Регулирование скорости вращения асинхронного двигателя: works.doklad.ru — Учебные материалы

Содержание

Регулирование скорости вращения и реверсирование асинхронных электродвигателей

Категория:

   Электрооборудование строительных машин

Публикация:

   Регулирование скорости вращения и реверсирование асинхронных электродвигателей

Читать далее:



Регулирование скорости вращения и реверсирование асинхронных электродвигателей

Из этого уравнения следует, что скорость вращения можно регулировать путем:
а) изменения скольжения s;
б) изменения числа пар полюсов статорной обмотки р;
в) изменения частоты тока питающей сети f.

Регулирование скорости путем изменения скольжения.

Наиболее простым и распространенным способом регулирования скорости двигателей с контакными кольцами является введение в цепь ротора дополнительного сопротивления. В результате этого изменяется величина скольжения и, следовательно .изменяется и скорость. Величина максимального момента ММакс остается постоянной, а величина соответствующего ему скольжения и наклон характеристики меняются. Таким образом, скорость можно регулировать только вниз от номинальной скорости с диапазоном (2—3) : 1. Плавность регулирования скорости зависит от числа ступеней включаемого сопротивления. Регулировочные сопротивления должны быть рассчитаны на длительную нагрузку током.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Регулируя скорость таким образом, следует иметь в виду, что при мощности, уменьшающейся пропорционально скорости вращения, работа допускается в течение коротких отрезков времени (не свыше 0,5 ч) с интервалами, превышающими длительность рабочего периода в 3—4 раза. Длительная работа двигателя на пониженной скорости допустима только при соответствующем снижении момента вращения.

Регулирование скорости с помощью добавочного сопротивления в цепи ротора имеет недостатки: при нем неизбежны значительные потери энергии и снижение жесткости механической характеристики. Кроме того, оно приводит к неустойчивой работе электродвигателя на малых оборотах; в этом случае приходится включать большие сопротивления, что увеличивает крутизну характеристик и влечет за собой колебания скорости вращения при небольших изменениях момента сопротивления нагрузки. Вместе с тем данный способ регулирования скорости находит сравнительно широкое применение для электропривода механизмов с повторно-кратковременным режимом работы, как, например, в крановых установках, а также в приводах с вентиляторным моментом.

Искусственные механические характеристики при различных сопротивлениях в цепи ротора были приведены на рис. 25.

Регулирование скорости вращения двигателя изменением числа пар полюсов. Переключая обмотки статора на различные соединения, дающие разное число пар полюсов, можно изменять ступенями скорость вращения двигателя. Такое регулирование скорости экономично и дает механические характеристики, обладающие большой жесткостью, вследствие чего двигатели с изменением числа полюсов — многоскоростные — находят широкое применение в приводных, не требующих плавного регулирования скорости. Переключение числа пар полюсов достигается изменением схемы соединений статорной обмотки. Чтобы не производить переключений в роторной обмотке, двигатели с переключением полюсов выполняются с короткозамкнутым ротором. Промышленность выпускает двух-, трех- и четырехскоростные двигатели с короткозамкнутым ротором.

При выборе многоскоростного двигателя следует обращать внимание на характер изменения номинального момента и номинальной мощности при переходе от одной скорости к другой.

Для четырехскоростных двигателей можно получать следующие синхронные скорости вращения в об/мин: 3000/1500/1000/500; 3000/1500/750/375; 1500/1000/750/500; 1000/750/500/375. Диапазон регулирования скорости достигает (6: 1) — (8: 1). На рис. 29 приведены механические характеристики двухскоростных асинхронных двигателей. При переходе с высшей скорости вращения на низшую двигатель переходит в генераторный режим с отдачей энергии в сеть.

Регулирование скорости изменением частоты питающего тока. Регулирование скорости двигателя путем изменения частоты питающего тока позволяет иметь плавное регулирование в широком диапазоне (10: 1). Механические характеристики двигателя при этом достаточно жесткие и обеспечивают стабильную работу привода. В случае поддержания магнитного потока двигателя неизменным регулирование его скорости производится при постоянном моменте. Для этого необходимо при изменении частоты в том же направлении и в той же кратности изменять и величину напряжения, т. е. обеспечивать постоянство отношения —.

Рассматриваемый способ регулирования скорости может быть применен для одного или нескольких асинхронных двигателей, работающих в одном и том же режиме.

Рис. 29. Механические характеристики двухскоростных асинхронных двигателей трехфазного тока а — при постоянном моменте и различных номинальных мощностях при высшей и низшей скоростях; б — постоянная номинальная мощность, но различные номинальные

Ток различной частоты получается при помощи независимого источника энергии, частота которого может быть регулируемой. К таким источникам относятся преобразователи частоты электромашинные, электронно-ионные и полупроводниковые.

Несмотря на высокие начальные затраты на оборудование и сложную схему, частотный принцип регулирования скорости применяется в некоторых случаях в промышленности, главным образом для одновременного регулирования скорости вращения группы асинхронных двигателей одного производственного механизма. В электроприводах строительных машин этот способ регулирования скорости пока еще не нашел применения.

Регулирование скорости при помощи дросселей насыщения. Основным элементом управления при этом способе регулирования является дроссель насыщения (рис.30). На сердечнике дросселя имеется обмотка постоянного тока, включаемая в цепь управления. Вторая обмотка переменного тока находится в силовой цепи, подающей питание к обмотке статора двигателя. При изменении величины постоянного тока в обмотке управления дросселя изменяется индуктивное сопротивление его основной обмотки переменного тока, включенной в цепь статора. Вследствие этого изменяется напряжение, подводимое к статору двигателя. Мощность, потребляемая в цепи управления постоянного тока, незначительна, порядка одного или нескольких процентов от мощности силовой цепи.

Рис. 30. Схема асинхронного двигателя
а — с дросселями насыщения в цепи статора; б — механические характеристики двигателя без добавочного сопротивления; в — то же, с добавочным сопротивлением в цепи ротора двигателя

Большие преимущества дроссельное регулирование имеет при управлении кранами. Они заключаются в том, что эта система управления обеспечивает: широкий диапазон регулирования скорости, плавность изменения скорости при спуске груза и торможении, достаточную независимость регулирования скорости от нагрузки, контроль за величиной ускорения. Кроме того, она ограничивает величину поднимаемого груза и позволяет управление мощным силовым приводом выполнять путем изменения небольшого по величине тока в цепи намагничивания дросселя. Дроссельное управление целесообразно применять для строительных и других видов кранов с большой высотой подъема в тех случаях, когда наряду с высокой скоростью, необходимой для обеспечения достаточной производительности, требуются малые посадочные скорости, а толчки и раскачивание грузов недопустимы.

Асинхронный электропривод с дросселями насыщения находит также применение для механизмов, работающих в тяжелых условиях (при наличии агрессивной или взрывоопасной среды), поскольку в таком приводе можно создать схемы бесконтактного управления им.

Наиболее благоприятным видом нагрузки для рассматриваемого метода регулирования является вентиляторная нагрузка (центробежные насосы и вентиляторы), так как в этом случае при снижении скорости, а следовательно, и возрастании скольжения уменьшается величина момента, благодаря чему потери в цепи ротора при расширении диапазона регулирования не увеличиваются.

Недостатком дроссельного регулирования является значительное уменьшение максимального вращающего момента двигателя при снижении напряжения в цепи статора, так как у асинхронных двигателей момент пропорционален квадрату напряжения. Кроме того, включение дросселя насыщения, обладающего большой индуктивностью, приводит к снижению коэффициента мощности установки.

Регулирование скорости вращения при помощи электромагнитной муфты скольжения. Этот метод регулирования скорости предусматривает установку между валом приводного двигателя и валом производственного механизма электромагнитной муфты скольжения. Обе части муфты вращаются, причем ведущая часть соединена с приводным двигателем, работающим практически с неизменной скоростью (рис. 31). Ведомая часть муфты соединяется с производственным механизмом, скорость которого должна регулироваться; эта часть муфты не имеет механической связи с ведущей.

При вращении ведущей части муфты магнитное поле индуктора пересекает якорь и наводит в нем токи, взаимодействие которых с магнитным полем индуктора создает вращающий момент. Таким образом, за счет магнитной связи ведущая часть муфты увлекает за собой ведомую. С целью повышения жесткости характеристик и увеличения диапазона регулирования скорости обычно вводят обратные связи по скорости с помощью центро-)ежного регулятора или тахогенератора. Рассматриваемый метод регулирования скорости обеспечивает плавное и в широком диапазоне (примерно 8 : 1) регулирование. Общий к. п. д. привода определяется произведением к. п. д. муфты и к. п. д. приводного двигателя. Потери в самой муфте определяются в основном потерями скольжения, выделяющимися в якоре муфты. Если принять за 100% мощность, потребляемую производственным механизмом, то установленная мощность электропривода с электромагнитной муфтой должна составлять 200%. В последние годы рассматриваемый способ регулирования скорости начинает широко применяться.

Рис. 31. Электромагнитная муфта скольжения
1 — ротор, связанный с валом электродвигателя; 2 — якорь; 3 — зубцы с обмоткой; 4 — контактные кольца; 5 — щетки; 6 — ведомый вал механизма

Получение устойчивых низких скоростей асинхронного привода. В подъемных и других установках иногда необходимо осуществлять достаточно плавную остановку. С этой целью важно перед полной остановкой производить торможение с малой скоростью.

Получение пониженной скорости возможно при совместной работе двух связанных асинхронных двигателей, один из которых работает в двигательном режиме, другой— в режиме противовключения. Электрическая часть и механические характеристики привода приведены на рис. 32.

Более жесткую механическую характеристику при пониженной скорости можно получить в том случае, когда первая машина работает в двигательном режиме, а вторая — в режиме динамического торможения. Режим динамического торможения второй машины осуществляется путем подключения обмоток статора к источнику постоянного тока. Электрическая схема и механическая характеристика приведены на рис. 33.

Работа на пониженной скорости может быть достигнута также и при одном асинхронном двигателе. Применяемая для этого электрическая схема и механические характеристики приведены на рис. 34. Введением полупроводникового выпрямителя ВП достигается совмещение двигательного и тормозного режимов. Результирующая характеристика 2 на рис. 34 обладает значительной жесткостью при малых скоростях.

Рассмотренные способы регулирования для получения низких скоростей обладают малым к.п.д., поэтому не применяются при длительных режимах работы.

Рис. 32. Механические характеристики двух асинхронных двигателей’ при работе одного из них в режиме противовключения

Рис. 33. Механические характеристики двух асинхронных двигателей при работе одного из них в режиме динамического торможения

Рис. 34. Механические характеристики асинхронного двигателя (работа на пониженной скорости)
1 — реостатная; 2 — при совмещении двигательного и тормозного режимов

Существуют также более сложные системы регулирования скорости вращения асинхронных двигателей, например импульсная, каскадная и некоторые другие.

Рекламные предложения:


Читать далее: Механическая и угловая характеристики синхронных электродвигателей

Категория: — Электрооборудование строительных машин

Главная → Справочник → Статьи → Форум


Определение асинхронного двигателя. Регулирование скорости асинхронного двигателя

Наиболее распространены следующие способы регулирования скорости асинхронного двигателя : изменение дополнительного сопротивления цепи ротора, изменение напряжения, подводимого к обмотке статора, двигателя изменение частоты питающего напряжения, а также переключение числа пар полюсов.

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя путем введения резисторов в цепь ротора

Регулирование частоты вращения асинхронного двигателя переключение числа пар полюсов

Ступенчатое регулирование скорости можно осуществить, используя специальные .

Из выражения n о = 60f /р следует, что при изменении числа пар полюсов р получаются механические характеристики с разной частотой вращения n о магнитного поля статора. Так как значение р определяется целыми числами, то переход от одной характеристики к другой в процессе регулирования носит ступенчатый характер.

Существует два способа изменения числа пар полюсов. В первом случае в пазы статора укладывают две обмотки с разным числом полюсов. При изменении скорости к сети подключается одна из обмоток. Во втором случае обмотку каждой фазы составляют из двух частей, которые соединяют параллельно или последовательно. При этом число пар полюсов изменяется в два раза.

Рис. 7. Схемы переключения обмоток асинхронного двигателя: а — с одинарной звезды на двойную; б — с треугольника на двойную звезду

Регулирование скорости путем изменения числа пар полюсов экономично, а механические характеристики сохраняют жесткость. Недостатком этого способа является ступенчатый характер изменения частоты вращения асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором. Выпускаются двухскоростные двигатели с числом полюсов 4/2, 8/4, 12/6. Четырехскоростной электродвигатель с полюсами 12/8/6/4 имеет две переключаемые обмотки.

Использованы материалы книги Дайнеко В.А., Ковалинский А.И. Электрооборудование сельскохозяйственных предприятий.

Асинхронные двигатели переменного тока являются самыми применяемыми электродвигателями абсолютно во всех хозяйственных сферах. В их преимуществах отмечается конструктивная простота и небольшая цена. При этом немаловажное значение имеет регулирование скорости асинхронного двигателя. Существующие способы показаны ниже.

Согласно структурной схеме скоростью электродвигателя можно управлять в двух направлениях, то есть изменением величин:

  1. скорость электромагнитного поля статора;
  2. скольжение двигателя.

Первый вариант коррекции, используемый для моделей с короткозамкнутым ротором, осуществляется за счет изменения:

  • частоты,
  • количества полюсных пар,
  • напряжения.

В основе второго варианта, применяемого для модификации с фазным ротором, лежат:

  • изменение напряжения питания;
  • присоединение элемента сопротивления в цепь ротора;
  • использование вентильного каскада;
  • применение двойного питания.

Вследствие развития силовой преобразовательной техники на текущий момент в широком масштабе изготовляются всевозможные виды частотников, что определило активное применение частотно-регулируемого привода. Рассмотрим наиболее распространённые методы.

Всего десять лет назад в торговой сети регуляторов частоты вращения скорости ЭД было небольшое количество. Причиной тому служило то, что тогда ещё не производились дешёвые силовые высоковольтные транзисторы и модули.

На сегодня частотное преобразование – самый распространённый способ регулирования скорости двигателей. Трёхфазные преобразователи частоты создаются для управления 3-фазными электродвигателями.


Однофазные же двигатели управляются:

  • специальными однофазными преобразователями частоты;
  • 3-фазными преобразователями частоты с устранением конденсатора.

Схемы регуляторов оборотов асинхронного двигателя

Для двигателей повседневного предназначения легко можно выполнить необходимые расчеты, и своими руками произвести сборку устройства на полупроводниковой микросхеме. Пример схемы регулятора электродвигателя приведён ниже. Такая схема позволяет добиться контроля параметров приводной системы, затрат на техническое обслуживание, снижения потребления электричества наполовину.


Принципиальная схема регулятора оборотов вращения ЭД для повседневных нужд значительно упрощается, если применить так называемый симистор.


Обороты вращения ЭД регулируются с помощью потенциометра, определяющего фазу входного импульсного сигнала, открывающего симистор. На изображении видно, что в качестве ключей применяются два тиристора, подключённых встречно-параллельно. Тиристорный регулятор оборотов ЭД 220 В достаточно часто применяется для регулирования такой нагрузки, как диммеры, вентиляторы и нагревательная техника. От оборотов вращения асинхронного ЭД зависят технические показатели и эффективность работы двигательного оборудования.

Долгое время в промышленности использовались нерегулируемые электроприводы на базе АД, но, в последнее время возникла надобность в регулировании скорости асинхронных двигателей .

Частота вращения ротора равна

При этом, синхронная частота вращения зависит от частоты напряжения и числа пар полюсов

Исходя из этого, можно сделать вывод, что регулировать скорость АД можно с помощью изменения скольжения, частоты и числа пар полюсов.

Рассмотрим основные способы регулировки.

Регулирование скорости с помощью изменения активного сопротивления в цепи ротора

Этот способ регулирования скорости применим в двигателях с фазным ротором . При этом в цепь обмотки ротора включается реостат, которым можно плавно увеличивать сопротивление. С увеличением сопротивления, скольжение двигателя растёт, а скорость падает. Таким образом, обеспечивается регулировка скорости вниз от естественной характеристики.

Недостатком данного способа является его неэкономичность, так как при увеличении скольжения, потери в цепи ротора растут, следовательно, КПД двигателя падает. Плюс к этому, механическая характеристика двигателя становится более пологой и мягкой, из-за чего небольшое изменение момента нагрузки на валу, вызывает большое изменение частоты вращения.

Регулирование скорости данным способом не эффективно, но, несмотря на это применяется в двигателях с фазным ротором.

Регулирование скорости двигателя с помощью изменения напряжения питания

Данный способ регулирования можно осуществить, если включить в цепь автотрансформатор, перед статором, после питающих проводов. При этом, если снижать напряжение на выходе автотрансформатора, то двигатель будет работать на пониженном напряжении. Это приведёт к снижению частоты вращения двигателя, при постоянном моменте нагрузки, а также к снижению перегрузочной способности двигателя. Это связано с тем, что при уменьшении напряжения питания, максимальный момент двигателя уменьшается в квадрат раз. Кроме того, этот момент уменьшается быстрее, чем ток в цепи ротора, а значит, растут и потери, с последующим нагревом двигателя.

Способ регулирования изменением напряжения, возможен только вниз от естественной характеристики, так как увеличивать напряжение выше номинального нельзя, потому что это может привести к большим потерям в двигателе, перегреву и выходу его из строя.

Кроме автотрансформатора, можно использовать тиристорный регулятор напряжения.

Регулирование скорости с помощью изменения частоты питания

При данном способе регулирования, к двигателю подключается преобразователь частоты (ПЧ). Чаще всего это тиристорный преобразователь частоты. Регулирование скорости осуществляется изменением частоты напряжения f, так как она в данном случае влияет на синхронную скорость вращения двигателя.

При снижении частоты напряжения, перегрузочная способность двигателя будет падать, чтобы этого не допустить, требуется повысить величину напряжения U 1 . Значение на которое нужно повысить, зависит от того какой привод. Если регулирование производится с постоянным моментом нагрузки на валу, то напряжение нужно изменять пропорционально изменению частоты (при снижении скорости). При увеличении скорости этого делать не следует, напряжение должно оставаться на номинальном значении, иначе это может причинить вред двигателю.

Если регулирование скорости производится с постоянной мощностью двигателя (например, в металлорежущих станках), то изменение напряжения U 1 необходимо производить пропорционально квадратному корню изменения частоты f 1 .

При регулировании установок с вентиляторной характеристикой , необходимо изменять подводимое напряжение U 1 пропорционально квадрату изменения частоты f 1 .

Регулирование с помощью изменения частоты, является наиболее приемлемым вариантом для асинхронных двигателей, так как при нем обеспечивается регулирование скорости в широком диапазоне, без значительных потерь и снижения перегрузочных способностей двигателя.

Регулирование скорости АД изменением числа пар полюсов

Такой способ регулирования возможен только в многоскоростных асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором, так как число полюсов этого ротора, всегда равно количеству полюсов статора.

В соответствии с формулой, которая рассматривалась выше, скорость двигателя можно регулировать изменением числа пар полюсов. Причём, изменение скорости происходит ступенчато, так как количество полюсов принимают только определённые значения – 1,2,3,4,5.

Изменение количества полюсов достигается переключением катушечных групп статорной обмотки. При этом катушки соединяются различными схемами соединения, например “звезда — звезда” или “звезда – двойная звезда”. Первая схема соединения даёт изменение количества полюсов в соотношении 2:1. При этом обеспечивается постоянная мощность двигателя при переключении. Вторая схема изменяет количество полюсов в таком же соотношении, но при этом обеспечивает постоянный момент двигателя.

Применение данного способа регулирования оправдано сохранением КПД и коэффициента мощности при переключении. Минусом же является более сложная и увеличенная конструкция двигателя, а также увеличение его стоимости.

Под скоростью вращения асинхронного электродвигателя обычно понимают угловую частоту вращения его ротора, которая приведена на шильдике (на паспортной табличке двигателя) в виде количества оборотов в минуту. Трехфазный двигатель можно питать и от однофазной сети, для этого достаточно добавить конденсатор параллельно одной или двум его обмоткам, в зависимости от напряжения сети, но конструкция двигателя от этого не изменится.

Так, если ротор под нагрузкой совершает 2760 оборотов в минуту, то будет равна 2760*2пи/60 радиан в секунду, то есть 289 рад/с, что не удобно для восприятия, поэтому на табличке пишут просто «2760 об/мин». Применительно к асинхронному электродвигателю, это обороты с учетом скольжения s.

Синхронная же скорость данного двигателя (без учета скольжения) будет равна 3000 оборотов в минуту, поскольку при питании обмоток статора сетевым током с частотой 50 Гц, каждую секунду магнитный поток будет совершать по 50 полных циклических изменений, а 50*60 = 3000, вот и получается 3000 оборотов в минуту — синхронная скорость асинхронного электродвигателя.

В рамках данной статьи мы поговорим о том, как определить синхронную скорость вращения неизвестного асинхронного трехфазного двигателя, просто взглянув на его статор. По внешнему виду статора, по расположению обмоток, по количеству пазов, — можно легко определить синхронные обороты электродвигателя если у вас нет под рукой тахометра. Итак, начнем по порядку и разберем данный вопрос с примерами.

3000 оборотов в минуту

Про асинхронные электродвигатели принято говорить, что тот или иной двигатель имеет одну, две, три или четыре пары полюсов. Минимум — одна пара полюсов, то есть минимум — два полюса. Взгляните на рисунок. Здесь вы видите, что в статор уложено по две последовательно соединенные катушки на каждую фазу — в каждой паре катушек одна расположена напротив другой. Эти катушки и образуют по паре полюсов на статоре.

Одна из фаз показана для ясности красным цветом, вторая — зеленым, третья — черным. Обмотки всех трех фаз устроены одинаково. Поскольку три эти обмотки питаются по очереди (ток трехфазный), то за 1 колебание из 50 в каждой из фаз — магнитный поток статора один раз обернется на полные 360 градусов, то есть совершит один оборот за 1/50 секунды, значит 50 оборотов получится за секунду. Так и выходит 3000 оборотов в минуту.

Таким образом становится ясно, что для определения синхронных оборотов асинхронного электродвигателя достаточно определить количество пар его полюсов, что легко сделать, сняв крышку и взглянув на статор.

Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов. Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения. В простейшем случае 12 пазов, по 6 пазов на катушку, и таких катушек 6 — по две на каждую из трех фаз.

Обратите внимание, количество катушек в одной группе для одной пары полюсов может быть не обязательно 1, но и 2 и 3, однако для примера мы рассмотрели вариант с одиночными группами на пару катушек (не будем в рамках данной статьи заострять внимание на способах намотки).

1500 оборотов в минуту


Для получения синхронной скорости в 1500 оборотов в минуту, количество полюсов статора увеличивают вдвое, чтобы за 1 колебание из 50 магнитный поток совершил бы только пол оборота — 180 градусов.

Для этого на каждую фазу делают по 4 секции обмотки. Таким образом, если одна катушка занимает четверть всех пазов, то перед вами двигатель с двумя парами полюсов, образованными четырьмя катушками на фазу.

Например, 6 пазов из 24 занимает одна катушка или 12 из 48, значит перед вами двигатель с синхронной частотой 1500 оборотов в минуту, или с учетом скольжения примерно 1350 оборотов в минуту. На приведенном фото каждая секция обмотки выполнена в виде двойной катушечной группы.

1000 оборотов в минуту

Как вы уже поняли, для получения синхронной частоты в 1000 оборотов в минуту, каждая фаза образует уже три пары полюсов, чтобы за одно колебание из 50 (герц) магнитный поток обернулся бы всего на 120 градусов, и соответствующим образом повернул бы за собой ротор.

Таким образом, минимум 18 катушек установлены на статор, причем каждая катушка занимает шестую часть всех пазов (по шесть катушек на фазу — по три пары). Например, если пазов 24, то одна катушка займет 4 из них. Получится частота с учетом скольжения около 935 оборотов в минуту.

750 оборотов в минуту

Для получения синхронной скорости в 750 оборотов в минуту, необходимо, чтобы три фазы формировали на статоре четыре пары движущихся полюсов, это по 8 катушек на фазу — одна напротив другой — 8 полюсов. Если например на 48 пазов приходится по катушке на каждые 6 пазов — перед вами асинхронный двигатель с синхронными оборотами 750 (или около 730 с учетом скольжения).

500 оборотов в минуту


Наконец, для получения асинхронного двигателя с синхронной скоростью в 500 оборотов в минуту необходимо 6 пар полюсов — по 12 катушек (полюсов) на фазу, чтобы на каждое колебание сети магнитный поток поворачивался бы на 60 градусов. То есть, если например статор имеет 36 пазов, при этом на катушку приходится по 4 паза — перед вами трехфазный двигатель на 500 оборотов в минуту (480 с учетом скольжения).

Лекция №3. Регулирование скорости вращения электроприводов с асинхронным двигателем

1. Лекция №3. Регулирование скорости вращения электроприводов с асинхронным двигателем.

