Разница между различными типами двигателей

1. Различия между двигателями постоянного и переменного тока

Структурная схема двигателя постоянного тока

Структурная схема двигателя переменного тока

Двигатели постоянного тока используют постоянный ток в качестве источника энергии, а двигатели переменного тока используют переменный ток в качестве источника энергии.

Конструктивно принцип работы двигателей постоянного тока относительно прост, но конструкция сложна и непроста в обслуживании. Принцип работы двигателей переменного тока сложен, но конструкция относительно проста, и их легче обслуживать, чем двигатели постоянного тока.

По цене двигатели постоянного тока той же мощности дороже двигателей переменного тока. С учетом устройства регулирования скорости цена постоянного тока выше, чем переменного тока. Конечно, существуют также большие различия в структуре и обслуживании.
С точки зрения производительности, поскольку скорость двигателей постоянного тока стабильна, а управление скоростью точное, что недостижимо для двигателей переменного тока, при строгих требованиях к скорости вместо двигателей переменного тока необходимо использовать двигатели постоянного тока.
Регулирование скорости двигателей переменного тока является относительно сложным, но широко используется, поскольку химические заводы используют мощность переменного тока.

2. Отличия синхронных и асинхронных двигателей

Если ротор вращается с той же скоростью, что и статор, двигатель называется синхронным. Если они не одинаковы, то это называется асинхронным двигателем.

3. Разница между обычными и регулируемыми двигателями

Прежде всего, обычные двигатели нельзя использовать в качестве двигателей с регулируемой частотой. Обычные двигатели спроектированы для работы с постоянной частотой и постоянным напряжением, и невозможно полностью адаптироваться к требованиям регулирования скорости преобразователя частоты, поэтому их нельзя использовать в качестве двигателей с регулируемой частотой.
Влияние преобразователей частоты на двигатели в основном проявляется в их эффективности и повышении температуры.
Преобразователь частоты во время работы может генерировать гармоники напряжения и тока различной степени, поэтому двигатель работает при несинусоидальном напряжении и токе. Гармоники высокого порядка в нем приведут к увеличению потерь в меди статора двигателя, потерь в меди ротора, потерь в железе и дополнительных потерь.
Наиболее значительным из них являются потери меди в роторе. Эти потери приведут к тому, что двигатель будет выделять дополнительное тепло, снизит эффективность, уменьшит выходную мощность, а повышение температуры обычных двигателей обычно увеличится на 10–20%.
Несущая частота преобразователя частоты находится в диапазоне от нескольких килогерц до более десяти килогерц, что позволяет обмотке статора двигателя выдерживать очень высокую скорость нарастания напряжения, что эквивалентно подаче на двигатель очень крутого импульсного напряжения, вызывающего межвитковое замыкание. изоляция двигателя выдержит более суровое испытание.
Когда обычные двигатели питаются от преобразователей частоты, вибрация и шум, вызванные электромагнитными, механическими, вентиляционными и другими факторами, станут более сложными.
Гармоники, содержащиеся в источнике питания переменной частоты, мешают собственным пространственным гармоникам электромагнитной части двигателя, образуя различные силы электромагнитного возбуждения, тем самым увеличивая шум.
Из-за широкого диапазона рабочих частот двигателя и большого диапазона изменения скорости частоты различных электромагнитных силовых волн трудно избежать собственных частот вибрации различных конструктивных частей двигателя.
Когда частота источника питания низкая, потери, вызванные гармониками высшего порядка в источнике питания, велики; во-вторых, когда скорость регулируемого двигателя снижается, объем охлаждающего воздуха уменьшается прямо пропорционально кубу скорости, в результате чего тепло двигателя не рассеивается, повышение температуры резко увеличивается, и этого трудно достичь. постоянный выходной крутящий момент.

4. Структурная разница между обычными двигателями и двигателями с регулируемой частотой.

01. Требования к более высокому уровню изоляции.
Обычно уровень изоляции двигателей с регулируемой частотой составляет F или выше. Изоляция заземления и прочность изоляции витков провода должны быть усилены, при этом, в частности, следует учитывать способность изоляции выдерживать импульсное напряжение.
02. Более высокие требования к вибрации и шуму для двигателей с регулируемой частотой.
Двигатели с переменной частотой должны полностью учитывать жесткость компонентов двигателя и всего в целом и стараться увеличить их собственную частоту, чтобы избежать резонанса с каждой силовой волной.
03. Различные методы охлаждения двигателей с регулируемой частотой
В двигателях с регулируемой частотой обычно используется принудительное вентиляционное охлаждение, то есть главный вентилятор охлаждения двигателя приводится в движение независимым двигателем.
04. Требуются различные меры защиты
Для двигателей с регулируемой частотой мощностью более 160 кВт следует принять меры по изоляции подшипников. В основном легко вызвать асимметрию магнитной цепи и ток на валу. Когда ток, генерируемый другими высокочастотными компонентами, объединяется, ток на валу значительно увеличивается, что приводит к повреждению подшипника, поэтому обычно принимаются меры по изоляции. Для двигателей с переменной частотой и постоянной мощностью, когда скорость превышает 3000 об/мин, следует использовать специальную термостойкую смазку для компенсации повышения температуры подшипника.
05. Другая система охлаждения
Охлаждающий вентилятор двигателя с регулируемой частотой использует независимый источник питания для обеспечения непрерывной охлаждающей способности.

