5 variklio pasirinkimo žingsniai, kuriuos lengva išmokti ir naudoti!
Varomos apkrovos tipas
Tai turi būti pakeista nuo variklio charakteristikų. Variklis gali būti tiesiog padalintas į nuolatinės srovės variklį ir kintamosios srovės variklį, o kintamoji srovė yra padalinta į sinchroninį ir asinchroninį variklį.
1, nuolatinės srovės variklis
Nuolatinės srovės variklių pranašumas yra tas, kad jie gali lengvai reguliuoti greitį keisdami įtampą ir gali užtikrinti didelį sukimo momentą. Jis tinka apkrovoms, kurioms reikia dažnai reguliuoti greitį, pavyzdžiui, malūnams plieno gamyklose, keltuvams kasyklose ir kt. Tačiau dabar, tobulėjant dažnio keitimo technologijai, kintamosios srovės varikliai taip pat gali reguliuoti greitį keisdami dažnį. Tačiau nors dažnio keitiklio variklis nėra daug brangesnis už įprastą variklį, dažnio keitiklio kaina užima pagrindinę visos įrangos dalį, todėl nuolatinės srovės variklis turi dar vieną privalumą – pigumą.
Nuolatinės srovės variklio trūkumas yra tas, kad konstrukcija yra sudėtinga, o bet kokia įranga, jei konstrukcija yra sudėtinga, neišvengiamai padidės gedimų dažnis. Nuolatinės srovės variklis, palyginti su kintamosios srovės varikliu, be apvijų komplekso (lauko apvija, komutatoriaus apvija, kompensacinė apvija, armatūros apvija), bet taip pat padidina slydimo žiedą, šepetį ir komutatorių. Aukšti ne tik gamintojo keliami procesų reikalavimai, bet ir palyginti didelės vėlesnės priežiūros išlaidos. Todėl nuolatinės srovės variklis pramonėje palaipsniui mažėja, tačiau pereinamasis etapas vis dar naudingas nepatogioje situacijoje. Jei vartotojas turi pakankamai lėšų, rekomenduojama rinktis kintamosios srovės variklį su dažnio keitiklio programa, juk dažnio keitiklio naudojimas taip pat duoda daug naudos, tai nedetalizuojama.
2, asinchroninis variklis
Indukcinio variklio pranašumai yra paprasta konstrukcija, stabilus veikimas, lengva priežiūra ir pigi kaina. O gamybos procesas irgi pats paprasčiausias, teko girdėti, kaip senas meistras dirbtuvėse sakė, kad sumontavus nuolatinės srovės variklį, galima atlikti tiek pat dviejų sinchroninių variklių arba keturių asinchroninių variklių galingumo, ką matyti. Todėl asinchroniniai varikliai buvo plačiausiai naudojami pramonėje.
Indukcinis variklis yra padalintas į voverės narvelio tipo variklį ir suvyniotą variklį, skirtumas yra rotorius. Variklio rotoriai su voverės narveliu yra pagaminti iš metalinių strypų, vario arba aliuminio. Aliuminio kaina yra palyginti maža, o Kinija yra didelė aliuminio kasybos šalis, kuri plačiai naudojama tais atvejais, kai keliami žemi reikalavimai. Tačiau vario mechaninės ir elektrinės savybės yra geresnės nei aliuminio, o dauguma rotorių, su kuriais susisiekiu, yra pagaminti iš vario. Voverės narvelio variklio patikimumas yra daug didesnis nei apvijos rotoriaus variklio, išsprendus nutrūkusios eilės problemą. Rotoriaus trūkumas yra tas, kad sukimo momentas, gaunamas pjaunant magnetinio induktyvumo liniją besisukančio statoriaus magnetiniame lauke, yra mažas, o paleidimo srovė yra didelė, todėl sunku patenkinti didelės paleidimo momento apkrovos reikalavimus. Nors padidinus variklio šerdies ilgį galima gauti daugiau sukimo momento, tačiau jėga yra labai ribota. Suvyniotas variklis paleidžiant įelektrino rotoriaus apviją per slydimo žiedą, sudarydamas rotoriaus magnetinį lauką, kuris juda besisukančio statoriaus magnetinio lauko atžvilgiu, todėl sukimo momentas yra didesnis. Paleidimo procese vandens pasipriešinimas jungiamas nuosekliai, kad sumažintų paleidimo srovę, o atsparumą vandeniui valdo subrendęs elektroninis valdymo įtaisas, kad paleidimo metu būtų pakeista varžos vertė. Tinka valcavimo staklynui, liftui ir kitoms apkrovoms. Kadangi apvijos asinchroninis variklis, palyginti su voverės narvelio varikliu, padidina slydimo žiedą, atsparumą vandeniui ir kt., Bendra įrangos kaina tam tikru mastu padidėja. Palyginti su nuolatinės srovės varikliu, greičio diapazonas yra palyginti siauras, o sukimo momentas yra palyginti mažas, o atitinkama vertė taip pat yra maža.
