Elektromotor 1fázový provoz indukčního motoru
Obecně řečeno, motor je zařízení pro přeměnu elektrické energie, včetně rotačního motoru a stacionárního motoru. Rotační motor je zařízení pro přeměnu energie, které realizuje vzájemnou přeměnu mezi elektrickou energií a mechanickou energií na principu elektromagnetické indukce; Statický motor je elektromagnetické zařízení, které realizuje změnu napětí podle zákona elektromagnetické indukce a principu magnetické rovnováhy potenciálu, známého také jako transformátor. V tomto článku se zabýváme především rotujícím motorem. Existuje mnoho druhů rotujících motorů, které jsou široce používány v oblasti moderního průmyslu. Dá se říci, že při aplikaci elektrické energie bude rotující motor. Ve srovnání se spalovacím motorem a parním motorem je provozní účinnost rotačního motoru mnohem vyšší; Přenos elektrické energie je navíc pohodlnější a levnější než jiné zdroje energie. Kromě toho má elektrická energie také vlastnosti čisté, bez znečištění a snadno se ovládá. Proto se aplikace točivého motoru v reálném životě a inženýrské praxi stále více rozšiřuje. Různé motory mají různé aplikace. S neustálým vývojem technologie výroby motorů a prohlubováním výzkumu principu fungování motorů stále existuje mnoho nových motorů, jako je bezdrážkový bezkomutátorový stejnosměrný motor vyvinutý společností ead ve Spojených státech, hybridní krokování s nízkým výkonem motor vyvinutý společností servo v Japonsku a nízkootáčkový motor s velkým točivým momentem vyvinutý Čínou pro průmyslové obráběcí stroje a elektrická kola. Tento článek pojednává především o typech a aplikacích některých motorů.
1. Současná situace v automobilovém průmyslu
V současné době celková instalovaná kapacita motorů v Číně dosáhla více než 400 milionů KW a roční spotřeba energie dosáhla 120 miliard kwh, což představuje 60 % celkové národní spotřeby energie a 80 % průmyslové spotřeby energie. Mezi nimi celková instalovaná kapacita ventilátorů, vodních čerpadel a kompresorů přesáhla 200 milionů KW a roční spotřeba energie dosáhla 800 miliard kwh, což představuje asi 40 % celkové národní spotřeby energie. Požadavky motorů na úsporu energie jsou proto velké a efekt úspory energie se může nejlépe projevit. Nová konstrukce motoru, nová technologie a nové materiály jsou přijaty ke zlepšení výstupní účinnosti snížením ztrát elektromagnetické energie, tepelné energie a mechanické energie. Účinnost vysoce účinného a energeticky úsporného motoru je asi o 3 až 5 % vyšší než u tradičního motoru. V současnosti je podíl motoru dosahujícího úrovně 2 indexu energetické účinnosti nižší než 10 %, takže jeho vývojový prostor je široký. S rozvojem a aplikací technologie výkonové elektroniky, výpočetní techniky, technologie mikroelektroniky a teorie řízení se oblast použití malých a středních motorů stále rozšiřuje.
2. Vzorec automobilového průmyslu
Jako důležité zařízení pro elektromechanickou přeměnu energie je motor základní součástí elektrického přenosu. Má širokou škálu aplikací, širokou škálu produktů a komplexní specifikace. Charakteristiky jeho produktů určují, že průmyslová koncentrace není vysoká, je zde zapojeno mnoho výrobních podniků a pododvětví a neexistují žádné zjevné periodické, regionální a sezónní charakteristiky. V současné době existuje více než 2000 tuzemských výrobců diferenciálů a malých a středních výrobců motorů a podpůrných výrobců, což se stalo nepostradatelným základním produktem při modernizaci národního hospodářství a obrany státu. V tuzemském průmyslu diferenciálů a malých a středních motorů je mnoho výrobců. Konkurence na trhu se odráží především v technickém obsahu, ceně a výrobním rozsahu výrobků. V důsledku nedokonalého tržního mechanismu je cenová konkurence v odvětví intenzivnější, což má nepříznivý dopad na příznivý vývoj odvětví. S prosazováním označování energetické účinnosti motorů, projevem role přežití nejschopnějších na trhu a dalším posilováním překážek vstupu do průmyslu bude dopad cenové konkurence postupně slábnout.