1.
2.
3.
4.
5.
1
Основные показатели, характеризующие различные способы
регулирования.
Регулирование скорости вращения АД введением
сопротивления в цепь ротора.
Регулирование скорости вращения АД изменением числа
полюсов.
Регулирование скорости вращения АД изменением частоты.
Регулирование скорости вращения АД изменением
подводимого напряжения.
Электропривод. Ч.1

2. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Регулированием скорости называется принудительное
изменение скорости электропривода в зависимости от
требований технологического процесса.
Регулирование скорости осуществляется
дополнительным воздействием на приводной двигатель
или систему передач.
2
Электропривод. Ч.1

3. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Регулирование угловой скорости электропривода
возможно механическими и электрическими способами.
Механические способы регулирования заключаются в
изменении угловой скорости исполнительных органов
за счет изменения передаточного числа устройства
механической передачи (редуктора).
3
Электропривод. Ч.1

4. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Электрические способы регулирования угловой скорости
электропривода заключаются в изменении угловой
скорости вращения электродвигателя посредством
управляемого преобразователя.
Электрические способы более предпочтительны, так как
позволяют:
•снизить металлоемкость;
•выполнить их более компактными и надежными;
•повысить уровень и гибкость автоматизации.
4
Электропривод. Ч.1

5. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Основными показателями характеризующими различные
способы регулирования электроприводов являются:
•диапазон или пределы регулирования;
•плавность;
•стабильность работы на заданной скорости;
•направление регулирования;
•допустимая нагрузка;
•эффективность регулирования.
5
Электропривод. Ч.1

6. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Диапазон или пределы регулирования скорости
определяются отношением максимальной скорости
вращения к минимальной, которые могут быть получены
при работе привода:
D макс : мин .
6
Электропривод. Ч.1

7. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Плавность регулирования характеризуется числом
устойчивых скоростей, получаемых в данном диапазоне
регулирования. Коэффициент плавности может быть
определен отношением двух соседних значений
скоростей при регулировании:
k пл
7
i
.
i 1
Электропривод. Ч.1

8. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Стабильность работы на
ω
заданной скорости
ω1
характеризуется изменением
ω2
скорости при заданном
отклонении момента нагрузки
и зависит от жесткости
механической характеристики
и размаха колебания
нагрузки.
8
Δω1
Δω2
-ΔМ
+ΔМ
Мс
Электропривод. Ч.1
М

9. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Направление регулирования скорости электропривода,
то есть увеличение или уменьшение ее по отношению
к номинальной зависит от принятого способа
регулирования (например, регулирование изменением
потока возбуждения у ДПТ НВ – вверх от основной, а
введение добавочного сопротивления в цепь якоря –
вниз от основной .
9
Электропривод. Ч.1

10. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Допустимая нагрузка двигателя также зависит от
принятого способа регулирования и ограничивается
степенью его нагрева. Степень нагрева зависит от
потерь энергии в двигателе, которые в свою очередь
определяются величиной тока потребляемого
двигателем. Допустимая нагрузка при работе на
регулировочных характеристиках определяется
величиной номинального тока.
10
Электропривод. Ч.1

11. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

Эффективность регулирования угловой скорости
численно оценивается экономическим эффектом Э,
получаемым от использования предлагаемого
регулируемого электропривода.
Э=З0-З1 ,
где З0, З1 – приведенные затраты на электропривод
соответственно в исходном и проектируемом
вариантах.
11
Электропривод. Ч.1

12. Основные показатели, характеризующие различные способы регулирования.

В общем случае для работы регулируемого
электропривода с разными угловыми скоростями
средневзвешенные значения КПД, cosφ определяются
по соотношениям
р
12
m
Р2 i
i 1
m
(
i 1
ti
Р2 i Рi ) ti
, cos р
m
(
i 1
m
Р1i t i
i 1
2
Р1i Q12i
) ti
.
Электропривод. Ч.1

13. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

Естественная и реостатные характеристики асинхронного
двигателя с фазным ротором
13
Электропривод. Ч.1

14. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

14
Способ регулирования
Реостатное регулирование
Направление
регулирования
Однозонное (вниз от основной
характеристики)
Диапазон регулирования
(2-3):1
Стабильность
Низкая
Плавность
Регулирование ступенчатое
Эффективность
С энергетической точки зрения
неэффективное.
Затраты на реализацию — низкие
Электропривод. Ч.1

15. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

Потери в цепи ротора пропорциональны скольжению
Р2 Р1 S
Вследствие больших потерь реостатное регулирование
скорости вращения асинхронного двигателя при
постоянном моменте нагрузки и длительной работе
нецелесообразно.
15
Электропривод. Ч.1

16. Регулирование скорости вращения АД введением сопротивления в цепь ротора.

S1
S2
S2>S1.
16
Электропривод. Ч.1

17. Регулирование скорости вращения АД изменением числа полюсов.

Синхронная угловая скорость асинхронного
двигателя зависит от частоты питающего напряжения f1
и от числа пар полюсов р
2 f 1
1
.
p
У двигателей с переключением числа полюсов обмотка
каждой фазы состоит из двух одинаковых частей, в
одной из которых изменяется направление тока.
17
Электропривод. Ч.1

18. Регулирование скорости вращения АД изменением числа полюсов.

ω
Регулирование скорости
асинхронного двигателя
можно производить при
постоянном моменте
В
А
ω1
С ω2
Мc
18
М
Электропривод. Ч.1

19. Регулирование скорости вращения АД изменением числа полюсов.

ω
В
А ω1
ω
С2
Мc
19
М
и постоянной мощности
Электропривод. Ч.1

20. Регулирование скорости вращения АД изменением числа полюсов.

20
Способ регулирования
Регулирование изменением
числа полюсов
Направление
регулирования
Однозонное (вниз от основной
характеристики)
Диапазон регулирования
(6-8):1
Стабильность
Высокая
Плавность
Регулирование ступенчатое
Эффективность
Не приводит к увеличению
энергозатрат.
Затраты на реализацию — низкие
Электропривод. Ч.1

21. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты.

Для получения регулируемой
частоты применяются специальные
генераторы или преобразователи
частоты: электромашинные
(синхронные и асинхронные),
и полупроводниковые.
21
Электропривод. Ч.1

22. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты.

Для асинхронного двигателя можно приближенно
принять
U f 1Ф.
Поэтому для сохранения постоянства магнитного
потока необходимо производить регулирование с
неизменным соотношением
U 1 U 1’
const
f1
f 1’
22
Электропривод. Ч.1

23. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты.

Механические характеристики
23
Зависимость напряжения от частоты
Электропривод. Ч.1

24. Регулирование скорости вращения АД изменением частоты.

24
Способ регулирования
Регулирование изменением
частоты питающей сети
Направление
регулирования
Двухзонное (вниз и вверх от
основной характеристики)
Диапазон регулирования
(8-10):1
Стабильность
Высокая
Плавность
Регулирование плавное
Эффективность
Способ экономичен в
эксплуатации. Затраты на
реализацию — низкие
Электропривод. Ч.1

25. Регулирование скорости вращения АД изменением подводимого напряжения.

Регулирование
проводится при
изменении U1 и
при f1 = f1н = const .
Схема асинхронного электропривода с
параметрическим регулированием
25
Электропривод. Ч.1

26. Регулирование скорости вращения АД изменением подводимого напряжения.

Угловая скорость,
Регулирование скорости вращения АД
изменением подводимого напряжения.
200
ω,
с-1
150
Sк=const
100
50
0
0

26
25
50
( X 1 X 2 )
2
;

125 М, Н·м
150
100
Момент,
R2
R12
75
3U 2
2 0 R1 R12 ( X 1 X 2 )2
Электропривод. Ч.1

27. Регулирование скорости вращения АД изменением подводимого напряжения.

27
Способ регулирования
Регулирование изменением
частоты питающей сети
Направление
регулирования
Однозонное (вниз от основной
характеристики)
Диапазон регулирования
(3-4):1
Стабильность
Удовлетворительная
Плавность
Регулирование плавное
Эффективность
Способ экономичен в
эксплуатации. Затраты на
реализацию — низкие
Электропривод. Ч.1

28. Регулирование скорости вращения АД изменением подводимого напряжения.

Допустимыми в продолжительном режиме потерями
можно считать номинальные
P2н M н 0 s н
Допустимые потери при регулировании определятся как
Рдоп М доп 0 S
Приравняв выражения для потерь, получим
M н sн
M до п
s
Снижение скорости всего на 20% (s = 0,2) потребует
снижения момента в 3 раза .
28
Электропривод. Ч.1

Регулирование скорости вращения асинхронных электродвигателей

Из уравнения механической характеристики (97) вытекает, что регулирование скорости вращения асинхронных электро­двигателей можно осуществить:

изменением частоты питающего тока;

изменением числа «ар полюсов обмотки статора;

введением дополнительных сопротивлений в цепь обмотки ротора.

Первые два способа используются для регулирования скоро­сти вращения электродвигателей с короткозамкнутым ротором, а последний — электродвигателей с фазным ротором (с кон­тактными кольцами).

Регулирование скорости вращения изменением частоты пи­тающего тока используется очень редко, так как этот способ применим лишь в случае, когда электродвигатель питается от отдельного генератора. В этом случае для регулирования скоро­сти необходимо менять скорость вращения питающего генератора в такой же пропорции, е какой должна меняться скорость регулируемого электродвигателя. Бели же электродвигатель пи­тается от сети трехфазного тока, то осуществить регулирование его скорости изменением частоты невозможно. На практике ре­гулирование скорости изменением частоты применяется лишь в. гребных электрических установках переменного тока, в кото­рых мощные гребные электродвигатели получают питание от отдельных генераторов и поэтому частоту питающего тока мож­но регулировать произвольно.

Наиболее часто на практике применяется второй способ, позволяющий достаточно просто осуществлять ступенчатое ре­гулирование скорости вращения асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором. Если имеется возможность из­менять число пар полюсов обмотки статора [см. формулу (80)] то, следовательно, имеется возможность ступенчатого регулиро­вания скорости вращения электродвигателя, так как число пар полюсов может быть равно 1, 2, 3 и т. д. Электродвигатели, до­пускающие переключение числа пар полюсов, должны иметь в пазах статора либо несколько независимых обмоток, либо од­ну обмотку со специальным переключающим устройством. Оте­чественная промышленность выпускает двух-, трех- и четырех- скороетные электродвигатели, используемые :в основном на морском транспорте и на некоторых кранах. Когда числа полю­сов значительно отличаются друг от друга, двух скор осиные электродвигатели изготовляются с двумя независимыми об­мотками. Одна, например, может быть выполнена на 2р = 2, а вторая на 2р = 8 полюсов. Тогда при подключении к сети пер­вой обмотки магнитное поле статора будет вращаться со скоростью n1 = 60·50 / 1 = 3000 об /мин, а при подключении к сети второй обмотки — со скоростью n1 =  60·50 / 4 = 750 об /мин. Соответствую­щим образом будет изменяться при этом и скорость вращения ротора n2 = n1 (1—s).

Часто в пазы статора двухскоростного электродвигателя закладывают одну обмотку, но выполняют ее так, чтобы мож­но было включать ее при необходимости треугольником (рис. 49, а) и двойной звездой (рис. 49, б). При включении такой обмотки треугольником число полюсов равно 2р = 2а, а при вклю­чении двойной звездой 2р = а (где а — любое целое число), т. е. при переходе от треугольника к двойной звезде число пар по­люсов статорной обмотки уменьшается вдвое, а скорость элек­тродвигателя возрастает вдвое.

Регулирование переключением числа пар полюсов применя­ется только для электродвигателя с короткозамкнутым рото­ром, потому что у электродвигателей с фазным ротором одно

временно с переключением обмотки статора требуется переклю­чать и обмотку ротора, что усложняет конструкцию электродви­гателя и переключающего устройства. Данный способ регули­рования скорости отличается высокой экономичностью, но он не лишен и недостатков. В частности, регулирование скорости происходит не плавно, а скачками, требуется довольно сложное переключающее устройство, в особенности при числе скоростей большем двух; при переходе с одной скорости на другую раз­рывается цепь статора, при этом неизбежны толчки тока и мо­мента, коэффициент мощности при низших скоростях ниже, чем при высших из-за увеличения рассеяния магнитного потока.

Регулирование скорости введением дополнительных сопро­тивлений в цепь ротора возможно только у электродвигателей с фазным ротором. Согласно уравнению (97), при введении раз­личных активных сопротивлений в цепь ротора жесткость ха­рактеристик изменяется (рис. 50), т. е. при одной и той же на­грузке скорость электродвигателя будет различной. Очевидно, чем выше величина дополнительного сопротивления, тем мягче искусственная характеристика и тем ниже скорость электродви­гателя.

