ОЛ Електро
93
63
73
93
+380
57
761-42-15
+380
93
761-42-15
ещё
Эл.двигатель. Как подобрать. 5 самых распространенных типов.

Эл.двигатель. Как подобрать. 5 самых распространенных типов.

Эл.двигатель. Как подобрать. 5 самых распространенных типов.

13.01.17

Эл.двигатель чрезвычайно распространенный привод для всевозможных механизмов: от игрушечной машинки и до огромных энергетических агрегатов. Давайте попробуем разобраться в этом многообразии эл.двигателей и сделать несколько прямых выводов о проектировании (подборе) эл.двигателя.

 

 

Что приводим. Механическая характеристика. Диаграмма нагрузки.

 

Очевидно, что любой эл.двигатель подбирается для вращения вала приводимого механизма. Для внесения первого граничного условия и сужения поля поиска для проектирования следует знать мех.характеристику приводимого механизма. Для стандартного оборудования механическая характеристика приводится в техническом паспорте завода-производителя. Если речь идет о простых механизмах (насосы, вентиляторы и т.п.), где нагрузки условно постоянные, то достаточно знать лишь максимальную потребляемую мощность приводимого механизма, которая зависит от веса вращающихся элементов (момент сопротивления) и дополнительных сопротивлений (скольжение подшипников, вязкость и однородность перекачиваемой среды, моменты сил трения и т.д.).

 

Если же речь идет о высоконагруженных механизмах, которые испытывают попеременные нагрузки или требуют изменения частоты вращения, то следует вернуться к механической характеристике приводимого оборудования. Механическая характеристика механизма (МХМ) это зависимость суммарного момента сопротивления вращению от скорости вращения. Механическая характеристика эл.двигателя (МХЭ) это зависимость его крутящего момента от скорости вращения. Принципиально, МХМ может иметь любой вид, в то время как МХЭ имеет всегда ниспадающий вид, т.е. крутящим момент эл. двигателя не может увеличиваться с преращением скорости вращения.

 

        

Выделим распространенные типы МХМ:

 

1.       Линейная зависимость. Такая механическая характеристика свойственна генератору постоянного тока независимого возбуждения, который работает  при постоянной нагрузке.

2.       Постоянный момент сопротивления на всех скоростях вращения. Такая характеристика свойственна подъемному оборудованию (тельферы, краны, тали).

3.       Нелинейное возрастание момента сопротивления. Самый распространенный в промышленности тип. Характерен для центробежных насосов, вентиляторов, дымососов и т.д.

 

Выделим распространенные типы МХЭ:

I.       Абсолютно жесткая характеристика. Постоянная частота вращения при возрастании крутящего момента. Свойственна синхронным эл.двигателям.

II.      Жесткая характеристика. Характерна для асинхронных эл.двигателей с кз-ротором, а также  для эл. двигателя постоянного тока с возбуждением параллельным.

III.     Мягкая характеристика. Обладает эл.двигатель постоянного тока с последовательным/смешанным возбуждением.

 

Для нормальной совместной работы механизма и привода необходимо добиться устойчивости их суммарной механической характеристики, т.е. возможности возврата в крейсерский режим работы после выхода из него по тем или иным причинам. В крейсерском режиме работы на номинальной скорости вращения крутящий момент эл.двигателя равен величине момента сопротивления механизма, который приводим.

 

 

На практике, скорость вращения любых механизмов является динамической величиной. Диаграмма нагрузки любого механизма представляет собой график изменения скорости вращения (угловой скорости) во времени и изменения момента сопротивления во времени. Наложение одного графика на другой (графическое суммирование) дает динамическую меххарактеристику, т.е. диаграмму изменения отношения момента сопротивления механизма к скорости вращения во времени.

 

Эта диаграмма может иметь какой-угодно вид для различных механизмов, однако при проектировании важно учесть соблюдение ряда простых условий:

 

  • Максимальный допустимый по перегрузке момент эл.двигателя должен превышать максимальный момент сопротивления механизма его из нагрузочной диаграммы.
     
  • Максимальный пусковый статический момент должен быть меньше пускового момента эл.двигателя.

 

 

Это два важнейших условия, определяющие возможность использования того или иного типа эл.двигателя в заданном механизме. Пусковый момент эл.двигателя определяет возможность «стронуть» с места статический механизм, а перегрузочный момент определяет возможность эл.двигателя преодолевать кратковременные перегрузки.

 
 

Габариты, монтаж и питание эл.двигателя.
 

