу у мрежу преко уређаја за побуду. Моторна фаза.
3. Синхрони мотор
Поред стања прекомерне побуде које може да компензује реактивну снагу, предности синхроних мотора укључују: 1) Брзина синхроног мотора стриктно прати н=60ф/п, а брзина се може прецизно контролисати; 2) Стабилност рада је висока, када напон мреже нагло опадне, његов систем побуде ће генерално присилити побуду да осигура стабилан рад мотора, док ће обртни момент асинхроног мотора (пропорционалан квадрату напона) пасти значајно; 3) Капацитет преоптерећења је већи од капацитета одговарајућег асинхроног мотора; 4) Радна ефикасност је висока, посебно за синхроне моторе мале брзине.
Синхрони мотори се не могу покренути директно, већ их је потребно покренути асинхроно или са променљивом фреквенцијом. Асинхрони старт значи да је синхрони мотор опремљен почетним намотајем сличним кавезном намотају асинхроног мотора на ротору, а додатни отпор око 10 пута већи од вредности отпора побудног намотаја је повезан серијски у круг побуде да би се формирао затворено коло, а статор синхроног мотора је директно повезан. Електрична мрежа, тако да се покреће као асинхрони мотор. Када брзина достигне подсинхрону брзину (95 процената), почетни метод сечења додатног отпора; почетак конверзије фреквенције се не понавља. Дакле, један од недостатака синхроних мотора је потреба за додавањем додатне опреме за покретање.
Синхрони мотори раде на струји побуде, а ако побуде нема, мотор је асинхрони. Побуда је једносмерни систем који се примењује на ротор, а његова брзина и поларитет су у складу са статором. Ако постоји проблем са побудом, мотор ће изгубити корак и не може се подесити, активирајући заштиту "квар узбуде". Мотор се искључује. Дакле, други недостатак синхроног мотора је у томе што треба повећати побудни уређај, који је раније директно напајала машина једносмерне струје, а сада се углавном напаја из тиристорског исправљача. Као што стара изрека каже, што је сложенија структура и више опреме, то је више тачака отказа и већа је стопа отказа.
Према карактеристикама перформанси синхроних мотора, њихова примена је углавном на оптерећењима као што су дизалице, млинови, вентилатори, компресори, ваљаонице и водене пумпе.
Да сумирамо, принцип избора мотора је да под претпоставком да перформансе мотора задовољавају захтеве производних машина, преферира се мотор са једноставном структуром, ниском ценом, поузданим радом и практичним одржавањем. У том погледу, АЦ мотор је бољи од ДЦ мотора, АЦ асинхрони мотор је бољи од синхроног мотора наизменичне струје, а асинхрони мотор са кавезом је бољи од намотаног асинхроног мотора.
За производне машине које имају стабилно оптерећење и немају посебне захтеве за покретање и кочење, треба дати предност обичних кавезних асинхроних мотора, који се широко користе у машинама, пумпама за воду, вентилаторима итд.
Покретање и кочење су чести, а производне машине које захтевају велики стартни и кочни момент, као што су мосне дизалице, рудничке дизалице, ваздушни компресори, неповратне ваљаонице итд., треба да користе намотане асинхроне моторе.
Тамо где не постоји захтев за регулацију брзине, потребно је да брзина ротације буде константна или да се фактор снаге побољша, треба користити синхроне моторе, као што су водене пумпе средњег и великог капацитета, ваздушни компресори, дизалице, млинови итд.
За производне машине које захтевају опсег регулације брзине од 1:3 или више, и захтевају континуирану, стабилну и глатку регулацију брзине, препоручљиво је користити одвојено узбуђене једносмерне моторе или асинхроне моторе са веверичастим кавезом или синхроне моторе са регулацијом брзине променљиве фреквенције, као што су велике прецизне машине алатке, порталне ренде, ваљаонице, дизалице итд.
Производне машине које захтевају велики стартни момент и меке механичке карактеристике, користе серијске или сложене побудне ДЦ моторе, као што су трамваји, електричне локомотиве, тешке дизалице итд.
