Usporedba različitih vrsta elektromotora (koja je razlika), karakteristike, prednosti i nedostaci, karakteristike njihove uporabe

Dizajnerske mogućnosti elektromotora jamče ispunjenje različitih zahtjeva — u pogledu snage, mehaničkih karakteristika i vanjskih radnih uvjeta. To omogućuje elektrotehničkoj industriji proizvodnju specijaliziranih serija motora namijenjenih određenim industrijama, koji najpotpunije odgovaraju načinu rada ovih radnih strojeva.

Odabir elektromotora počinje odabirom tipa motora koji odgovara mehaničkim karakteristikama načina rada pogonskog mehanizma, uzimajući u obzir ekonomske karakteristike različitih tipova: cijenu, učinkovitost, cos phi.

Elektroindustrija proizvodi sljedeće vrste elektromotora:

Asinkroni trofazni kavezni motori

Od svih vrsta elektromotora najjednostavniji su konstrukcijski, mehanički pouzdani, jednostavni za rukovanje i upravljanje te najjeftiniji. Mehanička karakteristika je «kruta»: brzina se malo mijenja pri svim vrijednostima opterećenja.Velika startna struja (5-7 puta nominalna). Kontrola broja okretaja je teška i gotovo nikada prije nije učinjena.

Proizvode se višebrzinski elektromotori koji se koriste u pogonima strojeva za rezanje metala i raznih agregata koji nemaju posebne uređaje za promjenu brzine. Proizvode se s kaveznim rotorom, dvije, tri i četiri brzine, s promjenom broja polova namota statora.

Glavni nedostatak asinkronih elektromotora je Faktor snage (cos phi) je uvijek osjetno manji od jedan, posebno pod opterećenjem.

Trenutno se problemi povezani s velikom startnom strujom asinkronih trofaznih elektromotora rješavaju uz pomoćmeki pokretači (soft starteri), a problemi regulacije brzine rješavaju se spajanjem elektromotora prekofrekvencijski pretvarači.

Prednosti asinkronih elektromotora, koji su osigurali tako široku i široku primjenu, su sljedeće:

• visoke ekonomske rezultate. Učinkovitost elektromotora za masovnu upotrebu je u rasponu od 0,8-7-0,9, za velike strojeve - do 0,95 i više;

• jednostavnost dizajna, mehanička pouzdanost, jednostavnost upravljanja;

• mogućnost otpuštanja do bilo kojeg praktično potrebnog kapaciteta;

• laka primjenjivost konstrukcijskih oblika motora na uvjete rada: na povišenim temperaturama, vanjskoj ugradnji i izloženosti različitim klimatskim čimbenicima, u prisutnosti prašine ili visoke vlage, u eksplozivnim uvjetima itd.

• jednostavnost automatskog upravljanja, kako jednim radnim strojem tako i skupinom njih povezanih jedinstvenim proizvodnim procesom.

Asinkroni trofazni elektromotori s kliznim prstenima i reostatskim pokretanjem

U usporedbi s kratkim spojem - veća složenost kontrola i visoka cijena. Ostale karakteristike su iste kao kod asinkronih trofaznih elektromotora s kaveznim rotorom.

Asinkroni jednofazni elektromotori

U usporedbi s trofaznim — manja učinkovitost, manji cos phi. Proizvode se samo u malim jediničnim kapacitetima.

Uređaj i princip rada asinkronih elektromotora

Vrste asinkronih motora

Višebrzinski motori i njihova primjena

Sinkroni motori

Strukturno složeniji i skuplji od asinkronog; teže upravljati. Učinkovitost je znatno veća od one asinkronih. Okretaji ovise samo o frekvenciji struje i pri konstantnoj frekvenciji su strogo nepromijenjeni za sva opterećenja. Kontrola brzine se ne primjenjuje. Glavna prednost je mogućnost rada s cos phi = 1 iu kapacitivnom načinu rada. Proizvode se i koriste uglavnom u jedinicama kapaciteta iznad 100 kW.

Kako razlikovati sinkroni motor od asinkronog motora

Metode i sheme pokretanja sinkronih motora

AC motori

Glavna prednost je dobra kontrola brzine. Strukturno složen. Prisutnost kolektora i četkica utječe na pouzdanost elektromotora i zahtijeva njihovo posebno održavanje.

