Двигатель 6 кв: Техническая информация по Электродвигатель АК4 с фазным ротором

alexxlab | 01.12.1998 | 0 | Разное

Содержание

Техническая информация по Электродвигатель АК4 с фазным ротором


Назначение и эксплуатационные характеристики АК4

  Электродвигатели переменного тока с фазным ротором серии АК4 предназначены для привода механизмов с тяжелыми условиями пуска и требующих регулирования частоты вращения:
– для механизмов, момент которых не зависит от частоты вращения, регулирование частоты вращения допускается в диапазоне (1,0-0,8)nnom
– для механизмов, момент которых изменяется по вентиляторной характеристике, регулирование частоты вращения допускается в диапазоне (1,0-0,5)nnom

Двигатели предназначены для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 6000 В и 3000 В.
По просьбе заказчика на базе вышеуказанных машин могут быть изготовлены двигатели на другие мощности, напряжения и частоту сети с учетом требования контракта.
Пуск двигателей от полного напряжения сети с включенными в цепь ротора пусковыми сопротивлениями с помощью станции управления.
Соединение двигателей с приводным механизмом осуществляется посредством упругой муфты.

Двигатели имеют подшипники качения с пластичной смазкой.
Изоляционные материалы обмотки статора и ротора класса нагревостойкости “F” с температурным использованием по классу “В”. Изоляция обмотки статора термореактивная типа “Монолит2”.
Обмотка статора имеет шесть выводных концов, закрепленных на четырех изоляторах в коробке выводов.
Соединение фаз обмоток звезда.
Двигатели допускают правое и левое направление вращения. Изменение направления вращения
осуществляется только из состояния покоя.

Структура условного обозначения:АК4-HL-XK
АК– асинхронный двигатель с фазным ротором;
4– номер серии;
H(400, 450) – высота оси вращения в мм;
L(Х,У.ХК,УК) – условная длина двигателя;
X(4,6,8,10,12) – число полюсов;
K(У3, Т3) – климатическое исполнение и категория размещения.

Характеристики и особенности:

АО «Электромаш» первое и базовое предприятие, освоившее двигатели АК4 как часть единой, унифицированной серии А4, ДАЗО с короткозамкнутым ротором и АК4 с фазным ротором;
Выпускаются взамен поставлявшихся ранее электродвигателей серии АК, АКЗ 12 и 13 габарита и могут быть поставлены на замену комплектно с переходной плитой или балками для установки без переделки фундамента;
Имеют оптимальное соотношение энергетических показателей и удельной материалоемкости;
Усиленная обшивка по сравнению с аналогами;
Полная унификация по статорам с электродвигателями А4 и ДАЗО4;
Возможна поставка в исполнении, позволяющем обеспечить подключение принудительной вентиляции;
Обеспечиваемая комплектная поставка с пусковой аппаратурой типа УПРФ, пускорегулирующей по типу ТПРС и по типу тиристорного коммутатора ТТРЕ, ТТРП.

Рис.1 Габаритный чертеж электродвигателя АК4

Таблица 1. Основные технические характеристики двигателей АК4

Тип
двигателя
Мощность,
кВт
Частота вращения,
об/мин
КПД,
%
Коэффициент
мощности
Масса,
кг
АК4-400XK-4У3400150093,50,882100
АК4-400X-4У3500150094,00,872250
АК4-400Y-4У3630150094,70,892480
АК4-450X-4У3800150094,70,892800
АК4-450Y-4У31000150095,20,903120
АК4-400XK-6У3
315100092,90,852140
АК4-400X-6У3400100093,30,862300
АК4-400Y-6У3500100093,60,872500
АК4-450X-6У3630100094,00,872850
АК4-450Y-6У3800100094,40,873170
АК4-400X-8У325075092,50,822240
АК4-400Y-8У3315750
92,8
0,832450
АК4-450YK8У350075093,60,842990
АК4-450X-8У340075093,20,832750
АК4-450Y-8У363075094,00,843280
АК4-400X-10У320060091,10,782210
АК4-400Y-10У325060091,90,792410
АК4-450X-10У331560092,30,832650
АК4-450Y-10У3400 60092,60,832890
АК4-450X-12У325050091,30,772740
АК4-450Y-12У331550092,10,772970
АК4-400X-4Т3 6/6,6 кВ400150093,4/93,70,89/0,882250
АК4-400Y-4Т3 6/6,6 кВ500150093,8/94,00,89/0,882480
АК4-450X-4Т3 6/6,6 кВ630150094,3/94,30,89/0,892800
АК4-450Y-4Т3 6/6,6 кВ800150094,5/94,60,90/0,893120
АК4-400XK-6Т3 6/6,6 кВ250100092,8/93,00,85/0,832140
АК4-400X-6Т3 6/6,6 кВ315100093,0/93,30,86/0,852300
АК4-400Y-6Т3 6/6,6 кВ400100093,5/93,80,85/0,852850
АК4-450X-6Т3 6/6,6 кВ500100093,6/93,80,87/0,863170
АК4-450Y-6Т3 6/6,6 кВ630100094,2/94,40,88/0,872240
АК4-400X-8Т320075092,40,802450
АК4-400Y-8Т3 6/6,6 кВ25075093,0/93,20,81/0,802850
АК4-450X-8Т3 6/6,6 кВ31575093,0/93,10,84/0,822990
АК4-450YK-8Т3 6/6,6 кВ40075093,2/93,40,85/0,833280
АК4-450Y-8Т3 6/6,6 кВ50075093,9/94,00,85/0,822410
АК4-400Y-10Т3 6/6,6 кВ20060091,6/91,60,77/0,772650
АК4-450X-10Т3 6/6,6 кВ25060092,0/92,40,83/0,812890
АК4-450X-12Т320050091,30,722740
АК4-450Y-12Т3 6/6,6 кВ25050091,6/91,60,77/0,732970

6 кв 10 кв большого размера с низкой скоростью высокого напряжения три этапа синхронный двигатель

Описание Товара

Большие синхронный двигатель
Большой синхронный двигатель
Синхронный двигатель высокого напряжения
Синхронный двигатель с низкой скоростью
T, TK, TL, TM, TDMK большого размера с малой скоростью по три фазы voltge синхронный двигатель

Электрические машины высокого напряжения 3-10 кВ, конструкция, принцип работы, назначение

Пример HTML-страницы

Электрические двигатели на высокое номинальное напряжение выпускаются мощностью от нескольких сот до нескольких тысяч киловатт. Более распространены асинхронные двигатели с короткозамкнутыми или фазными роторами. Синхронные двигатели встречаются значительно реже. Распространены также синхронные генераторы средней мощности с приводом от дизельных двигателей. Двигатели и генераторы высокого напряжения выпускаются отдельными отрезками серий с относительно небольшим числом типоразмеров в каждом.

Каких либо принципиальных особенностей конструкции, связанных с высоким номинальным напряжением, электрические машины высокого напряжения не имеют. Их конструктивные отличия от этектрических машин на низкое напряжение вызваны в основном большои мощностью.

Обмотка статора и конструкция ее изоляции электрических машинах с высоким напряжением резко отличайся от обмотки и ее изоляции двигателей низкого напряжения. Машины высокого напряжения выпускаются на

пряжение 3 или 6 кВ, значительно реже на напряжение 10 кВ и выше. Высокое напряжение предъявляет целый ряд требований к качеству и конструкции изоляции обмотки, строгому соблюдению изоляционных расстояний между лобовыми частями соседних катушек и между лобовыми частями обмотки и металлическими деталями корпуса, торцевых щитов и т. п.

На рис. 1 показан разрез асинхронного двигателя с фазным ротором мощностью 600 кВт, синхронной частотой вращения 1000 об/мин на напряжение 6000 В. Двигатель имеет защищенное исполнение (IР23) и предназначен для работы в закрытых помещениях при температуре не свыше 40°С; корпус двигателя 9 и подшипниковые щиты 11 литые из чугуна. Сердечник статора 7, шихтованный из листов электротехнической стали толщиной 0,5 мм, закреплен на продольных ребрах 6 корпуса с помощью двух нажимных шайб 5, которые удерживают его листы в запрессованном состоянии. Положение шайб фиксируется упорными шпонками. Сердечник состоит из отдельных пакетов, разделенных между собой радиальными вентиляционными каналами, шириной каждый 10 мм. Пазы статора открытые. Обмотка катушечная петлевая. Лобовые части обмотки 4 закреплены к бандажным кольцам 10.

Сердечник ротора 22 выполнен из листовой стали той же марки, что и статор, и насажен непосредственно на вал 24 ротора. Сердечник крепится на валу с помощью шпонки. В запрессованном состоянии листы сердечника ротора удерживают нажимные шайбы 19, которые фиксируются буртиком вала и кольцевой шпонк

ой 18. В сердечнике ротора помимо радиальных каналов имеются также осевые вентиляционные каналы, по которым охлаждающий воздух, направляемый диффузорами 12, проходит к радиальным каналам ротора и статора. Напор воздуха создают вентиляционные лопатки 2, впаянные в места соединений головок стержней обмотки тора. Охлаждающий воздух засасывается внутрь корпуса через отверстия в подшипниковых щитах, закрытые решетками 17 от попадания посторонних предметов. Нагретый воздух выбрасывается из корпуса через защитную решетку 20, установленную на корпусе двигателя.

