Электр қозғалтқышы асинхронды қозғалтқыштың 1 фазалық жұмысы
Жалпы айтқанда, қозғалтқыш электр энергиясын түрлендіру құрылғысы болып табылады, оның ішінде айналмалы қозғалтқыш пен стационарлық қозғалтқыш. Айналмалы қозғалтқыш – электромагниттік индукция принципі бойынша электр энергиясы мен механикалық энергия арасындағы өзара түрлендіруді жүзеге асыратын энергияны түрлендіру құрылғысы; Статикалық қозғалтқыш - бұл электромагниттік индукция заңына және магниттік потенциал балансы принципіне сәйкес кернеудің өзгеруін жүзеге асыратын электромагниттік құрылғы, трансформатор деп те аталады. Бұл мақалада біз негізінен айналмалы қозғалтқышты талқылаймыз. Қазіргі өнеркәсіп саласында кеңінен қолданылатын айналмалы қозғалтқыштың көптеген түрлері бар. Электр энергиясын қолдану жағдайында айналмалы қозғалтқыш болады деп айтуға болады. Іштен жанатын қозғалтқышпен және бу қозғалтқышымен салыстырғанда, айналмалы қозғалтқыштың жұмыс тиімділігі әлдеқайда жоғары; Оның үстіне, электр энергиясын тасымалдау басқа энергия көздеріне қарағанда ыңғайлы және арзанырақ. Сонымен қатар, электр энергиясы таза, ластанбаған және оңай бақылау сипаттамаларына ие. Сондықтан айналмалы қозғалтқышты қолдану нақты өмірде және инженерлік тәжірибеде барған сайын кеңейіп келеді. Әртүрлі қозғалтқыштардың әртүрлі қолданбалары бар. Қозғалтқыштарды жасау технологиясының үздіксіз дамуы және қозғалтқыштардың жұмыс принципі бойынша зерттеулерді тереңдету кезінде әлі де көптеген жаңа қозғалтқыштар бар, мысалы, Америка Құрама Штаттарындағы ead компаниясы жасаған саңылаусыз щеткасыз тұрақты ток қозғалтқышы, қуаттылығы аз гибридті қадам. Жапониядағы серво компаниясы жасаған мотор және өнеркәсіптік станоктар мен электрлік велосипедтер үшін Қытай әзірлеген үлкен айналу моменті төмен жылдамдықты қозғалтқыш. Бұл мақала негізінен кейбір қозғалтқыштардың түрлері мен қолданылуын қарастырады.
1. Автомобиль өнеркәсібінің қазіргі жағдайы
Қазіргі уақытта Қытайдағы қозғалтқыштардың жалпы белгіленген қуаты 400 миллион кВт-тан астамға жетті, ал жылдық қуат тұтынуы 120 миллиард кВт сағатқа жетті, бұл жалпы ұлттық электр тұтынудың 60% және өнеркәсіптік қуат тұтынудың 80% құрайды. Олардың ішінде желдеткіштердің, су сорғыларының және компрессорлардың жалпы белгіленген қуаттылығы 200 миллион КВт-тан асты, ал жылдық қуат тұтынуы 800 миллиард кВт/сағ-ға жетіп, жалпы республикалық электр энергиясының шамамен 40 пайызын құрап отыр. Сондықтан қозғалтқыштардың энергияны үнемдейтін талаптары үлкен және энергияны үнемдейтін әсерді жақсы көрсетуге болады. Электромагниттік энергияның, жылу энергиясының және механикалық энергияның жоғалуын азайту арқылы шығу тиімділігін арттыру үшін жаңа қозғалтқыш дизайны, жаңа технология және жаңа материалдар қабылданды. Жоғары тиімді және энергияны үнемдейтін қозғалтқыштың тиімділігі дәстүрлі қозғалтқышқа қарағанда шамамен 3% - 5% жоғары. Қазіргі уақытта энергия тиімділігі индексінің 2 деңгейіне жеткен қозғалтқыштың үлесі 10% -дан аз, сондықтан оның даму кеңістігі кең. Күштік электроника технологиясының, компьютерлік технологияның, микроэлектроника технологиясының және басқару теориясының дамуы мен қолданылуымен шағын және орта қозғалтқыштарды қолдану саласы барған сайын кеңейіп келеді.
