Różnica między różnymi typami silników

1. Różnice między silnikami prądu stałego i przemiennego

Schemat budowy silnika prądu stałego

Schemat budowy silnika prądu przemiennego

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

Strukturalnie zasada działania silników prądu stałego jest stosunkowo prosta, ale struktura jest złożona i niełatwa do utrzymania. Zasada działania silników prądu przemiennego jest złożona, ale struktura jest stosunkowo prosta i łatwiejsza do utrzymania niż silniki prądu stałego.

Jeśli chodzi o cenę, silniki DC o tej samej mocy są droższe od silników AC. Wliczając urządzenie do regulacji prędkości, cena DC jest wyższa od ceny AC. Oczywiście, istnieją również duże różnice w strukturze i konserwacji.
Biorąc pod uwagę wydajność, ponieważ prędkość silników prądu stałego jest stabilna, a regulacja prędkości precyzyjna, czego nie można osiągnąć w przypadku silników prądu przemiennego, zamiast silników prądu przemiennego należy stosować silniki prądu stałego, które spełniają rygorystyczne wymagania dotyczące prędkości.
Regulacja prędkości silników prądu przemiennego jest stosunkowo skomplikowana, jest jednak powszechnie stosowana, ponieważ zakłady chemiczne wykorzystują prąd przemienny.

2. Różnice między silnikami synchronicznymi i asynchronicznymi

Jeśli 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 o zmiennej częstotliwości

Przede wszystkim, zwykłych silników nie można używać jako silników o zmiennej częstotliwości. Zwykłe silniki są projektowane zgodnie ze stałą częstotliwością i stałym napięciem, a ich pełne dostosowanie do wymagań regulacji prędkości za pomocą przetwornicy częstotliwości jest niemożliwe, więc nie można ich używać jako silników o zmiennej częstotliwości.
Wpływ przetwornic częstotliwości na silniki polega głównie na zwiększeniu ich sprawności i zwiększeniu temperatury.
Przetwornica częstotliwości może generować różne stopnie napięcia i prądu harmonicznego podczas pracy, dzięki czemu silnik pracuje pod napięciem i prądem niesinusoidalnym. Wyższe harmoniczne w niej powodują wzrost strat miedzi w stojanie silnika, strat miedzi w wirniku, strat żelaza i dodatkowych strat.
Najważniejszą z nich jest strata miedzi w wirniku. Straty te spowodują, że silnik będzie generował dodatkowe ciepło, zmniejszy wydajność, zmniejszy moc wyjściową, a wzrost temperatury zwykłych silników wzrośnie zazwyczaj o 10%-20%.
Częstotliwość nośna przetwornicy częstotliwości mieści się w zakresie od kilku kiloherców do ponad dziesięciu kiloherców, co powoduje, że uzwojenie stojana silnika wytrzymuje bardzo dużą szybkość wzrostu napięcia, co jest równoważne przyłożeniu do silnika bardzo stromego napięcia impulsowego, co sprawia, że ​​izolacja międzyzwojowa silnika wytrzymuje trudniejszą próbę.
Gdy zwykłe silniki są zasilane przez przetwornice częstotliwości, drgania i hałas powodowane przez czynniki elektromagnetyczne, mechaniczne, wentylacyjne i inne staną się bardziej skomplikowane.
Harmoniczne zawarte w zasilaczu o zmiennej częstotliwości zakłócają wewnętrzne harmoniczne przestrzenne części elektromagnetycznej silnika, powodując powstawanie różnych sił wzbudzenia elektromagnetycznego, co zwiększa hałas.
Ze względu na szeroki zakres częstotliwości roboczej silnika i duży zakres zmian prędkości, częstotliwości różnych fal sił elektromagnetycznych są trudne do uniknięcia w przypadku częstotliwości drgań własnych różnych części konstrukcyjnych silnika.
Gdy częstotliwość zasilania jest niska, straty spowodowane wyższymi harmonicznymi w zasilaniu są duże; po drugie, gdy prędkość silnika o zmiennej prędkości zostaje zmniejszona, objętość powietrza chłodzącego zmniejsza się wprost proporcjonalnie do sześcianu prędkości, co powoduje, że ciepło silnika nie jest rozpraszane, wzrost temperatury gwałtownie wzrasta i trudno jest uzyskać stały moment obrotowy.

