a jó útmutató az elektromos motorok típusaihoz
Tartalomjegyzék
a különféle típusú villanymotorok ismerete soha nem jár előnyökkel, mivel a motorok széles körben elterjedtek a háztartási alkalmazásoktól az ipari alkalmazásokig. Ha otthon van légkondicionáló rendszere, vagy légkompresszort üzemeltet egy ipari üzemben, akkor elektromos motorokat használ. Ezért, ha ismeri a különböző típusú elektromos motorokat, jobban megértheti a saját rendszerét, és jobban ellenőrizheti annak működését.
itt, a Linquip-nél kényelmes platformot biztosítottunk az alkalmazáshoz szükséges elektromos motorok típusának megtalálásához. Emellett ebben a bejegyzésben különféle típusú elektromos motorokat próbálunk demisztizálni az Ön esetére. Szóval, maradj velünk!
Mik Azok Az Elektromos Motorok?
mielőtt megismerné a különféle típusú villanymotorokat, jobb, ha azzal a kérdéssel kezdjük, hogy “mi az elektromos motor”? Nos, a legrövidebb válasz az, hogy az elektromos motor vagy csak a motor egy elektromechanikus eszköz, amely elektromos energiát vesz fel, és mozgássá vagy mechanikai energiává alakítja.
ez a mozgás többnyire forgó formájú. Az elektromos áram áramlása mágneses mezőt indukál, és ami egy elektromos motorban történik, az az áram és a mágneses mező irányára merőleges forgási mozgást eredményez.
elektromos motorok alkalmazása
az elektromos motorok háztartási alkalmazásokhoz használhatók, például elektromos készülékekben, például légkondicionálókban, porszívókban, ventilátorokban, élelmiszer-feldolgozókban stb. amelyek mindegyike a maga módján használja ki az elektromos motorok forgási erejét, vagy akár olyan játékokban, mint a távoli vagy alkalmazásvezérelt játékautók vagy repülőgépmodellek.
Apropó elektromos modell járművek, a nagyobb bonyolultabb változatai elektromos motorok megtalálható tényleges méretű elektromos autók és repülőgépek (Nos, ezek a repülőgépek még vizsgálják, hogy kereskedelmi forgalomban kapható).
végül, de nem utolsósorban, az elektromos motorok bizonyos típusait széles körben használják ipari alkalmazásokhoz, például ipari gázkompresszorokhoz, szivattyúkhoz, emelőjárművekhez, keverőkhöz stb.
az elektromos Motor hatékonysága
az elektromos motorok osztályozásának módjai
a különféle típusú villanymotorok különféle módon osztályozhatók. Az osztályozás egyik módja a burkolatokon alapulna. Tiszta, száraz, beltéri alkalmazásokhoz alkalmas nyílt cseppálló (ODP) motorokkal rendelkezünk, amelyek továbbfejlesztett változata az időjárásálló motorok WP1 vagy WP2 ház konfigurációval. Mi is teljesen zárt Fan Cooled (TEFC), teljesen zárt Air Over (TEAO), teljesen zárt Forced szellőztetett (TEFV), és teljesen zárt nem szellőző (TENV) burkolat konfigurációk különböző típusú elektromos motorok. Vannak robbanásbiztos (Ex) motorok is, amelyeket olyan veszélyes területeken használnak, amelyek robbanásveszélyesek bizonyos robbanófolyadékok, por stb. a környéken.
ennek ellenére az elektromos motorokat általában az áramforrásuk alapján osztályozzák. Vannak váltakozó áramú vagy váltakozó áramú motorok, amelyekben az áram bizonyos frekvencián megváltoztatja az irányt. Vannak egyenáramú vagy egyenáramú motorok is, amelyeket könnyű sebességszabályozásuk miatt széles körben használnak kis léptékű alkalmazásokban.
a váltóáramú motorokat tovább osztályozzák egyfázisú és háromfázisú. Az egyfázisú motor körülbelül 3 KW teljesítményt képes elérni az egyfázisú tápegységből, ami a háztartási és kereskedelmi alkalmazásoknál érvényes. A háromfázisú motor viszont körülbelül 300 KW teljesítményt képes előállítani. Ezek a motorok tökéletes választás ipari alkalmazásokhoz.
