Elektrimootori kasutusala

Erinevat tüüpi elektrimootorite hulgas on kõige laialdasemalt kasutatav vahelduvvoolu asünkroonmootor (tuntud ka kui asünkroonmootor). Seda on mugav kasutada, see on töökindel, kulutõhus-ja struktuurselt vastupidav, kuid sellel on suhteliselt madal võimsustegur ja keeruline kiirust reguleerida. Suure -võimsusega ja väikese kiirusega-võimsusega rakenduste jaoks kasutatakse tavaliselt sünkroonmootoreid (vt sünkroonmootorit). Sünkroonmootorid ei ole mitte ainult suure võimsusteguriga, vaid säilitavad ka koormuse suurusest sõltumatu kiiruse, mille määrab ainult võrgu sagedus. Need töötavad suurema stabiilsusega. Stsenaariumides, mis nõuavad laia-kiiruse reguleerimise ulatust, kasutatakse sageli alalisvoolumootoreid. Siiski on neil kommutaatorid, keerulised struktuurid, kõrged kulud ja hooldusprobleemid, mistõttu need ei sobi karmidesse keskkondadesse. Alates 1970. aastatest on jõuelektroonika edusammud arendanud vahelduvvoolumootori kiiruse reguleerimise tehnoloogiat, alandades seadmete kulusid ja võimaldades selle laialdast kasutuselevõttu. Mootori nimivõimsus viitab maksimaalsele mehaanilisele võimsusele, mida see suudab säilitada kindlaksmääratud töötsüklite (pidev, lühike{13}aeg või vahelduv perioodiline töö) korral ilma ülekuumenemiseta ning tööparameetrid peavad vastama andmesildi spetsifikatsioonidele. Töötamise ajal on oluline viia koormuse omadused vastavusse mootori jõudlusega, et vältida jooksmist või seiskumist. Elektrimootorid hõlmavad laia võimsusvahemikku millivattidest megavatideni. Nende kasutamine ja juhtimine on ülimugavad ning neil on{17}isekäivitus-, kiirendamis-, pidurdus-, tagurdamis- ja hoidmisvõimalused. Tavaliselt varieerub mootori väljundvõimsus sõltuvalt pöörlemiskiirusest kiiruse reguleerimise ajal.

Suure-tõhususega mootorid võivad asendada JO2-seeria mootorid Y-seeria vahelduvvoolu asünkroonmootoritega, ilma et mootoritüübid neid oluliselt piiraksid. Seetõttu saab kõik vahelduvvoolu asünkroonmootoreid hõlmavad rakendused asendada Y-seeria mootoritega. Yx-seeria mootorite turupotentsiaal on piiratud nende võimsusega. Põhimõtteliselt saab alla 90 kW vahelduvvoolu asünkroonmootorid asendada suure -tõhususega Yx-seeria mootoritega. Alla 90 kW vahelduvvoolu asünkroonmootorite installeeritud võimsus moodustab ligikaudu 30% vahelduvvoolu asünkroonmootorite koguvõimsusest.

Viimase kümnendi jooksul on Hiina valitsus pühendunud mootori kiiruse reguleerimise tehnoloogia edendamisele, mida on erinevates tööstusharudes erineval määral kasutusele võetud. Nafta-, elektri-, ehitusmaterjalide, terase, värviliste metallide, kivisöe, kemikaalide, paberi- ja tekstiilitööstuse sektorite läbiviidud uuringute kohaselt on nafta-, ehitusmaterjali- ja keemiatööstus saavutanud mootori kiiruse reguleerimise suhteliselt paremad rakendused. 400 miljoni kW mootorikoormusest kogeb ligikaudu 50% koormuse kõikumisi, kusjuures 30% neist kõikumistest on mootori kiiruse reguleerimise kaudu lahendatavad. Seetõttu on ainuüksi turuvõimsust arvestades potentsiaalne turg umbes 60 miljoni kW kiirusega{7}}reguleeritud mootoritele. Hiina erinevate mootorite koguvõimsus on ületanud 400 miljonit kW, millest asünkroonmootorid moodustavad umbes 90%, väikesed ja keskmise suurusega mootorid umbes 80% ning ventilaatoreid, pumpasid, kompressoreid ja sarnaseid masinaid käitavad mootorid kokku umbes 130 miljonit kW. Väikesed ja keskmise suurusega{15}}mootorid hõlmavad nüüd enam kui 152 seeriat, 842 tüüpi ja enam kui 4000 spetsifikatsiooni. Viimastel aastatel on asjaomased osakonnad, nagu masinatööstus, jõuliselt edendanud jõupingutusi mootorite energia säästmiseks, organiseerides uurimisinstituute ja ettevõtteid, et kavandada ja arendada erinevaid energiasäästlikke mootoreid. Regulatiivsed meetmed on välja antud, et kaotada järk-järgult 63 -energiat tarbivat-mootorimudelit ja reklaamida 24 energiat{27}}säästvat mootorimudelit, saavutades teatud tulemusi. Need energia{29}}säästutooted jagunevad peamiselt kahte kategooriasse: üks on suure-tõhususega mootorid, mis on loodud mootori tõhususe parandamiseks, ja teine ​​on reguleeritud kiirusega{31}}mootorid.

Harjadeta alalisvoolumootor koosneb mootori korpusest ja ajamist, mistõttu on see tüüpiline elektromehaaniliselt integreeritud toode. Mootori staatorimähised on enamasti ühendatud kolmefaasilise sümmeetrilise tähekonfiguratsiooniga, mis on väga sarnane kolmefaasilise asünkroonmootori omaga. Mootori rootor on varustatud püsivalt magnetiseeritud magnetitega. Mootori rootori polaarsuse tuvastamiseks paigaldatakse mootorisse asendiandur. Ajamiüksus koosneb muuhulgas jõuelektroonikaseadmetest ja integraallülitustest ning selle funktsioonide hulka kuuluvad: käivitus-, seiskamis- ja pidurdussignaalide vastuvõtmine mootorilt selle töö juhtimiseks; asendiandurite signaalide ja edasi-/tagurpidi signaalide vastuvõtmine, et reguleerida inverteri silla toitetorude ümberlülitamist, genereerides seeläbi pidevat pöördemomenti; kiiruskäskude ja tagasiside signaalide vastuvõtmine pöörlemiskiiruse juhtimiseks ja reguleerimiseks; ning muu hulgas kaitse- ja kuvamisfunktsioonide pakkumine.

Kuna harjadeta alalisvoolumootorid töötavad ise{0}}juhitavas režiimis, ei vaja need rootoril täiendavaid käivitusmähiseid, nagu sünkroonmootorid, mida reguleeritakse muutuva sagedusega kiiruse reguleerimisel, ega ka koormuse muutumise ajal võnkumisi ega sammu. Keskmise ja väikese võimsusega-harjadeta alalisvoolumootorite püsimagnetid on tavaliselt valmistatud suure-magnetilise-energiaga haruldane-muldneodüüm-raudboor (Nd-Fe-B) materjalidest. Selle tulemusena on haruldased-püsimagnetitega harjadeta mootorid ühe raami suuruse võrra väiksemad kui sama võimsusega kolmefaasilised asünkroonmootorid. Viimase kolme aastakümne jooksul on asünkroonsete mootorite muutuva sagedusega kiiruse reguleerimise uuringud keskendunud peamiselt nende pöördemomendi juhtimise viiside leidmisele. Haruldaste-harjadeta püsimagnetitega alalisvoolumootoritel on kiiruse reguleerimisel kahtlemata eelised tänu nende laiale kiirusvahemikule, kompaktsele suurusele, suurele efektiivsusele ja minimaalsele püsioleku{14}}kiiruse veale. Harjadeta alalisvoolumootoreid, mis pärivad harjatud alalisvoolumootorite omadused, toimides samas ka sagedusmuunduritena, tuntakse ka alalisvoolu sagedusmuunduritena, rahvusvaheliselt tunnustatud terminiga BLDC. Töötõhususe,{17}}madala kiiruse pöördemomendi ja kiiruse täpsuse poolest ületavad harjadeta alalisvoolumootorid mis tahes juhtimistehnoloogiaga sagedusmuundureid, mistõttu on need tööstusharu tähelepanu väärt. Toodet on juba toodetud võimsusega üle 55 kW ja seda saab kavandada kuni 400 kW võimsusega, mis vastab tööstuslikele energiasäästu ja suure jõudlusega ajamilahenduste{21}}vajadustele.