2. Називна снага
Називна снага мотора се односи на излазну снагу, односно снагу вратила, познату и као капацитет, што је иконски параметар мотора. Људи често питају колики је мотор. Генерално, то се не односи на величину мотора, већ на називну снагу. То је најважнији индикатор за квантификацију отпорности мотора, а то су и захтеви параметара који се морају обезбедити када је мотор изабран.
Принцип правилног избора капацитета мотора треба да буде најекономичнија и најразумнија одлука о снази мотора под претпоставком да мотор може да испуни захтеве производног механичког оптерећења. Ако је снага превелика, улагање у опрему ће се повећати, узрокујући отпад, а мотор често ради под оптерећењем, а ефикасност и фактор снаге АЦ мотора су ниски; напротив, ако је снага премала, мотор ће бити преоптерећен, што ће довести до прераног рада мотора. оштећења.
Постоје три фактора који одређују главну снагу мотора:
1) Загревање и пораст температуре мотора су најважнији фактори који одређују снагу мотора;
2) Омогућити могућност краткотрајног преоптерећења;
3) За асинхроне моторе са кавезним кавезом, такође треба узети у обзир могућност покретања.
Прво, специфична производна машина израчунава и бира снагу оптерећења у складу са производњом топлоте, порастом температуре и захтевима оптерећења, а затим унапред бира називну снагу мотора у складу са снагом оптерећења, системом рада и захтевима за преоптерећење. Након што је претходно изабрана називна снага мотора, треба проверити грејање, капацитет преоптерећења и ако је потребно, стартни капацитет. Ако је један од њих неквалификован, мотор мора бити поново изабран и поново проверен док све ставке не буду квалификоване. Дакле, систем рада је такође један од захтева који се мора обезбедити. Ако нема захтева, подразумевано ће се руковати најконвенционалнијим С1 радним системом; мотор са захтевима за преоптерећење такође треба да обезбеди вишеструко преоптерећење и одговарајуће време рада; асинхрони кавезни мотор покреће велику ротацију вентилатора, итд. У случају инерционог оптерећења, такође је потребно обезбедити момент оптерећења инерције и криву момента стартног отпора да би се проверила способност покретања.
Горе наведени избор називне снаге је направљен под претпоставком да је стандардна температура околине 40 степени. Ако се температура околине у којој мотор ради промени, називна снага мотора се мора кориговати. Према теоријском прорачуну и пракси, када је температура околине другачија, снага мотора се може грубо повећати или смањити према табели испод.
Због тога је неопходно обезбедити температуру околине у областима са оштром климом, као што је Индија, где температуру околине треба проверити на 50 степени. Поред тога, велика надморска висина такође утиче на снагу мотора. Што је већа надморска висина, већи је пораст температуре мотора и мања је излазна снага. А мотор који се користи на великој надморској висини такође треба да узме у обзир утицај феномена короне.
Што се тиче опсега снаге електромотора који су тренутно на тржишту, желео бих да набројим податке у табели перформанси моје компаније за референцу.
ДЦ мотор: ЗД9350 (млин) 9350кВ
Асинхрони мотор: кавезни тип ИГФ1120-4 (вентилатор високе пећи) 28000кВ
Тип намотаја ИРКК1000-6 (млин за сировине) 7400кВ
Синхрони мотор: ТВС36000-4 (вентилатор високе пећи) 36000кВ (тестна јединица достиже 40000кВ)
3. Називни напон
Називни напон мотора се односи на линијски напон у називном радном режиму.
Избор називног напона мотора зависи од напона напајања електроенергетског система предузећа и величине капацитета мотора.
Избор нивоа напона мотора наизменичне струје углавном зависи од нивоа напона напајања на месту употребе. Генерално, нисконапонска мрежа је 380В, тако да је називни напон 380В (И или △ веза), 220/380В (△/И веза) и 380/660В (△/И веза). Када се снага нисконапонског мотора повећа до одређене мере (као што је 300КВ/380В), тешко је повећати струју због ограничења носивости жице или је цена превисока. Неопходно је постићи високу излазну снагу повећањем напона. Напон напајања високонапонске мреже је углавном 6000В или 10000В, а у иностранству постоје и напонски нивои од 3300В, 6600В и 11000В. Предност високонапонског мотора је у томе што има велику снагу и јаку отпорност на удар; недостатак је што је инерција велика, и тешко се покреће и кочи.
