Электро двигатель как выбрать

Выбор электродвигателей для оборудования с различными типами нагрузки и режимами работы

Правильный выбор электродвигателей для производственных механизмов гарантирует их бесперебойность и надежность работы в течении всего нормативного срока службы. Это очень важный процесс, в котором должны учитываться много различных факторов и критериев. Одним из самых важны факторов является учет характера и типа нагрузки.

Все критерии, которые нужно учитывать при выборе рассмотрены здесь: Как правильно выбрать электродвигатель

При выборе электродвигателей для различных станков, установок и машин необходимо учитывать различные типы нагрузки, тип механической характеристики, характер и длительность циклов работы этих механизмов.

Зная то, как будет изменятся нагрузка на валу выбранного электродвигателя можно точно определить то, как будут изменятся потери мощности в процессе работы и, благодаря этому, выбрать такой электродвигатель, который работая на данную нагрузку не будет перегреваться. Максимальная температура нагрева изоляции электродвигателя не будет превышать допустимую величину в процессе всего цикла работы.

Неправильный выбор электродвигателей производственных механизмов вызывает нарушение процессов производства и приводит к потерям производимой продукции и дополнительным затратам электроэнергии.

Электрооборудование с электродвигателями должно достаточно полно соответствовать требованиям технологического процесса.

Выбор одного из каталожных типов электродвигателей считается правильным при соблюдении следующих условий:

наиболее полное соответствие электродвигателя рабочей машине (исполнительному механизму) по механическим свойствам. Это означает, что электродвигатель должен иметь такую механическую характеристику, при которой он мог бы сообщать исполнительному механизму необходимые величины скорости и ускорений в установившихся и переходных режимах;

максимальное использование мощности электродвигателя во всех режимах работы. Температура всех активных частей электродвигателя в наиболее тяжелых режимах работы должна максимально приближаться к допустимой по нормам температуре нагрева, но не превышать ее;

соответствие электродвигателя исполнительному механизму и условиям окружающей среды по конструктивному исполнению;

соответствие электродвигателя параметрам электропитания.

Для выбора электродвигателя необходимы следующие данные:

тип и наименование исполнительного механизма;

максимальная мощность на валу, если режим работы продолжительный и нагрузка постоянна, а в остальных случаях — графики изменения мощности или момента сопротивления на валу в функции времени;

частота вращения (или диапазон частот вращения) вала исполнительного механизма;

способ сочленения исполнительного механизма с валом электродвигателя (при наличии кинематических передач указываются род передачи и передаточное число);

величина пускового момента, которую должен обеспечить электродвигатель на приводном валу исполнительного механизма;

пределы регулирования частот вращения (верхнее и нижнее значения и соответствующие им величины мощностей и моментов);

требуемое качество (плавность, ступенчатость) регулирования частоты вращения;

частота включений привода в течение часа;

характеристики внешней среды.

Выбор электродвигателя на основе учета всех условий и номинальных данных производится по каталогам.

Возможные режимы работы электроприводов отличаются огромным многообразием по характеру и длительности циклов, значениям нагрузок, условиям охлаждения, соотношения потерь в период пуска и установившегося движения и т.п., поэтому изготовление электродвигателей для каждого из возможных режимов работы электропривода не имеет практического смысла.

На основании анализа реальных режимов выделен специальный класс режимов — номинальные режимы, для которых проектируются и изготавливаются серийные двигатели.

Данные, содержащиеся в паспорте электрической машины, относятся к определенному номинальному режиму и называются номинальными данными электрической машины.

Заводы-изготовители гарантируют при работе электродвигателя в номинальном режиме при номинальной нагрузке полное использование его в тепловом отношении.

Действующим ГОСТ предусматриваются 8 номинальных режимов , которые в соответствии с международной классификацией имеют условные обозначения S1 — S8.

Продолжительный режим работы S1 — работа машины при неизменной нагрузке достаточно длительное время для достижения неизменной температуры всех ее частей.

Кратковременный режим работы S2 — работа машины при неизменной нагрузке в течение времени, недостаточного для достижения всеми частями машины установившейся температуры, после чего следует остановка машины на время, достаточное для охлаждения машины до температуры, не более чем на 2°С превышающей температуру окружающей среды. Для кратковременного режима работы нормируется продолжительность рабочего периода 15, 30, 60, 90 мин.

Повторно-кратковременный режим работы S3 — последовательность идентичных циклов работы, каждый из которых включает время работы при неизменной нагрузке, за которое машина не нагревается до установившейся температуры, и время стоянки, за которое машина не охлаждается до температуры окружающей среды.

В этом режиме цикл работы таков, что пусковой ток не оказывает заметного влияния на превышение температуры. Продолжительность цикла недостаточна для достижения теплового равновесия и не превышает 10 мин. Режим характеризуется величиной продолжительности включения в процентах:

Двигатели, выпускаемые промышленностью для такого режима работы, характеризуются продолжительностью включения (ПВ) , которая устанавливается по продолжительности одного цикла работы

где tp – время работы двигателя; tп – время паузы.

Нормируемые значения продолжительности включения: 15, 25, 40, 60 %, или относительные значения продолжительности рабочего периода: 0,15; 0,25; 0,40; 0,60. Для режима S3 номинальные данные соответствуют только определенному значению ПВ и относятся к рабочему периоду.

Режимы S1 — S3 являются в настоящее время основными, номинальные данные на которые включаются отечественными электромашиностроительными заводами в каталоги и паспорт машины.

Для обоснованного выбора двигателя по мощности следует знать, как изменяется нагрузка на валу двигателя во времени, что в свою очередь позволяет судить о характере изменения потерь мощности.

Кроме того, следует выяснить как происходит процесс нагрева двигателя в результате выделения в нем потерь энергии. Такой подход позволяет выбрать двигатель таким образом, чтобы максимальная температура изоляции обмоток не превышала допустимой величины. Это условие является одним из основных для обеспечения надежной работы двигателя в течение всего срока эксплуатации.

Выбор мощности электродвигателя должен производиться в соответствии с характером нагрузок рабочей машины. Этот характер оценивают по двум признакам:

по номинальному режиму работы;

по изменениям величины потребляемой мощности.

Мощность электродвигателя должна удовлетворять трем условиям:

нормального нагрева при работе;

достаточной перегрузочной способности;

достаточного пускового момента.

Выбор электродвигателей с так называемым «запасом по мощности», исходя из наибольшей возможной по графику нагрузки, ведет к недоиспользованию электродвигателя, а следовательно, к увеличению капитальных затрат и эксплуатационных расходов за счет снижения коэффициентов мощности и полезного действия. Чрезмерное увеличение мощности электродвигателя может привести также к рывкам во время разгона.

Если электродвигатель должен работать длительно с постоянной или мало меняющейся нагрузкой, то определение мощности его не представляет затруднений и производится по формулам. Значительно сложнее выбор мощности электродвигателей иных режимов работы.

Кратковременная нагрузка характеризуется тем, что периоды включения коротки, а паузы достаточны для полного охлаждения электродвигателя. При этом принимается, что нагрузка электродвигателя в периоды включения сохраняется постоянной или почти постоянной.

Для того, чтобы в этом режиме электродвигатель был правильно использован по нагреву, необходимо выбрать его так, чтобы его длительная мощность (указываемая в каталогах) была меньше мощности, отвечающей кратковременной нагрузке, т. е. чтобы электродвигатель в периоды своей кратковременной работы имел тепловую перегрузку.

Если периоды работы электродвигателя значительно меньше времени, необходимого для его полного нагрева, но паузы между периодами включения существенно короче времени полного охлаждения, то имеет место повторно-кратковременная нагрузка.

Расчет мощности и выбор двигателя для продолжительного режима работы

При постоянной или мало изменяющейся нагрузке на валу мощность двигателя должна лишь незначительно превышать мощность нагрузки. При этом должно удовлетворяться условие

где Рн — номинальная мощность двигателя; Р — мощность нагрузки. Выбор двигателя сводится к выбору его по каталогу.

Выбор мощности двигателя при продолжительном режиме работы. Если момент и мощность производственного механизма не изменяется, то должен быть выбран двигатель с номинальной мощностью Рн, равной мощности нагрузки с учетом потерь в трансмиссии (редукторе):

где η т – КПД трансмиссии (редуктора).

При заданном моменте сопротивления исполнительного механизма Мс, Н∙м, и частоте вращения выходного вала редуктора n2, об/мин

где ω2 = 2π∙n2/60, рад/c

Для некоторых производственных механизмов, работающих в продолжительном режиме с постоянным моментом сопротивления на валу, имеются приближенные формулы для определения мощности двигателей.

Расчет мощности и выбор двигателя для кратковременной нагрузки

Двигатели для кратковременного режима работы электропривода выбирают по номинальной мощности, которая должна быть равна мощности нагрузки с учетом длительности работы. Стандартные допустимые значения двигателей, выпускаемых промышленностью для кратковременной работы, составляют 10, 30, 60, 90 мин.

При отсутствии двигателей кратковременного режима работы можно устанавливать двигатели повторно-кратковременного режима. При этом длительность работы 30 мин соответствует ПВ = 15%, 60 мин соответствует ПВ = 25%, а 90 мин соответствует ПВ = 40%. В крайнем случае возможно применение двигателей для продолжительного режима работы с Рн

Читать еще:  Что такое двигатель пушка

Расчет мощности и выбор двигателя для повторно-кратковременного режима

Для электропривода, работающего в повторно-кратковременном режиме, мощность двигателя рассчитывают методом средних потерь или эквивалентных величин. Первый метод более точный, но более трудоемкий. Удобнее пользоваться методом эквивалентных величин. В зависимости от заданного графика нагрузки Р = f(t), М = f(t), I = f (t) определяют среднеквадратичные величины, которые называют эквивалентными.

Эквивалентная мощность представляет собой среднеквадратичную мощность нагрузочной диаграммы

где t1, t2,…, tк — промежутки времени, в которые мощность нагрузки соответственно равна Р1, Р2,…, Рк.

По каталогу для полученных значений Рэкв и ПВ выбирают номинальную мощность двигателя из условия Рн ≥ РЭКВ.

Если задана диаграмма М = f(t), то эквивалентный момент

а эквивалентную мощность при частоте вращения n, определяют по выражению

Рэкв = Мэкв •n / 9550 (кВт).

Если задана диаграмма I = f (t) , эквивалентный по нагреву ток

Расчетное значение ПВр часто отличается от стандартных значений, поэтому либо округляют полученное значение ПВр до ближайшего стандартного, либо пересчитывают эквивалентную мощность по формуле

При работе наблюдаются кратковременные перегрузки, превышающие номинальную мощность двигателя. Они не оказывают существенного влияния на нагрев двигателей, но могут привести к неустойчивой работе или остановке. Поэтому двигатель необходимо проверять на перегрузочную способность по выражению

где Рm — наибольшая мощность в нагрузочной диаграмме; Mm/Mн — кратность максимального момента определяют по каталогу; коэффициент ku = 0,8 учитывает возможное снижение напряжения в сети.

Если это условие не выполняется, то следует выбрать по каталогу двигатель большей мощности и вновь проверить его на перегрузочную способность.

Промышленность выпускает ряд серий двигателей повторно-кратковременного режима:

асинхронные крановые с короткозамкнутым ротором серии MTKF и с фазным ротором серии MTF;

аналогичные металлургические серий МТКН и МТН;

постоянного тока серии Д.

Для машин указанных серий характерна удлиненная форма ротора (якоря), обеспечивающая снижение момента инерции. Для уменьшения потерь, выделяющихся в статорной обмотке в переходных процессах, двигатели серий MTKF и МТКН имеют повышенное номинальное скольжение sном = 7÷12%. Перегрузочная способность двигателей крановой и металлургической серий составляет 2,3 — 3 при ПВ = 40%, что при ПВ = 100% соответствует λ = Мкр/Мном100 = 4,4- 5,5.

Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!

Ранее на эту тему: Электропривод

Подписывайтесь на наш канал в Telegram!

Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.

Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:

Какие выбрать двигатели и пильные диски?

Грамотный подбор оборудования пильного узла будет способствовать эффективному режиму работы всего лесопильного производства. Чтобы выбрать наиболее оптимальный вариант, следует взаимно учесть сразу несколько параметров:

В пильном узле пилорамы два диска – горизонтальный и вертикальный.

Для их привода можно установить электродвигатели мощностью 15, 18,5 и 22 кВт.

Пильные диски могут применяться с диаметрами 450, 550 и 610 мм.

Двигатели могут работать с частотой 1500 или 3000 оборотов.

Давайте разложим все приведённые цифры в таблице, чтобы наглядно увидеть разницу или сходство:

Частота вращения диска, оборотов в минуту

Диск для работы с такой частотой содержит 24 и более зуба. При работе достаточно низкий уровень шума.

Поверхность продукции более шероховатая по сравнению с 3000-м вариантом, а общая производительность ниже, чем у более мощных двигателей.

Технически возможно применение дисков диаметра 610 мм, но на практике крайне редко, контрольная автоматика пильного узла будет снижать скорость пиления.

Применяемость – пилорамы УДП2-550 и УГП2-600.

При этой частоте для двигателя данной мощности максимально допустимо применение дисков диаметром 550 мм. Количество зубов на диске 18 или менее.

Не сможет быстро выпилить мороженный лес. Для принципиальной стабильности работы обязательно нужно ставить систему плавного пуска.

Применяемость – УДП2-550 и УГП2-600.

Можно использовать все диаметры дисков. От 24 зубьев на диске.

Низкий шум при работе, высокая производительность. Система плавного пуска не обязательна.

Применяется на всех пилорамах и является самым популярным вариантом.

18 и менее зубьев на диске. Близкое к строганному качество поверхности.

Высокий шум при работе, несколько ниже производительность по сравнению с 1500-м.

Данный вариант не рекомендуется, так как фактически на диски подаётся очень высокая нагрузка и автоматика будет часто снижать скорость прохода, чтобы избежать их перегрева.

Высокий шум – и в то же время достаточно высокая производительность, а также отменное качество поверхности продукции.

Двигатели отличаются значительным весом и являются наиболее габаритными, в нашем случае применяются только на пилорамах УПК-1.

Таким образом, можно сделать следующие выводы:

Выбор по мощности двигателя:

  • Двигатели на 15 кВт подойдут для тех производств, где слабая электросеть. Это экономичный, сугубо компромиссный вариант.
  • Двигатели на 18,5 кВт являются наиболее популярным выбором, позволяющим работать с высокой производительностью и качеством на всём спектре нашего модельного ряда.
  • Двигатели на 22 кВт применяются у нас только в составе наиболее производительной пилорамы УПК-1. Это массивные изделия, требующие надёжного крепления и большого пространства внутри каретки с пильным узлом. Ровно то, что реализовано в конструкции данного лесопильного комплекса.

Выбор по частоте вращения пил:

  • Частота 1500 в целом отличается низким шумом, быстрой скоростью работы, но определённой шероховатостью поверхности распила. Впрочем, на точности самих размеров это никак не сказывается, да и сама поверхность в 90% случаев может считаться гладкой без всяких оговорок.
  • Частота 3000 оборотов в минуту это довольно высокий шум и идеальное качество поверхности продукции.

Выбор по диаметру дисков:

  • Чем меньше диаметр диска – тем меньше толщина пропила, меньше нагрузка на двигатели – но и меньше максимальный размер продукции. Для 450-х дисков максимальный размер бруса около 130 мм на 130 мм, для 610-х вполне возможно пиление 220 на 220 мм.
  • Конструкция диска предусматривает различное количество зубьев и различную толщину металла диска, в зависимости от диаметра и предполагаемой скорости вращения. Чтобы избежать перегрева и коробления диска для высокооборотистой работы используются диски с меньшим количеством зубьев. Для 1500 оборотов используются диски от 24 зубьев и более, для 3000 идут диски с 18 и менее зубами. Понимание этого принципа позволяет быстро и легко выбрать и приобрести запасные комплекты дисков для пилорамы.
  • Если вы выбрали диски одного диаметра, а ваши двигатели позволяют использовать и другой диаметр, то при составлении комплектации мы можем снабдить станок переходными втулками для крепления дисков любого нужного вам диаметра. Втулки можно приобрести и позднее, в любой момент.

О фактическом расходе электроэнергии

Один из важнейших вопрос – это фактическое потребление электричества на пилораме. Данный вопрос носит актуальный характер при любой мощности электросети.

Прежде всего, следует отметить, что помимо двигателей пильных дисков на пилораме есть и другие элементы, потребляющие электричество. Для их привода используются отдельные двигатели.

Например, можно выделить мотор-редуктор скребкового транспортёра, стоит упомянуть двигатели, обслуживающие перемещение каретки и пильного узла внутри каретки, и т.д. Каждый такой двигатель имеет мощность порядка 1.1 кВт. Вы можете увидеть некоторые из них на приложенных иллюстрациях.

Таким образом, номинальная совокупная мощность, требуемая пилорамой, может теоретически достигать 36-40 кВт при выборе 18,5 кВт двигателей. Но! Сам принцип работы оборудования пилорамы не предполагает постоянного потребления электричества на пиковых значениях. В одних случаях работа выполняется в прерывистом или малонагруженном режиме (например, при работе скребкового транспортёра), в других – автоматика отслеживает фактическую нагрузку системы, своевременно добавляя или снижая мощность.

Можно сравнить это с тем, как работает автомобиль – когда одно дело максимальные лошадиные силы и крутящий момент, другое дело — фактический режим езды. В абсолютном большинстве случаев мало кто подолгу ездит с педалью газа «в пол», точно также обстоит дело и с оборудованием пилорамы. Только «педаль» эту жмёт не оператор сообразно ощущениям, а всё контролирует автоматика на основе объективных показателей.

На практике, если говорить о пильных двигателях, которые безусловно являются главными потребителями электричества, то всё будет определяться особенностью древесины и раскроя, состоянием заточки дисков, длительностью холостого режима во время погрузки брёвен и снятия продукции и т.п. В итоге как раз и получается, что общий фон энергопотребления не столь уж и высок.

В то же время, если только есть такая возможность, имеет смысл поставить более мощные двигатели. Даже если они будут в среднем работать на лёгких режимах, то всегда будет запас возможностей системы, например, для работы с крупной продукцией или твёрдым, мороженным сырьём.