Tačiau indukcinis variklis sukuria sukamąjį magnetinį lauką, įjungdamas statoriaus apviją, o apvija yra indukcinis elementas, kuris neatlieka darbo, todėl turi sugerti reaktyviąją galią iš elektros tinklo, o tai daro didelę įtaką elektros tinklui. Intuityvi patirtis, kai prie elektros tinklo prijungiamas didelės galios indukcinis elektros prietaisas, krenta elektros tinklo įtampa, mažėja lempos ryškumas. Todėl maitinimo biuras turės apribojimų naudoti asinchroninius variklius, į kuriuos taip pat turi atsižvelgti daugelis gamyklų. Kai kurie dideli elektros vartotojai, pavyzdžiui, plieno gamyklos, aliuminio gamyklos ir kt., nusprendžia statyti savo elektrines, kad sukurtų savo nepriklausomus elektros tinklus, kad sumažintų asinchroninių variklių naudojimo apribojimus. Todėl, jei asinchroniniam varikliui reikia naudoti didelės galios apkrovą, jame turi būti reaktyviosios galios kompensavimo įtaisas, o sinchroninis variklis gali tiekti reaktyviąją galią tinklui per sužadinimo įtaisą, ir kuo didesnė galia, tuo labiau akivaizdūs sinchroninio variklio pranašumai, todėl sinchroninio variklio stadija.
3, sinchroninis variklis
Sinchroninio variklio privalumai, be pernelyg sužadintos būsenos, gali kompensuoti reaktyviąją galią, bet taip pat apima: 1) sinchroninio variklio greitis griežtai atitinka n=60f/p, gali tiksliai valdyti greitį; 2) Veikimo stabilumas yra didelis, kai elektros tinklo įtampa staiga nukrenta, žadinimo sistema paprastai privers sužadinti, kad užtikrintų stabilų variklio darbą, o asinchroninio variklio sukimo momentas (proporcingas įtampos kvadratui) žymiai sumažės; 3) perkrovos galia didesnė nei atitinkamo asinchroninio variklio; 4) Didelis veikimo efektyvumas, ypač mažo greičio sinchroninis variklis.
Sinchroninio variklio negalima paleisti tiesiogiai, reikia asinchroninio paleidimo arba dažnio keitimo pradžios. Asinchroninis paleidimas reiškia, kad sinchroniniame variklyje yra paleidimo apvija, panaši į asinchroninio variklio narvelio apviją ant rotoriaus, o papildoma varža, maždaug 10 kartų didesnė už sužadinimo apvijos varžos vertę, nuosekliai sujungta sužadinimo kilpoje, kad susidarytų uždara grandinė, sinchroninio variklio statorius yra tiesiogiai prijungtas prie elektros tinklo, kad jis įsijungtų pagal asinchroninį variklį, kai greitis pasiekia subsinchroninį greitį (95%). Papildomo pasipriešinimo pašalinimo paleidimo režimas; Dažnio konvertavimo paleidimas nėra išsamiai aprašytas. Todėl vienas iš sinchroninių variklių trūkumų yra būtinybė pridėti papildomos įrangos paleidimui.
Sinchroninis variklis veikia žadinimo srove, jei žadinimo nėra, variklis yra asinchroninis. Sužadinimas yra nuolatinės srovės sistema, pridedama prie rotoriaus, jos sukimosi greitis ir poliškumas atitinka statorių, jei kils sužadinimo problema, variklis neveiks, jo negalima reguliuoti, suveikimo apsauga nuo sužadinimo gedimo . Todėl antrasis sinchroninio variklio trūkumas yra poreikis padidinti žadinimo įtaisą, kurį tiesiogiai tiekė nuolatinės srovės mašina, o dabar daugiausia tiekiamas tiristoriaus lygintuvas. Vis dar tas senas posakis, kuo sudėtingesnė struktūra, kuo daugiau įrangos, kuo daugiau gedimo taškų, tuo didesnis gedimų procentas.
