Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

В чем преимущество синхронного двигателя

Чем отличается синхронный двигатель от асинхронного?

Основная задача электродвигателя — преобразовывать электрическую энергию в механическую. Сегодня электродвигатели изготавливаются как постоянного, так и переменного тока. Среди двигателей переменного тока лидируют асинхронные и синхронные двигатели. Асинхронные двигатели малой и средней мощности относятся к группе наиболее часто используемых электродвигателей. Они широко используются как в промышленности, так и в бытовой технике.

В промышленности чаще всего используются асинхронные двигатели трехфазные. Они используются, например, в энергетике — в качестве приводов для собственных нужд электростанций, в строительстве, на транспорте, в коммунальном хозяйстве — в качестве приводов насосов водоснабжения и т. д.

Электродвигатели

Электродвигатели NORD отличаются высоким КПД, очень прочные и могут комбинироваться со всеми нашими редукторами. Ваше преимущество: максимальная гибкость!

Асинхронные двигатели

  • Диапазон мощности: 0,12 — 55 кВт
  • Классы эффективности: IE1, IE2, IE3, IE4
  • Стандартные двигатели и в гладком корпусе

перейти к продукцииКонфигуратор продукции

Синхронные двигатели

  • Мощность: 0,75 kW — 5,5 kW
  • Стандартные двигатели и в гладком корпусе
  • Классы эффективности: IE4, IE5

перейти к продукцииКонфигуратор продукции

Взрывозащищенные двигатели

  • Диапазон мощности: 0,12 — 22 кВт
  • Классы эффективности: IE1 и IE2
  • Защита от взрыва пыли и газа

перейти к продукцииКонфигуратор продукции

Электродвигатели

Большая мощность, маленький расход

NORD поставляет широкий спектр электродвигателей, которые отвечают всем принятым мировым требованиям и стандартам эффективности. Наши двигатели находят применение в многочисленных приложениях, потому что они не только мощные и прочные, но и комбинируются со всеми редукторами NORD.

Будь то в мешалках, конвейерных системах, внутрипроизводственной логистике или пищевой промышленности, электродвигатели NORD можно найти везде, где требуется высокая мощность. Они работают надежно и с очень высоким КПД (до 95 процентов) на протяжении многих лет. Это позволяет нашим клиентам экономить на эксплуатационных расходах и одновременно сохраняет окружающую среду.

Доводы в пользу покупки электродвигателей NORD:

  • Максимальная эффективность
    Наши электродвигатели соответствуют требованиям действующего стандарта IEC 60034-30-1: 2014 и EUP 640/2009, а экономичные синхронные двигатели – даже самому высокому классу эффективности IE4.
  • Лучшее качество
    Мы производим все двигатели на собственном производстве в соответствии со строгими стандартами.
  • Высокая эксплуатационная готовность
    Благодаря нашему собственному производству мы можем доставить все наши электродвигатели за короткое время по всему миру.
  • Высокая гибкость
    Благодаря одинаковым размерам двигателей вы можете легко переходить с одного класса энергоэффективности на следующий, без необходимости проведения механической регулировки.

Экономичные и сильные: наши электродвигатели

Электрические приводы в промышленных применениях расходуют до 70 процентов от общей потребляемой энергии. Для многих компаний здесь открывается большой потенциал для оптимизации.

Поэтому мы в NORD разработали серию мощных энергосберегающих двигателей. Эти одиночные двигатели характеризуются очень высоким КПД и иногда значительно эффективнее, чем это требует актуальное постановление ЕС.

Читать еще:  Что такое водяное охлаждение двигателя

Энергоэффективные электродвигатели NORD подходят практически для любого применения. Самая экономичная серия IE4 выпускается в трех типоразмерах с мощностью от 1,1 до 5,5 кВт.

Вы хотите значительно сократить свои затраты на энергию? Тогда получите информацию о наших энергоэффективных синхронных двигателях IE4 прямо сейчас!

Электродвигатели для особых областей применения

В некоторых областях применения стандартные двигатели не могут быть использованы, например, потому что условия окружающей среды слишком суровы, транспортируемые грузы слишком тяжелые или существует опасность взрыва.

Для таких случаев в нашем ассортименте есть специальные двигатели в диапазоне мощности от 0,12 до 30 кВт: взрывозащищенные версии доступны в вариантах для использования в пылевой атмосфере и в газовой атмосфере. Наши двигатели сертифицированы в соответствии с требованиями ATEX, IECEx и HazLoc. Посмотрите, как ведут себя наши одиночные двигатели в сложнейших условиях на сталелитейном заводе!

Принцип работы

Принцип работы рассматриваемого варианта исполнения основан на создании центробежной силы за счет магнитного поля, которое создается при помощи обмотки. Стоит отметить, что работа синхронного электродвигателя схожа с работой трехфазного асинхронного двигателя.

К основным моментам можно отнести:

  1. Создаваемое магнитное поле ротора вступает во взаимодействие с подаваемым током на обмотку статора.
  2. Закон Ампера определяет создание крутящего момента, который и заставляет выходной вал вращаться вместе с ротором.
  3. Магнитное поле создается установленными магнитами.
  4. Синхронная скорость вращения ротора с создаваемым полем статора определяет сцепление полюса магнитного поля статора с ротором. По этой причине, рассматриваемый двигатель нельзя использовать в трехфазной сети напрямую.

В данном случае, нужно в обязательном порядке устанавливать специальный блок управления.

В зависимости от особенностей конструкции, существует несколько типов синхронных двигателей. При этом, они обладают разными эксплуатационными качествами.

По типу установки ротора, можно выделить следующие типы конструкции:

  1. С внутренней установкой – наиболее распространенный тип расположения.
  2. С внешней установкой или электродвигатель обращенного типа.

Постоянные магниты включены в конструкцию ротора. Их изготавливают из материала с высокой коэрцитивной силой.

Эта особенность определяет наличие следующих конструкций ротора:

  1. Со слабо выраженным магнитным полюсом.
  2. С ярко выраженным полюсом.

Кроме этого, конструкция ротора может быть следующего типа:

  1. Поверхностная установка магнитов.
  2. Встроенное расположение магнитов.

Кроме ротора, также следует обратить внимание и на статор.

По типу конструкции статора, можно разделить электродвигатели на следующие категории:

  1. Распределенная обмотка.
  2. Сосредоточенная обмотка.

По форме обратной обмотке, можно провести нижеприведенную классификацию:

  1. Синусоида.
  2. Трапецеидальная.

Подобная классификация оказывает влияние на работу электродвигателя.

Асинхронный генератор

Асинхронная электрическая машина работающая в режиме торможения, ротор которой вращается с опережением, но в том же направлении что и магнитное поле статора.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя змз 405 маркировка

В асинхронном генераторе ротор выполнен виде постоянного магнита или электромагнита. Число полюсов ротора может быть два, четыре и т.д., но кратно двум.

В бытовых бензиновых и дизельных электростанциях используется, как правило, ротор с двумя полюсами, чем и обусловлена частота вращения двигателя электростанции 3000 об/мин. В дизельных электростанциях с частотой вращения 1500 об/мин используется четырехполюсной асинхронный генератор.

Вращающееся магнитное поле остается всегда неизменным и не регулируемым, вследствие чего напряжение и частота на выходе генератора зависит от частоты оборотов ротора и следовательно от стабильности вращения двигателя электростанции.

Несмотря на простоту обслуживания, малую чувствительность к короткому замыканию и невысокую стоимость, асинхронные генераторы применяются достаточно редко, так как имеются ряд недостатков: высокая себестоимость, зависящий от активно-индуктивного характера нагрузки; ненадежность работы в экстремальных нагрузках; зависимость выходного напряжения и частоты тока от устойчивости работы двигателя и т.д.

Проблемы, обусловленные постоянным крутящим моментом

Синхронные двигатели с реактивным ротором изначально были спроектированы для управления механизмами с переменным моментом нагрузки, такими как центробежные насосы, вентиляторы и компрессоры. После получения положительной обратной связи от заказчиков, компания АББ решила расширить спектр применения таких двигателей для механизмов с постоянным крутящим моментом, в частности для экструдеров. В связи с чем, инженерами компании было создано специальное программное обеспечения для преобразователей частоты, учитывающее особенности работы синхронных двигателей с реактивным ротором в механизмах с постоянным моментом нагрузки на валу. Несмотря на немногочисленность примеров работающих установок с постоянным крутящим моментом, Беттс был уверен в принятом решении:

«У нас не было сомнений по поводу новой технологии. Она прошла масштабные испытания, и мы полностью доверяли авторитетной торговой марке АББ. Собственно, о каком-либо риске и мысли не возникало. Мы сумели тщательно спланировать процедуру замены двигателей постоянного тока на синхронные двигатели с реактивным ротором таким образом, чтобы работы по монтажу и вводу в эксплуатацию завершить всего за пять дней и минимизировать потери предприятия от простоя оборудования».

Двигатель SynRM (200 кВт, IE4) без труда заменил в экструдере
двигатель постоянного тока

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.
Читать еще:  Хендай туссан схема системы охлаждения двигателя

Сравнение

Главное отличие синхронного двигателя от асинхронного заключается в соотношении величины частот вращения ротора и магнитного поля. В агрегате первого типа оба показателя одинаковые. В асинхронной машине — разные.

Можно отметить, что электродвигатели второго типа в целом более распространены, чем первые. При этом асинхронные агрегаты чаще всего представлены в разновидности, в которой инсталлирован короткозамкнутый ротор. Данные устройства имеют ряд важнейших преимуществ перед электродвигателями иных категорий. А именно:

  1. простота конструкции, надежность;
  2. относительно невысокая себестоимость производства, эксплуатации;
  3. способность функционирования при задействовании имеющихся ресурсов сети без подключения преобразователей.

Вместе с тем асинхронные машины с короткозамкнутым ротором обладают и рядом недостатков. А именно:

  • наличие малого пускового момента;
  • наличие большого пускового тока;
  • пониженный коэффициент мощности;
  • низкая управляемость с точки зрения регулирования скорости;
  • зависимость максимальной скорости от частоты электрической сети;
  • электромагнитный момент в асинхронных двигателях рассматриваемого типа характеризуется сильной чувствительностью к снижению напряжения в сети.

В свою очередь, у синхронных агрегатов также есть неоспоримые достоинства. К таковым можно отнести:

  • относительно невысокую чувствительность к перепадам напряжения в сети;
  • стабильность вращения вне зависимости от нагрузки на ротор.

Есть у синхронных двигателей и недостатки:

  • относительная сложность конструкции;
  • сложность запуска ротора в ход.

Отмеченные особенности работы синхронных и асинхронных агрегатов делают оптимальным использование первых в случае, если требуемая мощность двигателя в системе (например, как части инфраструктуры фабричной линии) должна составлять порядка 100 кВт и более. В остальных случаях задействование асинхронных машин, как правило, становится более предпочтительным.

Рассмотрев, в чем разница между синхронным и асинхронным двигателем, отразим выводы в таблице.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector