Det grunnleggende innholdet som kreves for motorvalg er: drevet lasttype, merkeeffekt, merkespenning, merkehastighet og andre forhold.
Først hvilken type last som drives
Dette må reverseres fra motorens egenskaper. Motorer kan enkelt deles inn i DC-motorer og AC-motorer, og AC er videre delt inn i synkronmotorer og asynkronmotorer.
1. DC motor
Fordelen med DC-motoren er at turtallet enkelt kan justeres ved å endre spenningen, og det kan gi et stort dreiemoment. Den er egnet for laster som trenger å justere hastigheten ofte, som valseverk i stålverk, taljer i gruver osv. Men nå med utviklingen av frekvenskonverteringsteknologi kan AC-motoren også justere hastigheten ved å endre frekvensen. Men selv om prisen på motorer med variabel frekvens ikke er mye dyrere enn vanlige motorer, opptar prisen på frekvensomformere en stor del av hele utstyrssettet, så en annen fordel med DC-motorer er at de er billige.
Ulempen med DC-motoren er at strukturen er kompleks. Så lenge strukturen til en enhet er kompleks, vil det uunngåelig føre til en økning i feilfrekvensen. Sammenlignet med AC-motorer er likestrømsmotorer ikke bare kompliserte i viklinger (eksitasjonsviklinger, kommutasjonspolviklinger, kompensasjonsviklinger, armaturviklinger), men legger også til sleperinger, børster og kommutatorer. Ikke bare prosesskravene til produsenten er høye, men vedlikeholdskostnadene i den senere perioden er også relativt høye. Derfor, i industrielle applikasjoner, er likestrømsmotorer i en pinlig situasjon der de gradvis avtar, men fortsatt har en plass i overgangsfasen. Hvis brukeren har tilstrekkelige midler, anbefales det å velge løsningen for AC-motor med frekvensomformer. Tross alt gir bruken av frekvensomformer også mange fordeler, som ikke vil bli diskutert i detalj.
2. Asynkron motor
Fordelene med asynkronmotorer er enkel struktur, stabil ytelse, praktisk vedlikehold og lav pris. Og produksjonsprosessen er også den enkleste. Jeg har hørt fra en gammel tekniker på verkstedet at det trengs to synkronmotorer eller fire asynkronmotorer med tilsvarende effekt for å sette sammen en likestrømsmotor. Derfor er asynkronmotorer de mest brukte i industrien.
Asynkrone motorer er videre delt inn i ekorn-burmotorer og viklede motorer, forskjellen er rotoren.
Squirrel-cage motorrotorer er laget av metallstrimler, enten kobber eller aluminium. Prisen på aluminium er relativt lav, og mitt land er et stort land med aluminiummalm, som er mye brukt i anledninger med lave krav. Men kobber har bedre mekaniske og elektriske egenskaper enn aluminium, og de fleste rotorene jeg har kommet i kontakt med er kobberrotorer. Etter at ekornburmotoren løser problemet med frakobling i prosessen, er påliteligheten langt høyere enn for viklingsrotormotoren. Ulempen er at dreiemomentet oppnådd ved at metallrotoren skjærer magnetfeltlinjene i det roterende statormagnetfeltet er lite, og startstrømmen er stor, så det er vanskelig å håndtere belastningen som krever et stort startmoment. Selv om mer dreiemoment kan oppnås ved å øke lengden på motorkjernen, er effekten svært begrenset. Viklingsmotoren aktiverer rotorviklingen gjennom sleperingen når den begynner å danne rotormagnetfeltet, som beveger seg i forhold til det roterende statormagnetfeltet, slik at dreiemomentet er større. Og i startprosessen er vannmotstanden koblet i serie for å redusere startstrømmen, og vannmotstanden styres av en moden elektronisk kontrollenhet for å endre motstandsverdien med startprosessen. Den er egnet for last som valseverk og taljer. Sammenlignet med ekornburmotoren, legger den viklede asynkronmotoren til skliringer, vannmotstand, etc., og den totale utstyrsprisen har en viss økning. Sammenlignet med DC-motoren er hastighetsreguleringsområdet relativt smalt og dreiemomentet er relativt lite, og den tilsvarende verdien er også lav.
