Rozdíl mezi různými typy motorů

1. Rozdíly mezi stejnosměrnými a střídavými motory

Schéma konstrukce stejnosměrného motoru

Schéma konstrukce střídavého motoru

Stejnosměrné motory používají jako zdroj energie stejnosměrný proud, zatímco střídavé motory používají jako zdroj energie střídavý proud.

Konstrukčně je princip stejnosměrných motorů relativně jednoduchý, ale konstrukce je složitá a není snadné ji udržovat. Princip střídavých motorů je složitý, ale konstrukce je relativně jednoduchá a jejich údržba je snazší než u stejnosměrných motorů.

Co se týče ceny, stejnosměrné motory se stejným výkonem jsou dražší než střídavé motory. Včetně regulátoru otáček je cena stejnosměrných motorů vyšší než u střídavých motorů. Samozřejmě existují také velké rozdíly v konstrukci a údržbě.
Co se týče výkonu, protože rychlost stejnosměrných motorů je stabilní a regulace otáček je přesná, což u střídavých motorů není možné, musí se při přísných požadavcích na rychlost používat stejnosměrné motory místo střídavých motorů.
Regulace otáček střídavých motorů je poměrně složitá, ale je široce používána, protože chemické závody využívají střídavý proud.

2. Rozdíly mezi synchronními a asynchronními motory

Pokud se rotor otáčí stejnou rychlostí jako stator, nazývá se synchronní motor. Pokud se liší, nazývá se asynchronní motor.

3. Rozdíl mezi běžnými motory a motory s proměnnou frekvencí

Za prvé, běžné motory nelze použít jako motory s proměnnou frekvencí. Běžné motory jsou navrženy pro konstantní frekvenci a konstantní napětí a není možné je plně přizpůsobit požadavkům regulace otáček frekvenčním měničem, takže je nelze použít jako motory s proměnnou frekvencí.
Vliv frekvenčních měničů na motory se projevuje především v účinnosti a nárůstu teploty motorů.
Měnič kmitočtu může během provozu generovat různé stupně harmonického napětí a proudu, takže motor běží s nesinusovým napětím a proudem. Vyšší harmonické v něm způsobují ztráty v mědi statoru motoru, ztráty v mědi rotoru, ztráty v železe a další zvýšení ztrát.
Nejvýznamnější z nich je ztráta mědi rotoru. Tyto ztráty způsobí, že motor bude generovat dodatečné teplo, sníží účinnost, sníží výstupní výkon a nárůst teploty běžných motorů se obecně zvýší o 10–20 %.
Nosná frekvence frekvenčního měniče se pohybuje od několika kilohertzů do více než deseti kilohertzů, což způsobuje, že statorové vinutí motoru odolá velmi vysoké rychlosti nárůstu napětí, což je ekvivalentní přivedení velmi strmého impulzního napětí na motor, a proto je mezizávitová izolace motoru vystavena náročnějšímu testu.
Pokud jsou běžné motory napájeny frekvenčními měniči, vibrace a hluk způsobené elektromagnetickými, mechanickými, ventilačními a dalšími faktory se stanou složitějšími.
Harmonické obsažené v napájecím zdroji s proměnnou frekvencí interferují s inherentními prostorovými harmonickými elektromagnetické části motoru a vytvářejí různé elektromagnetické budicí síly, čímž zvyšují hluk.
Vzhledem k širokému rozsahu provozních frekvencí motoru a velkému rozsahu kolísání otáček je obtížné se vyhnout frekvencím různých elektromagnetických silových vln, což je inherentní vibrační frekvence různých konstrukčních částí motoru.
Pokud je frekvence napájecího zdroje nízká, ztráty způsobené vyššími harmonickými v napájecím zdroji jsou velké; za druhé, když se sníží otáčky motoru s proměnnou rychlostí, objem chladicího vzduchu se snižuje přímo úměrně třetí mocnině otáček, což má za následek, že se teplo motoru neodvádí, prudce se zvyšuje teplota a je obtížné dosáhnout konstantního točivého momentu.

