Motor ventila: uređaj i princip rada. Sinkroni i asinkroni motor

Prijenos elektromotora od kontrolne jedinice kolektora do poluvodičkih upravljačkih uređaja omogućio je optimizaciju energetskih jedinica. Modernizacija je utjecala na parametre snage i strukturne karakteristike. Najizrazitija razlika bila je smanjenje veličine, što je omogućilo korištenje takvih jedinica u malim uređajima i instalacijama. Tipičan primjer pogona bez četkica je motor ventila koji radi pod uvjetima istosmjerna struja Ona osigurava značajne tehničke i ekonomske prednosti u procesu rada, ali nije bez nedostataka.

Dizajn i konstrukcija motora

Tehničku infrastrukturu čine dva segmenta - izravno od strane mehaničara i upravitelja kompleksa. Sa stajališta konstrukcijskog uređaja, uređaj je na mnogo načina sličan tradicionalnom punjenju elektromehaničkih rotacijskih motora. Prema tome, rotor, stator i namotaj su dio električnog motora. Osim toga, stator je skup zasebnih izoliranih ploča izrađenih od legure čelika. U tom procesu doprinose smanjenju vrtložnih struja. To je samo navijanje, koje može imati različit broj faza. Punjenje elementa je načinjeno od čelične jezgre, a namot je bakreno vlakno. Za zaštitu se koristi kućište na čijoj se površini također nalaze sredstva za fizičko pričvršćivanje.

Što se tiče rotora, on je oblikovan stalnim magnetima. Ovisno o modifikaciji, može imati do šesnaest parova naizmjeničnih polova. Ranije su se za proizvodnju rotora koristili feritni magneti, što je zbog njihove pristupačnosti. Danas se u prvi plan ističu pogonske karakteristike ventilskog motora, posebice okretnog momenta koji se kreće od 1 do 70 Nm. Propusna frekvencija u prosjeku je u rasponu od 2-4 tisuća okretaja. Za postizanje ovih pokazatelja potreban je magnet s visokim stupnjem indukcije, pa su proizvođači prebacili na uporabu legura rijetkih zemalja. Takvi magneti ne samo da osiguravaju veću učinkovitost, već imaju i manje dimenzije. Taj je prijelaz djelomično pridonio i optimizaciji dimenzija motora ventila. Također bismo trebali uzeti u obzir komponente kontrolnog segmenta.

Sustav upravljanja

Ako se elektromehanički dio sastoji uglavnom od tri komponente, uključujući rotor, stator i potpornu konstrukciju u obliku kućišta, tada je upravljačka infrastruktura više segmentirana - broj elemenata može doseći nekoliko desetaka. Druga stvar je da se mogu podijeliti na tipove. U jednini će biti prikazan samo pretvarač. On je odgovoran za prebacivanje funkcija, povezivanje i prebacivanje faza. Glavni kontrolni zadaci sa signalizacijom obavljaju senzori. Glavni je detektor položaja rotora. Osim toga, u upravljačku jedinicu se uvodi sustav regulacije signala. Riječ je o čvoru s ključevima, kroz koji se ostvaruje spajanje senzora i elektromehaničkog punjenja.

Informacije o položaju rotora obrađuje mikroprocesor. Izvana, sučelje ove jedinice je upravljačka ploča. Na prijemu radi s moduliranim signalima širine impulsa (PWM signal). Ako se predviđa napajanje niskonaponskih signala, tada se u upravljačkoj jedinici instalira tranzistorski most. On pretvara signal u napon napajanja, koji se naknadno dovodi do elektromotora. Prisutnost senzora sa sustavom za obradu impulsa razlikuje upravljanje ventilskim motorom od sredstava za upravljanje kolektorima četkica. Druga stvar je da je mogućnost uvođenja elektroničke opreme sa senzorima dopuštena u kolektorskim strojevima zajedno s mehaničkim kontrolnim sustavima.

