Różnica między różnymi typami silników

1. Różnice pomiędzy silnikami prądu stałego i prądu przemiennego

Schemat budowy silnika prądu stałego

Schemat budowy silnika prądu przemiennego

Silniki prądu stałego wykorzystują prąd stały jako źródło zasilania, podczas gdy silniki prądu przemiennego wykorzystują prąd przemienny jako źródło zasilania.

Strukturalnie zasada silników prądu stałego jest stosunkowo prosta, ale konstrukcja jest złożona i niełatwa w utrzymaniu. Zasada działania silników prądu przemiennego jest złożona, ale konstrukcja jest stosunkowo prosta i łatwiejsza w utrzymaniu niż silniki prądu stałego.

Pod względem ceny silniki prądu stałego o tej samej mocy są wyższe od silników prądu przemiennego. Uwzględniając urządzenie sterujące prędkością, cena prądu stałego jest wyższa niż cena prądu przemiennego. Oczywiście istnieją również duże różnice w strukturze i utrzymaniu.
Jeśli chodzi o wydajność, ponieważ prędkość silników prądu stałego jest stabilna, a kontrola prędkości jest precyzyjna, czego nie można osiągnąć w przypadku silników prądu przemiennego, zamiast silników prądu przemiennego należy stosować silniki prądu stałego przy rygorystycznych wymaganiach dotyczących prędkości.
Regulacja prędkości silników prądu przemiennego jest stosunkowo złożona, ale jest szeroko stosowana, ponieważ zakłady chemiczne wykorzystują energię prądu przemiennego.

2. Różnice pomiędzy silnikami synchronicznymi i asynchronicznymi

Jeżeli wirnik obraca się z tą samą prędkością co stojan, nazywa się to silnikiem synchronicznym. Jeśli nie są takie same, nazywa się to silnikiem asynchronicznym.

3. Różnica między silnikami zwykłymi i silnikami o zmiennej częstotliwości

Po pierwsze, zwykłe silniki nie mogą być stosowane jako silniki o zmiennej częstotliwości. Zwykłe silniki są projektowane na stałą częstotliwość i stałe napięcie i nie ma możliwości pełnego dostosowania ich do wymagań regulacji prędkości przetwornicy częstotliwości, dlatego nie można ich stosować jako silników o zmiennej częstotliwości.
Wpływ przetwornic częstotliwości na silniki dotyczy głównie sprawności i wzrostu temperatury silników.
Przetwornica częstotliwości może podczas pracy generować napięcie i prąd o różnym stopniu harmonicznych, dzięki czemu silnik będzie pracował pod napięciem i prądem niesinusoidalnym. Zawarte w nim harmoniczne wyższego rzędu spowodują wzrost utraty miedzi w stojanie silnika, utraty miedzi w wirniku, utraty żelaza i dodatkowych strat.
Najważniejszym z nich jest utrata miedzi w wirniku. Straty te spowodują, że silnik będzie generował dodatkowe ciepło, zmniejszy wydajność, zmniejszy moc wyjściową, a wzrost temperatury w zwykłych silnikach wzrośnie zazwyczaj o 10–20%.
Częstotliwość nośna przetwornicy częstotliwości mieści się w zakresie od kilku kiloherców do kilkunastu kiloherców, co sprawia, że ​​uzwojenie stojana silnika wytrzymuje bardzo dużą szybkość narastania napięcia, co jest równoznaczne z przyłożeniem do silnika bardzo stromego napięcia impulsowego, powodującego przerwanie międzyzwojowego izolacja silnika wytrzymuje bardziej rygorystyczny test.
Gdy zwykłe silniki będą zasilane przez przetwornice częstotliwości, wibracje i hałas powodowane przez czynniki elektromagnetyczne, mechaniczne, wentylacyjne i inne staną się bardziej skomplikowane.
Harmoniczne zawarte w zasilaczu o zmiennej częstotliwości zakłócają nieodłączne harmoniczne przestrzenne części elektromagnetycznej silnika, tworząc różne siły wzbudzenia elektromagnetycznego, zwiększając w ten sposób hałas.
Ze względu na szeroki zakres częstotliwości roboczej silnika i duży zakres zmian prędkości, częstotliwości różnych fal sił elektromagnetycznych są trudne do uniknięcia nieodłącznych częstotliwości drgań różnych części konstrukcyjnych silnika.
Gdy częstotliwość zasilania jest niska, straty spowodowane przez harmoniczne wyższego rzędu w zasilaczu są duże; po drugie, gdy prędkość silnika o zmiennej prędkości zmniejsza się, objętość powietrza chłodzącego zmniejsza się wprost proporcjonalnie do sześcianu prędkości, w wyniku czego ciepło silnika nie jest rozpraszane, wzrost temperatury gwałtownie wzrasta i jest trudny do osiągnięcia stały moment wyjściowy.