Називни напон ДЦ мотора такође треба да одговара напону напајања. Генерално 110В, 220В и 440В. Међу њима, 220В је уобичајен ниво напона, а мотори велике снаге могу се повећати на 600-1000В. Када је напајање наизменичном струјом 380В и трофазни мостни тиристорски исправљач се користи за напајање, називни напон ДЦ мотора треба да буде 440В. Када се за напајање користи трофазни полуталасни тиристорски исправљач, називни напон ДЦ мотора треба да буде 220В.
4. Називна брзина
Називна брзина мотора се односи на брзину у називном радном режиму.
Мотор и радна машина коју покреће имају своју номиналну брзину. Приликом избора брзине мотора, треба напоменути да брзина не би требало да буде прениска, јер што је нижа називна брзина мотора, што је више серија, то је већа запремина, а цена је већа; у исто време, брзина мотора не би требало да буде превише одабрана. висока, јер би то учинило пренос превише сложеним и тешким за одржавање.
Поред тога, када је снага константна, обртни момент мотора је обрнуто пропорционалан брзини.
Стога, они са ниским захтевима за покретање и кочење могу свеобухватно да упореде неколико различитих номиналних брзина са аспекта почетне инвестиције, површине и трошкова одржавања, и коначно да одреде номиналну брзину; док често стартовање, кочење и кретање уназад, Међутим, ако трајање процеса транзиције има мали утицај на продуктивност, поред разматрања почетне инвестиције, однос брзине и називна брзина мотора се углавном бирају на основу услова минимални износ губитка у процесу транзиције. На пример, мотору за дизалицу је потребна честа ротација унапред и уназад и има велики обртни момент, тако да је брзина веома мала, мотор је гломазан и скуп.
Када је брзина мотора велика, потребно је узети у обзир и критичну брзину мотора. Ротор мотора ће вибрирати током рада, а амплитуда ротора се повећава са повећањем брзине. Када достигне одређену брзину, амплитуда достиже максималну вредност (то јест, обично се назива резонанца). После ове брзине, амплитуда расте са брзином. Постепено се смањује и стабилизује у одређеном опсегу. Брзина ротације са највећом амплитудом ротора назива се критична брзина ротације ротора. Ова брзина ротације једнака је природној фреквенцији ротора. Када брзина настави да расте, амплитуда ће се поново повећати када буде близу 2 пута више од природне фреквенције. Када је брзина једнака 2 пута природној фреквенцији, назива се критична брзина другог реда, а по аналогији постоје критичне брзине трећег и четвртог реда. Ако ротор ради критичном брзином, доћи ће до јаких вибрација, а степен савијања осовине ће се значајно повећати. Дуготрајан рад ће такође изазвати озбиљну деформацију савијања осовине, или чак лом. Критична брзина мотора првог реда је углавном изнад 1500 о/мин, тако да конвенционални мотори мале брзине углавном не узимају у обзир утицај критичне брзине. С друге стране, за 2-полне моторе велике брзине, називна брзина је близу 3000 о/мин, и овај утицај треба узети у обзир, и неопходно је избегавати коришћење мотора у критичном опсегу брзине за Дуго времена.
Уопштено говорећи, мотор се може грубо одредити навођењем врсте оптерећења, називне снаге, називног напона и називне брзине мотора. Међутим, ови основни параметри су далеко од довољних да би захтеви оптерећења били оптимално испуњени. Параметри које је такође потребно обезбедити укључују: фреквенцију, радни систем, захтеве за преоптерећење, класу изолације, класу заштите, момент инерције, криву обртног момента отпора оптерећења, начин уградње, температуру околине, надморску висину, спољне захтеве итд., који су обезбеђени према на специфичне услове.