2. Автомобиль өнеркәсібінің үлгісі
Электр механикалық энергияны түрлендірудің маңызды құрылғысы ретінде қозғалтқыш электр берілісінің негізгі құрамдас бөлігі болып табылады. Қолдану аясы кең, өнімдердің кең ауқымы және күрделі техникалық сипаттамалары бар. Оның өнімінің сипаттамалары өнеркәсіптік шоғырланудың жоғары еместігін, көптеген өндірістік кәсіпорындар мен қосалқы салалардың қатысуын және айқын кезеңдік, аймақтық және маусымдық сипаттамалардың жоқтығын анықтайды. Қазіргі уақытта 2000-нан астам отандық дифференциалды және шағын және орта мотор өндірушілері мен қосалқы өндірушілері бар, бұл ұлттық экономика мен ұлттық қорғанысты жаңғыртуда таптырмас негізгі өнімге айналды. Отандық дифференциалды және шағын және орта мотор өнеркәсібінде көптеген өндірушілер бар. Нарық бәсекесі негізінен өнімнің техникалық мазмұнынан, бағасынан және өндіріс ауқымынан көрінеді. Нарықтық механизмнің жетілдірілмегендігінен салада баға бәсекелестігі күшейіп, саланың жақсы дамуына кері әсерін тигізді. Қозғалтқыштың энергия тиімділігін таңбалаудың күшіне енуімен, нарықтағы ең қолайлылардың өмір сүру рөлінің көрінісі және салаға кіру кедергілерінің одан әрі күшеюімен баға бәсекелестігінің әсері біртіндеп әлсірейді.
Электр қозғалтқышы асинхронды қозғалтқыштың 1 фазалық жұмысы
3. Автомобиль өнеркәсібінің перспективалық болжамы
Қазіргі уақытта Қытайдың электр машиналары әлемдік электр машиналары нарығының шамамен 21.5% құрайды, бұл халықаралық экономикалық ортаның қалпына келуімен ұлғаяды. Ішкі нарық алдағы бесжылдықта еуропалық және американдық нарықтарға және басқа елдерге қарағанда, әсіресе жоғары тиімді қозғалтқыштар нарығына қарағанда жылдам өседі. 2015 жылдан кейін қозғалтқыштардың болашақ тренді, қозғалтқыштарға сұраныс IE2 Standard Motors-қа ауысады, ал өте жоғары тиімділік IE4 қозғалтқыштарының нарықтағы үлесі жоғары емес. 4 жылы IE5 типті ультра жоғары тиімді қозғалтқыштың нарықтағы үлесі 2015%-ды құрайды деп болжануда. 2014 жылы жаһандық экономикалық конъюнктураның қалпына келуі қалыптаса бастады және 2015 жылы күшейе түседі. Экономиканы қалпына келтірудің осы желімен бірге. , мысалы, теңіз құрылысы мен кеме құрылысы және ұлттық инфрақұрылым сияқты өндіріс пен құрылыс салаларына инвестицияның артуы, әскери өнеркәсіпке инвестиция және әртүрлі электр құрылғыларын өндірушілердің өндірісін қалпына келтіру, қозғалтқыштарға сұраныс 7% - 10% құрайды. 2013 жылғы көрсеткіштен жоғары. Ұлттық саясат қолдайтын «жүрдек темір жолды» қуып жету үшін кәсіпорындар тиімділігі жоғары қозғалтқыштарды пайдалануға және жылжытуға инвестицияны ұлғайтады. 