Elektromotor 1fázový provoz indukčního motoru
3. Prognóza vývoje automobilového průmyslu
V současné době tvoří čínské elektrické stroje asi 21.5 % celosvětového trhu s elektrickými stroji, což se bude zvyšovat s oživením mezinárodního ekonomického prostředí. Domácí trh poroste v příštím pětiletém plánu rychleji než evropský a americký trh a další země, zejména trh vysoce účinných motorů. Budoucí trend motorů po roce 2015 se poptávka po motorech přesune na standardní motory IE2 a tržní podíl motorů IE4 s ultra vysokou účinností není vysoký. Předpokládá se, že tržní podíl ultra-vysokoúčinného motoru typu IE4 bude v roce 5 činit 2015 %. Oživení globálního ekonomického prostředí v roce 2014 se začalo formovat a bude silnější v roce 2015. S tímto větrem ekonomického oživení , jako je zvýšení investic do výroby a stavebního průmyslu, jako je námořní stavba a stavba lodí a národní infrastruktura, investice do vojenského průmyslu a oživení výroby různých výrobců elektrických spotřebičů, bude poptávka po motorech činit 7–10 % vyšší než v roce 2013. Aby podniky dohnaly „vysokorychlostní železnici“ podporovanou vnitrostátními politikami, zvýší investice do používání a propagace vysoce účinných motorů. Ve srovnání s rokem 2013 se očekává, že míra podpory vysoce účinných motorů, které dokončily plán energetické účinnosti, bude více než 95 % a dojde k určitému průlomu v transformaci systému úspory energie motoru. Spotřeba motorových aplikací v neprůmyslových oborech byla vždy hnací silou automobilového průmyslu. Automobilový průmysl je hlavním odběratelem neprůmyslových motorů. Lehká vozidla mají v průměru více než 30 motorů na vozidlo. Poptávka po motorech v domácích spotřebičích a obytných produktech (topení, ventilace a klimatizace), například více než 450 milionů ledniček a praček používá motory každý rok; Disková jednotka a ventilátor ventilace na každém počítači budou používat 3-6 malých motorů. Očekává se, že ve srovnání s růstem domácích spotřebičů bude systém HVAC v domácnostech řídit rychlejší růst motorů. Hospodářské oživení je obecným prostředím, politika je hnací silou a trh je hnací silou. Uchopení průmyslového směru a kombinování indikátorů politiky bude v roce 2015 pro trh automobilového průmyslu novou situací.
4. Klasifikace a použití motoru
Jak všichni víme, motor je důležitou součástí převodového a řídicího systému. S rozvojem moderní vědy a techniky se těžiště motoru v praktické aplikaci začalo přesouvat od jednoduchého převodu ke komplexnímu ovládání; Speciálně pro přesné řízení otáček motoru, polohy a točivého momentu. Motory však mají různé konstrukce a jízdní režimy podle různých aplikací. Na první pohled se zdá, že výběr je velmi složitý. Proto se u lidí provádí základní klasifikace podle účelu točivých motorů. Dále si postupně představíme nejreprezentativnější, běžně používané a základní motory - řídicí motor, výkonový motor a signální motor.
Elektromotor 1fázový provoz indukčního motoru
5. Signální motor
5.1 polohový signální motor
V současnosti jsou nejreprezentativnějšími motory polohového signálu resolver, induktosyn a synchro.
Úvod: resolver / transformátor je elektromagnetický senzor, známý také jako synchronní resolver. Jedná se o malý střídavý motor používaný k měření úhlu. Používá se k měření úhlového posunutí a úhlové rychlosti rotujícího hřídele rotujícího objektu. Skládá se ze statoru a rotoru. Jako primární strana transformátoru přijímá vinutí statoru budicí napětí a budicí frekvence je obvykle 400, 3000 a 5000 Hz. Jako sekundární strana transformátoru získává vinutí rotoru indukované napětí prostřednictvím elektromagnetické vazby.