(Sinchroninio variklio nuoroda: Baidu biblioteka > Profesionali informacija > Inžinerinė technologija > Galia / vanduo „Sinchroninio variklio charakteristikos“)
Atsižvelgiant į sinchroninio variklio eksploatacines charakteristikas, jis daugiausia naudojamas kėlimo mašinoje, malūne, ventiliatoriuje, kompresoriuje, valcavimo staklyne, vandens siurblyje ir kitose apkrovose.
Apibendrinant galima pasakyti, kad variklio pasirinkimo principas yra toks, kad variklio našumas atitiktų gamybos mašinų reikalavimus, o pirmenybė teikiama paprastos konstrukcijos, pigios kainos, patikimo darbo ir lengvos priežiūros varikliui. Šiuo požiūriu kintamosios srovės varikliai yra geresni už nuolatinės srovės variklius, kintamosios srovės asinchroniniai varikliai yra geresni už kintamosios srovės sinchroninius variklius, o asinchroniniai varikliai yra geresni nei suvynioti asinchroniniai varikliai.
Gamybos mašinoms, turinčioms stabilią apkrovą ir be specialių paleidimo ir stabdymo reikalavimų, pirmenybė turėtų būti teikiama įprastam voverės narvelio asinchroniniam varikliui, kuris plačiai naudojamas mašinose, siurbliuose, ventiliatoriuose ir pan.
Dažniau paleidžiama ir stabdoma, todėl reikia gamybinių mašinų, turinčių didelį paleidimo ir stabdymo momentą, pavyzdžiui, tiltinius kranus, kasyklų liftus, oro kompresorius, negrįžtamus riedėjimo įrenginius ir kt., turėtų naudoti apvijų asinchroninius variklius.
Jokių greičio reguliavimo reikalavimų, reikia pastovaus greičio arba pagerinti galios koeficientą, turėtų būti naudojami sinchroniniai varikliai, tokie kaip vidutinio ir didelio galingumo siurbliai, oro kompresoriai, keltuvai, malūnai ir kt.
Greičių diapazonas turi būti didesnis nei 1∶3, o norint nuolat stabiliai ir sklandžiai reguliuoti gamybos mašinų greitį, tikslinga naudoti nepriklausomą nuolatinės srovės variklį arba voverės narvelio asinchroninį variklį arba sinchroninį variklį su dažnio valdymu, pvz. didelės tikslios staklės, portalinis oblius, valcavimo staklės, keltuvas ir kt.
Gamybos mašinos, kurioms reikalingas didelis paleidimo sukimasis ir minkštos mechaninės charakteristikos, naudojant nuosekliuosius sužadinimo arba sudėtinius nuolatinės srovės variklius, pvz., tramvajus, elektrinius lokomotyvus, sunkiuosius kranus ir kt.
Vardinė galia
Variklio vardinė galia reiškia išėjimo galią, ty veleno galią, dar vadinamą talpos dydžiu, kuri yra variklio parašo parametras. Žmonės dažnai klausia, kokio dydžio yra variklis, paprastai turėdami omenyje ne variklio dydį, o vardinę galią. Tai yra svarbiausias variklio apkrovos rodiklis, taip pat parametrų reikalavimas, kurį reikia pateikti renkantis variklį.
Variklio galios teisingo pasirinkimo principas turėtų būti ekonomiškiausias ir pagrįstas variklio galios nustatymas, remiantis prielaida, kad variklis gali patenkinti mechaninės apkrovos reikalavimus. Pasirinkus per didelę galią, padidėja investicijos į įrangą, atsiranda atliekų, o variklio veikimas dažnai per mažas, efektyvumas ir kintamosios srovės variklio galios koeficientas yra mažas; Priešingai, jei galia parinkta per maža, variklis veiks perkrautas, todėl variklis sugenda anksčiau laiko.
Yra trys veiksniai, lemiantys pagrindinę variklio galią:
1) Variklio šilumos ir temperatūros kilimas, kuris yra svarbiausias veiksnys, lemiantis variklio galią; 2) Leisti trumpalaikį perkrovos pajėgumą; 3) Taip pat reikėtų atsižvelgti į asinchroninio voverės narvelio variklio paleidimo galimybes.