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

01. Wymagania wyższego poziomu izolacji
Ogólnie rzecz biorąc, poziom izolacji silników o zmiennej częstotliwości wynosi F lub wyższy. Izolacja do ziemi i wytrzymałość izolacji zwojów przewodu powinny zostać wzmocnione, a w szczególności należy wziąć pod uwagę zdolność izolacji do wytrzymywania napięcia impulsowego.
02. Wyższe wymagania dotyczące drgań i hałasu dla silników o zmiennej częstotliwości
Silniki o zmiennej częstotliwości muszą uwzględniać sztywność podzespołów silnika i całości, a także starać się zwiększać ich częstotliwość własną, aby uniknąć rezonansu z każdą falą sił.
03. Różne metody chłodzenia silników o zmiennej częstotliwości
Silniki o zmiennej częstotliwości zazwyczaj wykorzystują chłodzenie wymuszone, co oznacza, że ​​główny wentylator chłodzący silnik jest napędzany przez niezależny silnik.
04. Wymagane są różne środki ochrony
Środki izolacji łożysk powinny być stosowane w przypadku silników o zmiennej częstotliwości o mocy powyżej 160 kW. Łatwo jest wytworzyć asymetrię obwodu magnetycznego i prąd wału. Gdy prąd generowany przez inne komponenty o wysokiej częstotliwości jest łączony, prąd wału znacznie wzrasta, co powoduje uszkodzenie łożyska, dlatego zazwyczaj stosuje się środki izolacji. W przypadku silników o stałej mocy i zmiennej częstotliwości, gdy prędkość przekracza 3000/min, należy użyć specjalnego smaru odpornego na wysokie temperatury, aby skompensować wzrost temperatury łożyska.
05. Inny układ chłodzenia
Wentylator chłodzący silnik o zmiennej częstotliwości korzysta z niezależnego źródła zasilania w celu zapewnienia ciągłej wydajności chłodzenia.

2.Podstawowa wiedza o silnikach

Wybór silnika
Podstawowe treści wymagane przy doborze silnika to:
Rodzaj napędzanego obciążenia, moc znamionowa, napięcie znamionowe, prędkość znamionowa i inne warunki.
Typ obciążenia · Silnik prądu stałego · Silnik asynchroniczny · Silnik synchroniczny
W przypadku maszyn o ciągłej produkcji ze stabilnym obciążeniem i bez specjalnych wymagań dotyczących rozruchu i hamowania należy preferować silniki synchroniczne z magnesami trwałymi lub zwykłe silniki asynchroniczne klatkowe, które są powszechnie stosowane w maszynach, pompach wodnych, wentylatorach itp.
W przypadku maszyn produkcyjnych wymagających częstego rozruchu i hamowania, a także dużego momentu rozruchowego i hamowania, takich jak suwnice pomostowe, wyciągi górnicze, sprężarki powietrza, walcarki nieodwracalne itp., należy stosować silniki synchroniczne z magnesami trwałymi lub silniki asynchroniczne uzwojone.
W sytuacjach, w których nie ma potrzeby regulacji prędkości, a wymagana jest stała prędkość lub należy poprawić współczynnik mocy, należy stosować silniki synchroniczne z magnesami trwałymi, np. w pompach wodnych o średniej i dużej wydajności, sprężarkach powietrza, wciągnikach, młynach itp.
W przypadku maszyn produkcyjnych wymagających zakresu regulacji prędkości większego niż 1:3 i ciągłej, stabilnej i płynnej regulacji prędkości, zaleca się stosowanie silników synchronicznych z magnesami trwałymi lub silników prądu stałego wzbudzanych obco lub silników asynchronicznych klatkowych z regulacją prędkości za pomocą zmiennej częstotliwości, takich jak duże precyzyjne obrabiarki, strugarki bramowe, walcarki, wciągniki itp.
Mówiąc ogólnie, typ silnika można w przybliżeniu określić, podając rodzaj napędzanego obciążenia, moc znamionową, napięcie znamionowe i prędkość znamionową silnika.
Jednakże, aby wymagania dotyczące obciążenia mogły być optymalnie spełnione, te podstawowe parametry są dalece niewystarczające.
Inne parametry, które należy podać, to m.in.: częstotliwość, układ roboczy, wymagania dotyczące przeciążenia, poziom izolacji, poziom ochrony, moment bezwładności, krzywa momentu obrotowego rezystancji obciążenia, metoda instalacji, temperatura otoczenia, wysokość, wymagania dotyczące warunków zewnętrznych itp. (podawane zgodnie ze szczególnymi okolicznościami).