Допустим электродвигатель работает с установившейся ско­ростью n1 на естественной характеристике а в точке 1, развития некоторый вращающий момент М1 = Мc. При введении в цепь ротора некоторого сопротивления R1 электродвигатель перей­дет на работу по характеристике b, уравнение которой

Так как в момент включения сопротивления скорость электро­двигателя практически не изменится, переход с характеристи­ки а на характеристи­ку b произойдет по гори­зонтали 12, причем вра­щающий момент электро­двигателя снизится до М2, который меньше мо­мента сопротивления ме­ханизма М, поэтому ско­рость электродвигателя будет падать, а скольже­ние возрастать. При воз­растании скольжения мо­мент, согласно выраже­нию (92), увеличивается до тех пор, пока момент электродвигателя вновь не станет равным момен­ту сопротивления ме­ханизма, после чего наступит равновесие моментов и двигатель будет вращаться с новой установившейся скоростью n3 (точ­ка 3).

При необходимости дополнительно может быть включено сопротивление R2. Тогда скорость электродвигателя снизится до величины n5. При отключении сопротивлений скорость элект­родвигателя будет возрастать, при этом переход с одной харак­теристики на другую происходит в обратном порядке, как по­казано на рис. 50.

Последний способ позволяет получить широкий диапазон скоростей, но является крайне неэкономичным, так как при увеличении активного сопротивления цепи ротора растут потери энергии в электродвигателе, а значит уменьшается его к. п. д. Сами регулировочные реостаты, особенно для мощных электро­двигателей, получаются громоздкими и выделяют много тепла.

Необходимо также иметь в виду, что большинство электро­двигателей в настоящее время выполняется с самовентиляцией.

Вследствие этого при понижении скорости вращения охлаж­дение ухудшается и электродвигатель не может развивать но­минальный вращающий момент.


Уберите несуществующий способ регулирования скорости вращения асинхронного двигателя

а) Частотное регулирование

б) Регулирование изменением числа пар полюсов

в) Регулирование скольжением +

г) Реостатное регулирование

Трехфазный асинхронный двигатель мощностью 1кВт включен в однофазную сеть. Какую полезную мощность на валу можно получить от этого двигателя?

а) Не более 200 Вт б) Не более 700 Вт

в) Не менее 1 кВт+ г) Не менее 3 кВт

Для преобразования какой энергии предназначены асинхронные двигатели?

а) Электрической энергии в механическую+

б) Механической энергии в электрическую

в) Электрической энергии в тепловую

г) Механической энергии во внутреннюю

Перечислите режимы работы асинхронного электродвигателя

а) Режимы двигателя б) Режим генератора

в) Режим электромагнитного тормоза г) Все перечисленные+

Как называется основная характеристика асинхронного двигателя?

а) Внешняя характеристика б) Механическая характеристика+

в) Регулировочная характеристика г) Скольжение

Как изменится частота вращения магнитного поля при увеличении пар полюсов асинхронного трехфазного двигателя?

а) Увеличится б) Уменьшится+

в) Останется прежней г) Число пар полюсов не влияет на частоту вращения

Определить скольжение трехфазного асинхронного двигателя, если известно, что частота вращения ротора отстает от частоты магнитного поля на 50 об/мн. Частота магнитного поля 1000 об/мин.

а) S=0,05 + б) S=0,02

в) S=0,03 г) S=0,01

Укажите основной недостаток асинхронного двигателя.

а) Сложность конструкции

б) Зависимость частоты вращения от момента на валу

в) Низкий КПД

г) Отсутствие экономичных устройств для плавного регулирования частоты вращения ротора.+

С какой целью при пуске в цепь обмотки фазного ротора асинхронного двигателя вводят дополнительное сопротивление?

а) Для уменьшения тока в обмотках б) Для увеличения вращающего момента

в) Для увеличения скольжения г) Для регулирования частоты вращения+

 

Раздел 7 «Синхронные машины».

1.Синхронизм синхронного генератора, работающего в энергосистеме невозможен, если:



а) Вращающий момент турбины больше амплитуды электромагнитного момента.

б) Вращающий момент турбины меньше амплитуды электромагнитного момента.

в) Эти моменты равны +

г) Вопрос задан некорректно

Каким образом, возможно, изменять в широких пределах коэффициент мощности синхронного двигателя?

а) Воздействуя на ток в обмотке статора двигателя

б) Воздействуя на ток возбуждения двигателя+

в) В обоих этих случаях

г) Это сделать не возможно

Какое количество полюсов должно быть у синхронного генератора, имеющего частоту тока 50 Гц, если ротор вращается с частотой 125 об/мин?

 

а) 24 пары + б) 12 пар

в) 48 пар г) 6 пар

С какой скоростью вращается ротор синхронного генератора?

а) С той же скоростью, что и круговое магнитное поле токов статора+ б) Со скоростью, большей скорости вращения поля токов статора

в) Со скоростью, меньшей скорости вращения поля токов статора г) Скорость вращения ротора определяется заводом — изготовителем

С какой целью на роторе синхронного двигателя иногда размещают дополнительную короткозамкнутую обмотку?

а) Для увеличения вращающего момента

б) Для уменьшения вращающего момента

в) Для раскручивания ротора при запуске+

г) Для регулирования скорости вращения

У синхронного трехфазного двигателя нагрузка на валу уменьшилась в 3 раза. Изменится ли частота вращения ротора?

а) Частота вращения ротора увеличилась в 3 раза

б) Частота вращения ротора уменьшилась в 3 раза

в) Частота вращения ротора не зависит от нагрузки на валу г) Частота вращения ротора увеличилась+

Синхронные компенсаторы, использующиеся для улучшения коэффициента мощности промышленных сетей, потребляют из сети

а) индуктивный ток б) реактивный ток

в) активный ток г) емкостный ток+

Каким должен быть зазор между ротором и статором синхронного генератора для обеспечения синусоидальной формы индуцируемой ЭДС?

а) Увеличивающимся от середины к краям полюсного наконечника+ б) Уменьшающимся от середины к краям полюсного наконечника

в) Строго одинаковым по всей окружности ротора

г) Зазор должен быть 1- 1,5 мм

С какой частотой вращается магнитное поле обмоток статора синхронного генератора, если в его обмотках индуцируется ЭДС частотой 50Гц, а индуктор имеет четыре пары полюсов?

а) 3000 об/мин б) 750 об/мин+

в) 1500 об/мин г) 200 об/мин

10. Синхронные двигатели относятся к двигателям:

а) с регулируемой частотой вращения

б) с нерегулируемой частотой вращения+

в) со ступенчатым регулированием частоты вращения

г) с плавным регулированием частоты вращения

К какому источнику электрической энергии подключается обмотка статора синхронного двигателя?

а) К источнику трёхфазного тока+ б) К источнику однофазного тока

в) К источнику переменного тока г) К источнику постоянного тока

12. При работе синхронной машины в режиме генератора электромагнитный момент является:

а) вращающим+ б) тормозящими

в) нулевыми г) основной характеристикой

Регулирование скорости вращения асинхронных двигателей.


Скорость вращения ротора асинхронных двигателей определяют из выражения

 

N2 = n1 (1 – s) = 60f / р (l – s),

 

откуда следует, что скорость ротора можно регулировать, изменяя частоту тока питающей сети f, число пар полюсов статорной обмотки р и величину скольжения s.

 

Регулирование скорости вращения путём изменения величины скольжения s можно применять только для двигателей с фазным ротором, для чего в цепь ротора вводят регулировочный реостат. Плавное изменение сопротивления этого реостата приводит к плавному изменению величины скольжения и, следовательно, — скорости вращения двигателя. Таким способом можно регулировать скорость вращения только нагруженного двигателя в пределах от 1 до 0,7 номинальной скорости вращения ротора. В режиме холостого хода изменение активного сопротивления цепи ротора почти не влияет на скорость вращения.

 

Рассмотренный способ регулирования имеет два недостатка: большие потери энергии в реостате и сильное влияние тормозного момента на скорость вращения. Однако этот способ регулирования получил широкое распространение.

 

Регулирование скорости изменением числа пар полюсов не позволяет получать плавного изменения скорости вращения. Этот способ применяется в основном у двигателей с короткозамкнутой обмоткой ротора и даёт возможность осуществлять лишь ступенчатое регулирование, что легко установить из выражения для скорости вращения магнитного поля n = 60f / р. При частоте тока f = 50 гц и различных значениях числа пар полюсов р можно получить 3000, 1500, 1000, 750 и 600 об/мин. Промышленность выпускает многоскоростные асинхронные двигатели, у которых каждая фаза статорной обмотки состоит из нескольких отдельных частей. Соединение этих частей различным способом даёт возможность изменять число пар полюсов, следовательно, и скорость вращения двигателя.



 

Многоскоростные асинхронные двигатели применяют в подъёмно-транспортных механизмах, насосах и других установках, в которых не требуется плавность регулирования скорости. В тех случаях, когда необходимо плавное регулирование скорости электропривода, могут быть использованы системы электромеханического регулирования скорости вращения (например, механические вариаторы, электромагнитные муфты скольжения, порошковые муфты и другие). В качестве примера рассмотрим схему электропривода серии ПМС с асинхронным двигателем и электромагнитной муфтой скольжения (рис.56 а).

 

Муфта скольжения – 1 состоит из ведущего массивного якоря – Я и индуктора – И с катушкой возбуждения – К. Якорь муфты соединён валом – 2 приводного двигателя, а индуктор с валом рабочего механизма – 3. В катушку возбуждения индуктора через контактные кольца – 4 подаётся постоянный ток Iн от выпрямителя – 5.

 

Приводной двигатель вращает якорь электромагнитной муфты с постоянной скоростью. При этом якорь пересекает магнитные силовые линии, созданные током Iн катушки возбуждения индуктора, и в нём возникают вихревые токи. В результате взаимодействия этих токов с магнитным полем появляются электромагнитные силы, увлекающие индуктор, а с ним и ведомый вал рабочего механизма. Так же, как и в асинхронном двигателе, индуктор вращается медленнее якоря. Величину скольжения муфты определяют по формуле:

 

S = (n1 – n2) / n1

 

 

 

Для плавного регулирования скорости вращения индуктора необходимо изменить ток возбуждения Iв. Повышение жёсткости механических характеристик привода обеспечивается центробежным регулятором – 6 путём автоматического изменения тока возбуждения индуктора. Если скорость вращения вала рабочего механизма меньше заданной, контакты – 7 центробежного регулятора замыкаются, шунтируя сопротивление R. В этом случае через катушку возбуждения индуктора пойдёт максимальный ток и скорость вращения индуктора возрастёт. Наоборот, при увеличении скорости вращения вала контакты центробежного регулятора размыкаются и ток, проходящий через первичную обмотку трансформатора – 8, уменьшается. При этом ток возбуждения Iв падает, индуктор вращается медленнее, контакты центробежного регулятора снова замыкаются и т.д. В рассмотренной схеме контакты замыкаются и размыкаются от 10 до 40 раз в секунду, что позволяет поддерживать скорость вращения вала рабочего механизма фактически равной заданной скорости, устанавливаемой поворотом рукоятки – 9 центробежного регулятора.

Регулирование скорости изменением частоты тока, питающего обмотку статора асинхронного двигателя, позволяет получить плавное регулирование в широких пределах. При этом способе используется преобразователь частоты тока (рис. 56 б), состоящий из асинхронного преобразователя частоты – 1, двигателя – 2, генератора – 3 постоянного тока и асинхронного двигателя – 4.

Асинхронный двигатель – 4, питаемый из сети током нормальной частоты f = 50 гц, приводит во вращение генератор постоянного тока – 3, служащий источником электрической энергии для двигателя постоянного тока – 2. Этот двигатель вращает асинхронный преобразователь – 1, являющийся источником электрической энергии переменной частоты для асинхронного двигателя привода – 5. При помощи регулировочного реостата – 6 изменяется напряжение генератора и, следовательно, скорость вращения двигателя постоянного тока. Это в свою очередь вызывает изменение частоты тока f2, вырабатываемого асинхронным преобразователем – 1.

 

Рассмотренный частотный способ регулирования скорости вращения двигателя требует сложной и дорогостоящей аппаратуры и применяется главным образом для одновременного регулирования скорости группы асинхронных двигателей.

 


Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:

Регулирование скорости вращения, реверсирование и торможение асинхронных двигателей

Скорость вращения ротора асинхронного двигателя определяется выражением

n = n0(1 — S) =

f1 ⋅ 60

(1 — S).

 
p

Отсюда следует, что скорость асинхронного двигателя можно регулировать изменением какой-либо их трех величин:

числа пар полюсов p; частоты f1 тока питающей сети; скольжения S.

Изменение числа полюсов электродвигателя. Для возможности изменения числа пар полюсов двигателя статор его выполняют либо с двумя самостоятельными трехфазными обмотками, либо с одной трехфазной обмоткой, которую можно пересоединять на различные числа полюсов.