Читать еще:  Двигатель hr15 расход топлива

Технологические решения по экономии электроэнергии

Стоит отметить, что на пилорамах применяется сразу несколько решений, способствующих постоянной экономии электричества:

Плавный пуск

Как известно, пусковые токи для электрооборудования всегда являются значительными. Но за счёт данного решения удалось в шесть раз сократить эта нагрузку при запуске пильного узла. Технология представляет собой трёхэтапный поочерёдный запуск двигателей. При этом весь процесс занимает буквально несколько секунд.

Датчики оборотов пильных дисков

На приложенных фотографиях вы можете видеть, как к посадочному узлу диска подводится такой датчик (на фото диски сняты). За счёт этих датчиков управляющая автоматика в реальном режиме времени получает данные о расхождении номинальных и фактических оборотов, оперативно снижая скорость вращения и добавляя её при изменении обстановки. Тем самым в любой момент пилорама пилит с максимально возможной скоростью, а потребление энергии происходит в наиболее оптимальном режиме. Оператору не нужно вручную что-то контролировать.

Ручной режим и программный алгоритм нагрузки

Если не использовать опцию датчиков, то у оператора пилорамы остаётся возможность через контроллер пульта управления снижать скорость подачи в каких-либо сложных случаях. Кроме того, алгоритм пиления учитывает особенности раскроя и для пиления крупных размеров «вшито» некоторое снижение скорости прохода. Но в целом без датчиков существенно вырастают требования к работе оператора, так что опция датчиков оборотов будет без сомнения полезной.

О качестве двигателей и условиях гарантии

Пильный узел — это массивная металлическая конструкция, а каждый пильный диск фактически висит на валу двигателя. При длительной работе механизмов крайне важным становится качество подшипников вращения и общая сбалансированность системы в условиях высокой нагрузки.

Для комплектации пилорам мы используем двигатели лучших российских производителей и каждый вариант прошёл многократную стресс-проверку.

Гарантия на электродвигатели составляет год и если что-то всё же идёт не так, то данное оборудование без проблем заменяется по гарантии.

Так как электродвигатели это один из основных элементов пилорамы, то их качественная работа является для нас одним из наиболее фундаментальных моментов. Мы постоянно держим связь с клиентами, ведём анализ фактических условий эксплуатаций пилорам, время от времени условия сотрудничества с отдельными производителями двигателей пересматриваются или мы вовсе их меняем на тех, кто предлагает наилучшее качество. Но всё же такой поиск был характерен несколько лет назад, в настоящее время круг наших поставщиков давно проверен в деле.

О производителе дисков

На все пилорамы без исключения мы ставим диски производства германской фирмы ASPI, которая до недавнего ребрендинга была известна как Gass. Данные диски мы получаем в режиме совместного производства специально под параметры креплений наших пильных узлов. Качество данных дисков давно доказано и не нуждается в рекламе.

Итак, каков же ответ, чем комплектовать пилораму? По нашему собственному мнению, а также на основе многолетней обратной связи от клиентов можно сделать вывод, что комфортнее всего использовать двигатели мощностью 18,5 кВт на 1500 оборотов. Пилорама будет работать быстро и производительно с любыми объёмами и с отличным качеством как геометрии, так и поверхности распила.

В любом случае, проще всего выйти на связь с нашими менеджерами и объяснить им вашу ситуацию – ра ссказать о выпускаемой или планируемой продукции, уточнить возможности электросети и т.д. Наши сотрудники помогут вам быстро найти наиболее оптимальное решение.

Выбор двигателя и привода. Подбор типа электродвигателя

Эта страница создана с целью помочь в выборе двигателя посетителям, имеющим отдаленное представление о видах и типах электромоторов, об их применении. Надеемся, что наши рекомендации помогут сориентироваться в типах представленных на сайте электродвигателей и выбрать подходящий из предлагаемых.

Выбрать тип электродвигателя можно, ответив на несколько общих вопросов.

Требуется ли точное позиционирование?

    Если да, то следует выбрать шаговый двигатель или сервопривод.

Требуется ли очень высокая точность?

  • Если крайне высокая точность или разрешающая способность необходимы, следует выбрать серводвигатель.
  • Если точности 0,09 град. будет достаточно, выбирайте привод на базе шагового двигателя.

Требуется ли плавное движение, особенно на маленьких скоростях?

  • Да: стоит рассмотреть возможность использования сервопривода
  • Нет: можно выбрать шаговый двигатель.

Критична ли цена устройства?

  • Ответ «да, цена очень важна»: в пользу выбора шагового двигателя.
  • Если нет: можно пожертвовать ценой в пользу выдающихся достоинств сервопривода.

Нет, точное позиционирование не требуется или не очень важно, или есть возможность работать с датчиками (концевыми выключателями).

Нужно ли регулировать скорость?

Какое напряжение питания предпочтительно?