2013 жылмен салыстырғанда энергия үнемдеу жоспарын орындаған жоғары тиімді қозғалтқыштарды ілгерілету көрсеткіші 95%-дан асады және мотор энергиясын үнемдеу жүйесін трансформациялауда белгілі бір серпіліс болады деп күтілуде. Өнеркәсіптік емес салаларда мотор қолданбаларын тұтыну әрқашан автомобиль өнеркәсібінің қозғаушы күші болды. Автомобиль өнеркәсібі өнеркәсіптік емес қозғалтқыштардың негізгі сатып алушысы болып табылады. Жеңіл көліктерде орта есеппен бір көлікте 30-дан астам мотор бар. Тұрмыстық техника мен тұрғын үй (жылыту, желдету және ауа баптау) өнімдеріндегі қозғалтқыштарға сұраныс, мысалы, жыл сайын 450 миллионнан астам тоңазытқыштар мен кір жуғыш машиналар қозғалтқыштарды пайдаланады; Әрбір компьютердегі диск жетегі мен желдеткіш 3-6 шағын қозғалтқышты пайдаланады. Тұрмыстық техниканың өсуімен салыстырғанда, тұрғын үйдегі HVAC жүйесі қозғалтқыштардың жылдам өсуіне ықпал етеді деп күтілуде. Экономиканы қалпына келтіру – жалпы орта, саясат – қозғаушы күш, нарық – қозғаушы күш. 2015 жылы индустриялық бағытты түсіну және саясат көрсеткіштерін біріктіру автомобиль өнеркәсібі нарығы үшін жаңа жағдай болмақ.
4. Қозғалтқыштың жіктелуі және қолданылуы
Барлығымызға белгілі, қозғалтқыш трансмиссия және басқару жүйесінің маңызды бөлігі болып табылады. Заманауи ғылым мен техниканың дамуымен қозғалтқыштың практикалық қолданудағы фокусы қарапайым берілістен күрделі басқаруға ауыса бастады; Әсіресе қозғалтқыш жылдамдығын, орнын және айналу моментін дәл басқару үшін. Дегенмен, қозғалтқыштардың әртүрлі қолданбаларға сәйкес әртүрлі конструкциялары мен жүргізу режимдері бар. Бір қарағанда, іріктеу өте күрделі болып көрінеді. Сондықтан адамдар үшін негізгі жіктеу айналмалы қозғалтқыштардың мақсатына сәйкес жүзеге асырылады. Әрі қарай, біз бірте-бірте ең өкілді, жиі қолданылатын және негізгі қозғалтқыштарды енгіземіз - басқару қозғалтқышы, қуат қозғалтқышы және сигнал қозғалтқышы.
Электр қозғалтқышы асинхронды қозғалтқыштың 1 фазалық жұмысы
5. Сигнал қозғалтқышы
5.1 позиция сигнал қозғалтқышы
Қазіргі уақытта ең репрезентативті позициялық сигнал қозғалтқыштары шешуші, индуктосин және синхронды болып табылады.
Кіріспе: шешуші/трансформатор – бұл электромагниттік сенсор, синхронды шешуші ретінде де белгілі. Бұл бұрышты өлшеу үшін қолданылатын шағын айнымалы ток қозғалтқышы. Ол айналатын объектінің айналмалы білігінің бұрыштық орын ауыстыруын және бұрыштық жылдамдығын өлшеу үшін қолданылады. Ол статор мен ротордан тұрады. Трансформатордың бастапқы жағы ретінде статор орамасы қоздыру кернеуін алады, ал қоздыру жиілігі әдетте 400, 3000 және 5000 Гц құрайды. Трансформатордың екінші жағы ретінде ротор орамасы электромагниттік муфта арқылы индукцияланған кернеуді алады.
Қолдану күйі: шешуші бұрышты, позицияны және жылдамдықты анықтау құрылғысының бір түрі, ол айналмалы кодтағыш пайдаланылатын барлық шешуші шешуші жағдайларға, әсіресе айналмалы кодер қалыпты жұмыс істей алмайтын жағдайларда, мысалы, жоғары температура, қатты суық, ылғалдылық, жоғары жылдамдық және жоғары діріл. Жоғарыда аталған сипаттамаларға байланысты резолвер фотоэлектрлік кодтағышты толығымен ауыстыра алады және сервобасқару жүйелерінде, робот жүйелерінде, механикалық құралдарда, автомобильдерде, электр энергетикасында, металлургияда, тоқыма өнеркәсібінде, полиграфияда, аэроғарыш өнеркәсібінде, кемелерде, бұрыш пен позицияны анықтау жүйелерінде кеңінен қолданылады. қару-жарақ, электроника, металлургия, шахталар, мұнай кен орындары, су шаруашылығы, химия өнеркәсібі, жеңіл өнеркәсіп, құрылыс және т.б. Оны координаттарды түрлендіру, триангуляция және бұрыштық деректерді беру үшін де пайдалануға болады. Ол сондай-ақ бұрыштық цифрлық түрлендіру құрылғысында екі фазалы фазалық ауыстырғыш ретінде пайдаланылуы мүмкін.
5.2 Индуктосин
Кіріспе: бұрыштық немесе сызықтық орын ауыстыру сигналын айнымалы ток кернеуіне түрлендіретін орын ауыстыру сенсоры, сонымен қатар жазық шешуші ретінде белгілі. Оның екі түрі бар: диск түрі және сызықтық түрі. Жоғары дәлдіктегі цифрлық дисплей жүйесінде немесе NC жабық цикл жүйесінде бұрыштық орын ауыстыру сигналын анықтау үшін диск индуктосин, ал сызықтық орын ауыстыруды анықтау үшін сызықтық индуктосин қолданылады. Inductosyn жоғары дәлдіктегі сервобұрылмалы үстелде, радиолокациялық антеннада, артиллерия мен радиотелескоптың орналасуы мен бақылауында, дәл CNC станоктарында және жоғары дәлдіктегі позицияны анықтау жүйесінде кеңінен қолданылады.
Қолдану жағдайы: индуктосин CMM, бағдарламамен басқарылатын CNC станоктары, жоғары дәлдіктегі ауыр станоктар және өңдеу орталықтарының өлшеу құрылғылары сияқты үлкен орын ауыстыруды статикалық және динамикалық өлшеуде кеңінен қолданылды.
Inductosyn ығысуды анықтауды жүзеге асыру үшін электромагниттік байланыстыру принципін пайдаланады, оның айқын артықшылықтары бар: жоғары сенімділік, күшті кедергіге қарсы қабілеттілік, жұмыс ортасына төмен талаптар, тұрақты температураны бақылаусыз және нашар ортасыз қалыпты жұмыс істей алады және қатал ортаға жарамды өнеркәсіп алаңы; Торлы сенсор фотоэлектрлік механизм негізінде орын ауыстыруды анықтауды жүзеге асырады. Ол жоғары ажыратымдылыққа, дәл өлшеуге және ыңғайлы орнату мен пайдалануға ие. Жабық торлы сенсор индуктосинге қарағанда ұзындықты өлшеуде кеңірек қолданылады, өйткені оның жұмыс ортасына күшті бейімделуі, торлы сенсордың өнімділік бағасының арақатынасын жақсарту және техникалық күрделілікті азайту.
Электр қозғалтқышы асинхронды қозғалтқыштың 1 фазалық жұмысы
5.3. Синхро
Кіріспе: синхронды индукциялық микро қозғалтқыш, өзін-өзі реттеу қадамының сипаттамаларын пайдалана отырып, бұрышты айнымалы ток кернеуіне немесе айнымалы ток кернеуінен бұрышқа өзгертеді. Ол сервожүйедегі бұрышты өлшеу үшін орын ауыстыру сенсоры ретінде пайдаланылады. Синхронды сонымен қатар бұрыштық сигналдарды ұзақ қашықтыққа жіберуді, түрлендіруді, қабылдауды және көрсетуді жүзеге асыру үшін пайдалануға болады. Екі немесе одан да көп қозғалтқыштар тізбектерді қосу арқылы бір-бірімен механикалық түрде қосылмаған екі немесе одан да көп айналмалы біліктердің бірдей бұрыштық өзгеруін немесе синхронды айналуын автоматты түрде сақтай алады. Қозғалтқыштың бұл өнімділігі өзін-өзі реттеу сипаттамасы деп аталады. Сервожүйеде сигналды генерациялайтын тарап пайдаланатын синхронды таратқыш деп атайды, ал сигналды қабылдайтын тарап қолданатын синхронды қабылдағыш деп атайды. Синхрондау металлургия және навигация сияқты позициялық және азимуттық синхронды индикация жүйелерінде және артиллерия және радар сияқты серво жүйелерде кеңінен қолданылады.
Қолдану күйі: синхронды бұрыштық сигналды алыс қашықтыққа жіберуді, түрлендіруді, қабылдауды және көрсетуді жүзеге асыру үшін де пайдалануға болады. Екі немесе одан да көп қозғалтқыштар тізбектерді қосу арқылы бір-бірімен механикалық түрде қосылмаған екі немесе одан да көп айналмалы біліктердің бірдей бұрыштық өзгеруін немесе синхронды айналуын автоматты түрде сақтай алады. Қозғалтқыштың бұл өнімділігі өзін-өзі реттеу сипаттамасы деп аталады. Сервожүйеде сигналды генерациялайтын тарап пайдаланатын синхронды таратқыш деп атайды, ал сигналды қабылдайтын тарап қолданатын синхронды қабылдағыш деп атайды. Синхрондау металлургия және навигация сияқты позициялық және азимуттық синхронды индикация жүйелерінде және артиллерия және радар сияқты серво жүйелерде кеңінен қолданылады.
5.4 жылдамдықты сигнал қозғалтқышы
Ең репрезентативті жылдамдық сигналының қозғалтқышы тахогенератор болып табылады, ол негізінен жылдамдықты электрлік сигналға түрлендіретін электромеханикалық магниттік элемент болып табылады және оның шығыс кернеуі жылдамдыққа тура пропорционал. Жұмыс принципі бойынша ол «генератор» санатына жатады. Тахогенератор негізінен басқару жүйесінде демпферлік элемент, дифференциалдық элемент, интегралдық элемент және тахометр элементі ретінде қолданылады. Сондықтан мен бұл жерде көп толығырақ тоқталмаймын.
Электр қозғалтқышы асинхронды қозғалтқыштың 1 фазалық жұмысы
6. Қуат қозғалтқышы
6.1 Тұрақты ток қозғалтқышы
Кіріспе: Тұрақты ток қозғалтқышы ең алғашқы қозғалтқыш болып табылады. 19 ғасырдың аяғында оны шамамен екі санатқа бөлуге болады: коммутаторлы және коммутаторсыз. Тұрақты ток қозғалтқышының басқару сипаттамалары жақсырақ. Тұрақты ток қозғалтқышы құрылымы, бағасы және техникалық қызмет көрсетуі бойынша айнымалы ток қозғалтқышынан төмен. Дегенмен, айнымалы ток қозғалтқышының жылдамдығын реттеу мәселесі жақсы шешілмегендіктен, тұрақты ток қозғалтқышы жақсы жылдамдықты реттеу өнімділігі, жеңіл іске қосу және жүктемені іске қосу артықшылықтарына ие болғандықтан, тұрақты ток қозғалтқышы әлі де кеңінен қолданылады, әсіресе тиристор пайда болғаннан кейін. Тұрақты ток көзі.
Қолдану күйі: өмірде электр өнімдерінің сансыз қолданбалары бар. Желдеткіш, ұстара және т.б тұрақты ток қозғалтқыштары қонақүйлерде автоматты есіктерде, автоматты құлыптарда және автоматты перделерде қолданылады. Тұрақты ток қозғалтқыштары ұшақтарда, танктерде, радарларда және басқа қарулар мен жабдықтарда кеңінен қолданылады. Тұрақты ток қозғалтқышы сонымен қатар теміржол локомотивінің тұрақты тартқыш қозғалтқышы, метро локомотивінің тұрақты тартқыш қозғалтқышы, локомотив тұрақты тұрақты қозғалтқышы, тау-кен локомотивінің тұрақты тартқыш қозғалтқышы, теңіз тұрақты қозғалтқышы және т.б. сияқты локомотив тартымында кеңінен қолданылады. Жоғарыдағы суретте Z4 сериялы тұрақты ток қозғалтқышы көрсетілген.