2.Базовые знания о двигателях

Выбор двигателя
Основные сведения, необходимые для выбора двигателя:
Тип приводной нагрузки, номинальная мощность, номинальное напряжение, номинальная скорость и другие условия.
Тип нагрузки · Двигатель постоянного тока · Асинхронный двигатель · Синхронный двигатель
Для машин непрерывного производства со стабильной нагрузкой и отсутствием особых требований к пуску и торможению следует отдавать предпочтение синхронным двигателям с постоянными магнитами или обычным асинхронным двигателям с короткозамкнутым ротором, которые широко используются в машинах, водяных насосах, вентиляторах и т. д.
Для производственных машин с частым запуском и торможением и требующих большого пускового и тормозного момента, таких как мостовые краны, шахтные подъемники, воздушные компрессоры, нереверсивные прокатные станы и т. д., следует использовать синхронные двигатели с постоянными магнитами или асинхронные двигатели с обмоткой.
В случаях, когда нет требований к регулированию скорости, когда требуется постоянная скорость или необходимо улучшить коэффициент мощности, следует использовать синхронные двигатели с постоянными магнитами, такие как водяные насосы средней и большой мощности, воздушные компрессоры, подъемники, мельницы и т. д.
Для производственного оборудования, требующего диапазона регулирования скорости более 1:3 и требующего непрерывного, стабильного и плавного регулирования скорости, рекомендуется использовать синхронные двигатели с постоянными магнитами или двигатели постоянного тока с отдельным возбуждением или асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором с регулируемой частотой вращения. такие как большие прецизионные станки, портальные строгальные станки, прокатные станы, подъемники и т. д.
Вообще говоря, двигатель можно грубо определить, указав тип приводимой нагрузки, номинальную мощность, номинальное напряжение и номинальную скорость двигателя.
Однако для оптимального удовлетворения требований к нагрузке этих основных параметров далеко не достаточно.
Другие параметры, которые необходимо предоставить, включают в себя: частоту, рабочую систему, требования к перегрузке, уровень изоляции, уровень защиты, момент инерции, кривую крутящего момента сопротивления нагрузки, метод установки, температуру окружающей среды, высоту над уровнем моря, требования к внешнему виду и т. д. (предоставляются в соответствии с конкретными требованиями). обстоятельства)

3.Базовые знания о двигателях

Этапы выбора двигателя
Когда двигатель работает или выходит из строя, можно использовать четыре метода осмотра, прослушивания, обоняния и прикосновения, чтобы предотвратить и вовремя устранить неисправность, чтобы обеспечить безопасную работу двигателя.
1. Посмотрите
Наблюдайте, нет ли каких-либо отклонений в работе мотора, которые в основном проявляются в следующих ситуациях.
1. При коротком замыкании обмотки статора из двигателя может выходить дым.
2. Когда двигатель серьезно перегружен или работает с обрывом фазы, скорость снижается и раздается более сильный «жужжащий» звук.
3. Когда двигатель работает нормально, но внезапно останавливается, вы увидите искры, вылетающие из-за ослабленного соединения; Перегорел предохранитель или застряла деталь.
4. Если двигатель сильно вибрирует, возможно, трансмиссионное устройство застряло или двигатель плохо закреплен, болты опор ослаблены и т. д.
5. Если на местах контактов и соединениях внутри двигателя имеются изменения цвета, поджоги и следы дыма, это означает, что возможен локальный перегрев, плохой контакт в месте соединения проводников или сгоревшая обмотка и т.п.
2. Слушайте
При нормальной работе мотора он должен издавать равномерный и более легкий «жужжащий» звук, без шумов и особых звуков.
Если шум слишком громкий, включая электромагнитный шум, шум подшипников, шум вентиляции, шум механического трения и т. д., это может быть предвестником или неисправностью.
1. Для электромагнитного шума, если двигатель издает высокий, низкий и тяжелый звук, причины могут быть следующими:
(1) Воздушный зазор между статором и ротором неравномерен. В это время звук бывает высоким и низким, а интервал между высокими и низкими звуками остается неизменным. Это вызвано износом подшипников, из-за которого статор и ротор становятся неконцентричными.
(2) Трехфазный ток несимметричен. Причиной этого является неправильное заземление трехфазной обмотки, короткое замыкание или плохой контакт. Если звук очень глухой, это означает, что двигатель серьезно перегружен или работает с обрывом фазы.
(3) Железный сердечник ослаблен. Во время работы двигателя вибрация приводит к ослаблению крепежных болтов железного сердечника, в результате чего лист кремниевой стали с железным сердечником ослабляется и издает шум.
2. Шум подшипников следует часто контролировать во время работы двигателя. Метод мониторинга: приложите один конец отвертки к установочной части подшипника, а другой конец - к уху, и вы услышите звук работы подшипника. Если подшипник работает нормально, звук представляет собой непрерывный и мелкий «шелест», без каких-либо колебаний или звуков трения металла.
Если возникают следующие звуки, это ненормальное явление:
(1) При работе подшипника слышен скрип. Это звук трения металла, который обычно вызван недостатком масла в подшипнике. Подшипник следует разобрать и добавить необходимое количество смазки.
(2) Если слышен «чирикающий» звук, это звук, издаваемый при вращении мяча. Обычно это вызвано высыханием смазки или недостатком масла. Можно добавить необходимое количество смазки.
(3) Если слышен «щелкающий» или «скрипящий» звук, это звук, вызванный неравномерным движением шарика в подшипнике. Это вызвано повреждением шарика в подшипнике или длительным неиспользованием мотора, что приводит к высыханию смазки.
3. Если механизм передачи и приводной механизм издают непрерывный звук вместо колебательного звука, с этим можно обращаться в следующих ситуациях.
(1) Периодический «хлопающий» звук вызван неровным соединением ремня.
(2) Периодический звук «дон-дон» вызван ослаблением соединения муфты или шкива с валом, а также износом шпонки или шпоночного паза.
(3) Неравномерный звук столкновения возникает из-за столкновения лопастей с крышкой вентилятора.