4. Różnica konstrukcyjna pomiędzy zwykłymi silnikami a silnikami o zmiennej częstotliwości

01. Wyższe wymagania dotyczące poziomu izolacji
Generalnie poziom izolacji silników o zmiennej częstotliwości wynosi F lub więcej. Należy wzmocnić izolację od ziemi oraz wytrzymałość izolacji zwojów drutu, a w szczególności rozważyć odporność izolacji na napięcie udarowe.
02. Wyższe wymagania dotyczące wibracji i hałasu dla silników o zmiennej częstotliwości
Silniki o zmiennej częstotliwości powinny w pełni uwzględniać sztywność elementów silnika i całości oraz starać się zwiększać swoją częstotliwość własną, aby uniknąć rezonansu z każdą falą siły.
03. Różne metody chłodzenia silników o zmiennej częstotliwości
W silnikach o zmiennej częstotliwości zazwyczaj stosuje się chłodzenie z wymuszoną wentylacją, co oznacza, że ​​główny wentylator chłodzący silnik napędzany jest przez niezależny silnik.
04. Wymagane są różne środki ochrony
W przypadku silników o zmiennej częstotliwości i mocy większej niż 160 kW należy zastosować środki izolacji łożysk. Zasadniczo łatwo jest wytworzyć asymetrię obwodu magnetycznego i prąd wału. Gdy prąd generowany przez inne elementy o wysokiej częstotliwości zostanie połączony, prąd na wale znacznie wzrośnie, co spowoduje uszkodzenie łożyska, dlatego zazwyczaj podejmuje się środki izolacyjne. W przypadku silników o stałej mocy i zmiennej częstotliwości, gdy prędkość obrotowa przekracza 3000/min, należy zastosować specjalny smar odporny na wysokie temperatury, aby skompensować wzrost temperatury łożyska.
05. Inny układ chłodzenia
Wentylator chłodzący silnik o zmiennej częstotliwości korzysta z niezależnego źródła zasilania, aby zapewnić ciągłą wydajność chłodzenia.

2.Podstawowa wiedza o silnikach

Wybór silnika
Podstawowe elementy wymagane do doboru silnika to:
Rodzaj napędzanego obciążenia, moc znamionowa, napięcie znamionowe, prędkość znamionowa i inne warunki.
Rodzaj obciążenia·Silnik prądu stałego·Silnik asynchroniczny·Silnik synchroniczny
W przypadku maszyn do produkcji ciągłej o stabilnym obciążeniu i bez specjalnych wymagań dotyczących rozruchu i hamowania należy preferować silniki synchroniczne z magnesami trwałymi lub zwykłe silniki asynchroniczne klatkowe, które są szeroko stosowane w maszynach, pompach wodnych, wentylatorach itp.
W przypadku maszyn produkcyjnych charakteryzujących się częstym uruchamianiem i hamowaniem oraz wymagających dużych momentów rozruchowych i hamowania, takich jak suwnice mostowe, wyciągi kopalniane, sprężarki powietrza, walcarki nieodwracalne itp., należy stosować silniki synchroniczne z magnesami trwałymi lub silniki asynchroniczne uzwojone.
W sytuacjach, w których nie ma wymagań dotyczących regulacji prędkości, gdy wymagana jest stała prędkość lub należy poprawić współczynnik mocy, należy zastosować silniki synchroniczne z magnesami trwałymi, takie jak pompy wodne o średniej i dużej wydajności, sprężarki powietrza, wciągniki, młyny itp.
W przypadku maszyn produkcyjnych, które wymagają zakresu regulacji prędkości większej niż 1:3 i wymagają ciągłej, stabilnej i płynnej regulacji prędkości, zaleca się stosowanie silników synchronicznych z magnesami trwałymi lub silników prądu stałego wzbudzonych oddzielnie lub silników asynchronicznych klatkowych z regulacją prędkości ze zmienną częstotliwością, takie jak duże precyzyjne obrabiarki, strugarki bramowe, walcarki, wciągniki itp.
Ogólnie rzecz biorąc, silnik można z grubsza określić, podając typ napędzanego obciążenia, moc znamionową, napięcie znamionowe i prędkość znamionową silnika.
Jeśli jednak wymagania dotyczące obciążenia mają zostać optymalnie spełnione, te podstawowe parametry są dalece niewystarczające.
Inne parametry, które należy podać, to: częstotliwość, system pracy, wymagania dotyczące przeciążenia, poziom izolacji, poziom ochrony, moment bezwładności, krzywa momentu obrotowego oporu obciążenia, metoda instalacji, temperatura otoczenia, wysokość nad poziomem morza, wymagania zewnętrzne itp. (podane zgodnie ze specyfikacją okoliczności)