  • Сеть переменного тока 220В — выбирайте асинхронный двигатель.
  • От источника постоянного тока:

Есть ли требования к ресурсу устройства, его долговечности?

  • Если достаточен ресурс 4000 — 6000 часов, проще и дешевле выбрать коллекторный двигатель с редуктором.
  • Если требуется ресурс более 20000 часов — предпочтительнее выбрать бесколлекторный двигатель.

И еще несколько рекомендаций и примеров по выбору двигателя:

  • Предполагается использовать электродвигатель для простого вращения, например для витрины, рекламных конструкций, вентиляторов, для перемешивания — выбор мотор-редуктора с коллекторным двигателем.
  • То же самое, но есть требования к надежности и ресурсу:
    • Предпочтительно питание от сети 220В — стоит выбрать асинхронный мотор-редуктор.
    • Питание от источника постоянного тока — используйте бесколлекторный двигатель.
  • Если нужен привод для реализации работы двигателя по заданной программе: переместить в определенную позицию, выполнить реверс, приостановить работу на заданное время, продолжить работу с измененной скоростью. Такие алгоритмы используются, например, в намоточном оборудовании, в протяжке лент, проволоки, фольги и подобных устройствах, в сварочных автоматах, в этикетировщиках, механизмах подачи и распределения — без сомнения, в этих случаях предпочтительнее выбрать шаговый двигатель.
  • Привод нужен для работы станка с ЧПУ или координатного стола — также предпочтительнее использовать шаговый привод.
  • Если Ваше устройство очень ответственно, предъявляет повышенные требования к точности, плавности и требует сложных алгоритмов работы — используйте сервопривод.

Асинхронный двигатель с редуктором

Асинхронные двигатели с редуктором используются, как правило, в устройствах, не требующих особой точности перемещеня (т.е. позиционирования) и удобны, когда требуется простое вращение с постоянной скоростью. Питание двигателя 220В 50Гц, поэтому они не требуют дополнительного источника питания и могут работать от сети 220В. В большинстве случаев при использовании асинхронного двигателя не требуются дополнительные дорогие системы управления.

Управление асинхронным двигателем. Вращение вала двигателя начинается сразу при подаче питания. Величина скорости определяется передаточным числом редуктора. Чуть более усложненный вариант — регулирование скорости с помощью частотного преобразователя, т.е. скорость вращения можно изменять.

Примеры применения асинхронного мотор-редуктора — вентиляторы в помещении, вращающиеся витрины и рекламные конструкции, в случае, если удобно подключать их к сети 220В, устройства для перемешивания, конвейеры.

Из достоинств асинхронных мотор-редукторов можно отметить высокую надежность, длительный срок службы и простоту использования. Из недостатков можно отметить высокую стоимость частотных преобразователей, которые необходимы для регулирования скорости. Выбрать асинхронный двигатель

Мотор-редуктор постоянного тока (коллекторные двигатели)

Мотор-редукторы постоянного тока, как и асинхронные, используются в устройствах, не требующих точности, но предъявляющих требования к цене. Мотор-редукторы постоянного тока чрезвычайно просты в применении и не требуют специальных устройств управления. Эти двигатели подключаются к источнику питания 3В, 12В или 24В. Можно использовать и меньшее напряжение питания.

Управление коллекторным мотор-редуктором. Вращение двигателя начинается сразу при подаче питания. Максимальная скорость определяется скоростью самого электромотора и редуктора. «Подгонка» скорости осуществляется изменением напряжения питания (в меньшую сторону). Изменение направления вращения обеспечивается сменой полярности питания.

Примеры применения коллекторных двигателей с редуктором — вращение демонстрационных витрин, привод шпинделя в станках, перемешивающие устройства, если удобно использовать питание 12В или 24В (иногда 3В).

Основное достоинство коллекторного двигателя с редуктором — его простота и низкая стоимость. Недостаток — меньший срок службы: трущиеся и контактирующие детали коллектора (щетки) двигателя довольно быстро выходят из строя. Выбрать коллекторный мотор-редуктор

Шаговый двигатель

Шаговый двигатель называется шаговым, т.к. может выполнять поворот вала на определенный угол. Шаговые двигатели используются в случаях, когда требуется точное перемещение и позиционирование — можно задать величину углового перемещения с точностью до десятых (а иногда и сотых долей градуса). Кроме того, шаговые двигатели удобно применять, когда требуется реализовать сложный алгоритм движения. Шаговый двигатель обязательно требует блок управления (драйвер). Питание зависит от используемого драйвера.