Visų pirma, konkreti gamybos technika apskaičiuoja ir parenka apkrovos galią pagal savo šildymo, temperatūros kilimo ir apkrovos reikalavimus, o variklis iš anksto parenka vardinę galią pagal apkrovos galią, darbo sistemos ir perkrovos reikalavimus. Iš anksto pasirinkus vardinę variklio galią, taip pat būtina patikrinti šildymą, perkrovos galią ir, jei reikia, paleidimo galią. Jei vienas iš jų nėra kvalifikuotas, variklį reikia pasirinkti iš naujo ir tada tikrinti, kol visi bus kvalifikuoti. Todėl darbo sistema taip pat yra vienas iš būtinų reikalavimų, jei reikalavimo nėra, nutylėjimas apdorojamas pagal įprastiausią S1 darbo sistemą; Variklis su perkrovos reikalavimu taip pat turi užtikrinti daugkartinę perkrovą ir atitinkamą veikimo laiką; Kai asinchroninis voverės narvelio variklis varo ventiliatorių ir kitą didelį inercijos momentą, taip pat būtina pateikti apkrovos inercijos momentą ir paleidimo pasipriešinimo momento kreivę, kad būtų galima patikrinti paleidimo galimybes.
Aukščiau nurodytas vardinės galios pasirinkimas atliekamas esant standartinei 40 laipsnių C aplinkos temperatūrai. Jei variklio aplinkos temperatūra pakeičiama, variklio vardinė galia turi būti pakoreguota. Remiantis teoriniais skaičiavimais ir praktika, kai aplinkos temperatūra skiriasi, variklio galią galima apytiksliai padidinti arba sumažinti pagal šią lentelę.
Todėl vietovėse, kuriose yra atšiaurus klimatas, taip pat reikia užtikrinti aplinkos temperatūrą, pavyzdžiui, Indijoje, kur aplinkos temperatūrą reikia tikrinti pagal 50 laipsnių C. Be to, didelis aukštis taip pat turės įtakos variklio galiai, tuo didesnis aukštyje, kuo didesnis variklio temperatūros kilimas, tuo mažesnė išėjimo galia. Dideliame aukštyje naudojamas variklis taip pat turi atsižvelgti į koronos reiškinio įtaką.
Dėl dabartinio elektros variklio galios diapazono rinkoje norėčiau pateikti įmonės veiklos lentelės duomenis.
Nuolatinės srovės variklis: ZD9350 (malūnas) 9350kW
Asinchroninis variklis: Voverės narvas YGF1120-4 (aukštakrosnės ventiliatorius) 28000 kW
Apvija YRKK1000-6 (žaliavos malūnas) 7400 kW
Sinchroninis variklis: TWS{0}} (aukštakrosnės ventiliatorius) 36000kW (bandymo blokas iki 40000kW)
Nominali įtampa
Variklio vardinė įtampa reiškia linijos įtampą vardiniu darbo režimu.
Variklio vardinės įtampos pasirinkimas priklauso nuo elektros energijos tiekimo įmonei įtampos ir variklio galios dydžio.
Kintamosios srovės variklio įtampos lygio pasirinkimas daugiausia priklauso nuo maitinimo įtampos lygio naudojimo vietoje. Paprastai žemos įtampos tinklas yra 380 V, taigi vardinė įtampa yra 380 V (Y arba △ jungtis), 220/380 V (△ / Y jungtis), 380/660 V (△ / Y jungtis). Žemos įtampos variklio galia padidėja iki tam tikro laipsnio (pvz., 300KW/380V), srovę riboja laido laikomoji galia, sunku padaryti didelę, arba kaina yra per didelė. Norint pasiekti didelę galią, reikia padidinti įtampą. Aukštos įtampos tinklo maitinimo įtampa paprastai yra 6000 V arba 10 000 V, o užsienyje taip pat yra 3300 V, 6600 V ir 11 000 V įtampos lygių. Aukštos įtampos variklio pranašumai yra didelė galia ir didelis atsparumas smūgiams; Trūkumas – didelė inercija, sunku užvesti ir stabdyti.
Vardinė nuolatinės srovės variklio įtampa taip pat turi būti suderinta su maitinimo įtampa. Paprastai 110 V, 220 V ir 440 V. Tarp jų 220 V yra įprastas įtampos lygis, o didelės galios variklį galima padidinti iki 600 ~ 1000 V. Kai kintamosios srovės maitinimas yra 380 V ir maitinimui naudojama trifazė tiltinio tiristoriaus lygintuvo grandinė, nuolatinės srovės variklio vardinė įtampa turi būti 440 V, o kai naudojamas trifazis pusiau bangos tiristoriaus lygintuvo maitinimo šaltinis, vardinė nuolatinės srovės variklio įtampa turi būti 220 V.
Įvertintas greitis
Variklio vardinis greitis reiškia greitį, esant vardiniam darbo režimui.