3.Podstawowa wiedza o silnikach

Kroki wyboru silnika
Gdy silnik pracuje lub ulega awarii, można zastosować cztery metody patrzenia, słuchania, wąchania i dotykania, aby zapobiec usterce i na czas ją wyeliminować, aby zapewnić bezpieczną pracę silnika.
1. Spójrz
Należy zwrócić uwagę, czy podczas pracy silnika nie występują nieprawidłowości, które objawiają się głównie w następujących sytuacjach.
1. Gdy uzwojenie stojana jest zwarte, z silnika może wydobywać się dym.
2. Gdy silnik jest poważnie przeciążony lub pracuje z utratą fazy, prędkość spadnie i będzie słychać cięższe „brzęczenie”.
3. Kiedy silnik pracuje normalnie, ale nagle się zatrzymuje, z luźnego połączenia wydobywają się iskry; bezpiecznik jest przepalony lub jakaś część jest zablokowana.
4. Jeśli silnik wibruje gwałtownie, przyczyną może być zablokowana przekładnia lub silnik nie jest dobrze zamocowany, poluzowane śruby łapy itp.
5. Jeżeli na stykach i połączeniach wewnątrz silnika występują odbarwienia, ślady przypaleń i zadymienia, oznacza to, że mogło dojść do lokalnego przegrzania, słabego styku na połączeniu przewodów lub spalonego uzwojenia itp.
2. Słuchaj
Gdy silnik pracuje normalnie, powinien wydawać jednolity i lżejszy „brzęczący” dźwięk, bez hałasu i specjalnych dźwięków.
Jeśli hałas jest zbyt głośny, włączając hałas elektromagnetyczny, hałas łożysk, hałas wentylacji, hałas tarcia mechanicznego itp., może to być zjawisko poprzedzające lub usterkę.
1. W przypadku hałasu elektromagnetycznego, jeśli silnik wydaje wysoki, niski i ciężki dźwięk, przyczyny mogą być następujące:
(1) Szczelina powietrzna między stojanem a wirnikiem jest nierówna. W tym momencie dźwięk jest wysoki i niski, a odstęp między dźwiękami wysokimi i niskimi pozostaje niezmieniony. Jest to spowodowane zużyciem łożysk, które powoduje, że stojan i wirnik nie są współosiowe.
(2) Prąd trójfazowy jest niezrównoważony. Jest to spowodowane nieprawidłowym uziemieniem, zwarciem lub słabym stykiem uzwojenia trójfazowego. Jeśli dźwięk jest bardzo głuchy, oznacza to, że silnik jest poważnie przeciążony lub pracuje z brakiem fazy.
(3) Żelazny rdzeń jest luźny. Podczas pracy silnika wibracje powodują poluzowanie się śrub mocujących żelazny rdzeń, co powoduje poluzowanie się blachy ze stali krzemowej z żelaznym rdzeniem i hałas.
2. Jeśli chodzi o hałas łożysk, należy go często monitorować podczas pracy silnika. Metoda monitorowania jest następująca: przyłóż jeden koniec śrubokręta do części montażowej łożyska, a drugi koniec blisko ucha, aż usłyszysz dźwięk pracy łożyska. Jeśli łożysko działa normalnie, dźwięk jest ciągłym i delikatnym „szeleszczącym” dźwiękiem, bez jakichkolwiek wahań lub odgłosów tarcia metalu.
Jeżeli pojawiają się następujące dźwięki, jest to zjawisko nienormalne:
(1) Podczas pracy łożyska słychać „piszczenie”. Jest to odgłos tarcia metalu, który zazwyczaj jest spowodowany brakiem oleju w łożysku. Łożysko należy zdemontować i dodać odpowiednią ilość smaru.
(2) Jeśli słychać „ćwierkanie”, jest to dźwięk wydawany podczas obrotu piłki. Zwykle jest to spowodowane wysychaniem smaru lub brakiem oleju. Można dodać odpowiednią ilość smaru.
(3) Jeżeli pojawia się dźwięk „klikania” lub „pisania”, jest to dźwięk powstający w wyniku nieregularnego ruchu kulki w łożysku. Jest to spowodowane uszkodzeniem kulki w łożysku lub długotrwałym nieużytkowaniem silnika, co skutkuje wysychaniem smaru.
3. Jeżeli mechanizm przekładniowy i mechanizm napędzany wydają dźwięk ciągły zamiast dźwięku zmiennego, można z nim postępować zgodnie z poniższymi sytuacjami.
(1) Okresowy dźwięk „trzasku” jest spowodowany nierównym połączeniem paska.
(2) Okresowy dźwięk „dong-dong” jest spowodowany luzem pomiędzy sprzęgłem lub kołem pasowym a wałem, a także zużyciem wpustu lub rowka wpustowego.
(3) Nierówny dźwięk kolizji jest powodowany przez zderzenie łopatek z osłoną wentylatora.

