So sánh các loại động cơ điện (sự khác biệt là gì), đặc điểm, ưu điểm và nhược điểm, đặc điểm sử dụng của chúng
Khả năng thiết kế của động cơ điện đảm bảo đáp ứng các yêu cầu khác nhau — về công suất, đặc tính cơ học và điều kiện làm việc bên ngoài. Điều này cho phép ngành kỹ thuật điện sản xuất hàng loạt động cơ chuyên dụng dành cho một số ngành nhất định, tương ứng hoàn toàn nhất với phương thức hoạt động của các máy làm việc này.
Việc lựa chọn động cơ điện bắt đầu bằng việc lựa chọn loại động cơ tương ứng với các đặc tính cơ học của chế độ hoạt động của cơ cấu truyền động, có tính đến các đặc tính kinh tế của các loại khác nhau: giá cả, hiệu suất, cos phi.
Ngành công nghiệp điện sản xuất các loại động cơ điện sau:
Động cơ ba pha lồng sóc không đồng bộ
Trong số tất cả các loại động cơ điện, chúng có thiết kế đơn giản nhất, đáng tin cậy về mặt cơ học, dễ vận hành và điều khiển, đồng thời rẻ nhất. Đặc tính cơ học là «cứng nhắc»: tốc độ ít thay đổi ở mọi giá trị tải.Dòng khởi động lớn (5-7 lần danh định). Việc kiểm soát vòng tua máy rất khó và hầu như chưa từng được thực hiện trước đây.
Động cơ điện nhiều tốc độ được sản xuất, được sử dụng trong các bộ truyền động của máy cắt kim loại và các bộ phận khác nhau không có thiết bị đặc biệt để thay đổi tốc độ. Chúng được sản xuất với một rôto lồng sóc, hai, ba và bốn tốc độ, với việc chuyển đổi số cực của cuộn dây stato.
Nhược điểm chính của động cơ điện không đồng bộ là Hệ số công suất (cos phi) luôn nhỏ hơn 1 một cách đáng kể, đặc biệt là khi có tải.
Hiện nay, các vấn đề liên quan đến dòng khởi động lớn của động cơ điện ba pha không đồng bộ đã được giải quyết với sự trợ giúpkhởi động mềm (khởi động mềm) và vấn đề kiểm soát tốc độ được giải quyết bằng cách kết nối động cơ điện thông quaBộ chuyển đổi tần số.
Những lợi thế của động cơ điện không đồng bộ, đã cung cấp một ứng dụng rộng rãi và phổ biến như sau:
-
quả kinh tế cao. Hiệu suất của động cơ điện để sử dụng hàng loạt nằm trong khoảng 0,8-7-0,9, đối với máy lớn - lên tới 0,95 trở lên;
-
đơn giản về thiết kế, độ tin cậy cơ học, dễ quản lý;
-
khả năng phát hành đến bất kỳ khả năng cần thiết thực tế nào;
-
khả năng ứng dụng dễ dàng của các dạng cấu trúc của động cơ vào các điều kiện vận hành: ở nhiệt độ cao, lắp đặt ngoài trời và tiếp xúc với các yếu tố khí hậu khác nhau, khi có bụi hoặc độ ẩm cao, trong điều kiện dễ cháy nổ, v.v.
-
sự đơn giản của điều khiển tự động, cả với tư cách là một máy làm việc đơn lẻ và một nhóm chúng được kết nối bởi một quy trình sản xuất duy nhất.
Động cơ điện ba pha không đồng bộ có vòng trượt và khởi động biến trở
So với đoản mạch — điều khiển phức tạp hơn và chi phí cao hơn. Các đặc tính còn lại giống như đối với động cơ điện ba pha không đồng bộ rôto lồng sóc.
Động cơ điện một pha không đồng bộ
So với ba pha — hiệu suất thấp hơn, cos phi thấp hơn. Chúng chỉ được sản xuất với công suất đơn vị nhỏ.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện không đồng bộ
Các loại động cơ không đồng bộ
Động cơ đa tốc độ và công dụng của chúng
Động cơ đồng bộ
Cấu trúc phức tạp hơn và đắt hơn không đồng bộ; khó quản lý hơn. Hiệu quả cao hơn đáng kể so với những cái không đồng bộ. Số vòng quay chỉ phụ thuộc vào tần số của dòng điện và ở tần số không đổi hoàn toàn không thay đổi đối với mọi tải. Kiểm soát tốc độ không áp dụng. Ưu điểm chính là khả năng hoạt động với cos phi = 1 và ở chế độ điện dung. Chúng được sản xuất và sử dụng chủ yếu với công suất đơn vị trên 100 kW.