6.2 Айнымалы ток қозғалтқышы
Кіріспе: асинхронды қозғалтқыш - бұл айналмалы магнит өрісі мен ротор орамасының индукциялық тогы арасындағы өзара әрекеттесу нәтижесінде пайда болатын электромагниттік момент негізінде энергияны түрлендіруді жүзеге асыратын айнымалы ток қозғалтқышы. Асинхронды қозғалтқыштар әдетте әртүрлі сипаттамаларға ие сериялы өнімдер болып табылады. Олар барлық қозғалтқыштарда кеңінен қолданылады және ең үлкен сұранысқа ие; Қазіргі уақытта электр жетегіндегі машиналардың шамамен 90% -ы айнымалы ток асинхронды қозғалтқышты пайдаланады, сондықтан оның қуат тұтынуы жалпы қуат жүктемесінің жартысынан астамын құрайды.
Асинхронды қозғалтқыштың артықшылығы қарапайым құрылым, ыңғайлы өндіру, пайдалану және техникалық қызмет көрсету, сенімді жұмыс, төмен сапа және төмен баға. Сонымен қатар, асинхронды қозғалтқыш жоғары жұмыс тиімділігі мен жақсы жұмыс сипаттамаларына ие. Ол өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндіріс машиналарының көпшілігінің беріліс талаптарын қанағаттандыра алатын жүктемесізден толық жүктемеге дейін тұрақты жылдамдықпен жұмыс істейді. Асинхронды қозғалтқыштар негізінен станоктар, су сорғылары, үрлегіштер, компрессорлар, көтергіш жабдықтар, тау-кен машиналары, жеңіл өнеркәсіп машиналары, ауылшаруашылық және қосалқы өнімдерді өңдеу машиналары, сондай-ақ тұрмыстық техника мен медициналық техника сияқты көптеген өнеркәсіптік және ауылшаруашылық өндіріс машиналарын басқару үшін қолданылады. құрылғылар.
Қолдану жағдайы: бір фазалы асинхронды қозғалтқыш және үш фазалы асинхронды қозғалтқыш асинхронды қозғалтқышта жиі кездеседі. Үш фазалы асинхронды қозғалтқыш асинхронды қозғалтқыштың негізгі корпусы болып табылады. Үш фазалы асинхронды қозғалтқышты шахталарда кеңінен қолданылатын компрессор, су сорғы, ұсақтағыш, кескіш станок, көлік машиналары және басқа да механикалық жабдықтар сияқты жалпы техниканың барлық түрлерін басқару үшін пайдалануға болады. Механика. Ол металлургия, мұнай, химия өнеркәсібі және электр станциясы сияқты әртүрлі өнеркәсіптік және тау-кен кәсіпорындарында негізгі қозғаушы ретінде пайдаланылады. Желдеткіштерді, көмір диірмендерін, прокаттарды және көтергіштерді басқару үшін пайдаланылатын қозғалтқыштар үшін тапсырыс беру кезінде тиісті техникалық деректер ұсынылуы керек және қозғалтқыштардың сенімді жұмысын қамтамасыз ету үшін қозғалтқыштарды арнайы жобалаудың негізі ретінде техникалық келісімге қол қойылады.. Бір фазалы асинхронды қозғалтқыштар әдетте үш фазалы электрмен жабдықтау қолайсыз болған жағдайда қолданылады. Олардың көпшілігі тұрмыстық техникада кеңінен қолданылатын микро және шағын қуатты қозғалтқыштар, мысалы, электр желдеткіштері, тоңазытқыштар, кондиционерлер, шаңсорғыштар және т.б.