váltóáramú motorok
mint korábban említettük, a váltóáramú motor az egyik olyan típusú elektromos motor, amely váltakozó irányú áramot használ. Ezek a motorok nem olyan könnyen vezérelhetők, mint az EGYENÁRAMÚAK; azonban egy kis teljesítménybüntetéssel változtatható frekvenciájú hajtású váltakozó áramú motorokat lehet használni a jobb sebességszabályozás érdekében.
két széles körben használt típusú váltóáramú motor és egy másik kevésbé gyakori típus létezik:
- indukciós (aszinkron) motorok
az indukciós vagy aszinkron motor olyan mechanizmus, amely soha nem működik szinkron sebességgel. Ez a motor az elektromos energiát mechanikai energiává alakítja az elektromágneses indukciós jelenségek felhasználásával. Az ilyen típusú villanymotorokban a mágneses mező forog az állórészekben, amelyek áramot indukálnak a rotorban, ami a motor forgását eredményezi. Mivel a forgórész forgását egy rajta kívüli mágneses mező indukálja, ezek a motorok külsőleg gerjesztettek. A rotor szerkezetén alapuló indukciós motoroknak két típusa van: mókus ketrec indukciós motorok és fázissebes indukciós motorok.
- szinkron motorok
ami a szinkron típusú elektromos motorokban történik, az a mágneses mező közvetlen alkalmazása a forgórész tekercseire, amelynek megvannak a maga hátrányai és előnyei. Az ilyen belső gerjesztésű motorok eltérő védelmi és vezérlési követelményeket igényelnek, mint az aszinkron motorok.
- Lineáris motorok
vannak olyan lineáris típusú villanymotorok is, amelyekben az állórész és a forgórész Nem hengerelt, ezért nyomaték helyett lineáris erőt termelnek. Ez a fajta motor gyakran megtalálható a tolóajtókban és a működtetőkben.
indukciós Motor
az indukciós motor az elektor motorok egyik típusa, amelyet valószínűleg a legszélesebb körben használnak ipari alkalmazásokhoz. Az állórész mágnesezett az elektromos hálózathoz való csatlakozása miatt, majd a mágneses mező feszültséget és így áramot indukál a rotor tekercseiben, majd a rotorban indukált áram újabb mágneses mezőt hoz létre, majd a két mágneses mező közötti kölcsönhatás a motor tengelyét meghajtó forgási erőt vagy nyomatékot eredményezi.
ezek a motorok nagyon egyszerű kialakításúak és robusztus felépítésűek, alacsony áron és könnyű karbantartással. Ők is jönnek a széles körű teljesítmény alapján, mint már említettük, a legszélesebb körben használt típusú elektromos motorok. Ennek ellenére a sebességszabályozás nem könnyű változó frekvenciájú hajtás nélkül, amely miatt a motor lemaradó teljesítménytényezővel működik.
az indukciós motor jön két különböző típusú mókus-ketrec rotor indukciós motor és a seb rotor indukciós motor, mint korábban említettük. Ezen motorok mindegyike lehet egyfázisú vagy háromfázisú is. Az egyfázisú indukciós motorok az iparban ritkábban használt indukciós motorok. Úgy tűnik, hogy a háromfázisú indukciós motor az elektromos motorok egyik típusa, amely az ipari indukciós motorok piaci részesedésének mintegy 70%-át tulajdonította magának.
a tekercselt rotormotornak vagy a csúszógyűrűs motornak több tekercselő fordulata van, ami azt jelenti, hogy nagyobb indukált feszültséggel rendelkezik és csökkenti az áramot, mint a mókusketreces indukciós motor. Több indítási nyomatékot is előállíthatnak. Másrészt a mókusketreces indukciós motorokhoz képest hozzáadott alkatrészszámuk miatt bonyolultabbak a gyártásuk, ami az egységköltséget, valamint a karbantartási költségeket jelentősen megnöveli.
- a mókusketreces rotor indukciós motor párhuzamosan elrendezett vezető rudakból áll, amelyek mindkét végén rövidzárlatos gyűrűkkel vannak rövidre zárva.
- az egyfázisú mókusketreces indukciós motorok egy állórész tekercseléssel rendelkeznek, és mindig van valami más eszköz, amely elindítja a motort. Tökéletesek olyan alkalmazásokhoz, amelyek csak néhány lóerőt igényelnek, például háztartási készülékekhez. Eddig ők voltak a legszélesebb körben használt háztartási gépek.
- a háromfázisú mókusketreces indukciós motorok képesek kezelni a nagy teljesítményigényeket; lóerejük nagyon kevéstől több száz lóerőig terjedhet. Ők is önindítóak. Az iparban használt háromfázisú indukciós motorok, például Szivattyúk, kompresszorok és ventilátorok csaknem 90%-a mókusketreces típusú.
- a seb rotor indukciós motor elosztott tekercseléssel rendelkezik, amely kétrétegű. A név oka az, hogy az ilyen típusú villanymotorok rotorja annyi pólusra van tekerve, mint az állórész. Magasabb költségeik miatt a tekercselt rotormotorokat olyan helyzetekben veszik figyelembe, amikor nagy indítási nyomatékra van szükség.
- az egyfázisú tekercselt rotormotorok meglehetősen nagyobb teljesítményre alkalmasak, mint a mókusketreces társaik. Nagyon kényelmesen indulhatnak, és nagyon jól tudnak gyorsulni. Néhány, a háztartási készülékeknél nagyobb gép felhasználhatja az ilyen típusú elektromos motorokat, például a gazdálkodásban, a kis légkompresszorokban, a bányászatban stb.
- a háromfázisú tekercselt rotormotorok az iparban látható háromfázisú indukciós motorok csak 10%-át veszik igénybe, de mókusketreces testvéreik jó tulajdonságokkal rendelkeznek.
lásd itt egy videót, hogyan működik az indukciós motor.
szinkron motorok
az indukciós motorokkal ellentétben a szinkron motorok alapvetően nem önindítóak, annak ellenére, hogy néhány önizgalmas konfiguráció megtalálható néhány kis méretű alkalmazásnál. A forgórész mágneses mezőjének előállítása az ilyen típusú elektromos motoroknál nem függ az áramtól, és a szinkron motor forgási sebessége a vonal frekvenciájához van kötve. Más szavakkal, a tengely forgása szinkron típusú villanymotorok esetén szinkronizált sebességgel történik a tápáram frekvenciájával.
ami érdekessé teszi őket a nagyobb energiaigényű ipari méreteknél, az a nagy hatékonyságuk, hogy a váltakozó áramot munkára fordítják, és képesek a teljesítménytényező korrekciójára. Ez azt jelenti, hogy egy egység teljesítménytényezőn működhetnek, amely a terhelés egyenlő valós erejét sugallja az áramkör látszólagos teljesítményével.
a szinkron váltóáramú motorok kétféle típusúak: nem gerjesztett és DC-gerjesztett. Az elektromos motorok nem gerjesztett szinkron típusait további három kategóriába sorolják: állandó mágnes, vonakodás, hiszterézis típusok.
nem gerjesztett szinkron motorok
a nem gerjesztett szinkron típusú elektromos motorok úgy vannak kialakítva, hogy rotorjuk különböző lépésekben kövesse a szinkronizált forgó mezőt, ami állandó mezőt eredményezne. Amikor a nem gerjesztett szinkron motorok forgórésze forog, kölcsönhatásba lép az állórésszel. Az állórész mező pólusai és a rotor közötti kölcsönhatás azt eredményezi, hogy a rotor elektromágneses lesz az északi és a déli pólussal. Az ilyen típusú villanymotorok rotorja nagy retentivitással rendelkezik, ami azt jelenti, hogy erősen képes megtartani vagy ellenállni a mágnesezésnek.
mint már említettük, háromféle nem gerjesztett szinkron motor létezik, nevezetesen az állandó mágnes, a reluktancia és a hiszterézis szinkron motorok. Beszéljük meg őket tovább a következőkben.