Двигатель имеет со стороны рабочего конца вала роликовый подшипник качения и с противоположной стороны шариковый подшипник качения 14. Обмотка ротора стержневая волновая. Пазы полузакрытые с узкой прорезью. Бандажи 3 на лобовых частях обмотки прижимают их к обмоткодержателям 23. Токоподвод 13 от обмотки ротора к контактным кольцам 15 проходит по внутреннему отверстию в валу. Контактные кольца закрыты кожухом 16. Коробка выводов 21 штампованная из листовой стали.

На рис. 2 изображен разрез асинхронного тихоходного двигателя с фазным ротором мощностью 1300 кВт при синхронной частоте вращения 150 об/мин на номинальное напряжение 6000 В. Это двигатель серии АП, изготовленный в 1958 г. В настоящее время двигатели этой серии не выпускают, однако многие из них находятся в эксплуатации, поэтому часто возникает необходимость их капитального ремонта с полной заменой обмоток статора и ротора.

Корпус 10 двигателя (сварной из листовой стали) закреплен болтами на фундаментной плите 21. Шихтованный сердечник статора 8 закреплен на продольных ребрах 9 корпуса. Нажимные шайбы стягиваются шпильками 6. Давление от нажимных шайб передается на листы сердечника с помощью нажимных пальцев 7. Пазы статора открытые. Обмотка петлевая, катушечная. Лобовые части обмотки 12 крепятся к бандажным кольцам 4, установленным на кронштейнах 5, ввернутых в нажимные шайбы. Шихтованный сердечник ротора 3 закреплен на втулке ротора 2. Втулка сварная, насажена на вал / и закреплена с помощью шпонок. Обмотка ротора стержневая волновая. Пазы полузакрытые с узкой прорезью. Лобовые части обмотки ротора 14 удерживаются от отгиба под действием центробежных сил бандажами 13, которые прижимают их к обмоткам держателям 15. Обмотки держателя конструктивно объединены с нажимными шайбами сердечника ротора.

Токоподвод 16 от выводных концов обмотки ротора к контактным кольцам закреплен на втулке и на валу. Контактные кольца 17 намотаны на изолированной втулке, насаженной на вал, и расложены между сердечником ротора и подшипником.

Подшипники скольжения двигателя установлены на выносных подшипниковых стойках 18.

Смазка подшипников осуществляется подачей масла под давлеНием по маслопроводу 19.

Подшипниковая стойка со стороны, противоположной приводу изолирована от фундаментной плиты и внешних маслопроводов Эта изоляция 20 предназначена для предотвращения возможности возникновения так называемых подшипниковых токов. Подшипниковые токи могут возникнуть изза разности потенциалов на концах вала двигателя, вызванной некоторой несимметрией положения ротора в магнитном поле машины. Если не изолировать одну из подшипниковых стоек, подшипниковые токи замыкаются через подшипники, стойки и фундаментную плиту. Пробивая масляную пленкуобмотки статоров асинхронных двигателей общепромышленного назначения на номинальное напряжение 220/380 и 380/660 В. Наиболее употребительными в классе электрических машин напряжением 3 кВ и выше в диапазоне мощностей от 150—250 кВт д0 4000—6000 кВт являются машины на номинальное напряжение 6300 В ±5%; широкое применение также имеют машины мощностью 2000—20 000 кВт на номинальное напряжение 10 500 Вч5%.

Рис. 2. Асинхронный двигатель с фазным ротором мощностью 1300 лс= 150 об/мин

Чем выше напряжение, тем больше объем (толщина) изоляции, накладываемой по периметру всей катушки (корпусная изоляция),в местах трения шейки вала и вкладышей подшипников, подшипниковые токи вызывают усиленный износ шейки вала и вкладышей. Изоляция подшипниковой стойки со стороны, противоположной рабочему концу вала, размыкает возможный путь подшипниковых токов.

Рассмотренный двигатель имеет большие габаритные размеры: наружный диаметр сердечника статора составляет 2900 мм. Чтобы снизить общую высоту двигателя и подшипниковых стоек, часть его корпуса размещена ниже уровня фундаментной плиты в углубление, выполненное в фундаменте. При этом высота оси вращения двигателя снижена до 600 мм.

Пресс-центр компании «Диполь»

В промышленности электродвигатели используются повсеместно, они становятся технически все сложнее, что часто может осложнять поддержание их работы на пике эффективности. Важно помнить, что причины неисправностей электродвигателей и приводов не ограничиваются одной областью специализации: они могут быть как механического, так и электрического характера. И только нужные знания разделяют дорогостоящий простой и продление срока службы.

Наиболее частые неисправности электродвигателей — повреждения изоляции обмоток и износ подшипников, возникающие по множеству разных причин. Эта статья посвящена заблаговременному обнаружению 13 наиболее распространенных причин повреждений изоляции и выхода из строя подшипников.

Качество электроэнергии

1. Переходное напряжение
2. Асимметрия напряжений
3. Гармонические искажения

Частотно-регулируемые приводы

4. Отражения на выходных ШИМ-сигналах привода
5. Среднеквадратичное отклонение тока
6. Рабочие перегрузки

Механические причины

7. Нарушение центрирования
8. Дисбаланс вала
9. Расшатанность вала
10. Износ подшипника

Факторы, связанные с неправильной установкой

11. Неплотно прилегающее основание
12. Напряжение трубной обвязки
13. Напряжение на валу

Качество электроэнергии

1. Переходное напряжение

Переходные напряжения могут происходить из множества источников как на самом предприятии, так и за его пределами. Включение и выключение нагрузки поблизости, батареи конденсаторов коррекции коэффициента мощности или даже погодные явления — все это может создавать переходные напряжения в распределительных сетях. Эти процессы с произвольной амплитудой и частотой могут разрушать или повреждать изоляцию обмоток электродвигателей.

Обнаружение источника переходных процессов может оказаться сложной задачей, поскольку они происходят нерегулярно, а их последствия могут проявляться по-разному. Например, переходные процессы могут проявиться в контрольных кабелях и необязательно нанесут вред непосредственно оборудованию, но они могут нарушить его работу.

Воздействие: повреждение изоляции обмотки электродвигателя приводит к раннему возникновению неисправностей и незапланированному простою.

Прибор для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: высокая.

2. Асимметрия напряжений

Трехфазные распределительные сети часто питают однофазные нагрузки. Асимметрия сопротивления или нагрузки может быть причиной асимметрии напряжений на всех трех фазах. Возможные неисправности могут находиться в проводке электродвигателя, на клеммах электродвигателя, а также в самих обмотках. Эта асимметрия может вызывать перегрузки в каждой фазной цепи трехфазной сети. Одним словом, напряжение на всех трех фазах всегда должно быть одинаковым.

Воздействие: асимметрия является причиной сверхтоков в одной или нескольких фазах, которые вызывают перегрев и повреждение изоляции.

Инструмент для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: средняя.

3. Гармонические искажения

Проще говоря, гармоники — это любые нежелательные дополнительные высокочастотные колебания напряжения или тока, поступающие на обмотки электродвигателя. Эта дополнительная энергия не используется для вращения вала электродвигателя, а циркулирует в обмотках и в конечном итоге приводит к потере внутренней энергии. Эти потери рассеиваются в виде тепла, которое со временем ухудшает изолирующие свойства обмоток. Некоторые гармонические искажения формы тока являются нормой для систем, питающих электронную нагрузку. Гармонические искажения можно измерить с помощью анализатора качества электроэнергии, проконтролировав величины токов и температуры на трансформаторах и убедившись, что они не перегружены. Для каждой гармоники утвержден приемлемый уровень искажений, который регламентируется стандартом IEEE 519-1992.

Воздействие: снижение эффективности электродвигателя приводит к дополнительным расходам и увеличению рабочей температуры.

Инструмент для измерения и диагностики: трехфазный анализатор качества электроэнергии Fluke 435-II.

Критичность: средняя.

Частотно-регулируемые приводы

4. Отражения на выходных ШИМ-сигналах привода

Частотно-регулируемые приводы используют широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) для управления выходным напряжением и частотой питания электродвигателя. Отражения возникают из-за несогласованности полных сопротивлений источника и нагрузки. Несогласованность полных сопротивлений может произойти в результате неправильной установки, неправильного выбора компонентов или ухудшения состояния оборудования со временем. Пик отражения в цепи электропривода может достигать уровня напряжения шины постоянного тока.

Воздействие: повреждение изоляции обмотки электродвигателя приводит к незапланированному простою.

Прибор для измерения и диагностики: Fluke 190-204 ScopeMeter® , 4-канальный портативный осциллограф с высокой частотой выборки.

Критичность: высокая.

5. Среднеквадратичное отклонение тока

По своей сути среднеквадратичное отклонение тока — это паразитные токи, циркулирующие в системе. Среднеквадратичное отклонение тока образуется как результат частоты сигнала, уровня напряжения, емкости и индуктивности в проводниках. Эти циркулирующие токи могут выйти через системы защитного заземления, вызывая ложное размыкание или, в некоторых случаях, нагревание обмотки. Среднеквадратичное отклонение тока можно обнаружить в проводке электродвигателя, это сумма тока с трех фаз в любой момент времени. В идеальной ситуации сумма этих трех токов должна равняться нулю. Иными словами, обратный ток от привода будет равняться току, поступающему на привод. Среднеквадратичное отклонение тока можно также представить в виде асимметричных сигналов в нескольких проводниках, имеющих емкостную связь с заземляющим проводником.