При проектировании (подборе) эл.двигателя важным этапом представляется выбор монтажно-присоединительных размеров (высота и диаметр вала, размер фланца и т.д.) из стандартного ряда выбранного на предыдущем этапе типа эл.двигателя.  Также стоит учесть какие напряжения подключения питания возможны на объекте эксплуатации, стандартный ряд подключений это 220, 380, 660, 1140, 3000, 6000, 10000 Вольт.

 

 

 

5 самых распространенных типов эл. двигателей.

 

1.       Общепромышленные асинхронные переменного тока

 

Общепромышленные эл.двигатели наиболее часто используются в промышленности, откуда и получили свое название. Помимо мощности и частоты вращения могут отличаться классом защиты IP от пыли и влаги. Как правило, имеют подключение питания 220/380 либо 380/660, но есть и высоковольтные серии с подключением 6000 или 10000 В. Обычно, под общепромышленным эл.двигателем понимают наиболее распространенный тип – асинхронный эл.двигатель с короткозамкнутым ротором, однако общепромышленные эл.двигатели также могут иметь ротор фазного типа, это необходимо при приводе высоконагруженных механизмов, например, механических прессов или дробилок.
 

 

Самый распространенный тип общепромышленных эл.двигателей на сегодняшний день – эл.двигатель АИР. Эл.двигатель АИР выпускается в диапазоне мощностей от 0,12 до 315 кВт. Часто также применяется эл.двигатель серии 4АМ, который полностью соответствует серии АИР по характеристикам и монтажным размерам. Стандартные скорости вращения таких машин 500, 600, 750, 1000, 1500, 3000 об/мин. Недорогие и надежные эл.двигатели, применяемые в 90% промышленных случаев, вытесняют другие типы эл.двигателей в приложениях, которые это позволяют.

  

 

2.       Взрывозащищенные асинхронные эл.двигатели переменного тока

 

Эл.двигатель этого типа применяют там, где есть необходимость работы с легковоспламеняющимися жидкостями или газами (рудничная защита) либо парами химически агрессивных сред (химическая защита). Взрывозащищенные эл.двигатели также имеют короткозамкнутый ротор и, как следствие, жесткую механическую характеристику.
 

Наиболее распространены серии АИММ, ВАО, ВАО2, В, 2В, 3ВР, 4ВР, ВРП, АИУ. Диапазон мощностей 0,75-250 кВт для подключение питания 220/380, 380/660 либо 660/1140. Существует и высоковольтная серия с подключением 6000 В и диапазоном мощностей (ВАО2). Стандартные скорости вращения таких машин 500, 600, 750, 1000, 1500, 3000 об/мин.

 

3.       Синхронные эл.двигатели переменного тока

 

Синхронные эл.двигатели применяются реже асинхронных по причине низкой перегрузочной способности и невозможности регулирования частоты вращения, наибольшее распространение получили синхронные эл.двигатели в режиме генератора.
 

Плюсом таких машин является высокий КПД и более низкая масса приведенная к мощности. Самые распространенные серии СДН, СДН2, СДН3 с диапазоном мощностей 315-12500 кВт с диапазоном частот вращения от 300 до 1000 об/мин.

 

4.       Крановые эл.двигатели асинхронные переменного тока
 

Из названия этого типа эл.двигателей также понимаем их назначение, они предназначены для привода кранов и иного подъемно-транспортного оборудования. Самые распространенные из них являются асинхронными переменного тока, чаще всего имеют фазный ротор.
 

Самые востребованные рынком серии – МТ, МТF, МТН, МТКF, MTKH. Диапазон мощностей 3,5-132 кВт, диапазон скоростей 555-985 об/мин. Имеют высокий пусковой момент, регулируемую частоту вращения, перегрузочную способность.

 

5.       Эл.двигатель постоянного тока на постоянных магнитах или катушках возбуждения.
 

Эл.двигатель постоянного тока применяют значительно реже, однако двигатели такого типа незаменимы в ряде важных приложений, например, в металлорежущем оборудовании, в качестве тяговых приводов электротранспорта.
 

Эл.двигатели постоянного тока имеют хороший пусковой крутящий момент, возможность регулирования скорости в самом широком диапазоне. Являются самыми компактными относительно других типов.

ОЛ Електро
+380
57
761-42-15
НАСОСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
+380
93
761-42-15
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
+380
63
233-97-03
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОДУКЦИЯ
+380
73
023-89-42
СКУД SUPREMA
+380
93
761-40-22
АДГЕЗИВЫ И ГЕРМЕТИКИ
61103УкраинаХарьковская областьХарьковпр. Науки, 60А
trade@allelectro.com.ua
Карта