állandó mágnes
állandó mágneses szinkron típusú elektromos motorokban az acél rotor állandó mágneshez, például neodímium mágneshez van csatlakoztatva, amely biztosítja a folyamatos folyamatos mágneses teret. Ez úgy valósul meg, hogy a rotor kölcsönhatásba lép az állórész által előállított forgó mezővel, amelyhez a váltakozó áramellátás csatlakozik. A rotor állandó része az állórész forgó mezőjéhez van rögzítve, ami szinkron forgási sebességet indukál a rotor számára. Ez a kialakítás hasonló a kefe nélküli egyenáramú motorokhoz, amelyeket később tárgyalunk.
az ilyen típusú villanymotorok indításához változó frekvenciájú forrásra van szükség, mert ennek a kialakításnak a rotora állandó mágneses, állandó mágneses teret hoz létre. A fordulatszám-szabályozás közvetlen nyomatékszabályozással és mező-orientált vezérléssel történik.
Reluktancia
a reluktancia szinkron típusú villamos motorok rotorja, amelyeknek nincs tekercselése, ferromágneses anyagból készül, amelyen nem állandó mágneses pólusok indukálódnak. A név oka az, hogy nyomatékot generál mágneses vonakodás, azaz amely az anyag ellenállásának vagy ellenállásának mértéke mágneses fluxus.
a reluktancia szinkron motorok rotoroszlopainak száma megegyezik az állórész pólusainak számával. A pólusok száma mindig páros, általában négy vagy hat. A rotoroszlopok száma azonban kisebb, mint az állórészoszlopok száma, hogy megakadályozzák a nyomaték hullámzását. A nyomaték hullámzása a motor tengelye által termelt nyomaték időszakos növekedése és csökkenése, ami nem kedvező dolog.
mivel az állórész forgórésze feszültség alá kerül, a forgórészre nyomatékot fejtenek ki a mágneses vonakodás csökkentése irányában. Ez a nyomaték meghúzza a legközelebbi rotorhúzást úgy, hogy az az állórész mezőjéhez igazodjon kevésbé vonakodva. Ezért a forgás fenntartása érdekében az állórész pólusának folyamatosan el kell menekülnie a rotor pólusától azáltal, hogy a rotor pólusai előtt forog.
hiszterézis
hiszterézis szinkron motorok esetében, amikor az állórész mágneses tere forog, a rotor fordított mágneses teret tapasztal. Ennek a jelenségnek az az oka, hogy az ilyen típusú villanymotorok hengeres forgórésze nagy kényszerítő anyagból készül. Ez azt jelenti, hogy ha a rotort valamilyen irányba mágnesezik, akkor nem lehet könnyen megfordítani az irányát nagy fordított mágneses mező alkalmazása nélkül.
az állórész mágneses mezőjének forgása miatt a rotor minden kis térfogata által tapasztalt fordított mágneses mező a szinkron sebesség eléréséig folytatódik. Ez a hiszterézis szinkron motorok előnyéhez vezet, amelyek egyenletes nyomatékot képesek előállítani, amíg el nem érik a szinkron sebességet nyomaték hullámai nélkül. Egy másik pont az ilyen típusú motorokkal kapcsolatban az, hogy annak ellenére, hogy általában van valamilyen mókusketreces tekercselés a motor beindításához, de a motor önállóan indulhat, mivel a rotor mozgása csak az állórész és a rotor mágneses mezői közötti fáziskéséstől függ.
egyenáramú gerjesztésű szinkron motorok
az ilyen típusú villanymotorok forgórészét egy külső egyenáramú forrás segítségével gerjesztik, amely a forgórész mozgásba állításához szükséges mágneses fluxust hozza létre. Ezt meg lehet tenni akár külön egyenáramú forrással, akár közvetlenül a motor tengelyéhez csatlakoztatott forrással.
itt megnézheti a videót, hogy megnézze, hogyan működnek a szinkron motorok.
lineáris
a lineáris motorok az elektromos motorok egyik váltakozó áramú típusa, amely nyomaték helyett lineáris erőt termel. Ezek hasonlóak a már korábban tárgyaltakhoz, azzal a különbséggel, hogy rotorjaik és állórészeik ki vannak tekerve. Széles körben használják olyan alkalmazásokban, mint az elektromos vonatok, a tolóajtókban használt működtetők stb.
ez a videó megmutatja, hogyan működnek az ilyen motorok.