Воздействие: произвольное размыкание цепи из-за прохождения тока по защитному заземлению.

Прибор для измерения и диагностики: изолированный 4-канальный портативный осциллограф Fluke 190-204 ScopeMeter с широкополосными (10 кГц) токовыми клещами (Fluke i400S или аналогичные).

Критичность: низкая.

6. Рабочие перегрузки

Перегрузка электродвигателя возникает, когда он работает под повышенной нагрузкой. Основными признаками перегрузки электродвигателя являются чрезмерное потребление тока, недостаточный крутящий момент и перегрев. Избыточное тепловыделение электродвигателя является главной причиной его неисправности. При перегрузке электродвигателя его отдельные компоненты — включая подшипники, обмотки и другие части — могут работать нормально, но электродвигатель будет перегреваться. Поэтому начинать поиски неисправности следует с проверки именно перегруженности электродвигателя. Поскольку 30% всех неисправностей электродвигателей происходят именно из-за их перегруженности, важно понимать, как измерять и определять перегрузку электродвигателя.

Воздействие: преждевременный износ электрических и механических компонентов электродвигателя, ведущий к необратимому выходу из строя.

Инструмент для измерения и диагностики: цифровой мультиметр Fluke 289.

Критичность: высокая.

7. Нарушение центрирования

Нарушение центрирования возникает при неправильном выравнивании вала привода относительно нагрузки или смещении передачи, которая их соединяет. Многие специалисты считают, что гибкое соединение устраняет и компенсирует смещение, тем не менее, гибкое соединение защищает от смещения только саму передачу. Даже с гибким соединением не отцентрированный вал будет передавать повреждающие циклические усилия по своей длине на электродвигатель, вызывая повышенный износ электродвигателя и увеличивая фактическую механическую нагрузку. Кроме того, нарушение центрирования может быть причиной вибрации валов как нагрузки, так и электропривода. Существует несколько типов нарушения центрирования:

  • Угловое смещение: оси валов пересекаются, но не параллельны;
  • Параллельное смещение: оси валов параллельны, но не соосны;
  • Сложное смещение: сочетание углового и параллельного смещений. (Примечание: практически всегда нарушение центрирования является сложным, но практикующие специалисты рассматривают их как сумму составляющих смещений, поскольку устранять нарушение центрирования проще по отдельности — угловую и параллельную составляющие).

Влияние: преждевременный износ механических компонентов привода, вызывающий преждевременные неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: высокая.

8. Дисбаланс вала

Дисбаланс — это состояние вращающейся детали, когда центр масс расположен не на оси вращения. Иными словами, когда центр тяжести находится где-то на роторе. Хотя устранить дисбаланс двигателя полностью невозможно, можно определить, не выходит ли он за рамки приемлемых значений, и предпринять меры для исправления ситуации.

Дисбаланс может быть вызван различными причинами:

  • скопление грязи;
  • отсутствие балансировочных грузов;
  • отклонения при производстве;
  • неравная масса обмоток двигателя и другие факторы, связанные с износом.

Тестер или анализатор вибрации поможет определить, сбалансирован вращающийся механизм или нет.

Влияние: преждевременный износ механических компонентов привода, вызывающий преждевременные неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

9. Расшатанность вала

Расшатанность возникает из-за чрезмерного зазора между деталями. Расшатанность может возникать в нескольких местах:

  • Расшатанность с вращением возникает из-за чрезмерного зазора между вращающимися и неподвижными частями машины, например, в подшипнике.
  • Расшатанность без вращения возникает между двумя обычно неподвижными деталями, например, между опорой и основанием или корпусом подшипника и машиной.

Как и в случаях со всеми другими источниками вибрации, важно уметь определить расшатанность и устранить проблему, избежав убытков. Определить наличие расшатанности во вращающейся машине можно с помощью тестера или анализатора вибрации.

Влияние: ускоренный износ вращающихся компонентов, вызывающий механические неисправности.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

10. Износ подшипника

Неисправный подшипник имеет повышенное трение, сильнее нагревается и имеет пониженную эффективность из-за механических проблем, проблем со смазкой или износа. Неисправность подшипника может быть следствием различных факторов:

  • нагрузка, превышающая расчетную;
  • недостаточная или неправильная смазка;
  • неэффективная герметизация подшипника;
  • нарушение центрирования вала;
  • неправильная установка;
  • нормальный износ;
  • наведенное напряжение на валу.

Когда неисправности подшипников начинают проявляться, это также вызывает каскадный эффект, ускоряющий выход двигателя из строя. 13% неисправностей двигателя вызваны неисправностями подшипников, и более 60 % механических неисправностей на предприятии вызваны износом подшипников, поэтому важно знать, как устранять эти потенциальные проблемы.

Влияние: ускоренный износ вращающихся компонентов приводит к выходу подшипников из строя.

Прибор для измерения и диагностики: измеритель вибрации Fluke 810.

Критичность: высокая.

Факторы, связанные с неправильной установкой

11. Неплотно прилегающее основание

Неплотное прилегание вызывается неровным монтажным основанием двигателя или приводимого в движение компонента или неровной монтажной поверхностью, на которой располагается монтажное основание. Данное состояние может создать неприятную ситуацию, при которой затяжка монтажных болтов на самом деле привносит новые нагрузки и нарушение центрирования. Неплотное прилегание опоры часто возникает между двумя диагонально расположенными крепежными болтами, как, например, в случае с неровным стулом или столом, которые раскачиваются по диагонали. Существуют два типа неплотного прилегания основания:

  • Параллельное неплотное прилегание основания —возникает, когда одна монтажная опора расположена выше, чем три другие;
  • Угловое неплотное прилегание основания —возникает, когда одна из монтажных опор не параллельна или не перпендикулярна по отношению к монтажной поверхности.

В обоих случаях неплотное прилегание основания может быть вызвано неровностями в монтажной опоре механизма или в монтажном основании, на котором находится опора. В любом случае найти и устранить неплотное прилегание необходимо до центрирования вала. Качественный лазерный инструмент для центрирования может определить неплотное прилегание основания данной вращающейся машины.

Влияние: нарушение центрирования компонентов механического привода.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: средняя.

12. Напряжение трубной обвязки

Натяжением трубной обвязки называется состояние, при котором новые нагрузки, натяжения и силы, действующие на остальное оборудование и инфраструктуру, передаются назад на двигатель и привод, приводя к нарушению центрирования. Наиболее часто встречающимся примером этого являются простые схемы с электродвигателем/насосом, когда что-то оказывает воздействие на трубопроводы, например:

  • смещение в фундаменте;
  • недавно установленный клапан или другой компонент;
  • предмет, ударяющий, сгибающий или просто давящий на трубу;
  • сломанные или отсутствующие крепления для труб или настенная арматура.

Эти силы могут оказывать угловое или смещающее воздействие, что в свою очередь приводит к смещению вала двигателя/насоса. По этой причине важно проверять центрирование машины не только во время установки — точное центрирование является временным состоянием и может изменяться с течением времени.

Влияние: нарушение центрирования вала и последующие нагрузки на вращающиеся компоненты, приводящие к преждевременным неисправностям.

Прибор для измерения и диагностики: лазерный инструмент для центрирования вала Fluke 830.

Критичность: низкая.

13. Напряжение на валу

Когда напряжение на валу электродвигателя превышает изолирующие характеристики смазки подшипника, происходит пробой на внешний подшипник, что вызывает точечную коррозию и образование канавок на дорожке качения подшипника. Первыми признаками проблемы являются шум и перегрев, возникающие по мере того, как подшипники теряют первоначальную форму, а также появление металлической крошки в смазке и увеличение трения подшипника. Это может привести к разрушению подшипника уже через несколько месяцев работы электродвигателя. Неисправность подшипника — это дорогостоящая проблема как с точки зрения восстановления электродвигателя, так и с точки зрения простоя оборудования, поэтому предотвращение этого посредством измерения напряжения на валу и тока в подшипниках является важной частью диагностики. Напряжение на валу присутствует только тогда, когда на двигатель подается питание, и он вращается. Угольная щетка, устанавливаемая на щуп, позволяет измерять напряжение на валу при вращении электродвигателя.

Влияние: дуговые разряды на поверхности подшипника вызывают точечную коррозию и образование канавок, что в свою очередь приводит к чрезмерной вибрации и последующей неисправности подшипника.

Прибор для измерения и диагностики: изолированный 4-канальный портативный осциллограф Fluke-190-204 ScopeMeter, щуп AEGIS с угольными щетками для измерения напряжения на валу.

Критичность: высокая.

Четыре стратегии для достижения успеха

Системы управления электродвигателями используются в важных процессах на заводах. Поломка оборудования может привести к большим финансовым потерям, связанным как с потенциальной заменой электродвигателя и его деталей, так и с простоем систем, зависящих от данного электродвигателя. Обеспечивая обслуживающих инженеров и техников необходимыми знаниями, определяя приоритеты работ и проводя профилактическое обслуживание для контроля оборудования и устранения трудно обнаруживаемых проблем, зачастую можно избежать неисправностей, вызванных рабочими нагрузками, и сократить потери от простоя.

Существуют четыре ключевые стратегии для устранения или предотвращения преждевременных поломок электродвигателя и вращающихся деталей:

  1. Запись рабочих условий, технических характеристик оборудования и диапазонов допусков рабочих характеристик.
  2. Регулярный сбор и запись критических измерений при установке, до и после технического обслуживания.
  3. Создание архива эталонных измерений для анализа тенденций и обнаружения изменения состояния.
  4. Построение графиков отдельных измерений для выявления основных тенденций.Любые изменения в линии тенденций более чем на +/- 10-20% (или любую другую определенную величину, в зависимости от эксплуатационных характеристик или критичности системы) необходимо исследовать для выявления причин возникновения проблем.

Электродвигатели асинхронные серии А4 – РОСЭЛЕКТРО

Электродвигатели асинхронные трехфазные с короткозамкнутым ротором серии А4 предназначены для привода механизмов, не требующих 

регулирования частоты вращения (насосы, вентиляторы, дымососы и др.).

Двигатели предназначены для работы от сети переменного тока частотой 50 Гц напряжением 3000 В, 6000 В и 10000 В. Двигатели напряжением 3000 В изготавливаются в габаритах двигателей напряжением 6000 В с сохранением мощности. Ток статора двигателей напряжением 3000 В в два раза больше, чем у двигателей напряжением 6000 В.

Вид климатического исполнения двигателей напряжением 3000 В и 6000 В – У3, Т3.

Вид климатического исполнения двигателей напряжением 10000 В – У3. 

Номинальный режим работы – продолжительный S1.

Конструктивное исполнение двигателей – IM1001.

Способ охлаждения двигателей – ICA01.

Степень защиты двигателей – IP23, коробки выводов – IP55.

Пуск двигателей прямой. Двигатели допускают два пуска подряд из холодного состояния или один пуск из горячего состояния. Интервал между последующими пусками не менее трех часов, количество пусков не менее 2000 за период эксплуатации, но не более 250 пусков в год в течение гарантийного периода.

Двигатели имеют подшипники качения с пластичной смазкой. Соединение двигателей с приводным механизмом осуществляется посредством упругой муфты. Изоляционные материалы обмотки статора класса нагревостойкости не ниже «В». Изоляция обмотки статора термореактивная типа «Монолит – 2». Обмотка статора имеет шесть выводных концов, закрепленных на четырех изоляторах в коробке выводов. Соединение фаз обмоток – звезда.

Двигатели допускают правое и левое направление вращения. Изменение направления вращения осуществляется только из состояния покоя.

Двигатели могут быть укомплектованы подшипниками SKF или FAG.

Структура условного обозначения типа двигателей серии А4 напряжением 6 кВСтруктура условного обозначения типа двигателей серии А4 напряжением 10 кВ

Основные характеристики двигателей серии А4 напряжением 6 кВ


Тип
двигателя
Мощность,
кВт
Синхронная
частота
вращения,
об/мин
Напряжение,
 В
КПД,
%
cosφ,
о.е.
Ток
статора,
А
Mmax

Mnom
Ms

Mnom
Iki

Inom
Маховый момент, кгм2
роторадопустимый
механизма
А4-400ХК-4МУ34001500600094,30,87472,315,740680
А4-400Х-4МУ35001500600094,70,88582,315,744920
А4-400У-4МУ36301500600095,20,8872,52,31,25,7521120
А4-450Х-4МУ38001500600095,20,8892215,5841200
А4-450У-4МУ310001500 600095,50,891132,115,71001400
А4-400ХК-6МУ33151000600093,60,8538215,3601200
А4-400Х-6МУ340010006000940,8647,5215,3721400
А4-400У-6МУ35001000600094,40,8659,5215,3842400
А4-450Х-6МУ36301000600094,70,8674,51,915,31282800
А4-450У-6МУ380010006000950,8694,51,915,31523400
А4-400Х-8МУ32507506000930,81321,915,2762000
А4-400У-8МУ3315750600093,40,8239,51,915882400
А4-450Х-8МУ3400750600093,80,82501,91,251443200
А4-450УК-8МУ3500750600094,20,8361,51,8151685200
А4-450У-8МУ3630750600094,50,837,51,9151966000
А4-400Х-10МУ32006006000920,7627,51,914,8762000
А4-400У-10МУ3250600600092,20,77341,914,8883200
А4-450Х-10МУ33156006000930,82401,9151484800
А4-450У-10МУ3400600600093,40,82501,814,81686000
A4-450УD-10МУ3500600600093,80,8262,52,11,25,81887200
А4-450Х-12МУ32505006000920,7634,51,814,81607600
А4-450У-12МУ3315500600092,20,7742,51,814,818010000
А4-400ХК-4МТ33151500600093,90,88536,520,85,840580
А4-400Х-4МТ34001500600094,20,894620,85,544680
А4-400У-4МТ35001500600094,60,895571,90,85,552920
А4-450Х-4МТ363015006000950,89721,90,85,7841000
А4-450У-4МТ380015006000950,89911,80,84,81001120
А4-400ХК-6МТ32501000600093,30,8630215,6601120
А4-400Х-6МТ33151000600093,60,8737,51,80,95721200
А4-400У-6МТ340010006000940,86547,5215,6841400
А4-450Х-6МТ35001000600094,30,8659,51,80,84,91282400
А4-450У-6МТ36301000600094,70,8674,51,815,51522800
А4-400Х-8МТ3200750600092,30,826,1216761700
А4-400У-8МТ32507506000930,8231,5215,5882000
А4-450Х-8МТ3315750600093,30,835391,814,81443200
А4-450УК-8МТ3400750600093,70,8349,51,8151683200
А4-450У-8МТ3500750600094,20,8361,51,815,11965200
А4-450Х-10МТ32506006000920,8231,91,80,84,81483800
А4-450У-10МТ33156006000930,8339,51,9151684800

Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса двигателей серии А4 напряжением 6 кВ


Тип двигателяb10b11b30b31dl10l11I30I31I34hh5h31h34Масса, кг
А4-400ХК-4М800940132071010090011401 55020074040010613001001930
А4-400Х-4М800940132071010090011401 55020074040010613001002070
А4-400У-4М800940132071010010001240165020084040010613001002290
А4-400ХК-6М800940132071010090011401 55020074040010613001001960
А4-400Х-6М800940132071010090011401 55020074040010613001002110
А4-400У-6М800940132071010010001240165020084040010613001002320
А4-400Х-8М800940132071010090011401 55020074040010613001002080
А4-400У-8М800940132071010010001240165020084040010613001002280
А4-400Х-10М800940132071010090011401 55020074040010613001002050
А4-400У-10М800940132071010010001240165020084040010613001002250
А4-450Х-4М900104014207601109001190160022479045011614102052580
А4-450У-4М9001040142076011010001290170022489045011614102052890
А4-450Х-6М900104014207601109001190160022479045011614102052620
А4-450У-6М9001040142076011010001290170022489045011614102052940
А4-450Х-8М900104014207601109001190160022479045011614102052540
А4-450УК-8М9001040142076011010001290170022489045011614102052790
А4-450У-8М9001040142076011010001290170022489045011614102053070
А4-450Х-10М900104014207601109001190160022479045011614102052450
А4-450У-10М9001040142076011010001290170022489045011614102052690
A4-450УD-10М9001040142076011010001290170022489045011614102053240
А4-450Х-12М900104014207601109001190160022479045011614102052570
А4-450У-12М9001040142076011010001290170022489045011614102052790

    Размеры в миллиметрах

Основные характеристики двигателей серии А4 напряжением 10 кВ

Тип двигателяМощность,
кВт
Синхронная
частота
вращения,
об/мин
Напряжение,
В
КПД,
%
cosφ,
о.е.
Ток
статора,
А
Mmax

Mnom
Ms

Mnom
Iki

Inom
Маховый момент, кгм2
роторадопустимый
механизма
А4-85/37К-4У340015001000093,10,862921682680
А4-85/37-4У350015001000093,20,863621682920
А4-85/43-4У363015001000093,90,8645216921120
А4-85/49-4У380015001000094,20,86572161031200
А4-85/55-4У3100015001000094,50,86712161141400
А4-85/40-6У340010001000093,50,8230215,71402300
А4-85/51-6У350010001000094,10,8237,42,11,16,01763000
А4-85/54-6У363010001000094,30,8443,71,815,41883200
А4-85/59-6У380010001000094,50,8458,21,815,52043450
А4-85/51-8У34007501000093,50,7831,71,815,21404900
А4-85/62-8У350075010000940,7839,41,815,22126000

Габаритные, установочные, присоединительные размеры и масса двигателей серии А4 напряжением 10 кВ
Тип двигателяI10I11I30I34Масса, кг
А4-85/37К-4У31000134017508702600
А4-85/37-4У31000134017508702600
А4-85/43-4У31000134017508702800
А4-85/49-4У31120146018709903000
А4-85/55-4У31120146018709903100
А4-85/40-6У31000134017508702740
Тип двигателяI10I11I30I34Масса, кг
А4-85/51-6У31120146018709903090
А4-85/54-6У31120146018709903230
А4-85/59-6У31120146018709903450
А4-85/51-8У31000134017508703160
А4-85/62-8У31120146018709903420

устройство, принцип работы, режимы работы, пуск

В качестве устройства преобразования электрической энергии в механическую в промышленности и быту используется синхронный электродвигатель. В сравнении с другими типами электрических машин он получил меньшее распространение, но в отведенных сферах является незаменимым фаворитом. В чем особенность синхронных агрегатов и как их применяют на практике, мы рассмотрим в данной статье.