Načelo djelovanja

Motor motora tijekom rada stvara indukciju magnetskih polova kroz rotor. Na pozadini stvaranja elektromagnetskih efekata nastaje otpor. Drugim riječima, funkcija rotora se aktivira, nakon čega prenosi moment na ciljani agregat. U uvjetima promjenjive brzine, magnetizam se može optimizirati za produktivniji rad s unazad. Opet, senzor položaja rotora izvješćuje podatke za regulaciju u skladu s fazama napona. Fleksibilnost i učinkovitost podešavanja parametara rotora i broja faza omogućuje učinkovitije reguliranje rada mehanizma. Cijeli ciklus pokazuje proces pretvaranja električne energije u fizičku snagu. (mehanička energija), koja proizvodi generator. Štoviše, ako je jedinica oštro isključena iz mreže, tada se energija koja se trenutno pretvara vraća u stator.

Važan uvjet za održavanje dostatnih performansi je stabilnost motora. Kriterij za ocjenjivanje ove karakteristike bit će njegova glatkoća, koja se postiže snižavanjem pulsacija. Da biste to učinili, morate znati rotacijski vektor fluida statora tako da bude sinkroni s funkcijom rotora. Koordinacija različitih tokova rotacije postiže se interakcijom senzora i prekidača, koji kontrolira motore ventila. Princip rada ovog snopa omogućuje vam da s velikom preciznošću odredite koju fazu trebate spojiti na rotor, također definirajući osi. U željenom redoslijedu, upravljačka ploča kroz mikroprocesor naizmjenično povezuje i prekida različite faze.

Značajke sinkronih modela

Gornji princip rada samo ilustrira rad sinkronog motora. To jest, ona provodi interakciju polova induktora i magnetskog polja statora. Ali u takvim sustavima mogu postojati razlike. Na primjer, sinkroni i asinkroni motor može biti opremljen elektromagnetom. U slučaju sinkronih jedinica ovog tipa, struja će biti usmjerena na rotor, zaobilazeći kontakt četkastog prstena. Trajni magneti koriste se u motorima na tvrdom disku. Postoje i obrnuti dizajni. U njima se sidreni tokovi nalaze na rotoru, a indukcija je na statoru.

Da bi se omogućio sinkroni motor, potrebno je ubrzanje visoke frekvencije kako bi se omogućilo podešavanje rotacije dviju funkcionalnih komponenti. U izvedbama gdje se induktor nalazi na statoru, polje rotora ostaje nepokretno u odnosu na armaturu. Isto tako, ako uređaj preuzme konstrukciju za obrnuto, tada će se "ulaz u sinkronizaciju" provesti kroz čekanje statora. Vrijeme čekanja ovisi o opterećenju s kojim motor radi i koja je frekvencija optimalna za aktiviranje induktora.

Značajke asinkronih jedinica

Kod asinkronih motora rotor se ne okreće u suprotnom smjeru. On se ne može nazvati inverznom sinkronom jedinicom u smislu interakcije magnetskih tokova rotora i statora. I sinhroni i asinkroni motori pretpostavljaju praćenje jednog polja za drugim. Druga stvar je da u drugom slučaju rotor, na primjer, može "uhvatiti korak". Slijedi generiranje indukcijskog momenta.

U standardnoj izvedbi stator generira elektromagnetsko polje, prisiljavajući rotor da se okrene nakon određenog vremena. Glavna razlika između dva tipa motora je u tome što induktor nije generator uzbude magnetskog polja rotora. Stoga, ventil asinkroni motor Tip može autonomno prisiliti rotor da se rotira s određenom frekvencijom iz namota statora. To ne znači da ta dva mehanizma djeluju odvojeno, ali njihove funkcije nisu toliko usko povezane kao u slučaju sinkronih motora. Isto vrijedi i za brzinu. Primjerice, ako u sinkronoj jedinici dolazi do brzine okretanja od 3000 o / min za induktor i rotor, tada asinhroni princip rada za isti rotor može smanjiti ovu vrijednost na 2910 o / min.

Motor ventilatora oduška

Može se reći da su svi elektromotori ventila induktorski motori. U različitim stupnjevima, princip indukcije se postavlja u sinkrone i asinkrone jedinice. No postoje i modeli u kojima indukcija potiče samomagnetizaciju. Inače se ovaj automobil može nazvati samo-uzbuđen. U tradicionalnoj izvedbi, ventilski induktorski motor ove vrste ima jednostavnu konstrukciju, napaja se unipolarnim strujnim impulsima i radi s istim rotorskim senzorima. Međutim, zbog nijansi napajanja, ne može se izravno povezati s mrežom. Kao rezultat toga, potrebno je upoznati se s infrastrukturom posebnih pretvarača.