egyenáramú motorok
egyenáramú villanymotorok esetén az egyenáramú villamos energiát mechanikai energiává alakítják. Az egyenáramú motorok lehetnek öngerjesztettek vagy külön gerjesztettek. Az öngerjesztő egyenáramú motorok azonban valószínűleg érdekesebbek, ha felhasználhatja őket az alkalmazásához.
az egyenáramú motorok az alapján is osztályozhatók, hogy szálcsiszolt EGYENÁRAMÚAK (BDC) vagy kefe nélküli EGYENÁRAMÚAK (BLDC). A szálcsiszolt egyenáramú motorok olcsók és egyszerűen tervezhetők és gyárthatók; a BLDC motorok azonban összetettek és költségesek. Általában a kis és érzéketlen alkalmazások, például a készülékek, az autó elektromos ablakemelői és az ülések BDC motorokat használhatnak, míg az olyan alkalmazások, mint a HVAC és a hűtés, az autó elektromos motorjai és más hasonló ipari rendszerek működnének a BLDC-vel.
szálcsiszolt egyenáramú
a szálcsiszolt egyenáramú villanymotorok belsőleg kommutáltak, ami azt jelenti, hogy a nyomaték közvetlenül az állandó állandó mágnesek vagy elektromágnesek, valamint forgó elektromágnesek segítségével szolgáltatott EGYENÁRAMBÓL származik.
meglehetősen olcsóak és nagyon megbízhatóak. Könnyedén szabályozhatja sebességüket egy egyszerű Kétvezetékes rendszer segítségével, bár vannak olyan rögzített sebességű tervek, amelyeknél nincs sebességszabályozás.
a szálcsiszolt egyenáramú motorokban is találhat néhány hátrányt, például a kefék által előírt időszakos karbantartást, valamint az alacsony élettartamot olyan nagy igénybevételt igénylő munkákhoz, amelyeknél a nyomaték vagy a fordulatszám magas. Egy másik fontos kérdés a kefék miatt korlátozott sebességük és az elektromágneses interferencia (EMI) a kefe ívelésével.
sönt seb
a sönt tekercselt egyenáramú motorok tekercsei vagy tekercsei az armatúrával párhuzamosan vannak csatlakoztatva; innen ered az ilyen típusú villanymotorok neve. A tekercsek ezen konfigurációjában a szállított áram a sönt armatúra és a terepi tekercsek között oszlik meg. A sebességszabályozás nagyon egyszerű a sönt sebű BDC motorokkal.
amikor a terhelést a sönt sebű, szálcsiszolt egyenáramú motorokra alkalmazzák, a sebesség csökken, de a nettó feszültség ebben a helyzetben megnő. Amikor a hálózati feszültség növekszik, az armatúra áramerőssége növekszik, ami azt jelenti, hogy némi extra nyomaték keletkezik, amely kompenzálja a terhelés alkalmazása miatti sebességcsökkenést, így az ilyen típusú elektromos motorok állandó sebességű eszközök.
mindez azt jelenti, hogy valószínűleg érdemes megfontolni egy ilyen motort, ha alacsony indítónyomaték-követelmény, valamint jó fordulatszám-szabályozás lenne.
Soros feltekercselés
ha ahelyett, hogy az armatúra tekercseit és a terepi tekercseket sorba kapcsolná, nem párhuzamosan, akkor Soros feltekercselt, szálcsiszolt egyenáramú motort kap. Nyilvánvaló, hogy az áram mind a mezőben, mind az armatúra tekercsekben egyenlő lenne ehhez a kialakításhoz. Jelentős mennyiségű áramra lenne szükségük, de az általuk előállított nyomaték nagyon magas, különösen indításkor.
ez a kialakítás azonban nem olyan jó a sebességszabályozással. Ennek oka az, hogy a terhelés miatt megnövekedett feszültség ellenére a motor növeli az áram emelkedését, de a mágneses mező végül telített lesz, ami azt jelenti, hogy az armatúra és az állórész közötti fluxus nem fog elég gyorsan emelkedni, ami azt jelenti, hogy nem lesz elegendő nyomaték a sebesség visszaállításához.korábbi körülmények között.
azt mondhatja, hogy figyelembe veheti az elektromos motorok típusait, amikor nagy indítási nyomatékra van szüksége, de annyira nem törődik a sebességszabályozással.