3.Podstawowa wiedza o silnikach

Kroki wyboru silnika
Gdy silnik pracuje lub ulegnie awarii, można zastosować cztery metody: patrzenia, słuchania, wąchania i dotykania, aby zapobiec usterce lub usunąć ją na czas, zapewniając bezpieczną pracę silnika.
1. Spójrz
Obserwuj, czy podczas pracy silnika nie występują żadne nieprawidłowości, które objawiają się głównie w następujących sytuacjach.
1. W przypadku zwarcia uzwojenia stojana, z silnika może wydobywać się dym.
2. Gdy silnik jest poważnie przeciążony lub pracuje w zaniku fazy, prędkość spada, a dźwięk jest głośniejszy i „brzęczący”.
3. Gdy silnik pracuje normalnie, ale nagle się zatrzymuje, można zauważyć iskrzenie z luźnego połączenia; bezpiecznik jest przepalony lub jakaś część jest zablokowana.
4. Jeżeli silnik mocno wibruje, przyczyną może być zacięcie się urządzenia przekładniowego, nieprawidłowe zamocowanie silnika, poluzowane śruby nóżek itp.
5. Jeśli na punktach styku i połączeniach wewnątrz silnika widoczne są przebarwienia, ślady przypalenia i zadymienia, może to oznaczać, że doszło do lokalnego przegrzania, słabego styku na połączeniu przewodnika lub spalenia uzwojenia itp.
2. Słuchaj
Podczas normalnej pracy silnika powinien on wydawać jednolity i lżejszy „brzęczący” dźwięk, bez hałasu i szczególnych dźwięków.
Jeśli hałas jest zbyt głośny, w tym hałas elektromagnetyczny, hałas łożysk, hałas wentylacji, hałas tarcia mechanicznego itp., może to być zjawisko poprzedzające lub będące przyczyną usterki.
1. W przypadku szumu elektromagnetycznego, jeżeli 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 wysokimi i niskimi dźwiękami pozostaje niezmieniony. Jest to spowodowane zużyciem łożyska, które sprawia, że ​​stojan i wirnik nie są koncentryczne.
(2) Prąd trójfazowy jest niezrównoważony. Jest to spowodowane nieprawidłowym uziemieniem uzwojenia trójfazowego, jego zwarciem lub słabym stykiem. Jeśli dźwięk jest bardzo stłumiony, oznacza to, że silnik jest poważnie przeciążony lub pracuje w sposób z brakiem fazy.
(3) Rdzeń żelazny jest luźny. Podczas pracy silnika wibracje powodują poluzowanie śrub mocujących rdzeń żelazny, co powoduje poluzowanie się blachy krzemowej rdzenia żelaznego i hałas.
2. W przypadku hałasu łożyska należy go często monitorować podczas pracy silnika. Metoda monitorowania jest następująca: przyłóż jeden koniec śrubokręta do części montażowej łożyska, a drugi koniec do ucha, a usłyszysz dźwięk pracy łożyska. Jeśli łożysko pracuje normalnie, dźwięk jest ciągłym i delikatnym „szelestem”, bez żadnych wahań lub dźwięków tarcia metalu.
Jeżeli występują poniższe dźwięki, jest to zjawisko nieprawidłowe:
(1) Podczas pracy łożyska słychać „piszczący” dźwięk. Jest to dźwięk tarcia metalu, który jest zazwyczaj spowodowany brakiem oleju w łożysku. Łożysko należy zdemontować i dodać odpowiednią ilość smaru.
(2) Jeśli występuje dźwięk „ćwierkania”, jest to dźwięk wydawany podczas obracania się kuli. Jest on zazwyczaj spowodowany wysychaniem smaru lub brakiem oleju. Można dodać odpowiednią ilość smaru.
(3) Jeśli występuje dźwięk „klikania” lub „pisku”, jest to dźwięk wytwarzany przez nieregularny ruch kulki w łożysku. Jest to spowodowane uszkodzeniem kulki w łożysku lub długotrwałym nieużywaniem silnika, co powoduje wysychanie smaru.
3. Jeżeli mechanizm przekładniowy i mechanizm napędzany wydają dźwięk ciągły, a nie falujący, można sobie z nim poradzić w następujący sposób.
(1) Okresowy dźwięk „pykania” jest spowodowany nierównym połączeniem paska.
(2) Okresowy dźwięk „dong dong” jest spowodowany luzem pomiędzy sprzęgłem lub kołem pasowym a wałem, a także zużyciem klina lub rowka klinowego.
(3) Nierównomierny dźwięk zderzenia powstaje na skutek zderzenia łopatek z pokrywą wentylatora.

3. Zapach
Awarie można również ocenić i zapobiec im poprzez zapach silnika.
Otwórz skrzynkę przyłączeniową i powąchaj ją, aby sprawdzić, czy jest wyczuwalny zapach spalenizny. Jeśli wyczuwalny jest specyficzny zapach farby, oznacza to, że wewnętrzna temperatura silnika jest zbyt wysoka; jeśli wyczuwalny jest silny zapach spalenizny lub zapach spalenizny, może to oznaczać, że siatka konserwacyjna warstwy izolacyjnej jest uszkodzona lub uzwojenie zostało spalone.
Jeśli nie ma zapachu, należy użyć megaomomierza do pomiaru rezystancji izolacji między uzwojeniem a obudową. Jeśli jest ona mniejsza niż 0,5 megaoma, należy ją osuszyć. Jeśli rezystancja wynosi zero, oznacza to, że jest uszkodzona.
4. Dotyk
Dotknięcie temperatury niektórych części silnika może również pomóc w ustaleniu przyczyny usterki.
Aby zapewnić bezpieczeństwo, należy dotykać obudowy silnika i otaczających ją części łożyska wierzchem dłoni.
Jeśli temperatura jest nieprawidłowa, przyczyny mogą być następujące:
1. Słaba wentylacja. Na przykład spadający wentylator, zablokowany kanał wentylacyjny itp.
2. Przeciążenie. Prąd jest zbyt duży i uzwojenie stojana jest przegrzane.
3. Zwoje uzwojenia stojana są zwarte lub prąd trójfazowy jest niesymetryczny.
4. Częste ruszanie i hamowanie.
5. Jeśli temperatura wokół łożyska jest zbyt wysoka, może to być spowodowane uszkodzeniem łożyska lub brakiem oleju.

Regulacja temperatury łożysk silnika, przyczyny i leczenie nieprawidłowości

Przepisy stanowią, że maksymalna temperatura łożysk tocznych nie może przekroczyć 95℃, a maksymalna temperatura łożysk ślizgowych nie może przekroczyć 80℃. A wzrost temperatury nie może przekroczyć 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: Ponownie znajdź środek.
(2) Przyczyna: Śruby fundamentowe są luźne. Leczenie: Dokręcić śruby fundamentowe.

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

(4) Przyczyna: Smar był używany zbyt długo i nie został wymieniony. Leczenie: Wyczyść łożyska i wymień smar.
(5) Przyczyna: Uszkodzona kulka lub wałek w łożysku. Leczenie: Wymień łożysko na nowe.

Anhui Mingteng Permanent-Magnetic Machinery & Electrical Equipment Co., Ltd.(https://www.mingtengmotor.com/) doświadczyła 17 lat szybkiego rozwoju. Firma opracowała i wyprodukowała ponad 2000 silników z magnesami trwałymi w seriach konwencjonalnych, o zmiennej częstotliwości, przeciwwybuchowych, przeciwwybuchowych o zmiennej częstotliwości, z napędem bezpośrednim i przeciwwybuchowych z napędem bezpośrednim. Silniki te były z powodzeniem stosowane w wentylatorach, pompach wodnych, przenośnikach taśmowych, młynach kulowych, mikserach, kruszarkach, skrobakach, pompach olejowych, maszynach przędzalniczych i innych obciążeniach w różnych dziedzinach, takich jak górnictwo, stal i elektryczność, osiągając dobre efekty oszczędzania energii i zyskując szerokie uznanie.

Prawa autorskie: Niniejszy artykuł jest przedrukiem oryginalnego linku:

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

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