Sähkömoottorin käyttöalue

Erityyppisistä sähkömoottoreista yleisimmin käytetty on AC asynkroninen moottori (tunnetaan myös oikosulkumoottorina). Se on kätevä käyttää, luotettava suorituskyvyltään, kustannustehokas-ja rakenteellisesti vankka, mutta sillä on suhteellisen alhainen tehokerroin ja vaikea nopeuden säätö. Suuren -kapasiteetin ja hitaiden{4}}nopeuksien tehosovelluksissa käytetään yleisesti synkronimoottoreita (katso synkroninen moottori). Synkronisilla moottoreilla ei ole vain korkea tehokerroin, vaan ne myös ylläpitävät kuorman suuruudesta riippumatonta nopeutta, joka määräytyy pelkästään verkon taajuuden mukaan. Ne toimivat suuremmalla vakaudella. Skenaarioissa, joissa vaaditaan laajaa-nopeudensäätöä, käytetään usein tasavirtamoottoreita. Niissä on kuitenkin kommutaattorit, monimutkaiset rakenteet, korkeat kustannukset ja ylläpitohaasteet, minkä vuoksi ne eivät sovellu ankariin ympäristöihin. 1970-luvulta lähtien tehoelektroniikan kehitys on kypsynyt vaihtovirtamoottorin nopeudensäätötekniikkaa, mikä on alentanut laitekustannuksia ja mahdollistanut sen laajan käyttöönoton. Moottorin nimellisteho tarkoittaa suurinta mekaanista tehoa, jonka se voi ylläpitää määritetyissä käyttöjaksoissa (jatkuva, lyhyt{13}aika tai ajoittainen käyttö) ilman ylikuumenemista, ja toimintaparametrien on oltava tyyppikilven määritysten mukaisia. Käytön aikana on tärkeää sovittaa kuormitusominaisuudet moottorin suorituskykyyn, jotta vältetään karkaaminen tai pysähtyminen. Sähkömoottorit kattavat laajan tehoalueen milliwateista megawatteihin. Niiden käyttö ja hallinta ovat erittäin käteviä, ja niissä on itsekäynnistys-, kiihdytys-, jarrutus-, peruutus- ja pitoominaisuudet. Tyypillisesti moottorin lähtöteho vaihtelee pyörimisnopeuden mukaan nopeudensäädön aikana.

Tehokkailla{0}}moottoreilla voidaan korvata JO2-sarjan moottorit Y-sarjan AC-asynkronisilla moottoreilla ilman, että moottorityypit rajoittavat niitä merkittävästi. Siksi kaikki AC-asynkronisia moottoreita käyttävät sovellukset voidaan korvata Y-sarjan moottoreilla. Yx-sarjan moottoreiden markkinapotentiaalia rajoittaa niiden kapasiteetti. Periaatteessa alle 90 kW:n AC-asynkroniset moottorit voidaan korvata -tehokkailla Yx-sarjan moottoreilla. Alle 90 kW:n AC-asynkronisten moottoreiden asennettu kapasiteetti on noin 30 % AC-asynkronisten moottoreiden kokonaiskapasiteetista.

Viime vuosikymmenen aikana Kiinan hallitus on sitoutunut edistämään moottorin nopeudensäätötekniikkaa, jota on otettu käyttöön vaihtelevassa määrin eri toimialoilla. Öljy-, energia-, rakennusmateriaalien, teräksen, ei-rautametallien, kivihiilen, kemikaalien, paperinvalmistuksen ja tekstiiliteollisuuden aloilla tehtyjen otantatutkimusten mukaan öljy-, rakennusmateriaali- ja kemianteollisuus ovat saavuttaneet suhteellisen parempia moottoreiden nopeudensäätösovelluksia. Moottorin 400 miljoonan kW:n kuormituksesta noin 50 % kokee kuormituksen vaihteluita, ja 30 % näistä vaihteluista on korjattavissa moottorin nopeuden säätelyllä. Siksi pelkkä markkinakapasiteetti huomioon ottaen noin 60 miljoonan kW:n nopeussäädetyille moottoreille on potentiaalisia markkinoita. Kiinan eri moottoreiden kokonaiskapasiteetti on ylittänyt 400 miljoonaa kW: asynkronisten moottoreiden osuus on noin 90 %, pienten ja keskikokoisten moottoreiden noin 80 % ja puhaltimia, pumppuja, kompressoreja ja vastaavia koneita käyttävien moottoreiden kokonaisteho on noin 130 miljoonaa kW. Pienet ja keskikokoiset{15}}moottorit sisältävät nyt yli 152 sarjaa, 842 tyyppiä ja yli 4 000 eritelmää. Viime vuosina asiaankuuluvat osastot, kuten koneteollisuus, ovat voimakkaasti edistäneet moottorien energiansäästöponnisteluja ja järjestäneet tutkimuslaitoksia ja yrityksiä suunnittelemaan ja kehittämään erilaisia ​​energiaa säästäviä moottoreita. Sääntelytoimenpiteitä on annettu 63 paljon -energiaa-kuluttavan moottorimallin poistamiseksi käytöstä ja 24 energiaa-säästävän moottorimallin edistämiseksi tiettyjen tulosten saavuttamiseksi. Nämä energiaa{29}}säästötuotteet jaetaan ensisijaisesti kahteen luokkaan: toinen on-tehokkaat moottorit, jotka on suunniteltu parantamaan moottorin tehokkuutta, ja toinen on nopeussäädetyt moottorit.

Harjaton DC-moottori koostuu moottorin rungosta ja käyttöyksiköstä, mikä tekee siitä tyypillisen sähkömekaanisesti integroidun tuotteen. Moottorin staattorikäämit on kytketty enimmäkseen kolmivaiheiseen symmetriseen tähtikonfiguraatioon, joka on hyvin samanlainen kuin kolmivaiheisen asynkronisen moottorin. Moottorin roottori on varustettu kestomagnetoiduilla magneeteilla. Moottorin roottorin napaisuuden havaitsemiseksi moottorin sisään on asennettu asentoanturi. Käyttöyksikkö koostuu muun muassa tehoelektroniikkalaitteista ja integroiduista piireistä, ja sen toimintoja ovat: käynnistys-, pysäytys- ja jarrusignaalien vastaanottaminen moottorilta sen toiminnan ohjaamiseksi; hyväksytään asentoanturisignaalit ja myötä-/taakse-signaalit tehoputkien kytkennän säätelemiseksi invertterisillassa, mikä tuottaa jatkuvaa vääntömomenttia; nopeuskäsky- ja palautesignaalien vastaanottaminen pyörimisnopeuden ohjaamiseksi ja säätämiseksi; ja tarjoaa muun muassa suojaus- ja näyttötoimintoja.

Koska harjattomat DC-moottorit toimivat itseohjatussa{0}}tilassa, ne eivät vaadi ylimääräisiä käynnistyskäämityksiä roottorille, kuten synkroniset moottorit vaihtelevalla taajuudella, eivätkä ne koe heilahteluja tai porrastuksia kuormituksen muutosten aikana. Keski- ja pienitehoisissa harjattomissa tasavirtamoottoreissa kestomagneetit valmistetaan yleensä korkean-magneettisen-energian harvinainen-maa neodyymirautaboori (Nd-Fe-B) materiaaleista. Tämän seurauksena harvinaiset-harjattomat kestomagneettimoottorit ovat yhtä runkokokoa pienempiä kuin saman kapasiteetin kolmivaiheiset asynkroniset moottorit. Viimeisten kolmen vuosikymmenen aikana asynkronisten moottoreiden vaihtelevan taajuuden nopeuden säätöä koskeva tutkimus on keskittynyt löytämään tapoja ohjata niiden vääntömomenttia. Harvinaiset-harjattomat kestomagneettiset tasavirtamoottorit osoittavat epäilemättä etuja nopeuden säätelyssä laajan nopeusalueensa, kompaktin kokonsa, korkean hyötysuhteensa ja minimaalisen vakaan tilan nopeusvirheen ansiosta. Harjattomat DC-moottorit, jotka perivät harjattujen tasavirtamoottoreiden ominaisuudet ja toimivat samalla taajuusmuuttajana, tunnetaan myös nimellä DC-taajuusmuuttajat, kansainvälisesti tunnustetulla termillä BLDC. Toiminnan tehokkuuden,{17}}pienen nopeuden vääntömomentin ja nopeuden tarkkuuden suhteen harjattomat tasavirtamoottorit ylittävät kaikki ohjaustekniikalla varustetut taajuusmuuttajat, joten ne ovat alan huomion arvoisia. Tuote on jo valmistettu yli 55 kW:n kapasiteetilla, ja se voidaan suunnitella jopa 400 kW:iin, mikä vastaa teollisuuden energiansäästö- ja -tehokkaiden käyttöratkaisujen tarpeita.