összetett seb
mi lenne, ha olyan BDC-re lenne szüksége, amely mind nagy indítónyomatékkal, mind jó fordulatszám-szabályozással rendelkezik? Nos, erre is van megoldás: összetett sebcsiszolt egyenáramú motorok. Az összetett sebmotorok a sönt seb és a Soros sebű szálcsiszolt egyenáramú motorok “hibrid fajai”. Az ilyen típusú villanymotorokban van egy terepi tekercselés az armatúra tekercselésével, egy másik terepi tekercselő sönt pedig az armatúra tekercselésével.
van egy rövid shunt konfiguráció és egy hosszú konfiguráció összetett seb BDC motorok. Ha a sönt mező csak párhuzamos lenne az armatúrával, akkor rövid sönt konfiguráció lenne, de ha a sönt mező párhuzamos lenne az armatúra sorozatával és a Soros mezővel, akkor hosszú sönt összetett sebű BDF lenne.
a sönt mező polaritása megegyezhet a Soros mező polaritásával, ami kumulatív összetett seb BDC-t eredményez. Ez egy nagy indítónyomatékú és jó fordulatszám-szabályozású motor. A sönt mező polaritása is lehet a Soros mezővel szemben, ami differenciális összetett sebmotort eredményez.
állandó mágnes
egy állandó mágneses szálcsiszolt egyenáramú motorban az armatúrát állandó mágnesek veszik körül, amelyek az ilyen típusú elektromos motorok hengeres állórészének belső felületéhez vannak rögzítve. A mágnesek úgy vannak felszerelve, hogy a szomszédos mágnesek ellentétes pólusai az armatúra felé nézzenek. Az armatúra, amely áramvezető vezető, ezért mechanikus erőt tapasztalna rá az állandó mágnesek ezen elrendezésének mágneses mezőjéből, és az irányába forogna.
Szervomotorok
a szervomotorok valószínűleg nem tartoznak az elektromos motorok közé, és valószínűleg saját kategóriát képviselnek, de mivel a legegyszerűbb kicsik állandó mágneses BDC motorokat használnak zárt hurkú vezérlőrendszerrel együtt, úgy döntöttünk, hogy itt is megemlítjük őket. A szervomotorok olyan mechanikus eszközök vagy működtetők, amelyek nagyon hasznosak a pontos helyzetszabályozás, a sebességszabályozás vagy a gyorsulás vezérlése szempontjából. Ezek egy egyenáramú motorból, helyzetérzékelőből és egy vezérlőből állnak.
kefe nélküli egyenáramú
valószínűleg már észrevetted, hogy a kefe nélküli egyenáramú villanymotorok okai a kefék és a BDC motorok mechanikus kommutátorával való kölcsönhatásuk. Nos, a kefék kopnak, karbantartást és cserét igényelnek, és a kefék olyan szikrákat hoznak létre, amelyek veszélyesek olyan helyeken, ahol robbanás esélye van.
Brushless DC motorok ingázott elektronikusan így nekik egy hosszabb élettartam, jobb sebesség vs nyomaték jellemzői, nagy hatásfok, jobb dinamikus válasz és nagyobb sebesség változások, és zajmentes működését.
az ilyen típusú elektromos motorok mind változó terhelésű, mind rögzített terhelésű alkalmazásokhoz, valamint pozicionáló alkalmazásokhoz használhatók, és egyre népszerűbbek a piacon.
a kefés egyenáramú motorokat a kefe nélküli egyenáramú motorokkal és a köztük lévő kiválasztási kritériumokkal összehasonlító videót lásd itt.
következtetés
tehát ez az elektromos motorok típusairól szólt. Megpróbáltunk bemutatni egy egyszerű útmutatót az ilyen típusú motorokról. Jelenleg vannak különböző és rugalmas. A motor célja, amikor “mozgásvezérlésre van szükség”, ez a legjobb választás. A motornak támogatnia kell a rendszer használatát és általános működését. Itt van egy nagy esély, ha többet kell tudni az elektromos motorok típusairól, nyugodtan regisztráljon a Linquip oldalon. Szakértőink örömmel fogadják kérdéseiket, és lelkesen válaszolnak rájuk.