Imidlertid etablerer den asynkrone motoren et roterende magnetfelt fordi statorviklingen er energisert, og viklingen er et induktivt element som ikke fungerer. Den trenger å absorbere reaktiv kraft fra strømnettet, noe som har stor innvirkning på strømnettet. Intuitiv opplevelse når induktive elektriske apparater med høy effekt kobles til nettet, nettspenningen synker og lysstyrken på lysene synker. Derfor vil strømforsyningsbyrået begrense bruken av asynkronmotorer, noe som også er noe mange fabrikker må vurdere. Noen store strømforbrukere, som stålverk og aluminiumsverk, velger å bygge sine egne kraftverk for å danne egne uavhengige strømnett for å redusere restriksjonene for bruk av asynkronmotorer. Derfor, hvis asynkronmotoren trenger å møte bruken av høyeffektbelastninger, må den utstyres med en reaktiv effektkompensasjonsenhet, mens synkronmotoren kan gi reaktiv kraft til nettet gjennom eksiteringsenheten. Motorisk trinn.
3. Synkronmotor
I tillegg til overeksitasjonstilstanden som kan kompensere reaktiv effekt, inkluderer fordelene med synkronmotorer: 1) Hastigheten til synkronmotoren følger strengt n=60f/p, og hastigheten kan kontrolleres nøyaktig; 2) Driftsstabiliteten er høy, når nettspenningen plutselig faller, vil eksitasjonssystemet generelt tvinge eksiteringen for å sikre stabil drift av motoren, mens dreiemomentet til asynkronmotoren (proporsjonal med kvadratet av spenningen) vil falle betydelig; 3) Overbelastningskapasiteten er større enn for den tilsvarende asynkronmotoren; 4) Driftseffektiviteten er høy, spesielt for lavhastighets synkronmotorer.
Synkronmotorer kan ikke startes direkte, og må startes asynkront eller med variabel frekvens. Asynkron start betyr at synkronmotoren er utstyrt med en startvikling lik burviklingen til asynkronmotoren på rotoren, og en ekstra motstand omtrent 10 ganger motstandsverdien til eksitasjonsviklingen kobles i serie i magnetiseringskretsen for å danne en lukket krets, og statoren til synkronmotoren er direkte tilkoblet. Strømnettet, slik at det startes som en asynkronmotor. Når hastigheten når den subsynkrone hastigheten (95 prosent), startmetoden for å kutte av den ekstra motstanden; frekvenskonverteringsstart gjentas ikke. Så en av ulempene med synkronmotorer er behovet for å legge til ekstra utstyr for start.
Synkronmotorer kjører på eksitasjonsstrøm, og hvis det ikke er eksitasjon, er motoren asynkron. Eksiteringen er et DC-system som brukes på rotoren, og dens rotasjonshastighet og polaritet er i samsvar med statoren. Hvis det er et problem med magnetiseringen, vil motoren miste trinnet og kan ikke justeres, noe som utløser beskyttelsen "eksitasjonsfeil" Motoren tripper. Derfor er den andre ulempen med synkronmotoren at den trenger å øke eksitasjonsanordningen, som tidligere ble levert direkte av DC-maskinen, men som nå for det meste forsynes av tyristor-likeretteren. Som det gamle ordtaket sier, jo mer kompleks struktur og mer utstyr, jo flere feilpunkter og jo høyere feilfrekvens.
I henhold til ytelsesegenskapene til synkronmotorer, er deres applikasjoner hovedsakelig på belastninger som taljer, møller, vifter, kompressorer, valseverk og vannpumper.
For å oppsummere er prinsippet for å velge en motor at på forutsetningen om at ytelsen til motoren oppfyller kravene til produksjonsmaskineriet, foretrekkes motoren med enkel struktur, lav pris, pålitelig drift og praktisk vedlikehold. I denne forbindelse er AC-motoren bedre enn DC-motoren, AC-asynkronmotoren er bedre enn AC-synkronmotoren, og asynkronmotoren med ekornbur er bedre enn den viklede asynkronmotoren.
For produksjonsmaskiner som har stabil belastning og ingen spesielle krav til start og bremsing, bør vanlige ekorn-bur asynkronmotorer foretrekkes, som er mye brukt i maskiner, vannpumper, vifter, etc.
Starting og bremsing er hyppige, og produksjonsmaskiner som krever stort start- og bremsemoment, som brokraner, gruveløftere, luftkompressorer, irreversible valseverk, etc., bør bruke viklede asynkronmotorer.
Der det ikke er krav til hastighetsregulering, rotasjonshastigheten kreves konstant eller effektfaktoren må forbedres, bør det brukes synkronmotorer, slik som vannpumper med middels og stor kapasitet, luftkompressorer, taljer, møller, etc.
For produksjonsmaskiner som krever et hastighetsreguleringsområde på 1:3 eller mer, og som krever kontinuerlig, stabil og jevn hastighetsregulering, anbefales det å bruke separat eksiterte DC-motorer eller asynkronmotorer med ekornbur eller synkronmotorer med variabel frekvenshastighetsregulering, som store presisjonsmaskiner, portalhøvler, valseverk, taljer, etc.