4. Strukturální rozdíl mezi běžnými motory a motory s proměnnou frekvencí

01. Vyšší požadavky na úroveň izolace
Obecně platí, že úroveň izolace motorů s proměnnou frekvencí je F nebo vyšší. Izolace vůči zemi a izolační pevnost závitů vodičů by měly být posíleny a zejména by se měla zvážit schopnost izolace odolávat impulznímu napětí.
02. Vyšší požadavky na vibrace a hluk u motorů s proměnnou frekvencí
Motory s proměnnou frekvencí by měly plně zohledňovat tuhost součástí motoru a celku a snažit se zvýšit jejich vlastní frekvenci, aby se zabránilo rezonanci s každou silovou vlnou.
03. Různé metody chlazení motorů s proměnnou frekvencí
Motory s proměnnou frekvencí obecně používají nucené chlazení, to znamená, že hlavní chladicí ventilátor motoru je poháněn nezávislým motorem.
04. Jsou vyžadována různá ochranná opatření
U motorů s proměnnou frekvencí s výkonem nad 160 kW by měla být přijata opatření k izolaci ložisek. Snadno se vytvoří asymetrie magnetického obvodu a proud na hřídeli. Pokud se proud generovaný jinými vysokofrekvenčními součástkami kombinuje, proud na hřídeli se výrazně zvýší, což vede k poškození ložiska, proto se obecně přijímají opatření k izolaci. U motorů s proměnnou frekvencí s konstantním výkonem by se při otáčkách přesahujících 3000 ot./min mělo použít speciální mazivo odolné vůči vysokým teplotám, které kompenzuje zvýšení teploty ložiska.
05. Různý chladicí systém
Chladicí ventilátor motoru s proměnnou frekvencí využívá nezávislý zdroj napájení pro zajištění nepřetržitého chlazení.

2. Základní znalosti motorů

Výběr motoru
Základní náležitosti potřebné pro výběr motoru jsou:
Typ poháněné zátěže, jmenovitý výkon, jmenovité napětí, jmenovité otáčky a další podmínky.
Typ zátěže · Stejnosměrný motor · Asynchronní motor · Synchronní motor
Pro stroje s nepřetržitou výrobou se stabilním zatížením a bez zvláštních požadavků na spouštění a brzdění by měly být upřednostňovány synchronní motory s permanentními magnety nebo běžné asynchronní motory s kotvou nakrátko, které se široce používají ve strojích, vodních čerpadlech, ventilátorech atd.
U výrobních strojů s častým spouštěním a brzděním, které vyžadují velký spouštěcí a brzdný moment, jako jsou mostové jeřáby, důlní výtahy, vzduchové kompresory, nevratné válcovací tratě atd., by se měly používat synchronní motory s permanentními magnety nebo vinuté asynchronní motory.
V případech bez požadavků na regulaci otáček, kde je vyžadována konstantní rychlost nebo je třeba zlepšit účiník, by se měly použít synchronní motory s permanentními magnety, jako jsou například vodní čerpadla se středním a velkým výkonem, vzduchové kompresory, kladkostroje, mlýny atd.
U výrobních strojů, které vyžadují rozsah regulace otáček větší než 1:3 a vyžadují plynulou, stabilní a plynulou regulaci otáček, se doporučuje použít synchronní motory s permanentními magnety nebo stejnosměrné motory s odděleným buzením nebo asynchronní motory s kotvou nakrátko s proměnnou frekvencí regulace otáček, jako jsou velké přesné obráběcí stroje, portálové hoblovky, válcovny, kladkostroje atd.
Obecně řečeno, motor lze zhruba určit uvedením typu poháněné zátěže, jmenovitého výkonu, jmenovitého napětí a jmenovitých otáček motoru.
Pokud však mají být optimálně splněny požadavky na zatížení, tyto základní parametry zdaleka nestačí.
Mezi další parametry, které je třeba uvést, patří: frekvence, pracovní systém, požadavky na přetížení, úroveň izolace, úroveň ochrany, moment setrvačnosti, křivka momentu odporu zatížení, způsob instalace, okolní teplota, nadmořská výška, venkovní požadavky atd. (uvádí se dle konkrétních okolností)