3. Zapach
Awarie można również oceniać i zapobiegać im poprzez wąchanie silnika.
Otwórz skrzynkę przyłączeniową i powąchaj ją, aby sprawdzić, czy czuć zapach spalenizny. Jeśli zostanie wykryty specjalny zapach farby, oznacza to, że temperatura wewnętrzna silnika jest zbyt wysoka; w przypadku silnego zapachu spalenizny lub spalenizny może to oznaczać pęknięcie siatki konserwacyjnej warstwy izolacyjnej lub spalone uzwojenie.
Jeżeli nie ma zapachu, należy za pomocą megaomomierza zmierzyć rezystancję izolacji pomiędzy uzwojeniem a obudową. Jeśli jest mniejsza niż 0,5 megaoma, należy ją wysuszyć. Jeśli rezystancja wynosi zero, oznacza to, że jest uszkodzony.
4. Dotknij
Dotknięcie temperatury niektórych części silnika może również określić przyczynę usterki.
Aby zapewnić bezpieczeństwo, wierzchem dłoni dotykaj obudowy silnika i otaczających go części łożyska.
Jeśli temperatura jest nienormalna, przyczyny mogą być następujące:
1. Słaba wentylacja. Na przykład upadek wentylatora, zablokowanie kanału wentylacyjnego itp.
2. Przeciążenie. Prąd jest zbyt duży i uzwojenie stojana jest przegrzane.
3. Zwoje uzwojenia stojana są zwarte lub prąd trójfazowy jest niezrównoważony.
4. Częste uruchamianie lub hamowanie.
5. Jeżeli temperatura wokół łożyska jest zbyt wysoka, przyczyną może być uszkodzenie łożyska lub brak oleju.

Regulacja temperatury łożysk silnika, przyczyny i leczenie nieprawidłowości

Przepisy stanowią, że maksymalna temperatura łożysk tocznych nie powinna przekraczać 95℃, a maksymalna temperatura łożysk ślizgowych nie powinna przekraczać 80℃. Wzrost temperatury nie powinien przekraczać 55 ℃ (wzrost temperatury to temperatura łożyska pomniejszona o temperaturę otoczenia podczas testu).

Przyczyny i sposoby leczenia nadmiernego wzrostu temperatury łożysk:

(1) Przyczyna: Wał jest wygięty, a linia środkowa nie jest dokładna. Leczenie: Znajdź ponownie ośrodek.
(2) Przyczyna: Śruby fundamentowe są poluzowane. Obróbka: Dokręcić śruby fundamentowe.

(3) Przyczyna: Smar nie jest czysty. Leczenie: Wymienić smar.

(4) Przyczyna: Smar był używany zbyt długo i nie został wymieniony. Leczenie: Oczyścić łożyska i wymienić smar.
(5) Przyczyna: Kulka lub rolka w łożysku jest uszkodzona. Leczenie: Wymień łożysko na nowe.

Anhui Mingteng Maszyny z magnesami trwałymi i sprzęt elektryczny Co., Ltd.(https://www.mingtengmotor.com/) przeżyła 17 lat szybkiego rozwoju. Firma opracowała i wyprodukowała ponad 2000 silników z magnesami trwałymi w wersjach konwencjonalnych, o zmiennej częstotliwości, w wykonaniu przeciwwybuchowym, w wykonaniu przeciwwybuchowym o zmiennej częstotliwości, z napędem bezpośrednim i z napędem bezpośrednim w wykonaniu przeciwwybuchowym. Silniki z powodzeniem współpracują z wentylatorami, pompami wodnymi, przenośnikami taśmowymi, młynami kulowymi, mieszalnikami, kruszarkami, zgarniakami, pompami olejowymi, przędzarkami i innymi obciążeniami w różnych dziedzinach, takich jak górnictwo, hutnictwo i elektryczność, uzyskując dobre efekty w zakresie oszczędności energii i zdobywając szerokie uznanie.

Prawa autorskie: ten artykuł jest przedrukiem oryginalnego linku:

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

Artykuł ten nie reprezentuje poglądów naszej firmy. Jeśli masz inne zdanie lub poglądy, popraw nas!