Produksjonsmaskineri som krever et stort startmoment og myke mekaniske egenskaper, bruker serie- eller sammensatte eksitasjons-DC-motorer, som trikker, elektriske lokomotiver, tunge kraner, etc.
2. Merkeeffekt
Motorens merkeeffekt refererer til utgangseffekten, det vil si akselkraften, også kjent som kapasiteten, som er den ikoniske parameteren til motoren. Folk spør ofte hvor stor motoren er. Generelt refererer det ikke til størrelsen på motoren, men til merkeeffekten. Det er den viktigste indikatoren for å kvantifisere motorens draglastkapasitet, og det er også parameterkravene som må stilles når motoren velges.
Prinsippet om riktig valg av motorkapasitet bør være den mest økonomiske og rimeligste beslutningen om motorkraften under forutsetningen om at motoren kan oppfylle kravene til den mekaniske produksjonsbelastningen. Hvis strømmen er for stor, vil utstyrsinvesteringen øke, noe som forårsaker avfall, og motoren kjører ofte under belastning, og AC-motorens effektivitet og effektfaktor er lav; tvert imot, hvis effekten er for liten, vil motoren bli overbelastet, noe som fører til at motoren går for tidlig. skader.
Det er tre faktorer som bestemmer motorens hovedkraft:
1) Motorens oppvarming og temperaturøkning er de viktigste faktorene som bestemmer motorens kraft;
2) Tillat overbelastningsevne på kort tid;
3) For asynkrone ekorn-burmotorer bør også startevnen vurderes.
Først beregner og velger det spesifikke produksjonsmaskineriet belastningseffekten i henhold til dens varmegenerering, temperaturøkning og belastningskrav, og deretter forhåndsvelger motorens nominelle effekt i henhold til belastningseffekt, driftssystem og overbelastningskrav. Etter at nominell effekt til motoren er forhåndsvalgt, bør oppvarming, overbelastningskapasitet og om nødvendig startkapasitet kontrolleres. Hvis en av dem er ukvalifisert, må motoren velges på nytt og kontrolleres på nytt til alle elementer er kvalifisert. Derfor er også arbeidssystemet et av kravene som må stilles. Hvis det ikke er noe krav, vil det mest konvensjonelle S1-arbeidssystemet bli håndtert som standard; motoren med overbelastningskrav må også gi overbelastningsmultippel og tilsvarende driftstid; den asynkrone ekorn-burmotoren driver den store rotasjonen av viften osv. Ved treghetsbelastning er det også nødvendig å oppgi treghetsmomentet for last og startmotstandsmomentkurven for å kontrollere startevnen.
Ovennevnte valg av merkeeffekt er gjort under forutsetning av at standard omgivelsestemperatur er 40 grader. Hvis omgivelsestemperaturen som motoren fungerer i endres, må motorens merkeeffekt korrigeres. I henhold til teoretisk beregning og praksis, når omgivelsestemperaturen er forskjellig, kan kraften til motoren økes eller reduseres grovt i henhold til tabellen nedenfor.
Derfor er det nødvendig å gi omgivelsestemperaturen i områder med tøft klima, for eksempel India, hvor omgivelsestemperaturen må kontrolleres til 50 grader. I tillegg vil stor høyde også påvirke motoreffekten. Jo høyere høyde, jo større temperaturøkning har motoren og jo mindre utgangseffekt. Og motoren som brukes i stor høyde må også vurdere innflytelsen fra korona-fenomenet.
Når det gjelder kraftområdet til elektriske motorer som for tiden er på markedet, vil jeg gjerne oppgi dataene i ytelsestabellen til selskapet mitt for referanse.
DC-motor: ZD9350 (mill) 9350kW
Asynkron motor: ekornbur type YGF1120-4 (masovnsvifte) 28000kW
Vikletype YRKK1000-6 (råmølle) 7400kW
Synkronmotor: TWS36000-4 (masovnsvifte) 36000kW (testenheten når 40000kW)
3. Nominell spenning
Motorens nominelle spenning refererer til nettspenningen i nominell arbeidsmodus.
Valget av nominell spenning til motoren avhenger av strømforsyningsspenningen til kraftsystemet til bedriften og størrelsen på motorkapasiteten.
