Постоје четири врсте оптерећења мотора индустријске аутоматизације:
1, Подесиве коњске снаге и константан обртни момент: Примене са променљивом коњском снагом и константним обртним моментом укључују транспортере, кранове и зупчасте пумпе. У овим применама, обртни момент је константан јер је оптерећење константно. Потребна коњска снага може да варира у зависности од примене, што чини моторе са константном брзином наизменичне и једносмерне струје добрим избором.
2, Променљиви обртни момент и константна снага: Пример примене променљивог обртног момента и константне снаге је машинско премотавање папира. Брзина материјала остаје иста, што значи да се снага не мења. Међутим, како се пречник ролне повећава, оптерећење се мења. У малим системима, ово је добра примена за једносмерне моторе или серво моторе. Регенеративна снага је такође важна и треба је узети у обзир при одређивању величине индустријског мотора или избору методе контроле енергије. АЦ мотори са енкодерима, контролом затворене петље и погонима са пуним квадрантима могу бити од користи већим системима.
3, подесива снага и обртни момент: вентилатори, центрифугалне пумпе и мешалице захтевају променљиву снагу и обртни момент. Како се брзина индустријског мотора повећава, излазно оптерећење се такође повећава са потребном снагом и обртним моментом. Ове врсте оптерећења су место где почиње дискусија о ефикасности мотора, где инвертори оптерећују АЦ моторе користећи погоне са променљивом брзином (VSD).
4, контрола положаја или контрола обртног момента: Примене као што су линеарни погони, које захтевају прецизно кретање у више положаја, захтевају чврсту контролу положаја или обртног момента и често захтевају повратну спрегу како би се потврдио исправан положај мотора. Серво или степер мотори су најбољи избор за ове примене, али једносмерни мотори са повратном спрегом или инверторски оптерећени наизменични мотори са енкодерима се обично користе у линијама за производњу челика или папира и сличним применама.
Различите врсте индустријских мотора
Иако постоји више од 36 врста AC/DC мотора који се користе у индустријским применама. Иако постоји много врста мотора, постоји велико преклапање у индустријским применама, а тржиште је инсистирало на поједностављивању избора мотора. Ово сужава практичан избор мотора у већини примена. Шест најчешћих типова мотора, погодних за велику већину примена, су DC мотори без четкица и са четкицама, AC мотори са кавезним ротором и мотори са намотаним ротором, серво и степер мотори. Ови типови мотора су погодни за велику већину примена, док се други типови користе само за посебне примене.
Три главне врсте индустријских моторних примена
Три главне примене индустријских мотора су константна брзина, променљива брзина и контрола положаја (или обртног момента). Различите ситуације индустријске аутоматизације захтевају различите примене и проблеме, као и сопствене скупове проблема. На пример, ако је максимална брзина мања од референтне брзине мотора, потребан је мењач. Ово такође омогућава мањем мотору да ради ефикаснијом брзином. Иако постоји мноштво информација на мрежи о томе како одредити величину мотора, постоји много фактора које корисници морају узети у обзир јер постоји много детаља које треба узети у обзир. Израчунавање инерције оптерећења, обртног момента и брзине захтева од корисника да разуме параметре као што су укупна маса и величина (полупречник) оптерећења, као и трење, губитак у мењачу и машински циклус. Промене оптерећења, брзина убрзања или успоравања и радни циклус примене такође се морају узети у обзир, у супротном се индустријски мотори могу прегрејати. Асинхрони мотори наизменичне струје су популаран избор за индустријске примене ротационог кретања. Након избора типа и величине мотора, корисници такође треба да узму у обзир факторе околине и типове кућишта мотора, као што су примене прања са отвореним оквиром и кућиштем од нерђајућег челика.
Како одабрати индустријски мотор
Три главна проблема избора индустријског мотора
1. Апликације константне брзине?
У апликацијама са константном брзином, мотор обично ради сличном брзином уз мало или без разматрања рампи убрзања и успоравања. Ова врста примене обично ради користећи контроле укључивања/искључивања пуног обрта. Контролно коло се обично састоји од осигурача гране кола са контактором, индустријског покретача мотора са заштитом од преоптерећења и ручног контролера мотора или софт стартера. И АЦ и ДЦ мотори су погодни за примене са константном брзином. ДЦ мотори нуде пун обртни момент при нултој брзини и имају велику монтажну базу. АЦ мотори су такође добар избор јер имају висок фактор снаге и захтевају мало одржавања. Насупрот томе, високе перформансе серво или степер мотора би се сматрале претераним за једноставну примену.
2. Апликација са променљивом брзином?
Примене са променљивом брзином обично захтевају компактну брзину и варијације брзине, као и дефинисане рампе убрзања и успоравања. У практичним применама, смањење брзине индустријских мотора, као што су вентилатори и центрифугалне пумпе, обично се врши ради побољшања ефикасности усклађивањем потрошње енергије са оптерећењем, уместо рада пуном брзином и пригушивања или сузбијања излаза. Ово је веома важно узети у обзир за транспортне примене као што су линије за флаширање. Комбинација АЦ мотора и VFDS-а се широко користи за повећање ефикасности и добро функционише у различитим применама са променљивом брзином. И АЦ и ДЦ мотори са одговарајућим погонима добро раде у применама са променљивом брзином. ДЦ мотори и конфигурације погона дуго су били једини избор за моторе са променљивом брзином, а њихове компоненте су развијене и доказане. Чак и сада, ДЦ мотори су популарни у применама са променљивом брзином, делимичном снагом и корисни су у применама са малом брзином јер могу да обезбеде пун обртни момент при малим брзинама и константан обртни момент при различитим брзинама индустријског мотора. Међутим, одржавање ДЦ мотора је питање које треба узети у обзир, јер многи захтевају комутацију четкицама и хабају се због контакта са покретним деловима. Безчеткични једносмерни мотори елиминишу овај проблем, али су скупљи у почетку, а асортиман доступних индустријских мотора је мањи. Трошење четкица није проблем код АЦ индукционих мотора, док погони са променљивом фреквенцијом (VFDS) пружају корисну опцију за примене које прелазе 1 КС, као што су вентилатори и пумпе, што може повећати ефикасност. Избор типа погона за покретање индустријског мотора може додати одређену свест о положају. Енкодер се може додати мотору ако је то потребно за примену, а погон се може одредити да користи повратну информацију енкодера. Као резултат тога, ова поставка може обезбедити брзине сличне серво моторима.
3. Да ли вам је потребна контрола положаја?
Чврста контрола положаја постиже се сталном провером положаја мотора док се креће. Примене као што су позиционирање линеарних погона могу користити степер моторе са или без повратне спреге или серво моторе са инхерентном повратном спрегом. Степер се прецизно помера на позицију умереном брзином, а затим држи ту позицију. Систем степера са отвореном петљом пружа снажну контролу положаја ако је правилно димензионисано. Када нема повратне спреге, степер ће се померити тачан број корака, осим ако не наиђе на прекид оптерећења који превазилази његов капацитет. Како се брзина и динамика примене повећавају, управљање степером са отвореном петљом можда неће задовољити захтеве система, што захтева надоградњу на степер или серво моторни систем са повратном спрегом. Систем са затвореном петљом пружа прецизне профиле кретања велике брзине и прецизну контролу положаја. Серво системи пружају веће обртне моменте од степера при великим брзинама, а такође боље раде у применама са високим динамичким оптерећењима или сложеним применама кретања. За кретање високих перформанси са малим прекорачењем положаја, рефлектована инерција оптерећења треба да се што више подудара са инерцијом серво мотора. У неким применама, довољно је неусклађење до 10:1, али је оптимално подударање 1:1. Смањење степена преноса је добар начин за решавање проблема неусклађености инерције, јер се инерција рефлектованог оптерећења смањује за квадрат преносног односа, али се инерција мењача мора узети у обзир при прорачуну.
Време објаве: 16. јун 2023.