S druge strane, u ovom dizajnu postoje gotovo sve prednosti sinkronih jedinica. Najočitiji od njih je širok raspon frekvencija rotacije. Na primjer ventilski mlazni motor s mogućnošću samo-uzbuđenja može izdati oko 100 tisuća revolucija. To su elektromotori velike brzine za koje se koriste komponente visokog stupnja čvrstoće.

Raznolikost agregata po broju faza

Najjednostavnija inačica takvog električnog motora su jednofazne jedinice koje osiguravaju minimalni broj kontakata između elektroničke opreme i mehanike. Slijedom toga, slabe točke konstrukcije, uključujući ograničenja u položaju rotora i jake pulsacije, proizlaze iz toga. Dvofazni modeli mogu stvoriti zračni razmak, ali i pod određenim uvjetima, kako bi se osigurala asimetrija polova. Opet, takvi strojevi griješe s visokim stupnjem pulsiranja, ali se mogu koristiti u slučajevima kada je snop statora s namotom imperativ. Motor trofaznog ventila karakterizira kombinacija male brzine, ali dobre izlazne snage. Stoga se često koristi u montaži kućanskih aparata, te u proizvodnji industrijske opreme. Tu su i četvero- i šesterofazni modeli elektromotora s ventilima, ali to su već segmenti specijaliziranih postrojenja koja su skupa i imaju velike dimenzije.

Prednosti elektromotora

Zahvaljujući optimizaciji konstrukcije, energetska oprema ventila pruža mnoge operativne prednosti. Među njima vrijedi napomenuti brzinu, fleksibilnost u postavljanju, točnost određivanja položaja rotora (pomoću senzora), široke mogućnosti tehničke prilagodbe itd. Uz skromnu potrošnju energije, možete dobiti visoku povratnu snagu. Što je još važno, elektromotor ventila koristi mali resurs mehaničkog djelovanja, što pozitivno utječe na njegov vijek trajanja. Niska razina toplinskih učinaka na elementu uzrokuje nepostojanje pregrijavanja, tako da dijelovi u rijetkim slučajevima zahtijevaju zamjenu zbog trošenja.

Nedostaci elektromotora

Stručnjaci bilježe dva glavna nedostatka takvih elektromotora. Prvi je složenost dizajna. Ne mehanički dio, odnosno elektronička baza koja omogućuje upravljanje motorom. Uporaba mikroprocesora, senzora, pretvarača i pripadajuće električne opreme zahtijeva odgovarajući pristup kako bi se osigurala pouzdanost komponenti sustava. Tako se povećava trošak održavanja opreme. Istodobno je zabilježen visok trošak magneta, na kojem se temelji motor ventila, čak iu jednostavnim jednofaznim verzijama. U praksi, korisnici pokušavaju zamijeniti skupe predmete i potrošni materijal, a pojednostaviti sustav upravljanja. No, takve mjere u sebi zahtijevaju određene resurse, a da ne spominjemo činjenicu da se učinkovitost motora smanjuje.

zaključak

Koncept korištenja elektronike kao dijela tradicionalnih rotacijskih motora nije uvijek opravdan u procesu rada. To je zbog opsega takve opreme. Najčešće su to tradicionalna područja proizvodnje, gdje nije potrebno spojiti elektroničke sustave upravljanja. Inovativne sile punjenja za revidiranje proizvodnih ciklusa, precizno modernizirajućih tehnoloških procesa. Osim toga, trošak motora, koji varira od 15 do 20 tisuća rubalja, ne povećava atraktivnost ovog proizvoda. Konvencionalni analozi na kontrolerima s elektromehaničkim relejima su jeftiniji, a da ne spominjemo činjenicu da ih je lakše integrirati u proces montaže proizvoda.

A ipak postoje područja u kojima je visoko cijenjena poluvodička kontrola s rotorskim senzorima. U pravilu, to je high-tech opreme, oslobađanje koje se bave velikim tvrtkama. I na izlazu pružaju proizvode različitih razina, uključujući i za kućnu uporabu.