Elektromotori s istosmjernom, serijskom, paralelnom i mješovitom uzbudom

Strukturno je mnogo složeniji i mnogo skuplji od asinkronog. Teže ih je kontrolirati i zahtijevaju stalni radni nadzor. Glavna prednost je laka mogućnost glatke i u prilično širokom rasponu kontrole brzine.

Mehaničke karakteristike serijskih motora su «meke»: brzina se vrlo osjetljivo mijenja s opterećenjem, brzina skretnog motora malo se mijenja s fluktuacijama opterećenja.

Uobičajeni nedostatak istosmjernih motora je potreba za dodatnim uređajima za dobivanje istosmjerne struje (magnetska pojačala, tiristorski regulatori napona itd.).

Uređaj istosmjernog motora

Uređaj i princip rada modernih istosmjernih motora bez četkica

Elektromotori sustava automatskog upravljanja: koračni motori i servo.

Koja je razlika između servo pogona i koračnog motora

Metode servo upravljanja

Unutar odabranog tipa odabire se motor za potrebnu brzinu vrtnje i potrebnu snagu.

Pravi izbor motora sa stajališta snage vrlo je važan, bitno utječe na ekonomske pokazatelje i produktivnost radnih strojeva.

Rezultat precjenjivanja instalirane snage motora bit će rad sa smanjenim vrijednostima učinkovitosti, a za izmjenične asinkrone motore sa smanjenim cos phi vrijednostima, dodatno će biti precijenjena kapitalna ulaganja u električnu opremu.

Podcjenjivanje snage neizbježno će dovesti do činjenice da će se motor pregrijati i brzo pokvariti.

Što je veće opterećenje motora, veća je količina topline koja se stvara u automobilu, što znači da će se ona zadržati na višoj temperaturi toplinska ravnoteža.

U konstrukciji električnih strojeva temperaturno najosjetljiviji element koji određuje nosivost stroja je izolacija namota.

Svi gubici energije u motoru — u njegovim namotima ("gubici u bakru"), u magnetskim krugovima ("gubici u čeliku"), u trenju rotirajućih dijelova o zrak i u ležajevima, u ventilaciji ("mehanički gubici") pretvaraju se u toplinu .

Prema važećim standardima, temperatura zagrijavanja izolacijskih materijala koji se obično koriste za namote električnih strojeva (izolacijski materijali klase A) ne smije prelaziti 95 °C. Na ovoj temperaturi motor može pouzdano raditi oko 20 godina.

Svako povećanje temperature iznad 95°C dovodi do ubrzanog trošenja izolacije. Tako će se na temperaturi od 110 ° C životni vijek smanjiti na 5 godina, na temperaturi od 145 ° C (što se može postići povećanjem trenutne snage u usporedbi s nominalnom, za samo 25%), izolacija će uništiti 1,5 mjeseci, a na temperaturi od 225 ° C (što odgovara povećanju struje struje za 50%) izolacija zavojnice postat će neupotrebljiva u roku od 3 sata.

Što određuje vijek trajanja elektromotora

Izbor motora u smislu snage vrši se ovisno o prirodi opterećenja koje stvara pogonski mehanizam. Ako je opterećenje jednoliko, što se događa u pogonu pumpi, ventilatora, uzima se motor nazivne snage jednake opterećenju.

Međutim, mnogo češće, raspored opterećenja motora je neravnomjeran: povećanja opterećenja izmjenjuju se sa smanjenjima, sve do praznog hoda. U tim slučajevima odabire se motor s nazivnom snagom manjom od maksimalnog opterećenja, jer će se tijekom razdoblja smanjenog opterećenja (ili kočenja) motor ohladiti.

Razvijene su metode za odabir snage motora u skladu s njegovim rasporedom opterećenja, tj. s načinom rada pogonskog mehanizma. Oni su navedeni u posebnim vodičima.

Izbor elektromotora za opremu s različitim vrstama opterećenja i načinima rada

Izbor električne opreme prema tehničkim karakteristikama

Izbor sheme spajanja faza elektromotora - spajanje namota sa zvijezdom i trokutom