다양한 유형의 전동기 비교 (차이점은 무엇입니까), 특성, 장단점, 사용 특성
전기 모터의 설계 가능성은 출력, 기계적 특성 및 외부 작업 조건과 관련하여 다양한 요구 사항의 충족을 보장합니다. 이를 통해 전기 기술 산업은 특정 산업을 위한 특수 모터 시리즈를 생산할 수 있으며 이러한 작업 기계의 작동 모드에 가장 완벽하게 대응합니다.
전기 모터의 선택은 가격, 효율성, cos phi와 같은 다양한 유형의 경제적 특성을 고려하여 구동 메커니즘 작동 모드의 기계적 특성에 해당하는 모터 유형을 선택하는 것으로 시작됩니다.
전기 산업은 다음 유형의 전기 모터를 생산합니다.
비동기 3상 농형 모터
모든 유형의 전기 모터 중에서 디자인이 가장 단순하고 기계적으로 안정적이며 작동 및 제어가 쉽고 가장 저렴합니다. 기계적 특성은 «강성»입니다. 속도는 모든 부하 값에서 거의 변하지 않습니다.큰 시동 전류(공칭 5-7배). 회전수 제어는 어렵고 이전에는 거의 해본 적이 없습니다.
속도를 변경하는 특수 장치가없는 금속 절삭 기계 및 다양한 장치의 드라이브에 사용되는 다중 속도 전기 모터가 생산됩니다. 그들은 고정자 권선의 극 수를 전환하여 다람쥐 회 전자, 2, 3 및 4 속도로 생산됩니다.
비동기 전기 모터의 주요 단점은 역률 (cos phi)는 특히 부하가 있을 때 항상 눈에 띄게 1보다 작습니다.
현재 비동기 3상 전동기의 큰 시동 전류와 관련된 문제는 도움으로 해결됩니다.소프트 스타터 (소프트 스타터), 속도 제어 문제는 전기 모터를 통해 연결하여 해결됩니다.주파수 변환기.
이렇게 광범위하고 광범위한 응용 프로그램을 제공하는 비동기식 전기 모터의 장점은 다음과 같습니다.
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높은 경제적 성과. 대량 사용을위한 전기 모터의 효율은 0.8-7-0.9 범위이며 대형 기계의 경우 최대 0.95 이상입니다.
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디자인의 단순성, 기계적 신뢰성, 관리 용이성;
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실질적으로 필요한 용량으로 해제 가능성;
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작동 조건에 대한 엔진의 구조적 형태의 용이한 적용성: 고온, 실외 설치 및 다양한 기후 요인에 대한 노출, 먼지 또는 높은 습도, 폭발 조건 등
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단일 작업 기계 및 단일 생산 프로세스로 연결된 그룹으로서 자동 제어의 단순성.
슬립 링 및 가변 저항기 시동 기능이 있는 비동기식 3상 전기 모터
단락에 비해 제어가 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 나머지 특성은 농형 회 전자가 있는 비동기식 3상 전기 모터와 동일합니다.
비동기식 단상 전동기
3상에 비해 효율이 낮고 cos phi가 낮습니다. 그들은 작은 단위 용량으로만 생산됩니다.
동기 모터
비동기식보다 구조적으로 더 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 관리하기가 더 어렵습니다. 효율성은 비동기식보다 훨씬 높습니다. 회전은 전류의 주파수에만 의존하며 일정한 주파수에서는 모든 부하에 대해 엄격하게 변경되지 않습니다. 속도 제어가 적용되지 않습니다. 주요 이점은 cos phi = 1 및 정전식 모드에서 작업할 수 있다는 것입니다. 주로 100kW 이상의 단위 용량으로 생산되어 사용됩니다.
AC 모터
주요 이점은 좋은 속도 제어입니다. 구조적으로 복잡합니다. 컬렉터와 브러시의 존재는 전기 모터의 신뢰성에 영향을 미치며 특별한 유지 관리가 필요합니다.
직류, 직렬, 병렬 및 혼합 여기가 있는 전기 모터
구조적으로 비동기식보다 훨씬 복잡하고 비용이 많이 듭니다. 제어하기가 더 어려우며 지속적인 운영 감독이 필요합니다. 가장 큰 장점은 부드럽고 상당히 넓은 속도 제어 범위에서 쉽게 사용할 수 있다는 것입니다.
직렬 모터의 기계적 특성은 "부드럽습니다": 부하에 따라 속도가 매우 민감하게 변하고 션트 모터의 속도는 부하 변동에 따라 거의 변하지 않습니다.
DC 모터의 일반적인 단점은 직류를 얻기 위한 추가 장치(자기 증폭기, 사이리스터 전압 조정기 등)가 필요하다는 것입니다.
자동 제어 시스템의 전동기: 스테퍼 모터 및 서보.
선택한 유형 내에서 필요한 회전 속도와 필요한 동력에 맞게 모터를 선택합니다.
동력의 관점에서 올바른 엔진 선택은 경제 지표와 작업 기계의 생산성에 큰 영향을 미치는 매우 중요합니다.
모터의 설치 전력을 과대 평가한 결과 효율 값이 감소된 상태에서 작동하게 되며, cos phi 값이 감소한 AC 유도 모터의 경우 추가로 전기 장비에 대한 자본 투자가 과대 평가됩니다.
힘을 과소 평가하면 필연적으로 엔진이 과열되어 빠르게 고장날 수 있습니다.
엔진에 가해지는 부하가 클수록 자동차에서 발생하는 열의 양이 많아지므로 자동차가 안정화되는 온도가 높아집니다. 열 평형.
전기 기계 설계에서 기계의 부하 용량을 결정하는 가장 온도에 민감한 요소는 권선의 절연입니다.
모터의 모든 에너지 손실 — 권선("구리 손실"), 자기 회로("강철 손실"), 공기에 대한 회전 부품의 마찰 및 베어링, 환기("기계적 손실")에서 열로 변환됩니다. .
현재 표준에 따르면 전기 기계의 권선에 일반적으로 사용되는 절연 재료(A급 절연 재료)의 가열 온도는 95°C를 초과해서는 안 됩니다. 이 온도에서 모터는 약 20년 동안 안정적으로 작동할 수 있습니다.
95 ° C 이상의 온도 상승은 단열재 마모를 가속화합니다. 따라서 110 ° C의 온도에서 서비스 수명은 145 ° C의 온도에서 5 년으로 감소합니다 (공칭에 비해 전류 강도를 25 % 만 높이면 달성 가능). 1.5개월 동안 파괴되고 225°C(전류 강도의 50% 증가에 해당)의 온도에서 코일의 절연은 3시간 이내에 사용할 수 없게 됩니다.
동력 측면에서 모터를 선택하는 것은 구동 메커니즘에 의해 생성되는 부하의 특성에 따라 결정됩니다. 펌프, 팬의 구동에서 발생하는 부하가 균일하면 모터는 부하와 동일한 정격 전력으로 사용됩니다.
그러나 훨씬 더 자주 엔진 부하 일정이 고르지 않습니다. 공회전할 때까지 부하 증가와 감소가 번갈아 나타납니다. 이 경우 부하가 감소(또는 제동)되는 동안 모터가 냉각되기 때문에 최대 부하보다 낮은 정격 전력으로 모터를 선택합니다.
부하 일정에 따라 엔진 출력을 선택하는 방법이 개발되었습니다. 드라이브 메커니즘의 작동 모드로. 이들은 특별 안내서에 설명되어 있습니다.