Устройство

Конструктивно синхронный электродвигатель состоит из неподвижного элемента, подвижной части, обмоток различного назначения, может комплектоваться коллекторным узлом. Далее рассмотрим каждую составляющую синхронного агрегата более детально на рабочем примере (рисунок 1).

Рис. 1. Устройство синхронного электродвигателя
  • Статор или якорь – выполняется из электротехнической стали монолитным или наборным из шихтованного железа. Предназначен для размещения рабочей обмотки, проводит силовые линии электромагнитного поля, формируемого протекающими токами.
  • Обмотка на статоре – изготавливается из медных проводников, в зависимости от типа статора синхронного электродвигателя может выполняться различными методами, способами намотки и расположения проводников. Применяется для подачи напряжения питания и формирования рабочего магнитного потока.  
  • Ротор с обмоткой возбуждения – предназначен для взаимодействия с магнитным полем статора. В результате подачи напряжения на обмотку возбуждения в роторе электродвигателя создается собственное магнитное поле, задающее состояние вращающегося элемента.
  • Вал – используется для передачи вращательного усилия от электродвигателя к подключаемой к нему нагрузке. В большинстве случаев это основание, на котором крепиться шихтовка или полюса ротора, подшипники, кольца, пластины и другие вспомогательные элементы.
  • Контактные кольца – применяются для подачи питания на обмотки ротора, но устанавливаются не во всех моделях синхронных агрегатов. Питание производиться через специальный преобразователь переменного напряжения в постоянное.
  • Корпус – предназначен для защиты от воздействия внешних факторов, обеспечивает синхронному двигателю достаточную прочность и герметичность, в зависимости от условий его эксплуатации.

Принцип работы

В основе работы синхронного электродвигателя лежит взаимодействие магнитного потока, генерируемого рабочими обмотками с постоянным магнитным потоком. Наиболее распространенной моделью синхронной электрической машины является вариант с рабочей обмоткой на статоре и обмоткой возбуждения на роторе.

Рис. 2. Принцип действия синхронного электродвигателя

Как видите на рисунке 2 выше, в обмотку статора подается трехфазное напряжение из сети, которое формирует переменное магнитное поле. На обмотки ротора электродвигателя подано постоянное напряжение, которое индуцирует такой же постоянный магнитный поток у полюсов. Для наглядности рассмотрим процесс на упрощенной модели синхронного агрегата (рисунок 3).

Рис. 3. Принцип формирования потоков в синхронной электрической машине

При подаче питания на фазные витки статора электродвигателя первый пик амплитуды тока и ЭДС взаимоиндукции приходиться на фазу A, затем B и фазу C.

На графике показана периодичность чередования кривых в зависимости от времени:

  • в точке 1 максимальная ЭДС EA формирует максимальный поток, а электродвижущие силы фаз EB и EC равны между собой и противоположны по знаку, они дополняют результирующую силу.
  • в точке 2 пика достигает ЭДС EB, а электродвижущие силы фаз EA и EC становятся равны между собой и противоположны по знаку, они дополняют результирующую силу, в результате чего магнитное поле совершает вращательное движение.
  • в точке 3 максимум приходиться на ЭДС EC, а электродвижущие силы фаз EB и EA вместе дополняют результирующую силу и снова смещают вектор поля по часовой стрелке.

Оборот поля статора происходит в течении периода, а за счет того, что ротор обладает собственным электромагнитным усилием постоянным во времени, то он синхронно следует за движением переменного магнитного поля, вращаясь вокруг заданной оси. В результате такого вращения происходит синхронное движение ротора вслед за сменой амплитуды ЭДС в витках рабочих обмоток, за счет этого явления электродвигатель и получил название синхронного. Наличие отдельного питания отразилось и на схематическом обозначении таких электрических машин (рисунок 4) в соответствии с ГОСТ 2.722-68.

Рис. 4. Схематическое обозначение синхронного электродвигателя

Отличие от асинхронного двигателя

Основным отличием синхронного электродвигателя от асинхронного заключается в принципе преобразования электрической энергии в механическое вращение. У синхронного электродвигателя процесс вращения ротора идентичен вращению рабочего электромагнитного поля, вырабатываемого трехфазной сетью. А вот у асинхронного рабочее поле самостоятельно наводит ЭДС в роторе, которая уже затем вырабатывает собственный поток взаимоиндукции и приводит вал во вращение. В результате чего асинхронные электрические машины получают разность во вращении рабочего поля и нагрузки на валу, что выражается физической величиной – скольжением.

В работе классические модели асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором:

  • плохо переносят перегрузки;
  • имеют сложности пуска со значительным усилием;
  • меняют скорость вращения, в зависимости от нагруженности рабочего органа.

В некоторой степени эти недостатки преодолевает асинхронный двигатель с фазным ротором, но в полной мере избавиться от недостатков получается лишь синхронному агрегату.

Рис. 5. Отличие асинхронного от синхронного электродвигателя

Разновидности

В современной промышленности и бытовых приборах синхронные электродвигатели используются для решения самых разнообразных задач. Как результат, существенно разнятся и их конструктивные особенности. На практике выделяют несколько критериев, по которым разделяются виды синхронных агрегатов. В соответствии с ГОСТ 16264.2-85 могут подразделяться по таким техническим характеристикам:

  • питающему напряжению;
  • частоте рабочего напряжения;
  • количеству оборотов.

В зависимости от способа получения поля ротора выделяют такие типы синхронных электродвигателей:

  • С обмоткой возбуждения на роторе – синхронизирующее усилие создается за счет подачи питания от преобразователя.
  • С магнитным ротором – на валу устанавливается постоянный магнит, выполняющий те же функции, что и обмотка возбуждении, но без необходимости подпитки (см. рисунок 6).
Рис. 6. Синхронный электродвигатель с постоянными магнитами

С реактивным ротором —  конструкция выполнена таким образом, что в его сердечнике происходит преломление магнитных линий, приводящее всю конструкцию в движение (см. рисунок 7). Под воздействием силового поля поперечные и продольные составляющие в роторе не равны за счет чего пластины поворачиваются вслед за полем.

Рис. 7. Пример реактивного ротора

В зависимости от наличия полюсов все синхронные электродвигатели можно подразделить на:

  • явнополюсные – в конструкции четко видны обособленные полюса с обмотками, применяются для малых скоростей;
  • неявнополюсные – полюс не выделяется, такие модели устанавливают для высоких скоростей;

В зависимости от расположения рабочих обмоток различают прямые (на статоре) и обращенные (рабочие обмотки на роторе).

Режимы работы

Большинство электрических машин обладают обратимой функцией, не составляют исключения и синхронные агрегаты. Их также можно использовать в качестве электрического привода или в качестве генератора, вырабатывающего электроэнергию. Оба режима отличаются способом воздействия на электрическую машину – подачу напряжения на рабочие обмотки или приведение в движение ротора за счет механического усилия.

Генераторный режим

Для производства электроэнергии в сеть используются именно синхронные генераторы. В большинстве случаев для этой цели используются электрические машины с фазными обмотками на статоре, что существенно упрощает процесс съема мощности и дальнейшей передачи ее в сеть. Физически генерация происходит при воздействии электромагнитного поля обмотки возбуждения синхронного генератора с обмотками статора. Силовые линии поочередно пересекают фазные витки и наводят в них ЭДС взаимоиндукции, в результате чего на клеммных выводах возникает напряжение.

Частота получаемого напряжения напрямую зависит от скорости вращения вала и вычисляется по формуле:

f = (n*p)/60 ,

где n – скорость вращения вала, измеряемая в оборотах за минуту,  p – количество пар полюсов.

Синхронный компенсатор

В виду физических особенностей синхронного электродвигателя при холостом ходе аппарата он потребляет из сети реактивную мощность, что позволяет существенно улучшить cosφ системы, практически приближая его к 1.На практике режим синхронного компенсатора используется как для улучшения коэффициента мощности, так и для стабилизации параметров напряжения сети.

Двигательный режим

В синхронной машине двигательный режим осуществляется при подаче рабочего трехфазного напряжения на обмотки якоря. После чего электромагнитное поле якоря начинает толкать магнитное поле ротора, и вал приходит во вращение. Однако на практике двигательный режим осуществляется не так просто, так как мощные агрегаты не могут самостоятельно набрать необходимый ресурс скорости. Поэтому во время запуска используют специальные методы и схемы подключения.

Способы пуска и схемы подключения

Для запуска синхронного электродвигателя требуется дополнительное поле, независимое от воздействия сети. В то же время, на стартовом этапе запуск представляет собой асинхронный процесс, пока агрегат не достигнет синхронной скорости.

Рис. 8. Схема пуска синхронного двигателя

 

При подаче напряжения на якорь возникает ток в его обмотках и генерация ЭДС в железе ротора, который обеспечивает асинхронное движение до того момента, пока не начнется питание обмоток возбуждения.

Еще одним распространенным вариантом пуска является использование дополнительных генераторов, которые могут располагаться на валу или устанавливаться отдельно. Такой метод обеспечивает дополнительное стартовое усилие за счет стороннего крутящего момента.

Рис. 9. Генераторный способ пуска синхронного двигателя

Как видите на рисунке 9, начальное вращение мотора М осуществляется за счет генератора G, который призван вывести устройство на подсинхронную скорость. Затем генератор выводится из рабочей цепи путем размыкания контактов КМ или автоматически при установке рабочих характеристик. Дальнейшее поддержание синхронного режима происходит за счет подачи постоянного напряжения в обмотку возбуждения.

Помимо этого на практике используется схема пуска с полупроводниковыми преобразователями. На рисунке 10 приведен способ тиристорного преобразователя и с установкой вращающихся выпрямителей.

Рис. 10. Тиристорная схема пуска синхронного двигателя

В первом случае запуск синхронного электродвигателя характеризуется нулевым напряжением от преобразователя UD. За счет ЭДС скольжения через стабилитроны VD осуществляется открытие тиристоров VS. В цепь обмотки возбуждения вводится резистор R, предназначенный для предотвращения пробоя изоляции. По мере разгона электродвигателя ЭДС скольжения пропорционально снизится и произойдет запирание стабилитронов VD, цепочка заблокируется, и обмотка возбуждения получит питание постоянным напряжением через UD.

Применение

Область применения синхронных электрических машин охватывает производство электрической энергии на электростанциях. По видам генераторы подразделяются на турбинные, дизельные и гидравлические, в зависимости от способа приведения их во вращение.

Также их используют в качестве электродвигателей, которые могут переносить существенные перегрузки в процессе эксплуатации. Такие двигатели устанавливаются на вентиляторах, компрессорах, силовых агрегатах и прочем оборудовании. Отдельная категория электродвигателей применяется в точном оборудовании, где важна синхронизация операций и процессов.

Преимущества и недостатки

К преимуществам такого электродвигателя следует отнести:

  • высокий cosφ, приближающийся по величине к 1, что в значительной мере превосходит асинхронные электродвигатели;
  • более высокая механическая прочность за счет особенностей конструкции электродвигателя;
  • зависимость момента вращения от напряжения линейная, а не квадратичная, поэтому колебания электродвигателя пропорционально снижаются;
  • на валу электродвигателя присутствует постоянная скорость, не зависящая от прикладываемой нагрузки;
  • может применяться для уменьшения реактивной составляющей в сети.

Среди недостатков синхронных электродвигателей выделяют:

  • сложную конструкцию;
  • более сложный пуск;
  • необходимость использования вспомогательных устройств и блоков;
  • такие электродвигатели сложнее регулировать по числу оборотов;
  • ремонт и обслуживание также обойдется дороже, чем асинхронные электродвигатели.

Видео версия

Библиографический список

  1. Ю.А. Макаричев, В.Н. Овсянников «Синхронные машины» 2010
  2. Абрамович Б.Н., Круглый А.А. «Возбуждение, регулирование и устойчивость синхронных двигателей» 1983
  3. Андреева Е.Г., Морозова Н.С. «Синхронные машины» 2015
  4. Глебов И.А. «Проблемы пуска сверхмощных синхронных маши» 1988
  5. Емец В.Ф., Попков А.А., Петров Г.А. «Синхронные электрические машины» 2009
  6. Кислицын А.Л. «Синхронные машины» 2000

Двигатель шпинделя с ЧПУ с воздушным охлаждением, 6 кВт, 18000 об/мин, ER32

Советы по безопасности при использовании шпиндельных двигателей с ЧПУ ATO

1. Электродвигатель шпинделя и ЧРП должны быть совместимы друг с другом. Спецификации и настройки параметров частотно-регулируемого привода должны соответствовать номинальным параметрам двигателя шпинделя, и он сожжет двигатель шпинделя, если настройки неверны.

2. Перед использованием двигателя шпинделя с водяным охлаждением необходимо убедиться, что система цикла охлаждения работает нормально, а работа без охлаждения запрещена.Объем охлаждающей воды рассчитывается из расчета 1 л/мин, минимальный расход охлаждающей воды не менее 5 л/мин, трубка охлаждающей воды и сопло должны быть надежно соединены и не должно быть утечек.

3. Охлаждающая жидкость должна быть чистой и обезжиренной, а ее температура должна находиться в пределах 5-30℃. Охлаждающая среда должна осуществлять принудительное охлаждение, когда температура окружающей среды выше 30 ℃. Для прецизионного токарного станка требуется охлаждающая жидкость с постоянной температурой 20 +/- 2 ℃.

4. При хранении и транспортировке шпиндельного двигателя изменится состояние высокоскоростной смазки внутри подшипника. Пользователь должен запустить его сначала на низкой скорости, начиная с самой низкой скорости двигателя шпинделя в течение 30 минут, а затем 20 минут на каждые 3000 раундов. В противном случае будут слышны аномальные звуки, шум, тепло и другие явления, которые повлияют на срок службы подшипника, если двигатель шпинделя будет запущен непосредственно на высокой скорости. При длительном хранении двигатель шпинделя должен работать (на малой скорости) в течение 15-30 минут не реже одного раза в неделю.

5. Цанга, гайка и внутреннее конусное отверстие должны быть начисто промыты при установке лезвий на двигатель шпинделя, чтобы избежать какого-либо влияния на точность. Рукоятка лезвия должна быть вставлена ​​в цангу более чем на 15 мм.

6. Для ежедневной обработки шпиндельный двигатель необходимо прогреть, запустить на 15-20 минут при достижении скорости обработки, а затем выполнить точную обработку. Лучше каждый день останавливать двигатель шпинделя на два часа, чтобы восстановить его механическую усталость и продлить срок его службы.

7. Не стучит торцевая крышка двигателя шпинделя. Не стучите по цанге и головке лезвия при снятии лезвий. Отсутствие ударов или столкновений во время транспортировки, хранения и использования, особенно на конце двигателя шпинделя.

8. Двигатель шпинделя должен вращаться в заданном направлении.

9. Двигатель шпинделя должен быть установлен и закреплен согласно соответствующим чертежам и инструкциям.

10. Температура должна быть в пределах 22-25℃, если используется машина водяного охлаждения.

11. Шпиндельный двигатель оборудован паровой пробкой, и источник газа не должен использоваться до тех пор, пока он не пройдет водомасляный сепаратор и сухой фильтр. Давление воздуха составляет 0,2-0,25 МПа, а точность фильтрации составляет 5 мкм, в противном случае подшипник может быть поврежден.

TEC IE2 0,75 кВт Алюминиевый трехфазный двигатель 230 В/400 В 6 полюсов B3 90S рама

TEC Electric 0,75 кВт, 3 фазы, 6 полюсов, высокоэффективный монтаж на лапах (B3) Двигатель переменного тока в корпусе 90S для 3-фазного питания 230 В или 400 В.Инвертор Предназначен для использования с частотно-регулируемым приводом с 1- или 3-фазным входом и 3-фазным выходом или с питанием от сети фиксированной частоты 50 Гц.

Фиксированная выходная мощность сети: 0,75 кВт (1 л.с.) x 925 об/мин при 230 В или 400 В x 50 Гц, 3 фазы.
Выход питания инвертора: Диапазон регулирования скорости 14:1 от 92,5 об/мин до 1850 об/мин для регулирования от 5 Гц до 70 Гц, с подходящим снижением номинальных характеристик на более низких скоростях.

Ток полной нагрузки: 3,48 А при 230 В или 2,01 А при 400 В.
Коэффициент мощности: 0,71 при подключении к сети с частотой 50 Гц.
Эффективность: 76%

Размеры: 175 мм в ширину, 333 мм в длину и 229 мм в высоту в корпусе IP55.
Монтаж: Крепление лапы к 10-миллиметровым отверстиям с шириной 140 мм и центрами 100 мм на расстоянии 56 мм от плеча вала.
Вал: диаметр 24 мм x 50 мм со шпонкой шириной 8 мм.
Вес: 13 кг.

Окружающая среда: номинальная температура 40°C.
Необходимое вентиляционное пространство на заднем заборе охлаждающего воздуха.
Термисторы включены для внешнего устройства защиты от перегрева.
Номер детали: TECA2-90S-6-B3

Для использования с переменной скоростью: –
Неполный рабочий день Выход при питании инвертора…
3,87 Нм – 0,75 кВт (1,01 л.с.) x 1850 об/мин при 100 Гц
7,74 Нм -0,75 кВт (1,01 л.с.) x 925 об/мин при 50 Гц Гц
7,74 Нм – 0,08 кВт (0,1 л.с.) x 93 об/мин при 5 Гц
Непрерывная мощность при питании от инвертора… кВт (1,01 л.с.) x 925 об/мин при 50 Гц
6,58 Н·м – 0,32 кВт (0,43 л.с.) x 463 об/мин при 25 Гц
3,87 Н·м – 0,04 кВт (0,05 л.с.) x 93 об/мин при 5 Гц

Доступна расширенная гарантия: При использовании двигателя переменного тока TEC с инвертором переменного тока TECDrive (см. связанные продукты ниже) гарантийный срок составляет 2 года (с момента отправки).Стандартная гарантия 1 год.
Чтобы расширенная гарантия действовала, инвертор переменного тока TEC и двигатель TEC должны быть в одном заказе и использоваться вместе на месте.

Загрузите полное руководство и размеры по ссылкам ниже: –
 

С 1 января 2017 года трехфазные асинхронные электродвигатели с номинальной мощностью от 0,75 кВт до 375 кВт и КПД менее IE3 должны быть оснащены приводом с регулируемой скоростью (инверторный привод). Исключения см. в Регламенте Комиссии ЕС 640/2009.

Hyzon Motors представляет блок топливных элементов с наивысшей удельной мощностью: 6 кВт/л

Обеспечение нулевого уровня выбросов CO2 на транспортных средствах не является чем-то, с чем справятся только батареи. Если новая технология не сделает это возможным — например, батареи Cambrian — более вероятно, что мы увидим другие чистые технологии, которые помогут там, где батареи не могут, такие как топливные элементы. Hyzon Motors выпустила захватывающее достижение о них: блок топливных элементов, который может обеспечить удвоенную плотность энергии по сравнению с существующими топливными элементами.

Чтобы доказать это, Hyzon Motors попросила респектабельную стороннюю компанию подтвердить это, и TÜV Rheinland отвечала за эту задачу. По данным Hyzon Motors, немецкая сертификационная компания измерила плотность мощности 6 кВт/л на своей батарее топливных элементов. Пиковая удельная мощность в большинстве других известных блоков топливных элементов составляет 3 кВт/л. Другими словами, продукт Hyzon будет предлагать удвоенную удельную мощность, доступную в настоящее время, по сравнению с другими топливными элементами PEM (протонообменная мембрана).

Компания Hyzon заявила, что ее топливный элемент автомобильного класса, который можно использовать в транспортных средствах без проблем с надежностью в будущем, находится в стадии разработки в течение последних 20 лет.Стек Hyzon также имеет жидкостное охлаждение, и компания утверждает, что это делает его идеальным для коммерческих автомобилей и техники. Чтобы быть еще более конкретным, он хорошо подходит для поездов, грузовиков и самолетов. Крейг Найт, генеральный директор Hyzon, сказал InsideEVs , что для этого есть причина.

«Hyzon уделяет особое внимание коммерческим автомобилям, потому что самое ценное предложение для водорода — это автомобили с очень высоким коэффициентом использования».

Эти блоки топливных элементов PEM с жидкостным охлаждением могут генерировать до 370 кВт (500 л.с.) и позволят этим автомобилям снизить вес, увеличив их грузоподъемность.Стоимость и размер будут другими преимуществами использования их нового топливного элемента, что также утверждает Nikola Motors.

Эти новые, более мощные топливные элементы поступят в массовое производство в 2021 году на всех производственных предприятиях Hyzon в Северной Америке, Европе и Азии. К 2025 году компания рассчитывает, что ее топливные элементы PEM смогут заправлять более 40 000 автомобилей.

Lunar Gateway будет поддерживать свою орбиту с помощью ионного двигателя мощностью 6 кВт

Кредит: НАСА

Когда НАСА отправит астронавтов обратно на Луну в рамках программы Артемиды, они будут смотреть вдаль.Цель состоит не в том, чтобы быть еще одной программой «следы и флаги», а в создании прочной инфраструктуры, которая обеспечит «устойчивую программу исследования Луны». Основным элементом этого плана являются Лунные врата, орбитальная среда обитания, которую астронавты будут использовать для выхода на поверхность и обратно.

Первым шагом в создании шлюза является развертывание двух важнейших модулей — жилого и логистического аванпоста (HALO) и силового и двигательного элемента (PPE).Согласно недавнему обновлению, НАСА (вместе с Maxar Technologies и Busek Co.) недавно завершило огневые испытания двигательной подсистемы PPE — первое из многих, которое гарантирует, что PPE и HALO будут готовы к запуску к 2024 году.

Эта двигательная подсистема представляет собой группу двигателей на эффекте Холла (также известных как ионные двигатели), которые используют электромагнитные поля для ускорения ионизированного газа через сопла двигателя для создания тяги. В этом случае система двигателя представляет собой концепцию солнечной электрической силовой установки (SEP) мощностью 6 киловатт, которая включает в себя электронику Maxar и систему подачи ксенона с четырьмя двигателями BHT-600 производства Busek.

Эта система на 30% мощнее, чем любая ранее построенная и использовавшаяся Maxar или Busek, и будет объединена с более мощными двигателями на эффекте Холла, чтобы завершить систему SEP мощностью 50 кВт PPE. Сказал Роберт Кербим, старший вице-президент по захвату космоса в Maxar Technologies:

.

Предоставлено: NASA

«Электрические двигатели Busek BHT-6000 предлагают возможности высокой мощности по конкурентоспособной цене и отлично подходят как для наших околоземных, так и для дальних космических программ.Системы SEP, которые мы разрабатываем для средств индивидуальной защиты, являются фантастическим примером инновационной коммерческой технологии с богатым опытом полетов, используемой в программах НАСА. Мы продолжаем добиваться устойчивого прогресса в работе над силовым и двигательным элементом, а следующей важной вехой станет предварительное рассмотрение проекта космического корабля, которое запланировано на конец этого года».

Огневое испытание финансировалось Управлением миссии космических технологий НАСА в рамках их программы «Переломный момент». Каждый год STMD выделяет гранты коммерческим партнерам для содействия развитию технологий, которые расширят коммерческие космические возможности и принесут пользу будущим миссиям НАСА.

В 2018 году Maxar Technologies — ранее Space Systems/Loral (SSL) — была выбрана компанией Tipping Point для разработки блока обработки энергии (PPU), который будет питать двигатель Холла мощностью 6 кВт. Busek Co. является давним партнером НАСА, известным своей технологией спутниковых двигателей на эффекте Холла. Прошлые разработки включают мини-электрораспылители для CubeSats и двигательную систему ST7-DRS, используемую миссией LISA Pathfinder.

Это недавнее испытание состояло из включения и выключения системы несколько раз и выполнения различных сценариев полета, целью которых была демонстрация системы для операций вокруг Луны.Многонедельный тест был первым, когда оборудование, разработанное Maxar и Busek, работало как полностью интегрированная система и служило для проверки двухрежимной работы SEP до уровней мощности 6 кВт и 600 вольт.

Авторы и права: НАСА

Саид Майк Барретт, менеджер по силовым и двигательным элементам Исследовательского центра Гленна НАСА:

«Это захватывающий первый шаг к доказательству того, что двигательная установка PPE соответствует требованиям Gateway.Эти двигатели будут иметь решающее значение для доставки первых элементов Gateway на лунную орбиту и помогут нам создать динамическую исследовательскую платформу в течение 15-летнего срока службы Gateway.”

После того, как он будет полностью собран и интегрирован, PPE станет самым мощным космическим кораблем с электрическим приводом, когда-либо летавшим, и будет маневрировать вокруг Луны. В сочетании с многоразовым лунным посадочным модулем Gateway откроет для исследования больше лунной поверхности, чем когда-либо прежде. В настоящее время PPE и HALO планируется запустить вместе в 2024 году на борту Falcon Heavy в рамках подготовки к миссии Artemis III.

Помимо HALO, со временем будут добавлены другие модули, такие как Европейская система обеспечения заправки, инфраструктуры и телекоммуникаций (ESPRIT) и Международный жилой модуль (I-HAB). Эти модули разрабатываются ЕКА и ДЖАКСА в сотрудничестве с французским аэрокосмическим разработчиком Thales Alenia Space при дополнительном участии НАСА и Канадского космического агентства (CSA).

ЕКА завершило контракт с Thales Alenia Space на создание модуля ESPRIT для Gateway, планируемой космической станции на лунной орбите.Кредит: ЕКА

Эти модули будут запущены к 2026 и 2027 годам соответственно и интегрированы со шлюзом на лунной орбите. Эта станция станет жизненно важной частью программы NASA Artemis, обеспечивающей жизненно важную поддержку длительных миссий на поверхность Луны. Это также облегчит партнерские отношения с другими космическими агентствами (такими как ЕКА, CSA, JAXA и другими), продолжая традиции МКС.

В сочетании с многоразовым посадочным модулем он также будет использоваться для создания базового лагеря на лунной поверхности, где астронавты смогут проводить жизненно важные исследования в лунных условиях.Наконец, что не менее важно, он облегчит миссии с экипажем на Марс в ближайшее десятилетие, после чего он больше не будет «воротами» на поверхность Луны, а будет также и в места в глубоком космосе.


Изображение: Двигатель Атлантиды
Предоставлено Вселенная сегодня

Цитата : Lunar Gateway будет поддерживать свою орбиту с помощью ионного двигателя мощностью 6 кВт (2021 г., 7 апреля) получено 18 апреля 2022 г. с https://физ.org/news/2021-04-lunar-gateway-orbit-kw-ion.html

Этот документ защищен авторским правом. Помимо любой добросовестной сделки с целью частного изучения или исследования, никакие часть может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.

48в 4.5KW 1500RPM BLDC Motor-VOLCANO MOTOR

Марку: КВт) постоянного тока Напряжение: 48V Диапазон скоростей: 1500 RPM 1500 RPM
Контроллер: Индивидуальный, дополнительно Строительство: Постоянный магнит Classulat Class: класс F
коммутация: Бесщеточный Encoder Hall Sensor Обезболивает: Водонепроницаемый
70147
IP54 Поляки: 2P Провод: 100% CORM
Корпус: Алюминиевая рама Эффективность: IE3 Сертификация CE, ROHS, UL
Duty: S1 Место происхождения: Место происхождения: Zhejiang, China (Mainland) Стандарт: Стандарт IEC Стандарт IEC
Применение: Промышленность, Рикша, лодка (пропеллер), автомобиль, тяговый двигатель, насос, другое

Описание продукта

48v 4.5kw 1500rpm BLDC двигатель представляет собой двигатель постоянного тока с датчиком Холла. Мы использовали стандартную алюминиевую раму IEC, также, если вам нужно изменить размер, мы можем сделать это по вашему запросу. Водонепроницаемая защита делает его пригодным для использования с гребным винтом лодки. В то же время конструкция канавки облегчает выделение тепла во время работы. Кроме того, полезно снизить рабочую температуру за счет водяного охлаждения или других способов охлаждения.

Кроме наших обычных деталей двигателя, мы также можем изготовить их в соответствии с требованиями клиентов.Как энкодер, размер вала, добавить тормоз и так далее.

Почему вы выбираете Бесщеточный двигатель постоянного тока

Бесщеточный двигатель постоянного тока имеет характеристики щеточного двигателя постоянного тока, но наиболее очевидным отличием от щеточного двигателя постоянного тока является отсутствие щеток и коллектора.

1. низкое электромагнитное воздействие, низкий уровень шума. Бесщеточный двигатель постоянного тока не имеет щеток, трение значительно снижено при работе и уменьшены искровые радиопомехи.

2. Высокоэффективный бесщеточный двигатель постоянного тока имеет самоконтроль и ротор работает в любом случае, когда КПД системы составляет до 90%.

3. Нет искры, плавная работа. Бесщеточный двигатель постоянного тока не имеет щеток, трение при работе снижено, а работа плавная.

4. длительный срок службы, низкие эксплуатационные расходы. У BLDC нет щеток, которые изнашиваются или ломаются и требуют замены. Этот момент значительно увеличивает срок службы BLDC и экономит ваши деньги.

Почему выбирают нас

1. Сильная техническая поддержка. У нас есть профессиональная техническая команда во главе с г-ном Чарльзом, который имеет более чем 30-летний опыт проектирования двигателей.

2. Обеспечение качества. Прежде чем отправить товар, мы проверим его, когда производство будет завершено. Чтобы не было ошибок.

3.Продажи по всему миру. Мы примем участие в нескольких выставках. Клиенты из Великобритании, Нидерландов, США, Индии и так далее.

Конфигурация

51 Размеры

Размеры:

(блок = мм)

* Может сделать в соответствии с вашими требованиями

Бесщеточный моторный список

Электрический двигатель параметр бесщеточного двигателя DC

Номинальный крутящий момент

кВт45

92.5

6

61

47

62

92

Мотор типа

Поляки

Shump

кВт

В

А

Об/мин

Н.м

%

дБ

VOL-BL300C48

3,0

48

67,6

2650

10,81

6

92.59

92.5

61

Vol-BL300B72

3,0

72

46.8

3000

9.55

47 9.55

47

61

6145

Vol-BL350C60

3.5

60147

69,5

1680

6

84

61

Vol-Bl370C60

37

60

73,41

3600

9,82

6

84

61

VOL-BL400C48

4.0

48

90.6

2580

6

92

92

62

Vol-Bl450A48

4.5

48

99,73

1500

28,65

2

94

62

VOL-BL450A72

4.5

72

67,93

1500

28,65

6

92

62

VOL-BL450B220

4.5

220

12,84

3000

14,33

6

92

62

VOL-BL500C72

5.0

72

75,48

3600

13,26

6

92

62

VOL-BL550C72

5.5

72

85.6

47

6

89.2

89.2

63

Преимущества бесщеточного двигателя DC

  • Меньшее техническое обслуживание и более длительный срок службы – отсутствие эрозии щеток и коллектора

  • Низкий уровень шума – устранение контакта щеток

  • Меньшее повышение температуры — более эффективное рассеивание тепла благодаря конструкции обмотки

Почему в контроллерах двигателей постоянного тока (1 кВт) так много МОП-транзисторов?

Причина использования нескольких полевых МОП-транзисторов заключается в снижении рассеиваемой мощности, что приводит к более дешевой конструкции .

Да, один полевой МОП-транзистор может справиться с током, но он будет рассеивать некоторую мощность, так как имеет некоторое сопротивление, обычно 9 МОм для IRFB3607.

При 25 А это означает, что 25 А * 9 мОм = падение напряжения 225 мВ

При 25 А это означает 25 А * 225 мВ = 5,625 Вт рассеиваемой мощности

Радиатор для этого должен быть солидным.

Теперь сделаем такой же расчет для 4-х IRFB3607 параллельно:

Теперь 9 МОм делится на 4 из-за 4 параллельных устройств:

9 мОм / 4 = 2.25 МОм

При 25 А это означает падение 25 А * 2,25 мОм = 56,25 мВ

При 25 А это означает 25 А * 56,25 мВ = 1,41 Вт рассеиваемой мощности

Эти 1,41 Вт для всех MOSFET вместе взятых, поэтому менее 0,4 Вт на MOSFET, с которыми они могут легко работать без дополнительного охлаждения.

Приведенный выше расчет не учитывает, что Rdson 9 МОм увеличит при нагреве полевых МОП-транзисторов. Это делает решение с одним полевым МОП-транзистором еще более проблематичным, поскольку требуется еще больший радиатор.Решение с 4 МОП-транзисторами может «просто справиться», поскольку у него все еще есть некоторый запас (0,4 Вт можно увеличить до 1 Вт, и это все равно будет нормально).

Если 3 МОП-транзистора дешевле одного радиатора (для рассеяния 6 Вт), то решение с 4 МОП-транзисторами на дешевле .

Кроме того, производственные затраты могут быть немного ниже при размещении 4 полевых МОП-транзисторов по сравнению с 1 полевым МОП-транзистором + радиатор, поскольку полевой МОП-транзистор необходимо привинтить или прикрепить к радиатору, что требует ручной работы, что увеличивает стоимость.

Дополнительным преимуществом является повышение надежности, поскольку эти 4 полевых МОП-транзистора далеко не «работают» так усердно, как один полевой МОП-транзистор.

Можем ли мы использовать полевой МОП-транзистор с сопротивлением 2,25 МОм в 4 раза больше?

Конечно, если сможешь найти! 9 МОм уже достаточно мало. Становится все труднее (и дороже) становиться ниже, поскольку в игру вступает влияние соединительных проводов. Также наверняка четыре «средних» МОП-транзистора дешевле, чем один большой толстый МОП-транзистор.

APS 150Amp 6.4KW Двойные двигатели E-board DIY Kit

Описание

Это двойная система мощностью 6,4 кВт от Alien Power System.
Комплект предназначен для работы с приводом Alien kit 32t

В состав системы входят:
1- Twin 150Amp 2-12S Opto ESC. ESC может управлять двумя бесколлекторными двигателями, которые можно запрограммировать отдельно. Контроллер имеет только один провод для ввода сигнала.
2- 2 двигателя Alien 2 x 63 мм, 170 кВ, 3200 Вт, 80 А, 63 мм x 74 мм, вал 10 мм, 10 т, вес: 750 г со шпоночным пазом 3 мм на валу для установки шкива или звездочки. Новые двигатели Alien — это продукты, изготовленные по индивидуальному заказу.
3-ВЧ БЭК.
4- USB-кабель для программирования контроллера с ПК.

Характеристики регулятора скорости:

Размер: 115 x 90 x 20 – Вес: 400 г
Напряжение батареи от 2S до 12S.
Просто установите значение функции с помощью Pro-Box, ПК через комплекты USB или преобразователя.
Двусторонняя связь при подключении к компьютеру.
Прошивка будет обновлена ​​автоматически.
LVC
Настройки времени можно регулировать (0°- 30°) на градус в соответствии с типом двигателя
3 типа кривой дроссельной заслонки
3 типа управления ускорением.
Программируемое вращение двигателя.
Автоматическое отключение питания в течение 3 секунд в случае потери сигнала.

Значение функции:

ТИП АККУМУЛЯТОРА: Ni-XX, Li-XX
КОЛИЧЕСТВО ЯЧЕЙ: Авто, 2,3…
LVC: программируемый
Частота ШИМ: 8 – 16 – 32 1,2 мс, фиксированная 1,3 мс, фиксированная 1,4 мс, фиксированная 1,5 мс
ОБРАТНАЯ ТОЧКА:Авто, фиксированная 1,7 мс, фиксированная 1,8 мс, фиксированная 1,9 мс, фиксированная 2,0 мс -10, 12-14 (ТОЛЬКО ДЛЯ ВЕРТОЛЕТА)
КРИВАЯ ДРОССЕЛЬНОЙ ЗАСЛОНКИ: логарифмическая, линейная, экспоненциальная
УСКОРЕНИЕ: мягкое / среднее / жесткое
МОНИТОР ВРЕМЕНИ: вкл.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.