Советы специалиста по выбору электродвигателя.

Советы специалиста по выбору электродвигателя. Все знают, что каждому электродвигателю установлен рабочий ресурс. Когда двигатель изношен и не подлежит ремонту, возникает необходимость выбрать новую более совершенную модель. Чтобы двигатель с приводным механизмом работали безаварийно, с высокой эффективностью, при выборе будет полезно соблюдать определённые рекомендации. Совет 1. Выбор по типу электродвигателя Установлено, что чаще всего в промышленности и в быту используется три типа электродвигателей. Обычно выбранный тип зависит от характера приводного механизма и от условий его работы. 1. Модели двигателей постоянного тока. Благодаря способности плавной регулировки в широком диапазоне скорости, этот тип электродвигателей до недавнего времени имел широкое применение. Однако в настоящее время они вытеснены асинхронными моделями, которые более дешёвые и не имеют таких недостатков моделей постоянного тока: • сложное обслуживание и эксплуатация из-за конструктивных особенностей; • низкая надёжность коллекторного узла; • требуется преобразователь переменного напряжения. 2. Синхронные модели двигателей. Такой тип двигателей применяется в приводах, работающих на постоянной скорости. Это, как правило, насосы, компрессоры, генераторы, вентиляторы. По сравнению с асинхронными двигателями у этих моделей более высокий КПД и меньше масса на единицу мощности. Кроме того, есть возможность регулировать реактивный ток, а значит, повысить КПД, и понизить потери в питающей сети. Широкое использование такого типа двигателей ограничивают их недостатки: • сложная конструкция; • сложный запуск; • высокая стоимость. У этих двигателей скорость вращения может достигать до 1000 об/мин, а мощность до 10 тыс. кВт. 3. Асинхронные модели двигателей. Чаще всего выбираются модели этого типа с короткозамкнутым ротором. К их достоинствам относится: • небольшой вес; • высокая надёжность при эксплуатации; • простой и недорогой ремонт; • невысокая стоимость. Впрочем, есть и недостатки: • пусковой ток может превышать рабочий ток до 5 раз; • на валу небольшой пусковой момент; • при неполной нагрузке на валу КПД снижается до 60%; • требуется усложнять привод за счёт подключения преобразователя частоты или устройства для плавного запуска. Совет 2. Выбор по мощности и пусковому моменту Правильный выбор рабочих параметров влияет на эффективность и надёжность работы электродвигателя. Мощность рассчитывается по эмпирическим и теоретическим формулам в зависимости от рабочих характеристик нагрузки. Нагрузочная динамика полностью определяет выбор. Завышенная мощность даёт отрицательные последствия: • повышаются затраты на эксплуатацию; • возрастает вес и габариты электропривода; • снижаются энергетические показатели из-за уменьшения КПД. Заниженная мощность тоже имеет отрицательные последствия: • повышается температура изоляции обмоток; • снижается срок службы электропривода. Даже правильно выбранная мощность не гарантирует защиту от возможных неприятностей. Например, броски нагрузки могут превышать номинальную мощность, что приводит к поломкам привода. Таким образом, выбор электродвигателя по мощности должен учитывать факторы мгновенных перегрузок и перегрев. Пусковой момент двигателя связан с сопротивлением обмотки ротора. Его считают моментом начала вращения ротора. При выборе надо рассчитывать, чтобы у нагрузки статический момент был ниже, чем пусковой момент. Если это условие не соблюдается, то асинхронный двигатель, во-первых, не запустится, во-вторых, разгон будет длиться очень долго. Совет 3. Выбор по напряжению и току В основе выбора по этим рабочим параметрам лежит экономика. В зависимости от привода могут подойти дорогие модели постоянного тока или простые и дешёвые трёхфазные асинхронные модели. В зависимости от электроснабжения предприятия выбирается номинальное напряжение электродвигателя. От этого напряжения зависит и род тока. Использование различных трансформаторов значительно удорожает весь электропривод. Чаще всего используются двигатели с питающим напряжением 380/220 вольт, а для постоянного тока с 220 вольт. Выбор электродвигателя, работающего на переменном напряжении в 10 кв, зависит от экономической целесообразности, кроме того, если на требуемую мощность не выпускаются двигатели с более низким напряжением. Совет 4. Выбор по режиму работы Все серийные двигатели выпускаются на изменяющуюся нагрузку согласно специальной классификации, разработанной по международным правилам. 1. Режим S1 длительная работа с постоянной нагрузкой. В этот период температура двигателя достигает установившейся величины. 2. Режим S2 краткосрочная работа. В это время температура не успевает возрасти до установившейся величины, а после выключения падает до окружающей температуры. 3. Режим S3 работа с повторяющимися отключениями. В это время температура не успевает вырасти до установившейся величины, а после выключения не достигает окружающей температуры. 4. Режим S4 работа с частыми повторными и кратковременными запусками и электронным торможением. По аналогии с режимом S3 меняется температура. 5. Режим S6 холостой ход чередуется с нагрузкой. Как правило, при длительной работе у двигателей постоянно меняется график нагрузки. Этот факт обязательно учитывается при выборе. Совет 5. Выбор по энергетической эффективности При постоянном росте цены на энергоносители важно подобрать электродвигатель с высокой энергетической эффективностью. Подсчитано, что предприятие на электроприводы расходует до 70% электроэнергии. Приобрести энергетически эффективный двигатель мощностью 20 кВт стоит на 30% дороже, чем обычный двигатель. Однако такая модель даёт экономию общего энергопотребления до 8%. Энергетическую эффективность двигателя определяет КПД. По энергетической эффективности асинхронные электродвигатели разделены на три класса: IE1, IE2, IE3. Совет 6. Выбор по степени защиты Всем электродвигателям присваивается своя степень защиты. Она обозначается буквами и двумя цифрами, которые обозначают: • степень защиты от прикосновения и защиту от случайного мусора; • степень защиты от попадания воды. Большинство двигателей выпускаются с защитой IP54 и IP55. Совет 7. Выбор по особенностям конструкции Как правило, конструктивные особенности двигателя связаны с состоянием окружающей среды и приводного механизма. На обмотки и токопроводящие части не должна попадать влага, пыль, взрывоопасные смеси. Защита двигателей выполняется различными способами: • открытые конструкции не используются приспособления, исключающие прикосновение к вращающимся деталям и попадание посторонних предметов; • защищённые конструкции оборудуются различными приспособлениями в виде сеток, решёток и коробов. Предусмотрены меры защиты от капель жидкости и брызг. В любом случае не нарушается свободная циркуляция воздуха внутри привода; • закрытые конструкции модели с высокой герметичностью. Внутрь двигателя не поступает наружный воздух. Достигается высокая степень защиты от взрывов и проникновения воды. К тому же конструктивные особенности электродвигателя зависят от способа вентиляции: • естественный способ не используются специальные устройства; • самовентиляция на валу смонтированы лопасти вентилятора, который создаёт воздушный потоквдоль ребристой поверхности; • независимый способ поток воздуха создаётся автономным вентилятором, работающим от дополнительного двигателя. Итак, электродвигатель обеспечивает бесперебойную работу привода в течение всей эксплуатации. Правильный выбор это залог снижения затрат на обслуживание и ремонт.