3. Základní znalosti motorů

Kroky pro výběr motoru
Když motor běží nebo selže, lze k včasnému zabránění a odstranění poruchy použít čtyři metody: pozorování, poslech, čich a hmat, aby byl zajištěn bezpečný provoz motoru.
1. Podívejte se
Sledujte, zda se během provozu motoru nevyskytují nějaké abnormality, které se projevují zejména v následujících situacích.
1. Pokud je statorové vinutí zkratováno, může z motoru vycházet kouř.
2. Pokud je motor silně přetížený nebo běží s výpadkem fáze, rychlost se zpomalí a bude se ozýván silnější „bzučivý“ zvuk.
3. Když motor běží normálně, ale náhle se zastaví, uvidíte jiskry vycházející z uvolněného spojení; pojistka je spálená nebo je některá součástka zaseknutá.
4. Pokud motor silně vibruje, může to být způsobeno zaseknutím převodového ústrojí, špatným upevněním motoru, uvolněnými šrouby patek atd.
5. Pokud se na kontaktních místech a spojích uvnitř motoru objevují změny barvy, stopy po spálení a kouři, znamená to, že mohlo dojít k lokálnímu přehřátí, špatnému kontaktu na vodičovém spoji nebo spálení vinutí atd.
2. Poslouchejte
Když motor běží normálně, měl by vydávat rovnoměrný a lehčí „bzučivý“ zvuk bez hluku a zvláštních zvuků.
Pokud je hluk příliš hlasitý, včetně elektromagnetického šumu, hluku ložisek, hluku ventilace, hluku mechanického tření atd., může se jednat o prekurzor nebo poruchový jev.
1. Pokud motor vydává vysoký, nízký a silný zvuk, mohou být důvody elektromagnetického šumu následující:
(1) Vzduchová mezera mezi statorem a rotorem je nerovnoměrná. V tomto okamžiku je zvuk vysoký a nízký a interval mezi vysokým a nízkým zvukem zůstává nezměněn. To je způsobeno opotřebením ložisek, které způsobuje, že stator a rotor nejsou soustředné.
(2) Trojfázový proud je nevyvážený. Je to způsobeno nesprávným uzemněním, zkratem nebo špatným kontaktem třífázového vinutí. Pokud je zvuk velmi tlumený, znamená to, že motor je vážně přetížený nebo běží s vynecháním fáze.
(3) Železné jádro je uvolněné. Během provozu motoru vibrace způsobují uvolnění upevňovacích šroubů železného jádra, což vede k uvolnění křemíkového ocelového plechu železného jádra a vzniku hluku.
2. Hluk ložiska byste měli během provozu motoru často sledovat. Metoda sledování je následující: přiložte jeden konec šroubováku k montážní části ložiska a druhý konec blízko ucha, uslyšíte zvuk běžícího ložiska. Pokud ložisko funguje normálně, je to nepřetržitý a jemný „šustící“ zvuk bez jakýchkoli výkyvů nebo kovových třecích zvuků.
Pokud se objeví následující zvuky, jedná se o abnormální jev:
(1) Při chodu ložiska se ozývá „vrzavý“ zvuk. Jedná se o kovový třecí zvuk, který je obvykle způsoben nedostatkem oleje v ložisku. Ložisko by mělo být rozebráno a doplněno odpovídající množství maziva.
(2) Pokud se ozve „cvrlikání“, jedná se o zvuk vydávaný při otáčení koule. Obvykle je způsoben zasycháním maziva nebo nedostatkem oleje. Lze přidat vhodné množství maziva.
(3) Pokud se ozve „cvakání“ nebo „vrzání“, jedná se o zvuk způsobený nerovnoměrným pohybem kuličky v ložisku. To je způsobeno poškozením kuličky v ložisku nebo dlouhodobým nepoužíváním motoru, což má za následek vysychání maziva.
3. Pokud převodový mechanismus a hnací mechanismus vydávají nepřetržitý zvuk namísto kolísavého zvuku, lze s tím postupovat dle následujících pokynů.
(1) Pravidelný „lupavý“ zvuk je způsoben nerovným spojem řemene.
(2) Periodický zvuk „dong dong“ je způsoben vůlí mezi spojkou nebo řemenicí a hřídelí, a také opotřebením pera nebo drážky pro pero.
(3) Nerovnoměrný zvuk při nárazu je způsoben nárazem lopatek do krytu ventilátoru.