На рис. 265, а схематически показаны две катушки одной фазы, соединенные последовательно. Из чертежа видно, что катушки создают четыре магнитных полюса.


Рис. 265. Изменение числа пар полюсов на статоре электродвигателя

Те же две катушки, соединенные параллельно между собой, создадут уже только два полюса (рис. 265, б). Пересоединение обмоток статора производится при помощи специального аппарата — контроллера. При этом способе регулировка скорости вращения двигателя совершается скачками.

На практике встречаются двигатели, синхронные скорости вращения (n0) которых могут быть равны 3000, 1500, 1000 и 750 оборотов в минуту.

Регулировку скорости вращения двигателя путем изменения числа полюсов можно производить только у асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Ротор с короткозамкнутой обмоткой может работать при разных числах полюсов магнитного поля. Наоборот, ротор двигателя с фазной обмоткой может нормально работать лишь при определенном числе полюсов поля статора. Иначе обмотку ротора также пришлось бы переключать, что внесло бы большие усложнения в схему двигателя.

Изменение частоты переменного тока. При этом способе частоту переменного тока, подводимого к обмотке статора двигателя, изменяют при помощи специального преобразователя частоты. Регулировку изменения частоты тока выгодно производить, когда имеется большая группа двигателей, требующих совместного плавного регулирования скорости вращения (рольганги, текстильные станки и т. п.). Этот способ регулирования скорости мало распространен ввиду сложности его осуществления.

Введение сопротивления в цепь ротора. Первые два способа регулировки скорости вращения асинхронного двигателя требуют или специального исполнения двигателя, или наличия специального преобразователя частоты и поэтому широкого распространения не получили.

Третий способ регулировки скорости вращения асинхронных двигателей состоит в том, что во время работы двигателя в цепь обмотки ротора вводят сопротивление регулировочного реостата.

Рассматривая рис. 256, на котором построены естественная и реостатная механические характеристики асинхронного двигателя, мы видим, что с увеличением активного сопротивления цепи ротора возрастает величина скольжения S, соответствующая заданному значению вращаемого момента М (величина вращающего момента, развиваемого двигателем, равна моменту сопротивления на валу двигателя). Таким образом, вводя дополнительно активное сопротивление в цепь фазного ротора, мы увеличиваем скольжение S и, следовательно, снижаем скорость вращения ротора n. Такой способ регулирования применим только для асинхронных двигателей с фазным ротором.

Регулировочный реостат включают в цепь ротора так же, как и пусковой реостат. Разница между пусковым и регулировочным реостатом состоит в том, что регулировочный реостат рассчитан на длительное прохождение тока. Для двигателей, у которых производится регулировка скорости вращения путем изменения сопротивления в цепи ротора, пусковой и регулировочный реостаты объединяются в один пускорегулировочный реостат.

Недостатком этого способа регулирования является то, что в регулировочном реостате происходит значительная потеря мощности, тем большая, чем шире регулировка скорости вращения двигателя. На рис. 266 изображена схема включения асинхронного двигателя с пускорегулировочным реостатом.


Рис. 266. Схема включения асинхронного двигателя с пускорегулировочным реостатом

Реверсирование асинхронных двигателей. Для изменения направления вращения (реверсирование) асинхронного двигателя следует поменять местами два любых провода из трех, идущих к обмоткам статора двигателя. При этом меняется направление вращения магнитного поля статора и двигатель станет вращаться в другую сторону. Реверсирование двигателя может быть произведено при помощи переключателя (перекидного рубильника), магнитного пускателя и других устройств.

Торможение асинхронных двигателей. В условиях эксплуатации нередко возникает необходимость торможения двигателя с целью ускорить его остановку.

Торможение электрических двигателей может быть механическим, электромеханическим и электрическим. Электромеханическое торможение производится при помощи ленточного или колодочного тормоза, действующего на тормозной шкив, закрепленный на валу двигателя. Ослабление ленты или колодок осуществляется тормозным электромагнитом, обмотка которого соединена параллельно с обмоткой статора двигателя.

Если при работе двигателя переключить две любые фазы, то при этом двигатель начнет развивать вращающий момент, направленный в обратную сторону. Вращение ротора замедляется. Когда скорость вращения приближается к нулю, следует отключить двигатель от сети, в противном случае ротор под действием развиваемого момента начнет вращаться в противоположном направлении. Применяются и другие способы электрического торможения асинхронных двигателей.

Электродвигатель | Британника

Самый простой тип асинхронного двигателя показан на рисунке в разрезе. Трехфазный набор обмоток статора вставлен в пазы в железе статора. Эти обмотки могут быть подключены по схеме «звезда», обычно без внешнего подключения к нейтральной точке, или по схеме «треугольник». Ротор состоит из цилиндрического стального сердечника с проводниками, размещенными в пазах по всей поверхности. В наиболее обычной форме эти проводники ротора соединены вместе на каждом конце ротора токопроводящим концевым кольцом.

Принцип работы асинхронного двигателя может быть разработан, сначала предположив, что обмотки статора подключены к трехфазному источнику питания и что набор из трех синусоидальных токов, показанных на рисунке, протекает в обмотках статора. На этом рисунке показано влияние этих токов на создание магнитного поля через воздушный зазор машины в течение шести мгновений цикла. Для простоты показана только центральная токопроводящая петля для каждой фазной обмотки. В момент t 1 на рисунке, ток в фазе a является максимально положительным, а в фазах b и c — вдвое отрицательным.Результатом является магнитное поле с приблизительно синусоидальным распределением вокруг воздушного зазора с максимальным значением наружу вверху и максимальным значением внутрь внизу. В момент времени t 2 на рисунке (т. Е. Одна шестая цикла позже), ток в фазе c является максимально отрицательным, в то время как в фазе b и фазе a составляет половину значения положительный. Результат, как показано на рисунке для t 2 , снова представляет собой синусоидально распределенное магнитное поле, но повернутое на 60 ° против часовой стрелки.Исследование распределения тока для т 3 , т 4 , т 5 и т 6 показывает, что магнитное поле продолжает вращаться с течением времени. Поле совершает один оборот за один цикл токов статора. Таким образом, совокупный эффект трех равных синусоидальных токов, равномерно смещенных во времени и протекающих в трех обмотках статора, равномерно смещенных в угловом положении, должен создать вращающееся магнитное поле с постоянной величиной и механической угловой скоростью, которая зависит от частоты электроснабжение.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчас

Вращательное движение магнитного поля относительно проводников ротора вызывает индуцирование напряжения в каждом из них, пропорциональное величине и скорости поля относительно проводников. Поскольку проводники ротора закорочены друг с другом на каждом конце, в этих проводниках будут протекать токи. В простейшем режиме работы эти токи будут примерно равны индуцированному напряжению, деленному на сопротивление проводника.На этом рисунке показана диаграмма токов ротора для мгновенного t 1 рисунка. Видно, что токи приблизительно синусоидально распределены по периферии ротора и расположены так, чтобы создавать вращающий момент против часовой стрелки на роторе (то есть вращающий момент в том же направлении, что и вращение поля). Этот крутящий момент ускоряет ротор и вращает механическую нагрузку. По мере увеличения скорости вращения ротора его скорость относительно скорости вращающегося поля уменьшается.Таким образом, индуцированное напряжение уменьшается, что приводит к пропорциональному снижению тока в проводнике ротора и крутящего момента. Скорость ротора достигает постоянного значения, когда крутящий момент, создаваемый токами ротора, равен крутящему моменту, необходимому на этой скорости для нагрузки, без избыточного крутящего момента, доступного для ускорения объединенной инерции нагрузки и двигателя.

Вращающееся поле и токи, которые оно создает в короткозамкнутых проводниках ротора.

Британская энциклопедия, Inc.

Механическая выходная мощность должна обеспечиваться входной электрической мощностью. Первоначальных токов статора, показанных на рисунке, достаточно для создания вращающегося магнитного поля. Чтобы поддерживать это вращающееся поле в присутствии токов ротора, показанных на рисунке, необходимо, чтобы обмотки статора несли дополнительную составляющую синусоидального тока такой величины и фазы, чтобы нейтрализовать влияние магнитного поля, которое в противном случае могло бы возникнуть. токами ротора на рисунке.Полный ток статора в каждой фазной обмотке складывается из синусоидальной составляющей, создающей магнитное поле, и другой синусоиды, опережающей первую на четверть цикла, или 90 °, для обеспечения необходимой электрической мощности. Вторая, или силовая, составляющая тока находится в фазе с напряжением, приложенным к статору, в то время как первая, или намагничивающая, составляющая отстает от приложенного напряжения на четверть цикла или 90 °. При номинальной нагрузке эта намагничивающая составляющая обычно находится в диапазоне 0.От 4 до 0,6 величины силовой составляющей.

Большинство трехфазных асинхронных двигателей работают с обмотками статора, подключенными непосредственно к трехфазному источнику питания постоянного напряжения и постоянной частоты. Типичные напряжения питания находятся в диапазоне от 230 вольт между фазами для двигателей относительно небольшой мощности (например, от 0,5 до 50 киловатт) до примерно 15 киловольт между фазами для двигателей большой мощности до примерно 10 мегаватт.

За исключением небольшого падения напряжения на сопротивлении обмотки статора, напряжение питания согласуется со скоростью изменения магнитного потока в статоре машины во времени.Таким образом, при питании с постоянной частотой и постоянным напряжением величина вращающегося магнитного поля остается постоянной, а крутящий момент примерно пропорционален силовой составляющей тока питания.

В асинхронном двигателе, показанном на предыдущих рисунках, магнитное поле совершает один оборот за каждый цикл частоты питания. Для источника с частотой 60 Гц скорость поля составляет 60 оборотов в секунду или 3600 оборотов в минуту. Скорость ротора меньше скорости поля на величину, достаточную для того, чтобы индуцировать необходимое напряжение в проводниках ротора для создания тока ротора, необходимого для момента нагрузки.При полной нагрузке скорость обычно на 0,5–5 процентов ниже полевой скорости (часто называемой синхронной скоростью), причем более высокий процент применяется к двигателям меньшего размера. Эта разница в скорости часто называется скольжением.

Другие синхронные скорости могут быть получены с источником постоянной частоты путем создания машины с большим количеством пар магнитных полюсов, в отличие от двухполюсной конструкции, показанной на рисунке. Возможные значения скорости магнитного поля в оборотах в минуту: 120 f / p , где f — частота в герцах (циклов в секунду), а p — количество полюсов (которое должно быть четное число).Данный железный каркас может быть намотан для любого из нескольких возможных количеств пар полюсов с помощью катушек, охватывающих угол приблизительно (360/ p ) °. Крутящий момент, доступный от рамы машины, останется неизменным, поскольку он пропорционален произведению магнитного поля и допустимого тока катушки. Таким образом, номинальная мощность рамы, являющаяся произведением крутящего момента и скорости, будет примерно обратно пропорциональна количеству пар полюсов. Наиболее распространенные синхронные скорости для двигателей с частотой 60 Гц — 1800 и 1200 оборотов в минуту.

Разница между синхронным и асинхронным двигателем (со сравнительной таблицей)

Разница между синхронным двигателем и асинхронным двигателем объясняется с учетом таких факторов, как его тип, скольжение, потребность в дополнительном источнике питания, требования к контактным кольцам и щеткам, их стоимость, эффективность, коэффициент мощности, источник тока, скорость, самозапуск , влияние на крутящий момент из-за изменения напряжения, их рабочей скорости и различных применений как синхронного, так и асинхронного двигателя.

Различия между синхронным и асинхронным двигателем объясняются ниже в табличной форме.

Асинхронный двигатель
ОСНОВНОЙ СИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ АСИНХРОННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
Определение Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора.
N = NS = 120f / P
Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью, меньшей, чем синхронная скорость.
N
Тип Бесщеточный двигатель, двигатель с переменным сопротивлением, двигатель с регулируемым сопротивлением и двигатель с гистерезисом являются синхронными двигателями. переменного тока известен как асинхронный двигатель.
Скольжение Не имеет проскальзывания. Значение скольжения равно нулю. Имеют пробуксовку, поэтому величина пробуксовки не равна нулю.
Дополнительный источник питания Требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Не требует дополнительных источников запуска.
Контактное кольцо и щетки Требуются контактное кольцо и щетки Контактное кольцо и щетки не требуются.
Стоимость Синхронный двигатель дороже по сравнению с асинхронным двигателем Дешевле
КПД КПД выше, чем у асинхронного двигателя. Менее эффективный
Коэффициент мощности Изменяя возбуждение, коэффициент мощности может быть соответственно отрегулирован как отстающий, опережающий или единичный. Асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
Электропитание Ток подается на ротор синхронного двигателя Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
Скорость Скорость двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
Самозапуск Синхронный двигатель не самозапускается Самозапускается
Влияние на крутящий момент Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя Изменение приложенного напряжения влияет на крутящий момент асинхронного двигателя
Рабочая скорость Они работают плавно и относительно хорошо на низкой скорости, ниже 300 об / мин. Двигатель работает со скоростью выше 600 об / мин безупречно.
Приложения Синхронные двигатели используются на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д., Они также используются в качестве регулятора напряжения. Используется в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д.