Valget av AC-motorspenningsnivå avhenger hovedsakelig av strømforsyningsspenningsnivået på bruksstedet. Generelt er lavspenningsnettverket 380V, så merkespenningen er 380V (Y- eller △-tilkobling), 220/380V (△/Y-tilkobling) og 380/660V (△/Y-tilkobling). Når kraften til lavspentmotoren øker til en viss grad (som 300KW/380V), er det vanskelig å øke strømmen på grunn av begrensningen av ledningens bæreevne, eller kostnadene er for høye. Det er nødvendig å oppnå høy effekt ved å øke spenningen. Strømforsyningsspenningen til høyspentnettet er generelt 6000V eller 10000V, og det er også spenningsnivåer på 3300V, 6600V og 11000V i utlandet. Fordelen med høyspentmotoren er at den har høy effekt og sterk slagmotstand; Ulempen er at tregheten er stor, og det er vanskelig å starte og bremse.
Den nominelle spenningen til DC-motoren bør også samsvare med strømforsyningsspenningen. Vanligvis 110V, 220V og 440V. Blant dem er 220V et vanlig spenningsnivå, og motorer med høy effekt kan økes til 600-1000V. Når AC-strømforsyningen er 380V og den trefasede brotyristor-likeretterkretsen brukes til strømforsyning, skal den nominelle spenningen til DC-motoren være 440V. Når den trefasede halvbølge-tyristor-likeretteren brukes til strømforsyning, bør den nominelle spenningen til DC-motoren være 220V.
4. Nominell hastighet
Motorens nominelle hastighet refererer til hastigheten i nominell arbeidsmodus.
Motoren og arbeidsmaskineriet som drives av den har sin egen nominelle hastighet. Når du velger hastigheten på motoren, bør det bemerkes at hastigheten ikke bør være for lav, fordi jo lavere nominell hastighet på motoren, jo flere serier, jo større volum og jo høyere pris; samtidig bør hastigheten på motoren ikke velges for mye. høy, da dette ville gjøre overføringen for kompleks og vanskelig å vedlikeholde.
I tillegg, når effekten er konstant, er motormomentet omvendt proporsjonalt med hastigheten.
Derfor kan de med lave krav til start og bremsing sammenligne flere forskjellige nominelle hastigheter ut fra aspektene ved førstegangsinvestering, gulvplass og vedlikeholdskostnader, og til slutt bestemme nominell hastighet; mens hyppig start, bremsing og reversering, men hvis varigheten av overgangsprosessen har liten effekt på produktiviteten, i tillegg til å ta hensyn til den første investeringen, velges hastighetsforholdet og nominell hastighet til motoren hovedsakelig ut fra tilstanden til motoren. minimumsbeløpet tap i overgangsprosessen. For eksempel trenger heisemotoren hyppig forover- og bakoverrotasjon og har et stort dreiemoment, så hastigheten er veldig lav, motoren er klumpete og dyr.
Når motorhastigheten er høy, må den kritiske hastigheten til motoren også vurderes. Rotoren til motoren vil vibrere under drift, og amplituden til rotoren øker med økningen av hastigheten. Når den når en viss hastighet, når amplituden maksimumsverdien (det vil si at resonansen vanligvis kalles). Etter denne hastigheten øker amplituden med hastigheten. Den avtar gradvis og stabiliserer seg innenfor et visst område. Rotasjonshastigheten med størst rotoramplitude kalles den kritiske rotasjonshastigheten til rotoren. Denne rotasjonshastigheten er lik rotorens egenfrekvens. Når hastigheten fortsetter å øke, vil amplituden øke igjen når den er nær 2 ganger egenfrekvensen. Når hastigheten er lik 2 ganger egenfrekvensen, kalles den andreordens kritiske hastighet, og analogt sett er det tredjeordens og fjerdeordens kritiske hastigheter. Hvis rotoren går med kritisk hastighet, vil det oppstå kraftige vibrasjoner, og bøyegraden til akselen vil øke betydelig. Langvarig drift vil også forårsake alvorlig bøydeformasjon av akselen, eller til og med brudd. Den første ordens kritiske hastigheten til motoren er generelt over 1500 rpm, så konvensjonelle lavhastighetsmotorer tar vanligvis ikke hensyn til påvirkningen av den kritiske hastigheten. På den annen side, for en 2-polet høyhastighetsmotor, er nominell hastighet nær 3000 rpm, og denne påvirkningen må vurderes, og det er nødvendig å unngå å bruke motoren i det kritiske turtallsområdet for lenge.
Generelt sett kan motoren bestemmes grovt ved å angi typen lastdrevet, merkeeffekten, merkespenningen og nominell hastighet til motoren. Disse grunnparametrene er imidlertid langt fra tilstrekkelige for at lastkravene skal oppfylles optimalt. Parametre som også må oppgis inkluderer: frekvens, arbeidssystem, overbelastningskrav, isolasjonsklasse, beskyttelsesklasse, treghetsmoment, lastmotstandsmomentkurve, installasjonsmetode, omgivelsestemperatur, høyde, utendørskrav, etc., som leveres iht. til spesifikke forhold.