Variklis ir jo varoma darbo technika turi savo vardinį greitį. Renkantis variklio sūkius, reikia atkreipti dėmesį, kad sūkių skaičius neturėtų būti pasirinktas per mažas, nes kuo mažesnis vardinis variklio sūkių skaičius, tuo daugiau jo serijų, tuo didesnis tūris, tuo didesnė kaina; Tuo pačiu metu variklio greitis neturėtų būti pasirinktas per didelis, nes dėl to perdavimo mechanizmas bus per sudėtingas ir sunkiai prižiūrimas.
Be to, kai galia yra pastovi, variklio sukimo momentas yra atvirkščiai proporcingas greičiui. Įvertintas greitis
Variklio vardinis greitis reiškia greitį, esant vardiniam darbo režimui.
Variklis ir jo varoma darbo technika turi savo vardinį greitį. Renkantis variklio sūkius, reikia atkreipti dėmesį, kad sūkių skaičius neturėtų būti pasirinktas per mažas, nes kuo mažesnis vardinis variklio sūkių skaičius, tuo daugiau jo serijų, tuo didesnis tūris, tuo didesnė kaina; Tuo pačiu metu variklio greitis neturėtų būti pasirinktas per didelis, nes dėl to perdavimo mechanizmas bus per sudėtingas ir sunkiai prižiūrimas.
Be to, kai galia yra pastovi, variklio sukimo momentas yra atvirkščiai proporcingas greičiui.
Todėl, jei paleidimo ir stabdymo reikalavimai nėra dideli, galima atlikti išsamų palyginimą su keliais skirtingais vardiniais greičiais nuo pradinių investicijų į įrangą, grindų ploto ir priežiūros sąnaudų ir galiausiai nustatomas vardinis greitis. Tiems, kurie dažnai paleidžia, stabdo ir važiuoja atbuline eiga, tačiau perėjimo proceso trukmė turi mažai įtakos produktyvumui, be to, atsižvelgiant į pradines investicijas, greičio santykis ir variklio vardinis greitis daugiausia parenkami pagal minimalų. pereinamojo proceso kiekio praradimas. Pavyzdžiui, kėlimo mašina reikalauja dažno teigiamo ir neigiamo sukimosi, o sukimo momentas yra labai didelis, greitis yra labai mažas, variklis yra didelis ir brangus.
Kai variklio greitis didelis, būtina atsižvelgti ir į kritinį variklio greitį. Variklio rotorius veikimo metu vibruos, rotoriaus amplitudė didėja didėjant greičiui, o amplitudė pasiekia didžiausią vertę esant tam tikram greičiui (tai yra paprastai vadinamas rezonansu), o amplitudė palaipsniui mažėja didėjant. greičio viršijus šį greitį ir yra stabilus tam tikrame diapazone, didžiausias rotoriaus amplitudės greitis vadinamas kritiniu rotoriaus greičiu. Šis greitis yra lygus natūraliam rotoriaus dažniui. Kai greitis ir toliau didėja, amplitudė padidės, kai greitis bus artimas 2 kartus didesniam už natūralų dažnį, kai greitis lygus 2 kartus už natūralų dažnį, jis vadinamas antruoju kritiniu greičiu ir tt, yra trys ir keturi kritiniai greičiai. Jei rotorius veikia kritiniu greičiu, bus stipri vibracija, o veleno lenkimo laipsnis žymiai padidės, o ilgalaikis veikimas sukels rimtą veleno lenkimo deformaciją ar net lūžį. Pirmosios eilės kritinis variklio greitis paprastai yra didesnis nei 1500 aps./min., todėl įprastas mažo greičio variklis paprastai neatsižvelgia į kritinio greičio poveikį. Priešingai, 2-poliaus greitaeigio variklio vardinis greitis yra artimas 3000 aps./min., reikia atsižvelgti į poveikį ir ilgalaikį variklio naudojimą kritinio greičio diapazone išvengta.
Paprastai tariant, galima apytiksliai nustatyti važiavimo apkrovos tipą, vardinę galią, vardinę įtampą ir vardinį variklio greitį. Bet jei norite optimaliai atitikti apkrovos reikalavimus, šių pagrindinių parametrų toli gražu nepakanka. Taip pat turi būti nurodyti parametrai: dažnis, darbo sistema, perkrovos reikalavimai, izoliacijos lygis, apsaugos lygis, inercijos momentas, atsparumo apkrovai kreivė, įrengimo režimas, aplinkos temperatūra, aukštis virš jūros lygio, lauko reikalavimai ir kt., atsižvelgiant į konkrečią situaciją. .