Синхронный двигатель — это двигатель, который работает с синхронной скоростью, то есть скорость ротора равна скорости статора двигателя.Отсюда следует соотношение N = N S = 120f / P, где N — скорость ротора, а Ns — синхронная скорость.

Асинхронный двигатель — это асинхронный двигатель переменного тока. Ротор асинхронного двигателя вращается со скоростью меньше синхронной, т.е. N S

Разница между синхронным и асинхронным двигателем

  1. Синхронный двигатель — это машина, скорость ротора которой равна скорости магнитного поля статора. Асинхронный двигатель — это машина, ротор которой вращается со скоростью меньше синхронной.
  2. Бесщеточный электродвигатель, электродвигатель с регулируемым сопротивлением, электродвигатель с переключаемым сопротивлением и электродвигатель с гистерезисом — это синхронные электродвигатели. Асинхронный двигатель переменного тока известен как асинхронный двигатель.
  3. Синхронный двигатель не имеет скольжения. Значение скольжения равно нулю. Асинхронный двигатель имеет скольжение, поэтому значение скольжения не равно нулю.
  4. Синхронному двигателю требуется дополнительный источник постоянного тока для первоначального вращения ротора, близкого к синхронной скорости. Асинхронный двигатель не требует дополнительного источника пуска.
  5. Контактное кольцо и щетки необходимы в синхронном двигателе, тогда как асинхронный двигатель не требует контактного кольца и щеток. Только асинхронный двигатель с обмоткой требует и контактного кольца, и щеток.
  6. Синхронный двигатель дороже асинхронного двигателя.
  7. КПД синхронного двигателя больше, чем у асинхронного двигателя.
  8. Путем изменения возбуждения коэффициент мощности синхронного двигателя может быть соответственно отрегулирован как отстающий, опережающий или единичный, тогда как асинхронный двигатель работает только с отстающим коэффициентом мощности.
  9. Ток подается на ротор синхронного двигателя. Ротор асинхронного двигателя не требует тока.
  10. Скорость синхронного двигателя не зависит от изменения нагрузки. Это постоянно. Скорость асинхронного двигателя уменьшается с увеличением нагрузки.
  11. Синхронный двигатель не запускается автоматически, тогда как асинхронный двигатель запускается автоматически.
  12. Изменение приложенного напряжения не влияет на крутящий момент синхронного двигателя, но влияет на крутящий момент асинхронного двигателя.
  13. Синхронный двигатель работает плавно и относительно хорошо на низкой скорости, которая ниже 300 об / мин, тогда как скорость выше 600 об / мин работа асинхронного двигателя превосходна. Асинхронные двигатели используются в центробежных насосах и вентиляторах, воздуходувках, бумажных и текстильных фабриках, компрессорах и лифтах. и т. д.
  14. Синхронный двигатель используется в различных сферах применения на электростанциях, обрабатывающей промышленности и т. Д. Он также используется в качестве регулятора напряжения.

Таким образом, синхронный двигатель отличается от асинхронного двигателя.

Электродвигатели переменного тока

4 электродвигателя переменного тока

Общей чертой всех двигателей переменного тока является вращающееся магнитное поле, создаваемое обмотками статора.

Эту концепцию можно проиллюстрировать для трехфазных двигателей, рассмотрев три катушки, равномерно размещенные вокруг ротора. Каждая катушка подключена к одной фазе трехфазного источника питания (Рисунок 4-1).

Рисунок 4-1: Развитие вращающегося магнитного поля

Рисунок 4-2: Результирующие поля

Ток через каждую катушку изменяется синусоидально со временем, сдвиг по фазе на 120o с другими катушками.Это означает, что ток в катушке B задерживается на 1/3 периода по сравнению с током в A, а ток в катушке C задерживается на 1/3 периода по сравнению с током в B (рисунок 4-2).

Ротор видит чистое вращающееся магнитное поле, созданное тремя катушками, и вращается, создавая крутящий момент на приводном валу двигателя. Это поле вращается либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелки, в зависимости от порядка фаз, подключенных к двигателю.

Изменение направления трехфазного двигателя на противоположное просто достигается путем изменения порядка подключения двух из трех проводов.

Скорость вращающегося поля зависит от количества магнитных полюсов в статоре и называется синхронной скоростью.

Частота относится к частоте источника питания (например, 60 Гц).

Количество магнитных полюсов (или просто полюсов) является основным расчетным фактором, влияющим на скорость в двигателях переменного тока.

а. Трехфазные асинхронные двигатели

Ротор асинхронного двигателя не вращается с синхронной скоростью или скоростью магнитного поля статора, но немного отстает.Это отставание обычно выражается в процентах от синхронной скорости, называемой «скольжением». Скольжение двигателя является результатом взаимодействия между магнитным полем статора и магнитным полем, возникающим в результате индуцированных токов, протекающих в роторе. Стержни ротора прорезают магнитные силовые линии, создавая полезный крутящий момент. Поскольку двигатель замедляется (т.е. увеличивается скольжение) при добавлении нагрузки, создается больший крутящий момент.

Трехфазные асинхронные двигатели

очень прочные и надежные и являются наиболее распространенным типом двигателей.

К сожалению, коэффициент мощности имеет тенденцию к снижению при пониженных нагрузках. Это связано с током, который подается только для поддержания магнитного поля.

г. Двигатели с короткозамкнутым ротором

Ротор двигателя с короткозамкнутым ротором изготовлен из токопроводящих стержней, параллельных валу и закороченных концевыми кольцами, в которых они физически поддерживаются (Рисунок 4-3).

Рисунок 4-3: Беличья клетка

Размер, форма и сопротивление прутка существенно влияют на характеристики крутящего момента и скорости.Обрыв стержня ротора или соединения концевого кольца может привести к более серьезному состоянию, включая высокочастотные вибрации и даже отказ двигателя.

Для облегчения выбора двигателей NEMA (Национальная ассоциация производителей электрооборудования) присвоила буквенные обозначения A, B, C и D для описания стандартных расчетных характеристик крутящего момента и скорости двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью до 200 л.с. (Таблица 4 1 и рисунок 4-4).

Таблица 4-1: Расчетные характеристики беличьей клетки NEMA
Конструкция
Тип
Пусковой
Крутящий момент
Пуск
Ток
Пробой
Крутящий момент
Полная нагрузка
Скольжение
Типовые приложения
A
Редко используется
нормальный высокая высокая <5% станки, вентиляторы, насосы
B нормальный нормальный нормальный <5% такой же, как A
С высокая нормальный низкий <5% компрессоры, дробилки, конвейеры
Д очень высокий низкий н / д > 5% штамповочные прессы, подъемники с высокой инерционной нагрузкой

Рисунок 4-4: Графики крутящего момента и скорости для двигателей конструкции A, B, C, D

Тип конструкции B является наиболее распространенным и подходит для большинства двигателей.

Двигатели конструкции A в настоящее время обычно не используются из-за высокого пускового тока. Вместо этого следует указать двигатели конструкции B.

Двигатели также называют двигателями общего, определенного или специального назначения.

Двигатель общего назначения — это любой двигатель, рассчитанный на стандартные номинальные характеристики, например, указанные в публикации стандартов Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA) MG1-1993, параграф 14.02.

Двигатель определенного назначения — это любой двигатель, рассчитанный на стандартные характеристики со стандартными рабочими характеристиками или стандартной механической конструкцией для использования в условиях эксплуатации, отличных от обычных, таких как те, которые указаны в публикации стандартов NEMA MG1-1993.

Двигатель специального назначения — это любой двигатель (кроме двигателя общего назначения или двигателя определенного назначения), который имеет особые рабочие характеристики или особую механическую конструкцию (или и то, и другое), предназначенный для конкретного применения. Двигатели мощностью более 500 л.с. обычно считаются специальными, а не универсальными, и предназначены для конкретного применения.

г. Асинхронный двигатель с обмоткой ротора

Асинхронный двигатель с фазным ротором работает по тем же принципам, что и двигатель с короткозамкнутым ротором, но отличается конструкцией ротора.Вместо закороченных стержней ротор состоит из обмоток, которые заканчиваются контактными кольцами на валу.

Этот тип двигателя используется в специальных приложениях, где требуется высокий пусковой момент. Подключение внешнего сопротивления к цепи ротора через контактные кольца позволяет изменять характеристики крутящего момента двигателя (Рисунок 4-5 и Рисунок 4-6). После запуска токосъемные кольца замыкаются.

Замыкание внешнего соединения приводит к работе, аналогичной работе двигателей с короткозамкнутым ротором.

Рисунок 4-5: Асинхронный двигатель с обмоткой ротора

Изменение диапазона скорости примерно 5: 1 может быть достигнуто путем добавления внешнего сопротивления в цепь ротора; однако это происходит за счет электрического КПД, если не используется схема рекуперации энергии скольжения.

Рисунок 4-6: График крутящего момента ротора и скорости вращения для различных внешних сопротивлений

Максимальный крутящий момент, который может создать двигатель с фазным ротором, определяется конструкцией его ротора, но скорость, при которой этот крутящий момент создается, зависит от внешнего сопротивления ротора.

Каждая конструкция ротора с обмоткой имеет семейство кривых крутящего момента-скорости, которые соответствуют различным значениям внешнего сопротивления ротора.

г. Однофазные асинхронные двигатели

Когда однофазный асинхронный двигатель работает, он создает вращающееся магнитное поле, но до того, как ротор начинает вращаться, статор создает только пульсирующее стационарное поле.

Для создания вращающегося поля и, следовательно, пускового момента вспомогательная пусковая обмотка размещается под прямым углом к ​​основной обмотке статора, так что токи через них не совпадают по фазе на 90 ° (1/4 периода времени).При этом магнитные поля отклоняются от выравнивания на 90 °. В результате ротор хочет выровнять магнитные полюса, что создает пусковой момент. Физическое размещение пусковой обмотки и ее относительная полярность по отношению к основной обмотке приводит к тому, что двигатель при запуске постоянно вращается в одном направлении. После запуска двигателя вспомогательная обмотка часто отключается от цепи с помощью центробежного переключателя.

Неисправность цепи пусковой обмотки приведет к тому, что двигатель будет издавать тихий гудящий звук и запустится в любом направлении, если осторожно слегка покрутить его рукой.

Однофазные асинхронные двигатели используются в приложениях, где трехфазное питание недоступно, и обычно их мощность составляет от долей до 10 л.с. Возможны однофазные двигатели мощностью более 10 л.с., которые обычно сочетаются с силовой электроникой для ограничения пусковых токов, которые в противном случае были бы очень высокими.

Таблица 4-2: Однофазные асинхронные двигатели переменного тока (Ссылка 23)
Тип двигателя Пусковой крутящий момент КПД Приложение
Затененный полюс Низкий Низкий Вентиляторы с прямым приводом
Разделенная фаза Низкий Средний Вентиляторы с прямым приводом, центробежные насосы, воздушные и холодильные компрессоры
Средний Средний Ременные вентиляторы, компрессоры воздуха и охлаждения, основные приборы
Конденсатор пусковой Средний Средний Ременные вентиляторы, компрессоры, центробежные насосы, промышленные, сельскохозяйственные, основные, коммерческие, коммерческое оборудование
Высокая Средний Насосы прямого вытеснения, воздушные и холодильные компрессоры.
Конденсатор пуск / работа Средний Высокая Ременные вентиляторы, центробежные насосы
Высокая Высокая Поршневые насосы, воздушные и холодильные компрессоры, промышленные, сельскохозяйственные, основные бытовые приборы, коммерческие приборы, торговое оборудование
Постоянный разделенный конденсатор Низкий Высокая Вентиляторы с прямым приводом, холодильный компрессор, бизнес-оборудование

e.Двухфазные двигатели

В двигателях

с расщепленной фазой используется пусковая обмотка с другим отношением сопротивления к реактивному сопротивлению, чем у обмотки главного статора, чтобы обеспечить разность фаз, необходимую для запуска (Рисунок 4 7).

Разность фаз не желаемая 90 °, а магнитные поля не равны. Это приводит к более низкому пусковому крутящему моменту по сравнению с двигателями других конструкций.

Рисунок 4-7: Двигатель с расщепленной фазой

Пусковой крутящий момент двигателя с разделенной фазой, однако, достаточен для многих приложений, таких как циркуляционные вентиляторы охлаждаемых витрин и некоторые электроинструменты (например.грамм. сверлильный станок). Этот тип двигателя дешев в производстве и поэтому является фаворитом в OEM-продуктах. Типичные размеры составляют примерно до 1/2 л.с.

ф. Конденсаторные двигатели

Во многих однофазных двигателях используется конденсатор, включенный последовательно с одной из обмоток статора, чтобы оптимизировать разность фаз поля для запуска. Емкостный ток подводит напряжение на 90o. Добавление емкости вызывает сдвиг фаз в одной обмотке относительно другой. Результатом является более высокий пусковой момент, чем может обеспечить двигатель с расщепленной фазой.

Конденсаторные двигатели используются в системах с высоким пусковым моментом, таких как компрессоры и кондиционеры. Типичные размеры составляют примерно до 10 л.с.

Конденсаторный двигатель
В двигателях

с конденсаторным режимом используется конденсатор, постоянно включенный последовательно с одной из пусковых обмоток, для достижения компромисса между хорошим пусковым моментом и хорошими рабочими характеристиками (Рисунок 4-8). Эта конструкция дешевле, чем другие конденсаторные двигатели, в которых используются системы переключения конденсаторов.

Эти двигатели обеспечивают лучший пусковой момент и рабочие характеристики, чем двигатели с расщепленной фазой, и их иногда называют двигателями с постоянным разделенным конденсатором (PSC).

В новых двигателях печных вентиляторов иногда используются конденсаторные двигатели.

Рисунок 4-8: Конденсаторный двигатель

Конденсаторный пусковой двигатель

В двигателях с конденсаторным пуском конденсатор, подключенный последовательно с пусковой обмоткой, рассчитан на максимальный пусковой момент (рисунок 4-9).

Рисунок 4-9: Конденсаторный пусковой двигатель

Пусковая обмотка отключается от цепи центробежным переключателем или электронным реле, когда двигатель достигает рабочей скорости. Пусковой крутящий момент выше, чем у конденсаторных двигателей, а рабочие характеристики аналогичны двигателям с расщепленной фазой.

Конденсаторный пуск — Конденсаторные двигатели

В этой конструкции используется конденсатор, оптимизированный для работы в последовательном соединении с основной обмоткой статора (Рисунок 4-10).Второй конденсатор, включенный последовательно с пусковой обмоткой, оптимизирует пусковой момент. Пусковой конденсатор выключается из цепи на ходовой скорости.

Иногда выходит из строя конденсатор и двигатель не запускается. Простым тестом является снятие конденсатора и проверка с помощью омметра (поз. 2). Если возможно, установите наивысшую шкалу Ом. При контакте с клеммами значение сопротивления должно быстро падать, а затем замедляться и снова возрастать. Это означает, что конденсатор должен быть в рабочем состоянии. Однако, если сопротивление сразу упадет до низкого значения, близкого к нулю, конденсатор закорочен.Если значение остается очень высоким, конденсатор разомкнут. Установка нового конденсатора такой же мощности должна решить проблему.

Рисунок 4-10: Конденсаторный пуск — Конденсаторный двигатель

Оптимизирован пусковой момент и рабочие характеристики.

г. Моторы с экранированными полюсами

Электродвигатель с экранированными полюсами — это простейший вариант однофазного электродвигателя, который стоит очень дешево (рис. 4-11).

Он создает вращающееся поле, задерживая нарастание магнитного потока через часть конструкции полюса.

Рисунок 4-11: Двигатель с экранированными полюсами

Заштрихованная часть полюса изолирована от остальной части полюса медным проводником, который образует один виток вокруг него.

Магнитный поток в незатененной части увеличивается с током, протекающим через его обмотку. Магнитный поток увеличивается в заштрихованной части; однако он задерживается током, индуцированным в медном поле.

Магнитное поле перемещается по поверхности полюса от незатененной части к затемненной, создавая крутящий момент в короткозамкнутой клетке.

Для увеличения крутящего момента ротор выполнен с относительно высоким сопротивлением.

Двигатели с экранированными полюсами используются там, где допустим низкий крутящий момент (например, вентиляторы) и обычно менее 1/4 л.с.

Из-за очень низкого КПД двигатели с экранированными полюсами следует использовать только в тех случаях, когда двигатель очень мал или работает очень непродолжительное время (например, двигатель вентилятора душа).

ч. Синхронные двигатели

Синхронный двигатель создает магнитные полюса в фиксированных положениях на роторе.

Эти полюса фиксируются на вращающемся поле статора и вращают ротор с синхронной скоростью, основанной на частоте питания 60 Гц.

Простой способ определить скорость синхронного двигателя — разделить 3600 на половину числа полюсов. Например, двухполюсная машина будет вращаться со скоростью 3600 об / мин, четырехполюсная — 1800 об / мин, 6-полюсная — 1200 об / мин и т. Д.

Существует несколько различных типов одно- и трехфазных синхронных двигателей.

Синхронные двигатели значительно дороже асинхронных двигателей.Их использование обычно ограничивается приложениями, в которых абсолютно необходима равномерная скорость, и скольжение двигателя недопустимо (см. Раздел 4 а).

Синхронный двигатель с возбужденным ротором

Магнитные полюса на роторе представляют собой электромагниты, на которые подается постоянный ток либо через контактные кольца от стационарного внешнего источника постоянного тока, либо изнутри от генератора переменного тока, установленного на валу ротора (бесщеточный тип) (Рисунок 4-12).

Рисунок 4-12: Возбудитель для бесщеточного синхронного двигателя

Величину возбуждения можно регулировать, изменяя ток ротора на щеточном двигателе или возбуждение поля генератора переменного тока на бесщеточном двигателе.

Изменение уровня возбуждения ротора изменяет коэффициент мощности двигателя.

Двигатель может работать с запаздывающим коэффициентом мощности (недовозбуждение) или опережающим коэффициентом мощности (перевозбуждение).

Синхронный двигатель с перевозбуждением может быть использован для корректировки низкого коэффициента мощности на установке и может быть отрегулирован по мере необходимости. Такую установку иногда называют «синхронным конденсатором».

Невозбужденный или синхронный двигатель с ротором сопротивления

В этой конструкции используется железный ротор, форма которого обеспечивает фиксированные пути для магнитного потока (рисунок 4-13).Обычно они варьируются от долей лошадиных сил до примерно 30 л.с.

Рисунок 4-13: Невозбужденный ротор синхронного двигателя

Постоянные магниты иногда используются на роторах небольших двигателей.

Двигатели с ротором с реактивным ротором имеют низкий коэффициент мощности во время работы. Они также физически больше, чем двигатели возбужденного типа аналогичной мощности.

Однофазные синхронные двигатели

Для создания синхронного двигателя реактивного типа можно использовать любую конфигурацию однофазного статора (рисунок 4-14).

Ротор по сути представляет собой беличью клетку, некоторые стержни которой удалены в положениях, благоприятствующих определенным траекториям магнитного потока.

Во время пуска ротор отстает от вращающегося магнитного поля, как у асинхронного двигателя.

Когда двигатель приближается к синхронной скорости, реактивный крутящий момент заставляет ротор синхронизироваться с полем статора.

Эта конструкция используется в приложениях с низким энергопотреблением, где требуется синхронная скорость.

Рисунок 4-14: Однофазный резистивный двигатель

я.Мотор Hysterisis

Для двигателя с гистерезисом ротор обычно представляет собой цилиндр из магнитотвердой стали без каких-либо обмоток или зубцов (Рисунок 4-15).

Обмотки статора обычно представляют собой разделенные конденсаторы, при этом конденсатор выбирается таким образом, чтобы максимально приблизить работу двух фаз.

Рисунок 4-15: Двигатель гистерезиса

Высокая удерживающая способность материала ротора заставляет его магнитную ориентацию отставать от вращающегося магнитного поля на долю оборота.

Взаимодействие между вращающимся полем и магнитной полярностью ротора вызывает на ротор крутящий момент, который является постоянным от состояния покоя до синхронной скорости.

Эта конструкция позволяет синхронизировать высокоинерционные нагрузки.

Работа в целом плавная и тихая благодаря гладкой периферии ротора.

Двигатели

Hysterisis обычно используются в приложениях с низким энергопотреблением, таких как часы.

Дж. Универсал Моторс

Универсальные двигатели

имеют последовательную обмотку и имеют схему ротора, аналогичную двигателям постоянного тока (Рисунок 4-16).

Термин «универсальный» объясняется их способностью работать от источника питания постоянного тока или переменного тока .

Работа и конструкция этих двигателей очень похожи на двигатели постоянного тока, с компонентами, рассчитанными на КПД на переменном токе вплоть до частоты сети (см. Раздел 5 b).

Рабочие скорости обычно находятся в диапазоне от 3000 до 15000 об / мин. Скорость будет падать с увеличением нагрузки.

Для этой конструкции характерно высокое соотношение мощности и габаритов.

Требования к техническому обслуживанию за час работы выше, чем у других конструкций из-за установки щеток / коммутатора.

На двигателях с доступными щетками (обычно резьбовые заглушки с прорезями для монет с обеих сторон двигателя) необходимо время от времени проверять состояние щеток, чтобы гарантировать, что остается достаточное количество материала щеток. Когда щетка приближается к держателю или оплетке на конце, ее следует заменить щеткой того же размера и типа. Если щетка закончится и держатель коснется коллектора, при работе двигателя будет много искр.В этом случае немедленно остановите двигатель. Могло быть нанесено необратимое повреждение, но новые щетки могут исправить ситуацию.

Обычно эти двигатели используются в приложениях с низким рабочим циклом, таких как электрические пилы, дрели, пылесосы и газонокосилки. Обычны размеры до 2 л.с.

Рисунок 4-16: Универсальный двигатель

Предыдущая: Принципы работы | Содержание | Далее: DC Motors

Различные типы двигателей и их применение

При покупке двигателя часто спрашивают, какая технология лучше, переменного или постоянного тока, но дело в том, что это зависит от области применения и стоимости.

Двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока

обладают высокой гибкостью по многим функциям, включая управление скоростью (VSD — приводы с регулируемой скоростью), и имеют гораздо большую установленную базу по сравнению с двигателями постоянного тока, некоторые из ключевых преимуществ:

  • Низкое энергопотребление при запуске
  • Управляемое ускорение
  • Регулируемая рабочая скорость
  • Управляемый пусковой ток
  • Регулируемый предел крутящего момента
  • Снижение помех в сети

Текущая тенденция для VSD заключается в добавлении дополнительных функций и функций программируемого логического управления (ПЛК), которые добавляют преимущества, но требуют большего технического опыта во время обслуживания.

Щелкните здесь, чтобы увидеть пример двигателя переменного тока от RS

Типы двигателей переменного тока включают:

Синхронный

В этом типе двигателя вращение ротора синхронизировано с частотой питающего тока, а скорость остается постоянной при переменных нагрузках, поэтому он идеально подходит для привода оборудования с постоянной скоростью и используется в высокоточных устройствах позиционирования, таких как роботы. , КИПиА

Щелкните здесь, чтобы увидеть пример синхронного двигателя из RS

Индукция (асинхронная)

Этот тип двигателя использует электромагнитную индукцию из магнитного поля обмотки статора для создания электрического тока в роторе и, следовательно, крутящего момента.Это наиболее распространенный тип двигателей переменного тока, который важен для промышленности из-за их нагрузочной способности, при этом однофазные асинхронные двигатели используются в основном для небольших нагрузок, например, в бытовых приборах, тогда как трехфазные асинхронные двигатели чаще используются в промышленности. приложения, включая компрессоры, насосы, конвейерные системы и подъемные механизмы.

Нажмите здесь, чтобы увидеть пример асинхронного двигателя RS

Двигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока

были первым широко используемым типом двигателей, и начальные затраты на системы (двигатели и привод) обычно ниже, чем на системы переменного тока для маломощных агрегатов.Однако при более высокой мощности общие затраты на техническое обслуживание увеличиваются, и это необходимо учитывать. Скорость двигателей постоянного тока можно регулировать путем изменения напряжения питания, они доступны в широком диапазоне напряжений, самые популярные типы — 12 и 24 В. Преимущества двигателя постоянного тока:

  • Простая установка
  • Регулировка скорости в широком диапазоне
  • Быстрый запуск, остановка, реверсирование и ускорение
  • Высокий пусковой крутящий момент
  • Линейная кривая скорость-крутящий момент

Двигатели постоянного тока широко используются в небольших инструментах и ​​бытовой технике, вплоть до электромобилей, подъемников и подъемников

Щелкните здесь, чтобы увидеть пример двигателей постоянного тока от RS

Два общих типа:

Матовый

Это более традиционный тип двигателя, который обычно используется в чувствительных к стоимости приложениях, где система управления относительно проста, например, в потребительских приложениях и более простом промышленном оборудовании, эти типы двигателей можно разбить на:

  • Series Wound — здесь обмотка возбуждения соединена последовательно с обмоткой ротора, а регулирование скорости осуществляется путем изменения напряжения питания, однако этот тип обеспечивает плохое управление скоростью, и по мере увеличения крутящего момента на двигателе скорость падает.Применяется в автомобилях, подъемниках, подъемниках и кранах, поскольку он имеет высокий пусковой крутящий момент.
  • Шунтирующая обмотка — Этот тип имеет один источник напряжения, а обмотка возбуждения подключена параллельно обмотке ротора и может обеспечивать повышенный крутящий момент без снижения скорости из-за увеличения тока двигателя. Он имеет средний уровень пускового момента при постоянной скорости, поэтому подходит для применения в токарных станках, пылесосах, конвейерах и шлифовальных машинах.
  • Составная обмотка — это совокупность последовательностей и шунтов, где полярность шунтирующей обмотки такова, что она добавляется к последовательным полям.Этот тип имеет высокий пусковой крутящий момент и может плавно работать при незначительном изменении нагрузки. Он используется для привода компрессоров, центробежных насосов с регулируемым напором, ротационных прессов, дисковых пил, ножниц, элеваторов и конвейеров непрерывного действия
  • Постоянный магнит — Как следует из названия, вместо электромагнита используется постоянный магнит, который используется в приложениях, где требуется точное управление и низкий крутящий момент, например, в робототехнике, сервосистемах.

Бесщеточный

Бесщеточные двигатели устраняют некоторые проблемы, связанные с более распространенными щеточными двигателями (короткий срок службы для интенсивных применений), и имеют более простую механическую конструкцию (не имеют щеток).Контроллер мотора использует датчики Холла для определения положения ротора, с помощью которых контроллер может точно управлять мотором с помощью тока в катушках ротора) для регулирования скорости. Преимущества этой технологии — долгий срок службы, небольшие затраты на обслуживание и высокий КПД (85-90%), а недостатки — более высокие начальные затраты и более сложные контроллеры. Эти типы двигателей обычно используются для регулирования скорости и положения в приложениях, где требуется надежность и устойчивость, таких как вентиляторы, насосы и компрессоры.

Примером бесщеточной конструкции являются шаговые двигатели, которые в основном используются для управления положением с разомкнутым контуром, от принтеров до промышленных приложений, таких как высокоскоростное оборудование для захвата и размещения.

Бесщеточные двигатели также доступны с устройством обратной связи, которое позволяет управлять скоростью, крутящим моментом и положением двигателя, а интеллектуальная электроника управляет всеми тремя, поэтому, если для быстрого ускорения до определенной скорости требуется больший крутящий момент, то подается больший ток. , они известны как бесщеточные сервомоторы.

Пример щеточного и бесщеточного двигателей постоянного тока

Типы общепромышленных двигателей

| Центр энергоэффективности

Индукционный / асинхронный переменный ток

Большинство промышленных двигателей представляют собой асинхронные двигатели трехфазного переменного тока из-за их надежности и низкой стоимости.

В этом случае электрический ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (отсюда и название) электрический ток в роторе. Ток, индуцируемый в роторе, создает магнитное поле, которое противодействует полю статора, вызывая вращение в роторе.Асинхронный двигатель должен работать со скоростью, немного меньшей, чем синхронная, поскольку вращение с синхронной скоростью не приведет к возникновению индуцированного тока ротора.

Вот почему асинхронные двигатели называются асинхронными, потому что ротор вращается медленнее, чем вращающееся магнитное поле статора, создавая крутящий момент вокруг выходного вала.

Если ротор вращается быстрее, чем вращающееся магнитное поле статора, в статоре будет индуцироваться ток. В этом сценарии асинхронные двигатели могут действовать как генераторы.

Асинхронные двигатели недороги, потому что для их работы требуются только электромагниты в статоре и роторе. Они также надежны, потому что им не нужны коммутаторы для передачи тока на ротор, что снижает вероятность искрения и износа от трения.

Большинство промышленных предприятий используют асинхронные двигатели из-за их желаемых характеристик, таких как надежность, простота и доступность.


Асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором ( Википедия, )

AC синхронный

В синхронных двигателях вращение вала синхронизируется с частотой тока, подаваемого на двигатель.Статор двигателя содержит электромагниты, которые создают магнитное поле, которое вращается в соответствии с характеристиками приложенного к нему тока. Ротор содержит постоянные магниты или электромагниты, которые противодействуют магнитному полю, создаваемому в роторе, вызывая вращение вала. Ротор требует физического подключения к электроэнергии с помощью коммутатора, обычно состоящего из токопроводящей щетки, которая может изнашиваться при использовании.

Эти двигатели называются синхронными, потому что ротор вращается с той же скоростью, что и вращающееся магнитное поле статора.

Хотя синхронные двигатели переменного тока используются реже из-за более высокой стоимости, они обладают более высокой энергоэффективностью, чем асинхронные двигатели переменного тока.

Синхронные двигатели переменного тока уникальны тем, что могут использоваться для корректировки коэффициента мощности промышленного объекта.


Векторы магнитного поля синхронного двигателя ( Википедия, )

DC синхронный

Двигатели постоянного тока — наименее распространенный тип двигателей, на смену которым пришли современные двигатели переменного тока.

Статор создает статическое магнитное поле, а ротор создает вращающееся магнитное поле, питаемое от коммутатора.

В результате магнитное поле ротора пытается выровняться с магнитным полем статора, которое создает крутящий момент на выходном валу.

Вместо того, чтобы использовать электромагниты для создания статического магнитного поля, двигатели постоянного тока с постоянными магнитами используют магниты для создания поля. Поскольку магнитное поле присутствует всегда, независимо от состояния питания двигателя, двигатели с постоянными магнитами могут притягивать другие близлежащие ферромагнитные материалы, создавая потенциальный риск в промышленных условиях.

Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами также тяжелее и громоздче из-за использования магнитов в статоре.


Анимация работающего двигателя постоянного тока ( Википедия )

Электродвигатели и приводы с регулируемой скоростью

Электродвигатель обычно определяется как устройство, преобразующее электрическую энергию в механическую энергию в форме вращения (крутящий момент и скорость). Привод с регулируемой скоростью — это электронное устройство, которое можно использовать для регулировки скорости вращения электродвигателя в соответствии с потребностями приложения.

В ЕС используется около 8 миллиардов электродвигателей, которые потребляют почти 50% электроэнергии, производимой ЕС.

Этот сектор очень неоднороден, со значительным разнообразием технологий, приложений и размеров, начиная от крошечных двигателей, таких как приводящие в движение охлаждающие вентиляторы в компьютерах, до огромных двигателей в тяжелой промышленности.

Требования к экодизайну

Правила экодизайна электродвигателей и приводов с регулируемой скоростью обязательны для всех производителей и поставщиков, желающих продавать свою продукцию в ЕС.

Регламент об электродвигателях и частотно-регулируемых приводах (ЕС) 2019/1781 вступает в силу с 1 июля 2021 года и заменяет Регламент об экодизайне электродвигателей (ЕС) № 640/2009.

Новые правила имеют более широкую сферу применения и охватывают односкоростные, 50 Гц, 60 Гц или 50/60 Гц асинхронные двигатели со следующими характеристиками

  • от 2 до 8 полюсов
  • Однофазный или трехфазный
  • номинальная мощность от 0,12 кВт до 1000 кВт
  • номинальное напряжение от 50 В до 1000 В
  • рассчитан на непрерывный режим работы и прямую работу от сети

Энергоэффективность электродвигателя рассчитывается как отношение механической выходной мощности к входной электрической мощности.Уровень энергоэффективности выражается в Международных классах энергоэффективности (IE), IE1 — это более низкий класс, а IE5 — самый высокий. Согласно действующим нормам, двигатели должны достичь уровня эффективности IE2, IE3 или IE4 в зависимости от их номинальной мощности и других характеристик. Например, трехфазные двигатели с номинальной мощностью от 0,75 кВт до 1000 кВт или ниже должны достичь уровня IE3 к июлю 2021 года. Двигатели мощностью от 75 кВт до 200 кВт должны соответствовать уровню IE4 по состоянию на июль 2023 года. ЕС занимает первое место. во всем мире, что делает уровень IE4 обязательным для некоторых категорий двигателей.

Некоторые двигатели, разработанные для определенных условий, не подпадают под действие этих правил, например, те, которые погружены в жидкость, например, в канализационных системах.

Регламент также регулирует эффективность приводов с регулируемой скоростью. Приводы с регулируемой скоростью имеют 2 уровня эффективности (IE1 и IE2), и регулирование требует, чтобы все приводы в объеме достигли уровня IE2.

И двигатели, и приводы подчиняются требованиям к информации, таким как КПД в различных точках нагрузки с точки зрения скорости и крутящего момента.Это поможет инженерам оптимизировать эффективность всей системы.

Регламент

(ЕС) 2019/1781 был изменен в 2021 году Регламентом Комиссии (ЕС) 2021/341, целью которого является прояснение и улучшение некоторых аспектов некоторых правил экодизайна, принятых в 2019 году.

Экономия энергии

Более эффективный двигатель может сэкономить от нескольких евро до нескольких десятков тысяч евро в течение срока его службы, в зависимости от его мощности и схемы использования.

Ожидалось, что более эффективные двигатели в соответствии с прежним регламентом к 2020 году принесут в ЕС 57 ТВт-ч годовой экономии энергии.Принимая во внимание общий эффект пересмотренного регулирования, годовая экономия увеличится до 110 ТВтч к 2030 году, что эквивалентно потреблению электроэнергии в Нидерландах. Это означает, что можно избежать 40 миллионов тонн выбросов CO2 в год и что к 2030 году ежегодные счета за электроэнергию домохозяйств и промышленности в ЕС будут сокращены примерно на 20 миллиардов евро.

Кроме того, более широкое использование частотно-регулируемых приводов в соответствующих приложениях, таких как насос, перекачивающий поток воды, который изменяется со временем, может привести к значительной экономии на уровне приложения.Этому способствует регулирование, требующее от производителей двигателей и приводов предоставлять соответствующие данные об энергоэффективности при различных точках скорости / крутящего момента.

Международное сотрудничество

Электродвигатели во всем мире составляют около 50% мирового потребления электроэнергии. Продвижение на рынок эффективных двигателей и приводов является важным вкладом в борьбу с изменением климата. ЕС поддерживает Инициативу по развертыванию сверхэффективного оборудования и устройств (SEAD), объединяющую страны всего мира для сотрудничества в продвижении эффективных устройств.В настоящее время SEAD уделяет особое внимание электродвигателям, охлаждению, охлаждению и освещению и поставил перед собой цель к 2030 году удвоить эффективность этих продуктов, продаваемых во всем мире, что недавно приветствовали министры G7. Этой цели способствуют новые нормативные требования ЕС, вступающие в силу 1 июля. ЕС также является членом Международного энергетического агентства 4E Electric Motors Systems Annex, которое направлено на повышение осведомленности во всем мире о потенциале эффективности моторных систем и предоставляет рекомендации и инструменты для использования энергетических характеристик новых и существующих моторных систем во всем мире.

научных статей, журналов, авторов, подписчиков, издателей

Как крупный международный издатель академических и исследовательских журналов Science Alert издает и разрабатывает названия в партнерстве с самыми престижные научные общества и издатели. Наша цель заключается в том, чтобы максимально широко использовать качественные исследования. зрительская аудитория.
Мы прилагаем все усилия, чтобы поддержать исследователей которые публикуют в наших журналах.Есть масса информации здесь, чтобы помочь вам публиковаться вместе с нами, а также ценные услуги для авторов, которые уже публиковались у нас.
2021 цены уже доступны. Ты может получить личную / институциональную подписку перечисленных журналы прямо из Science Alert. В качестве альтернативы вы возможно, пожелает связаться с выбранным вами агентством по подписке.Направляйте заказы, платежи и запросы в службу поддержки. в службу поддержки клиентов журнала Science Alert.
Science Alert гордится своей тесные и прозрачные отношения с обществом. В качестве некоммерческий издатель, мы стремимся к самому широкому возможное распространение публикуемых нами материалов и на предоставление услуг высочайшего качества нашим издательские партнеры.
Здесь вы найдете ответы на наиболее часто задаваемые вопросы (FAQ), которые мы получили по электронной почте или через контактную форму в Интернете. В зависимости от характера вопросов мы разделили часто задаваемые вопросы на разные категории.
Азиатский индекс научного цитирования (ASCI) стремится предоставить авторитетный, надежный и значимая информация по освещению наиболее важных и влиятельные журналы для удовлетворения потребностей мировых научное сообщество.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

© 2011-2021 Компания "Кондиционеры"