3. Vůně
Poruchy lze také posoudit a předejít jim čichem k motoru.
Otevřete rozvodnou krabici a přičichněte k ní, zda necítíte zápach spáleniny. Pokud cítíte zvláštní zápach barvy, znamená to, že vnitřní teplota motoru je příliš vysoká; pokud cítíte silný zápach spáleniny, může to být způsobeno poškozením údržbové sítě izolační vrstvy nebo spálením vinutí.
Pokud není cítit zápach, je nutné změřit izolační odpor mezi vinutím a pouzdrem pomocí megaohmmetru. Pokud je menší než 0,5 megaohmu, je nutné jej vysušit. Pokud je odpor nulový, znamená to, že je poškozený.
4. Dotkněte se
Dotykem na teplotu některých částí motoru lze také určit příčinu poruchy.
Pro zajištění bezpečnosti se hřbetem ruky dotýkejte skříně motoru a okolních částí ložiska.
Pokud je teplota abnormální, důvody mohou být následující:
1. Špatné větrání. Například pád ventilátoru, ucpání větracího potrubí atd.
2. Přetížení. Proud je příliš velký a vinutí statoru je přehřáté.
3. Závity statorového vinutí jsou zkratované nebo je třífázový proud nevyvážený.
4. Časté startování nebo brzdění.
5. Pokud je teplota kolem ložiska příliš vysoká, může to být způsobeno poškozením ložiska nebo nedostatkem oleje.

Regulace teploty ložisek motoru, příčiny a řešení anomálií

Předpisy stanoví, že maximální teplota valivých ložisek nesmí překročit 95 °C a maximální teplota kluzných ložisek nesmí překročit 80 °C. A nárůst teploty nesmí překročit 55 °C (nárůst teploty je teplota ložiska mínus teplota okolí během zkoušky).

Příčiny a řešení nadměrného nárůstu teploty ložisek:

(1) Příčina: Hřídel je ohnutá a středová čára není přesná. Řešení: Znovu najděte střed.
(2) Příčina: Základové šrouby jsou uvolněné. Řešení: Utáhněte základové šrouby.

(3) Příčina: Mazivo není čisté. Řešení: Vyměňte mazivo.

(4) Příčina: Mazivo bylo používáno příliš dlouho a nebylo vyměněno. Řešení: Vyčistěte ložiska a vyměňte mazivo.
(5) Příčina: Kulička nebo váleček v ložisku je poškozený. Řešení: Vyměňte ložisko za nové.

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd.(https://www.mingtengmotor.com/) zažila 17 let rychlého rozvoje. Společnost vyvinula a vyrobila více než 2 000 motorů s permanentními magnety v konvenčních, proměnných frekvenčních, nevýbušných, proměnných frekvenčních a nevýbušných řadách s přímým pohonem a nevýbušných řadách s přímým pohonem. Motory byly úspěšně provozovány na ventilátorech, vodních čerpadlech, pásových dopravnících, kulových mlýnech, míchačkách, drtičích, škrabkách, olejových čerpadlech, přádelnách a dalších zařízeních v různých oblastech, jako je těžba, ocel a elektřina, kde dosahují dobrých úspor energie a získávají si široké uznání.

Autorská práva: Tento článek je reprintem původního odkazu:

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

Tento článek nereprezentuje názory naší společnosti. Pokud máte jiné názory nebo postoje, opravte nás prosím!