3. Запах
Неисправности также можно оценить и предотвратить, понюхав двигатель.
Откройте распределительную коробку и понюхайте, нет ли запаха горелого. Если обнаружен особый запах краски, это означает, что внутренняя температура мотора слишком высока; если обнаружен сильный запах горелого или горелого, возможно, повреждена обслуживающая сетка изоляционного слоя или сгорела обмотка.
Если запаха нет, необходимо с помощью мегаомметра измерить сопротивление изоляции между обмоткой и корпусом. Если оно меньше 0,5 МОм, его необходимо высушить. Если сопротивление равно нулю, это означает, что он поврежден.
4. Нажмите
Прикосновение к температуре некоторых частей мотора также может определить причину неисправности.
В целях безопасности прикасайтесь тыльной стороной руки к корпусу двигателя и окружающим частям подшипника.
Если температура ненормальная, причины могут быть следующими:
1. Плохая вентиляция. Например, падение вентилятора, закупорка вентиляционного канала и т. д.
2. Перегрузка. Ток слишком велик и обмотка статора перегревается.
3. Витки обмотки статора закорочены или трехфазный ток несимметричен.
4. Частый пуск или торможение.
5. Если температура вокруг подшипника слишком высока, это может быть вызвано повреждением подшипника или недостатком масла.

Нормативы по температуре подшипников двигателя, причины и устранение отклонений

Правила предусматривают, что максимальная температура подшипников качения не должна превышать 95 ℃, а максимальная температура подшипников скольжения не должна превышать 80 ℃. Повышение температуры не должно превышать 55 ℃ (повышение температуры равно температуре подшипника минус температура окружающей среды во время испытания).

Причины и способы устранения чрезмерного повышения температуры подшипников:

(1) Причина: вал погнут, центральная линия не точна. Лечение: Снова найдите центр.
(2) Причина: Фундаментные винты ослаблены. Обработка: Затяните фундаментные винты.

(3) Причина: Смазка загрязнена. Лечение: Заменить смазку.

(4) Причина: Смазка использовалась слишком долго и не была заменена. Лечение: Очистите подшипники и замените смазку.
(5) Причина: шарик или ролик подшипника поврежден. Лечение: Заменить подшипник на новый.

Аньхойская компания по производству постоянного магнитного оборудования и электрооборудования Mingteng, Ltd.(https://www.mingtengmotor.com/) пережил 17 лет быстрого развития. Компания разработала и произвела более 2000 двигателей с постоянными магнитами в обычных, регулируемых, взрывозащищенных, взрывозащищенных, с прямым приводом и взрывозащищенных двигателях с прямым приводом. Двигатели успешно эксплуатируются на вентиляторах, водяных насосах, ленточных конвейерах, шаровых мельницах, смесителях, дробилках, скребках, масляных насосах, прядильных машинах и других нагрузках в различных областях, таких как горнодобывающая промышленность, сталелитейная промышленность и электроэнергетика, достигая хороших энергосберегающих эффектов. и получив широкое признание.

Авторские права: Эта статья является перепечаткой оригинальной ссылки:

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

Эта статья не отражает точку зрения нашей компании. Если у вас другое мнение или взгляды, пожалуйста, поправьте нас!