Stav aplikace: resolver je druh zařízení pro přesné zjišťování úhlu, polohy a rychlosti, který je vhodný pro všechny případy resolveru resolveru, kde se používá rotační kodér, zejména v případech, kdy rotační kodér nemůže normálně fungovat, jako je vysoká teplota, silný chlad, vlhkost, vysoká rychlost a vysoké vibrace. Díky výše uvedeným vlastnostem může resolver zcela nahradit fotoelektrický kodér a je široce používán v systémech detekce úhlu a polohy v systémech servořízení, robotických systémech, mechanických nástrojích, automobilech, elektrické energii, metalurgii, textilu, tisku, letectví, lodích, zbraně, elektronika, hutnictví, doly, ropná pole, ochrana vod, chemický průmysl, lehký průmysl, stavebnictví a další obory. Může být také použit pro transformaci souřadnic, triangulaci a přenos úhlových dat. Může být také použit v úhlovém digitálním převodním zařízení jako dvoufázový fázový měnič.
5.2 Induktosyn
Úvod: snímač posunu, který převádí signál úhlového nebo lineárního posunu na střídavé napětí, také známý jako planární resolver. Má dva typy: diskový typ a lineární typ. Ve vysoce přesném digitálním zobrazovacím systému nebo NC systému s uzavřenou smyčkou se diskový induktosyn používá k detekci signálu úhlového posunu a lineární induktosyn se používá k detekci lineárního posunu. Inductosyn je široce používán ve vysoce přesných servo gramofonech, radarových anténách, polohování a sledování dělostřeleckých a radioteleskopů, přesných CNC obráběcích strojích a vysoce přesném systému detekce polohy.
Stav aplikace: Inductosyn byl široce používán ve statických a dynamických měřeních velkých objemů, jako jsou CMM, programově řízené CNC obráběcí stroje, vysoce přesné těžké obráběcí stroje a měřicí zařízení obráběcích center.
Inductosyn využívá princip elektromagnetické vazby k realizaci detekce posunu, která má zjevné výhody: vysoká spolehlivost, silná odolnost proti rušení, nízké požadavky na pracovní prostředí, může pracovat normálně bez konstantní regulace teploty a špatného prostředí a je vhodný pro drsné prostředí průmyslového areálu; Roštový senzor realizuje detekci posunutí na základě fotoelektrického mechanismu. Má vysoké rozlišení, přesné měření a pohodlnou instalaci a použití. Senzor s uzavřenou mřížkou je při měření délek používán ve větší míře než induktosyn díky své silné adaptabilitě na pracovní prostředí, zlepšení poměru výkonu a ceny mřížkového senzoru a snížení technické složitosti.
Elektromotor 1fázový provoz indukčního motoru
5.3. Synchro
Úvod: synchro je indukční mikromotor, který mění úhel na střídavé napětí nebo ze střídavého napětí na úhel pomocí charakteristik kroku samočinného ladění. Používá se jako snímač dráhy pro měření úhlu v servosystému. Synchro lze také použít k realizaci dálkového přenosu, transformace, příjmu a indikace úhlových signálů. Dva nebo více motorů může automaticky udržovat stejnou změnu úhlu nebo synchronní otáčení dvou nebo více rotujících hřídelí, které nejsou vzájemně spojeny mechanicky prostřednictvím propojení obvodů. Tento výkon motoru se nazývá charakteristika samonastavení. V servosystému se synchro používané stranou generující signál nazývá vysílač a synchronizační zařízení používané stranou přijímající signál se nazývá přijímač. Synchro je široce používáno v polohových a azimutově synchronních indikačních systémech, jako je metalurgie a navigace, a servosystémech, jako je dělostřelectvo a radar.
Stav aplikace: Synchro lze také použít k realizaci dálkového přenosu, transformace, příjmu a indikace úhlového signálu. Dva nebo více motorů může automaticky udržovat stejnou změnu úhlu nebo synchronní otáčení dvou nebo více rotujících hřídelí, které nejsou vzájemně spojeny mechanicky prostřednictvím propojení obvodů. Tento výkon motoru se nazývá charakteristika samočinného ladění. V servosystému se synchro používané stranou generující signál nazývá vysílač a synchronizační zařízení používané stranou přijímající signál se nazývá přijímač. Synchro je široce používáno v polohových a azimutově synchronních indikačních systémech, jako je metalurgie a navigace, a servosystémech, jako je dělostřelectvo a radar.
5.4 rychlostní signální motor
Nejreprezentativnějším motorem signálu rychlosti je tachogenerátor, což je v podstatě elektromechanický magnetický prvek, který převádí otáčky na elektrický signál a jeho výstupní napětí je přímo úměrné otáčkám. Principem práce patří do kategorie „generátor“. Tachogenerátor se používá především jako tlumicí prvek, diferenciální prvek, integrální prvek a prvek otáčkoměru v řídicím systému. Nebudu to zde tedy příliš rozvádět.