Управление шаговым приводом. В самом общем виде управление шаговым двигателем сводится к задаче отработать определенное число шагов в нужном направлении и с нужной скоростью. Если говорить о неподготовленных пользователях, под управлением обычно понимают не сам шаговый двигатель, а шаговый привод вместе с системой управления. В этом случае на блок управления ШД подаются сигналы «сделать шаг» и «задать направление». Сигналы представляют собой импульсы 5В. Такие импульсы можно получить от компьютера, например от LPT-порта, от специального контроллера управления шаговыми приводами или задавать сигналы самостоятельно от источника питания или генератора 5В.

Читать еще:  Элементы асинхронного двигателя на схеме

Управление от компьютера распространено для управления станками с ЧПУ — для такой задачи существует специальное программное обеспечение. Управление от контроллера удобно, когда нужно реализовать какой-то определенный алгоритм движения, например в протяжных механизмах, этикетировщиках, автоматах.

Применение шаговых двигателей. Одно из самых распространенных применений шаговых двигателей — станки с ЧПУ и координатные столики — работа шаговых приводов осуществляется от ПК — современное программное обеспечение позволяет осуществлять работу шаговых приводов в соответсвии с чертежем. Шаговые двигатели распространены в роботах, конвейерах, системах подачи. Выбор шагового двигателя оправдан в этикетировочных машинах, устройствах протяжки проволоки или фольги и др. подобных устройствах. Кроме того, шаговые двигатели используются в аналитических приборах и эмуляторах стрелочных приборов.

Преимущества шаговых двигателей заключаются в возможности их применения в довольно сложных и ответственных устройствах, возможность точно задавать положение вала и угол перемещения. Скорость двигателя полностью контролируется от 0 до максимально возможной. Шаговые двигатели имеют большой ресурс и срок службы. К недостаткам можно отнести стоимость системы управления, некоторую дискретность перемещения, высокую (до 80 град) температуру поверхности двигателя, а также значительную потерю момента на высоких скоростях. Выбрать шаговый двигатель

Бесколлекторный двигатель (он же — вентильный двигатель)

Бесколлекторный двигатель можно сравнить с «вывернутым наизнанку» коллекторным двигателем постоянного тока — ротор-магнит вращается внутри статора с обмотками. Если проще — в бесколлекторном двигателе нет трущихся переключающихся контактов, как в коллекторном двигателе. Двигатель несколько сложнее в управлении, выше его цена. Но и надежность и срок службы такого двигателя существенно выше.

Управление бесколлекторным двигателем. Для работы бесколлекторного двигателя обязательно требуется специальный блок управления. Как и в случае с шаговым двигателем, для бесколлекторного двигателя подразумевается управление приводом. Управление скоростью осуществляется аналоговым сигналом от 0В (мин. скорость) до 5В (максимальная скорость). Направление вращение — сигналом 0/5В, подаваемым на блок.

Применение бесколлекторных двигателей. Эти двигатели используются при производстве моделей (часто в радиоуправляемых авиамоделях), в небольших поворотных устройствах, механизмах позиционирования, рекламных конструкциях, дозирующих механихмах, в строительстве, при изготовлении смесей (краски, лаки, клей и т.п.). Двигатели устанавливаются в выставочных стендах, поворотных рекламных столиках и площадках, вентиляторах для помещений, дозаторах жидкости, затворных механизмах, сварочных аппаратах, устройства для смешивания.

Преимущества бесколлекторных двигателей, во-первых, в их ресурсе — они намного долговечнее и надежнее аналогичных коллекторных моторов. Во-вторых, к достоинствам можно отнести их высокий КПД. В-третьих, по сравнению с шаговыми двигателями, бесколлекторные работают несколько тише. Также нужно отметить более высокую скорость бесколлекторного двигателя примерно в 10 раз выше, чем у шагового. Из недостатков — необходимость использовать специальный блок управления. Выбрать бесколлекторный двигатель

Серводвигатели и сервоприводы

Сервопривод — это, как правило, интеллектуальное устройство, включающее сервомотор и блок управления. Серводвигатели отличаются очень высокой надежностью. При работе в паре с блоком управления, сервопривод может использоваться для решения очень сложных и ответственных задач. Точность сервопривода зависит от установленного в нем датчика обратной связи и выбирается в соответствии с решаемой задачей. Сервопривод позволяет осуществлять очень плавное движение даже на низких, близких к 0, скоростях.

Управление серводвигателем осуществляется при помощи специального блока, который получает сигналы от датчика обратной связи, встроенного в сервомотор. Блок управления обычно имеет множество опций для работы от ПК, встроенные интерфейсы позволяют использовать его в промышленности. Многочисленные настройки и нюансы работы обычно загружаются в привод через ПК. Далее возможна автономная работа и управление без компьютера.

Сервоприводы применяются там, где требуется надежность и безотказность, например в сложных медицинских аппаратах и оборонной промышленности. Сервомоторы могут использоваться в устройствах, обслуживание которых может быть затруднено. Выбор серводвигателя обоснован в случае, когда необходима долговечность. Точность позиционирования и плавность перемещения делают возможным применение привода в высокоточных приборах, станках и прочих механизмах.

Преимуществ при выборе сервомотора масса: плавность и точность перемещений доступны даже на низких скоростях, разрешающая способность может выбираться пользователем в зависимости от решаемой задачи. Надежность и безотказность, а следовательно, возможность использовать его в ответственных, не терпящих отказа устройствах. Бесшумность и плавность работы делают сервоприводы иногда единственным возможным вариантом при выборе двигателя. Достоинства сервопривода таковы, что применять их можно было бы всегда, когда только возможно, если бы не два недостатка: цена комплекта (сервомотор + блок управления) и сложность настройки, которая иногда делает применение сервопривода необоснованным. Выбрать серводвигатель

Подписка

Подпишись на наши новости

Получайте первыми актуальную информацию ООО «Электропривод»

Как выбрать электродвигатель

Электродвигатели, основной задачей которых является преобразование электричества в механическую энергию, применяются в большинстве отраслей промышленности. По оценкам, до 70%, потребляемой мировой промышленностью электроэнергии, используется для питания электромоторов. Следовательно, грамотный выбор электропривода имеет огромное значение.

Большой ассортимент на рынке промышленных электродвигателей позволяет выбрать оптимальный привод для решения конкретных задач. При выборе электродвигателя следует обратить внимание на следующие моменты: механические требования, условия, в которых он будет работать, а также особые и специфические требования, которые необходимо учитывать при эксплуатации агрегата.

Правильный выбор агрегата непременно повлияет на его эффективность. Подсчитано, что именно стоимость электроэнергии является самой большой составляющей эксплуатационных расходов электродвигателя (около 90% от общей стоимости), и это напрямую зависит от вышеупомянутой эффективности устройства.

Помимо снижения затрат на электроэнергию, оптимально подобранный электропривод прослужит долго, снизит риск выхода из строя устройств, в которых используется данный электродвигатель, и снизит затраты на обслуживание.

Также важно определить нагрузку, с которой он будет работать большую часть времени (идеально, если она колеблется между 90 и 95% максимальной мощности). Если приобрести слишком мощный двигатель, который будет работать ниже этих значений, то мы излишне завысим стоимость такого устройства и всей системы (для более мощного двигателя может потребоваться использование соответствующих кабелей или предохранителей).

Использование более мощного привода, чем рекомендуется, также приведет к высокому энергопотреблению, даже если он работает с небольшой нагрузкой. Но не следует использовать электродвигатель и с недостаточной мощностью, который большую часть времени будет перегружен. В такой ситуации может выделяться большое количество тепла, что может привести к повреждению самого двигателя, даже если он защищен автоматами.

Также важен тип сети, к которой должен быть подключен двигатель, то есть общественная сеть или внутренняя сеть предприятия, сетевое напряжение с учетом его ожидаемых отклонений от номинального значения.

Следует обратить внимание на характер помещения, в котором будет работать двигатель, и способ его установки (переносной, передвижной, закрепленный на фундаменте или подвешенный, или встроенный в приводную машину). Условия в помещении: влажность, пыль, взрывоопасные газы, едкие пары. Существуют электромоторы с разными степенями и вариантами защиты корпуса, которые способны работать в самых экстремальных условиях.

Важно учитывать особенности технологического процесса и приводимого механизма. Характеристики приводной системы — степень нагрузки, тип работы — непрерывная, прерывистая, частота переключения, скорость вращения — постоянная, переменная с диапазоном регулирования, условия запуска, торможение, изменение направления вращения и т.д.

Частота вращения двигателя, при которой вал двигателя соединен непосредственно с валом ведомой машины, должна быть как можно ближе к частоте вращения ведомой машины. Если возникают трудности с выбором подходящей частоты вращения двигателя из-за значительной разницы по отношению к скорости вращения ведомой машины, используются внешние устройства для регулировки скорости: например, редукторы или частотные преобразователи.

Самыми востребованными на рынке являются трехфазные асинхронные двигатели. Асинхронные двигатели уже много лет широко используются как в промышленности, так и в быту. Двигатели этого типа характеризуются относительно хорошими ходовыми качествами, что в сочетании с современными электронными устройствами, управляющими их работой, позволяет в полной мере использовать этот тип машин в электроприводах с регулируемой скоростью вращения. Вышеуказанные рекомендации в полной мере подойдут и для выбора асинхронных двигателей.

Если у вас остались вопросы, обращаетесь к нашим специалистам, с удовольствием поможем выбрать необходимый именно Вам агрегат.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector