Выбор индукционных двигателей для промышленных применений (часть 1) - фото-кредит: fwworldwide.com
Введение в индукционные двигатели //
Все типы отраслей промышленности неизменно требуются для установки различных типов электродвигателей в качестве первичного двигателя для привода технологического оборудования, участвующего в их соответствующей производственной линии. Непрерывный процесс технического развития привел к появлению высокодиверсифицированных типов электродвигателей.
Следовательно, следует проявлять максимальную осторожность при выборе наиболее подходящего типа двигателя с учетом количества технических факторов для каждого применения, чтобы двигатель обеспечивал требуемые и оптимальные характеристики.
Характеристики двигателей сильно варьируются в зависимости от характера их применения и типа обязанности, которую они должны выполнять. Например, при принятии решения о типе двигателя для этого конкретного приложения необходимо учитывать, например, такие приложения, как постоянная скорость, постоянный крутящий момент, переменная скорость, непрерывная / прерывистая работа, крутые / внезапные пуски, частые старт / стопы и т. Д., Кроме того, двигатели должны выполнять довольно часто при ненормальных условиях в течение всего срока их службы.
Ввиду вышеизложенного неправильный выбор двигателя всегда придает промышленному покупателю всевозможные проблемы, в том числе преждевременный сбой двигателя, что приводит к серьезным сокращениям производства.
Как и упомянутый выше, при определении рейтинга и последующем выводе технических характеристик следует учитывать ряд других факторов и конструктивных особенностей, таких как погодные условия, строгие системные условия, ненормальное окружение, опасная зона, рабочий цикл, эффективность двигателя и т. Д. двигатель.
Повреждения статора и ротора
Аномальные условия и эффекты
Ниже приводятся обычные аномальные условия, с которыми сталкиваются двигатели.
1. Аномальные системные условия
-
напряжение
- недостаточное напряжение
- перенапряжение
- Несбалансированность в трехфазной
- Одинарная фазировка
- Напряжения
-
частота
- Низкая частота
- Высокая частота
2. Аномальные условия эксплуатации
- Запорный ротор или заторможенный ротор
- Переключение / частые пусковые остановки
- Моментальное прерывание / передача шины
- перегрузка
- Неправильный размер кабеля
3. Условия окружающей среды
- Высокая / низкая температура окружающей среды
- Большая высота
- Высокая влажность
- Коррозионная атмосфера
- Опасная атмосфера / окружающая среда
- Воздействие пара / насыщенного парами воздуха / масла
4. Механические проблемы
- Снятые подшипники
- Неправильное выравнивание / выравнивание фундамента
- Неправильная фиксация муфты
- Высокая вибрация
- Внешний шок из-за нагрузки
5. Состояние в месте
- Плохая вентиляция
- Накопление грязи
- Воздействие прямого солнечного света
Хотя вышеупомянутые аномалии могут преобладать в течение короткой или продолжительной продолжительности или могут быть временными по своей природе, основным воздействием перечисленных ненормальных состояний является перегрев двигателя наряду с одним или несколькими другими эффектами, как показано ниже.
Изменение характеристик двигателя, таких как увеличение мощности и последующее ухудшение эффективности двигателя и т. Д.
Увеличение механических напряжений, приводящих к:
- Резка валов
- Повреждение нависающего свеса
- Несоответствие подшипников
- Неисправности изоляции
Увеличение температуры обмотки статора и ротора, приводящее к:
- Преждевременный отказ изоляции статора или ротора (для двигателя раневого ротора)
- Повышенная опасность пожара
- Обрыв стержня ротора и / или концевого кольца (для двигателей с короткозамкнутым ротором)
Все двигатели сталкиваются с некоторыми или несколькими из этих аномалий в течение их срока службы. Рассмотрение перечисленных ненормальных условий на этапе проектирования очень помогает минимизировать влияние ненормальных условий для поддержания постоянной производительности.
Вопросы проектирования
Ниже приводятся наиболее важные конструктивные факторы, которые необходимо учитывать при выборе двигателя для любого из самых разнообразных промышленных применений.
Мощность в кВт / л.с
Существует два основных ограничения для выбора выходной мощности двигателя:
1. Механическое ограничение
Крутящий момент пробоя, который является максимальным моментом, который двигатель может производить при работе без остановки. Это критический расчетный коэффициент в двигателях, особенно для двигателей, подверженных случайным экстремальным нагрузкам.
Другим критическим фактором является крутящий момент запертого ротора, который является максимальным моментом, который двигатель может производить во время запуска из стационарного состояния, что является критическим конструктивным признаком для конвейерных приводов.
2. Электрическое ограничение из-за изоляции, предусмотренной на обмотках двигателя
Электрическая нагрузка на двигатель может быть наложена до тех пор, пока изоляция обмотки не сможет выдержать предписанное повышение температуры по сравнению с окружающей средой для данного класса изоляции. Жизнь двигателя сильно зависит от повышения температуры обмоток.
Ожидаемый срок службы двигателя может быть обеспечен при условии, что он работает с номинальной мощностью без перегрузки, и соблюдаются предписанные методы профилактического обслуживания.
Скорость двигателя
Большинство двигателей напрямую связаны с ведомым оборудованием, где в скорости двигателя и приводом оборудование будет таким же.
Для обеспечения скорости ведомого оборудования такие устройства, как редуктор, цепи или ремни, вводятся между моторным и ведомым оборудованием. В этом случае может потребоваться обеспечить вал ротора, подходящий для его крепления, с уменьшающим скорость или увеличивающим устройство, и, следовательно, спецификация должна включать такие особые требования.
В случае использования привода с переменной скоростью для изменения скорости двигатель должен быть совместим для этого конкретного приложения. Стандартный двигатель может не обеспечивать требуемую производительность при работе с помощью привода с переменной скоростью.
Напряжение питания и вариации частоты
Вариации параметров питания, то есть напряжение и частота, существенно влияют на общую производительность двигателя. Как указано в IS: 325-1996, допустимое изменение напряжения составляет от ± 5 до ± 10%, допустимая частота составляет 50 Гц ± 3%, а допустимое комбинированное изменение ± 6%.
Эффект пониженного напряжения является более серьезным, чем эффект перенапряжения.
Более высокий крутящий момент, возникающий в результате перенапряжения, может выдерживать небольшую перегрузку без чрезмерного нагрева обмотки, но только на короткое время. Непрерывная работа с условием пониженного напряжения увеличивает ток со скоростью около 20% на каждые 5% -ное снижение напряжения питания, увеличивая номинальную потерю меда.
Это приводит к нагреву и длительному повышению температуры, и, наконец, к сжиганию обмотки. Во время запуска двигателя крутящий момент уменьшается на 10% для каждого 5% снижения напряжения питания, вызывая больше пускового тока и, следовательно, более быстрый нагрев
обмотка.
Большой сгоревший асинхронный двигатель
Двигатель обеспечивает снижение эффективности при перенапряжении или пониженном напряжении. Коэффициент мощности резко падает с более высоким напряжением и улучшается при более низком напряжении. Даже когда двигатель слегка загружен, перенапряжение вызывает увеличение тока и температуры, что снижает срок службы двигателя. Изменение частоты на +5% уменьшает крутящий момент примерно на 10% и наоборот на 5% частоте, крутящий момент увеличивается примерно на 10%.
Поэтому крайне важно учитывать комбинированный эффект изменения напряжения и частоты как при покупке двигателя.
Несбалансированность напряжения питания приводит к дисбалансу тока в 6-10 раз по сравнению с дисбалансом напряжения в процентах. Это, в свою очередь, приводит к генерации токов отрицательной последовательности в роторе, что вызывает его перегрев и преждевременный отказ.
Поэтому крайне важно указать допустимые пределы изменения параметров питания двигателя в соответствии с требованиями управляемого оборудования. Однако допустимые пределы никогда не должны быть больше, чем указано в применимом индийском стандарте IS: 325-1996 (подтверждено в 2002 году).
Будет продолжено очень скоро
,