Elektromotor 1fázový provoz indukčního motoru
6. Výkonový motor
6.1 DC motor
Úvod: Stejnosměrný motor je nejstarší motor. Na konci 19. století jej lze zhruba rozdělit do dvou kategorií: s komutátorem a bez komutátoru. Stejnosměrný motor má lepší regulační vlastnosti. Stejnosměrný motor je horší než střídavý motor ve struktuře, ceně a údržbě. Kvůli problému regulace rychlosti střídavého motoru však nebyl dobře vyřešen a stejnosměrný motor má výhody dobrého výkonu regulace rychlosti, snadného startování a startování zátěže, stejnosměrný motor je stále široce používán, zejména po vzniku tyristoru Zdroj stejnosměrného proudu.
Stav aplikace: v životě existuje nespočet aplikací elektrických produktů. Ventilátor, holicí strojek atd. Stejnosměrné motory se používají v automatických dveřích, automatických zámkech a automatických závěsech v hotelech. Stejnosměrné motory jsou široce používány v letadlech, tancích, radarech a dalších zbraních a vybavení. Stejnosměrný motor je také široce používán v lokomotivní trakci, jako je stejnosměrný trakční motor železniční lokomotivy, stejnosměrný trakční motor lokomotivy metra, pomocný stejnosměrný motor lokomotivy, stejnosměrný trakční motor důlní lokomotivy, lodní stejnosměrný motor atd. Výše uvedený obrázek ukazuje stejnosměrný motor řady Z4.
6.2 AC motor
Úvod: Asynchronní motor je střídavý motor, který realizuje přeměnu energie na základě elektromagnetického momentu generovaného interakcí mezi rotačním magnetickým polem vzduchové mezery a proudem indukovaným vinutím rotoru. Asynchronní motory jsou obecně sériové výrobky s širokou škálou specifikací. Jsou nejrozšířenější ve všech motorech a mají největší poptávku; V současné době asi 90 % strojů v elektrickém pohonu využívá střídavý asynchronní motor, takže jeho spotřeba energie tvoří více než polovinu celkového energetického zatížení.
Asynchronní motor má výhody jednoduché konstrukce, pohodlné výroby, použití a údržby, spolehlivého provozu, nízké kvality a nízké ceny. Navíc má asynchronní motor vysokou provozní účinnost a dobré pracovní vlastnosti. Běží konstantní rychlostí od chodu naprázdno do plného zatížení, což může splnit požadavky na převody většiny průmyslových a zemědělských výrobních strojů. Asynchronní motory se používají hlavně k pohonu většiny průmyslových a zemědělských výrobních strojů, jako jsou obráběcí stroje, vodní čerpadla, dmychadla, kompresory, zdvihací zařízení, těžební stroje, lehké průmyslové stroje, zemědělské stroje a stroje na zpracování vedlejších produktů, stejně jako domácí spotřebiče a lékařská zařízení. zařízení.
Stav aplikace: jednofázový asynchronní motor a třífázový asynchronní motor jsou běžnější u asynchronního motoru. Třífázový asynchronní motor je hlavním tělem asynchronního motoru. Třífázový asynchronní motor lze použít k pohonu všech druhů obecných strojů, jako je kompresor, vodní čerpadlo, drtič, řezací obráběcí stroj, dopravní stroje a další mechanická zařízení, která jsou široce používána v dolech. Mechanika. Používá se jako hnací síla v různých průmyslových a těžebních podnicích, jako je hutnictví, ropa, chemický průmysl a elektrárny. U motorů používaných k pohonu dmychadel, uhelných mlýnů, válcoven a kladkostrojů musí být při objednávce poskytnuty příslušné technické údaje a podepsána technická dohoda jako základ pro speciální konstrukci motorů pro zajištění spolehlivého provozu motorů. Jednofázové asynchronní motory se obecně používají tam, kde je třífázové napájení nepohodlné. Většina z nich jsou mikro a malokapacitní motory, které jsou široce používány v domácích spotřebičích, jako jsou elektrické ventilátory, chladničky, klimatizace, vysavače a tak dále.