Cách phân biệt động cơ đồng bộ với động cơ cảm ứng
Phương pháp và sơ đồ khởi động động cơ đồng bộ
động cơ điện xoay chiều
Ưu điểm chính là kiểm soát tốc độ tốt. Cấu trúc phức tạp. Sự hiện diện của bộ thu nhiệt và chổi than ảnh hưởng đến độ tin cậy của động cơ điện và yêu cầu bảo dưỡng đặc biệt.
Động cơ điện một chiều, nối tiếp, song song và kích thích hỗn hợp
Về mặt cấu trúc, nó phức tạp hơn nhiều và đắt hơn nhiều so với không đồng bộ. Chúng khó kiểm soát hơn và yêu cầu giám sát hoạt động liên tục. Ưu điểm chính là khả năng dễ dàng điều chỉnh tốc độ một cách trơn tru và trong phạm vi khá rộng.
Các đặc tính cơ học của động cơ nối tiếp là «mềm»: tốc độ thay đổi rất nhạy với tải, tốc độ của động cơ song song ít thay đổi khi tải dao động.
Một nhược điểm chung của động cơ DC là cần có các thiết bị bổ sung để thu được dòng điện một chiều (bộ khuếch đại từ tính, bộ điều chỉnh điện áp thyristor, v.v.).
Thiết bị và nguyên lý hoạt động của động cơ DC không chổi than hiện đại
Động cơ điện của hệ thống điều khiển tự động: động cơ bước và servo.
Sự khác biệt giữa ổ đĩa servo và động cơ bước là gì
Trong loại đã chọn, động cơ được chọn cho tốc độ quay yêu cầu và công suất yêu cầu.
Việc lựa chọn đúng động cơ xét về công suất là rất quan trọng, ảnh hưởng đáng kể đến các chỉ tiêu kinh tế và năng suất làm việc của máy móc.
Kết quả của việc đánh giá quá cao công suất lắp đặt của động cơ sẽ là hoạt động với giá trị hiệu suất giảm và đối với động cơ cảm ứng xoay chiều có giá trị cos phi giảm, ngoài ra, vốn đầu tư cho thiết bị điện sẽ bị đánh giá quá cao.
Đánh giá thấp sức mạnh chắc chắn sẽ dẫn đến động cơ quá nóng và nhanh chóng hỏng hóc.
Tải trọng lên động cơ càng lớn thì lượng nhiệt tỏa ra trong xe càng lớn, đồng nghĩa với việc nhiệt độ tại đó sẽ càng cao. cân bằng nhiệt.
Trong thiết kế máy điện, yếu tố nhạy cảm nhất với nhiệt độ, quyết định khả năng chịu tải của máy chính là cách điện của các cuộn dây.
Tất cả tổn thất năng lượng trong động cơ — trong cuộn dây của nó ("tổn thất đồng"), trong mạch từ ("tổn thất thép"), trong ma sát của các bộ phận quay với không khí và trong ổ trục, trong thông gió ("tổn thất cơ học") đều chuyển thành nhiệt .
Theo tiêu chuẩn hiện hành, nhiệt độ đốt nóng của vật liệu cách điện thường dùng cho dây quấn của máy điện (vật liệu cách điện loại A) không được vượt quá 95°C. Ở nhiệt độ này, động cơ có thể hoạt động ổn định trong khoảng 20 năm.
Bất kỳ sự gia tăng nhiệt độ nào trên 95 ° C đều dẫn đến sự hao mòn nhanh chóng của lớp cách nhiệt. Do đó, ở nhiệt độ 110 ° C, tuổi thọ sẽ giảm xuống còn 5 năm, ở nhiệt độ 145 ° C (có thể đạt được bằng cách tăng cường độ dòng điện so với danh nghĩa, chỉ 25%), lớp cách nhiệt sẽ bị phá hủy trong 1,5 tháng và ở nhiệt độ 225 ° C (tương ứng với mức tăng 50% cường độ dòng điện), lớp cách điện của cuộn dây sẽ không sử dụng được trong vòng 3 giờ.
Điều gì quyết định tuổi thọ của động cơ điện
Việc lựa chọn động cơ về mặt công suất được thực hiện tùy thuộc vào bản chất của tải do cơ chế truyền động tạo ra. Nếu tải là đều xảy ra ở truyền động của bơm, quạt thì động cơ lấy công suất định mức bằng tải.
Tuy nhiên, thường xuyên hơn, lịch trình tải của động cơ không đồng đều: tải tăng xen kẽ với giảm cho đến khi chạy không tải. Trong những trường hợp này, động cơ được chọn với công suất định mức thấp hơn mức tải tối đa, bởi vì trong thời gian giảm tải (hoặc hãm), động cơ sẽ nguội đi.
Các phương pháp đã được phát triển để chọn công suất động cơ phù hợp với lịch trình tải của nó, tức là. với chế độ hoạt động của cơ cấu truyền động. Chúng được phác thảo trong các hướng dẫn đặc biệt.
Lựa chọn động cơ điện cho thiết bị với các loại phụ tải và chế độ vận hành