Στον βιομηχανικό τομέα, οι μικρού και μεσαίου μεγέθους τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες είναι σήμερα τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα προϊόντα κινητήρων.
Διαφορετικοί επαγωγικοί κινητήρες έχουν διαφορετικές εφαρμογές, με τη συνεχή ανάπτυξη της τεχνολογίας κατασκευής ηλεκτροκινητήρων και την έρευνα σχετικά με την αρχή λειτουργίας των βιομηχανικών κινητήρων.
Υπάρχουν επίσης πολλοί νέοι τύποι ηλεκτρικών κινητήρων, συμπεριλαμβανομένων των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, των κινητήρων μεταγωγής απροθυμίας, των κινητήρων σύγχρονης απροθυμίας κ.λπ.
Μια σύντομη εισαγωγή στους διάφορους τύπους ηλεκτροκινητήρων
Οι μικρού και μεσαίου μεγέθους τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες είναι σήμερα τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα προϊόντα ηλεκτρικών κινητήρων για βιομηχανικές εφαρμογές.
Ο τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας είναι ένας τύπος κινητήρα AC, γνωστός και ως κινητήρες επαγωγής.
Έχει μια σειρά από πλεονεκτήματα όπως απλή δομή, εύκολη κατασκευή, στιβαρότητα, εύκολη συντήρηση, χαμηλό κόστος και χαμηλή τιμή.
Therefore, it is widely used in industry, agriculture, national defence, aerospace, scientific research, construction, transportation and people's daily life.
Έχει χαμηλό συντελεστή ισχύος και είναι κάπως περιορισμένη στην εφαρμογή του.
1. Δομή τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα
Προετοιμάστε έναν τριφασικό επαγωγικό κινητήρα προς αποσυναρμολόγηση και δείτε τη δομή του από έξω προς τα μέσα.
Το παρακάτω διάγραμμα δείχνει το περίγραμμα και την τομή των τριφασικών επαγωγικών κινητήρων.
Από το εξωτερικό των ηλεκτρικών κινητήρων μπορείτε να δείτε το κάλυμμα του ανεμιστήρα, τον ανεμιστήρα, το αριστερό και το δεξί ακραίο καπάκι, την πινακίδα και το κουτί ακροδεκτών.
Ανοίξτε το κουτί ακροδεκτών και μπορείτε να δείτε τους ακροδέκτες και τα καλώδια των ακροδεκτών.
Αφαιρέστε το κάλυμμα του ανεμιστήρα, τον ανεμιστήρα και τα ακραία καπάκια, τραβήξτε έξω τον ρότορα και μπορείτε να δείτε τον πυρήνα του στάτορα, τον πυρήνα του ρότορα, τον άξονα, τα ρουλεμάν και άλλα μέρη μέσα στον κινητήρα.
Ο πυρήνας του στάτορα φορτώνεται στο περίβλημα και ο πυρήνας του ρότορα είναι τοποθετημένος στον άξονα του κινητήρα.
Ο πυρήνας του στάτορα έχει πηνία (περιελίξεις) και ο πυρήνας του ρότορα έχει μια ράβδο αλουμινίου σε σχήμα κλουβιού χυτή μέσα του.
Περιέλιξη γραμμικός σιδερένιος πυρήνας ρότορα με περιελίξεις ρότορα.
Όπως φαίνεται, η βασική δομή των ηλεκτρικών κινητήρων του κλωβού σκίουρου αποτελείται από ένα σταθερό και ακίνητο μέρος, έναν ρότορα και άλλα μέρη, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών
Είναι ένας νέος τύπος κινητήρα μόνιμου μαγνήτη που εμφανίστηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1970.
Οι μαγνητικές ιδιότητες των υλικών μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών είναι τόσο εξαιρετικές που μπορούν να μαγνητιστούν για να δημιουργήσουν ένα ισχυρό μόνιμο μαγνητικό πεδίο χωρίς την ανάγκη πρόσθετης ενέργειας.
Ο κινητήρας μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών δεν είναι μόνο εξαιρετικά αποδοτικός, αλλά έχει επίσης απλή δομή, αξιόπιστη λειτουργία και είναι μικρό σε μέγεθος και μικρό σε βάρος.
Μπορούν να επιτύχουν υψηλή απόδοση (π.χ. υψηλή απόδοση, υψηλή ταχύτητα, υψηλή απόκριση) που δεν μπορούν να συνδυαστούν με τους παραδοσιακούς ηλεκτρικά διεγερμένους κινητήρες και μπορούν επίσης να κατασκευαστούν σε ειδικούς κινητήρες που μπορούν να ικανοποιήσουν συγκεκριμένες απαιτήσεις λειτουργίας.
Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπάνιων γαιών υψηλής απόδοσης αποτελούν τη βάση για πολλές νέες τεχνολογίες και βιομηχανίες υψηλής τεχνολογίας.
Σε συνδυασμό με τα ηλεκτρονικά ισχύος και την τεχνολογία μικροηλεκτρονικού ελέγχου, μπορεί να παράγει μια ποικιλία μηχατρονικών προϊόντων με εξαιρετική απόδοση, όπως εργαλειομηχανές CNC, κέντρα κατεργασίας, ευέλικτες γραμμές παραγωγής, ρομπότ, ηλεκτρικά οχήματα, οικιακές συσκευές υψηλής απόδοσης, υπολογιστές και πολλά άλλα.
Με την ανάπτυξη των σύγχρονων κινητήρων μόνιμου μαγνήτη, οι σύγχρονοι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης για υψηλές θερμοκρασίες, υψηλό κενό, ηλεκτρικά οχήματα, εσωτερικούς μετατροπείς, υψηλή ροπή σε χαμηλές ταχύτητες και αυτοεκκίνηση εισέρχονται σταδιακά σε συγκεκριμένες εφαρμογές.
Λόγω των ειδικών απαιτήσεων απόδοσης των κινητήρων για διαφορετικές συνθήκες λειτουργίας, η γενική ανάπτυξη των κινητήρων μόνιμου μαγνήτη παρουσιάζει σταδιακά ορισμένα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά.
Υψηλή ισχύς και εξαιρετικά υψηλή ταχύτητα ως κατεύθυνση ανάπτυξης για κινητήρες μόνιμου μαγνήτη
Για να αυξηθεί η ονομαστική ισχύς του κινητήρα επαγωγής, με την επιφύλαξη ενός συγκεκριμένου όγκου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί σημαντικά η ταχύτητα του ηλεκτρικού κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος.
Οι κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών δεν απαιτούν περιελίξεις διέγερσης, έχουν σχετικά απλή δομή, δεν έχουν πηγή θερμότητας στο τμήμα μαγνητικού πεδίου, δεν απαιτούν συσκευές ψύξης, έχουν υψηλή καταναγκαστική ικανότητα του υλικού.
Μπορεί να λάβει μεγαλύτερες τιμές για το μήκος του διακένου αέρα, καθιστώντας έτσι δυνατή την σημαντική αύξηση της ταχύτητας.
Κατεύθυνση υψηλής απόδοσης
Ο σύγχρονος εξοπλισμός της αυτοκινητοβιομηχανίας προβάλλει μια ποικιλία απαιτήσεων υψηλών επιδόσεων.
Όπως απαιτήσεις στρατιωτικού εξοπλισμού για παροχή ποικιλίας κινητήρα σήματος υψηλής απόδοσης, φορητός σταθμός παραγωγής ενέργειας, εξοπλισμός αυτοματισμού με συστήματα σερβομηχανισμού και τέτοιου είδους κινητήρες, αεροδιαστημική βιομηχανία με κινητήρα μόνιμου μαγνήτη υψηλής απόδοσης, υψηλής αξιοπιστίας, εξοπλισμός χημικών ινών με συχνότητα ακρίβειας ρύθμισης υψηλής ταχύτητας σύγχρονος κινητήρας, εργαλειομηχανές CNC, κέντρα μηχανικής κατεργασίας, ρομπότ με υψηλή ταχύτητα από τον σερβοκινητήρα μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών, υπολογιστής με ταλαντευόμενο κινητήρα υψηλής ακρίβειας και κινητήρα ατράκτου κ.λπ., προς την κατεύθυνση της ανάπτυξης ειδικών βιομηχανικών κινητήρων.
Ανάπτυξη προς την κατεύθυνση της ελαφρότητας
Αεροδιαστημικά προϊόντα, ηλεκτρικά οχήματα, εργαλειομηχανές CNC, υπολογιστές, οπτικοακουστικά προϊόντα, ιατρικές συσκευές, φορητά προϊόντα οπτικής μηχανοτρονικής κ.λπ., όλα προβάλλουν αυστηρές απαιτήσεις για τον επαγωγικό κινητήρα σκίουρου με μικρό μέγεθος και μικρό βάρος.
Ο σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη αναπτύχθηκε και εφαρμόστηκε στην τεχνολογία ανύψωσης για το μικρό του μέγεθος, την εξοικονόμηση ενέργειας, την καλή απόδοση ελέγχου, την εύκολη κατασκευή απευθείας μετάδοσης κίνησης χαμηλής ταχύτητας, την εξάλειψη της διάταξης μείωσης ταχύτητας και τη ρύθμιση ταχύτητας μέσω αλλαγής συχνότητας.
Δίσκος απροθυμίας μεταγωγής (SRD)
Είναι η τελευταία γενιά συστήματος ελέγχου ταχύτητας χωρίς βαθμίδες που αναπτύχθηκε μετά από το σύστημα ελέγχου συχνότητας και το σύστημα ελέγχου ταχύτητας κινητήρα συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες. Είναι μια ολοκληρωμένη υψηλής τεχνολογίας φωτός, ηλεκτρικής μηχανής και ηλεκτρικής ενέργειας που ενσωματώνει σύγχρονα μικροηλεκτρονικά, ψηφιακή τεχνολογία, ηλεκτρονικά ισχύος, υπέρυθρη φωτοηλεκτρική τεχνολογία και σύγχρονη ηλεκτρομαγνητική θεωρία, τεχνολογία σχεδιασμού και παραγωγής.
Έχει ένα σύστημα ελέγχου ταχύτητας τόσο DC, AC δύο τύπους πλεονεκτήματα του συστήματος ελέγχου ταχύτητας.
Η Βρετανία, οι Ηνωμένες Πολιτείες και άλλες οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες σχετικά με το σύστημα ελέγχου ταχύτητας κινητήρα με απροθυμία διακόπτη ξεκίνησε έρευνα νωρίτερα και έχει επιτύχει σημαντικά αποτελέσματα, επίπεδο ισχύος προϊόντος από μερικά w σε εκατοντάδες kw, που χρησιμοποιείται ευρέως σε οικιακές συσκευές, αεροπορία, αεροδιαστημική, ηλεκτρονικά, ηλεκτρικά μηχανήματα και ηλεκτρικά οχήματα και άλλους τομείς.
Οι κυρτές πόλοι του στάτορα και του ρότορα του κινητήρα απροθυμίας μεταγωγής είναι πλαστικοποιημένοι από κοινά φύλλα πυριτίου χάλυβα, μια διαδικασία που ελαχιστοποιεί τις απώλειες δινορευμάτων και υστέρησης στον κινητήρα.
Δεν υπάρχουν περιελίξεις ή μόνιμοι μαγνήτες στους πόλους του ρότορα, ούτε μεταγωγείς, ούτε δακτύλιοι ολίσθησης κ.λπ. Οι πόλοι του στάτορα τυλίγονται με συγκεντρωμένες περιελίξεις και οι δύο ακτινικά αντίθετες περιελίξεις συνδέονται σε σειρά για να σχηματίσουν μία φάση.
Ο κινητήρας μεταγωγής απροθυμίας είναι ηλεκτρικοί κινητήρες που παράγουν ροπή χρησιμοποιώντας άνιση απροθυμία ρότορα, γνωστό και ως αντιδραστικός σύγχρονος κινητήρας, του οποίου η δομή και η αρχή λειτουργίας είναι πολύ διαφορετικές από εκείνες των παραδοσιακών σύγχρονων κινητήρων AC και κινητήρων συνεχούς ρεύματος.
It does not rely on the interaction of the magnetic fields generated by the stator and rotor winding currents to produce torque, but on the "principle of minimum reluctance" to produce torque.
This means that "the magnetic flux always closes along the path of least resistance, thus creating a magnetic pull, which in turn creates an electromagnetic torque of a magnetoresistive nature" and "the magnetic lines of force have the nature of trying to shorten the path of the flux in order to reduce the resistance and increase the permeability".
Σύγχρονος κινητήρας με μαγνητική αντίσταση
Προέρχεται από τον ίδιο ασύγχρονο κινητήρα τύπου κλωβού, του οποίου ο ρότορας έχει αντίσταση περιέλιξης από χυτό αλουμίνιο τύπου κλωβού, αλλά με σχισμή αντίδρασης που αντιστοιχεί στον αριθμό των πόλων του στάτη (μόνο το κυρτό μέρος του ρόλου, χωρίς περιέλιξη διέγερσης και μόνιμους μαγνήτες) , χρησιμοποιείται για τη δημιουργία σύγχρονης ροπής απροθυμίας.
Οι σύγχρονοι κινητήρες με μαγνητική αντίσταση χωρίζονται σε τύπους μονοφασικών κινητήρων, μονοφασικών πυκνωτών λειτουργίας, μονοφασικών πυκνωτών εκκίνησης και μονοφασικών πυκνωτών διπλής τιμής.
Τομείς εφαρμογής: οι σύγχρονοι κινητήρες απροθυμίας χρησιμοποιούνται κυρίως στη βιομηχανική και γεωργική παραγωγή, τις μεταφορές, την εθνική άμυνα, τις εμπορικές και οικιακές συσκευές, τον ιατρικό και ηλεκτρικό εξοπλισμό κ.λπ.
Ανάλυση SWOT των παραπάνω τεσσάρων τύπων ηλεκτροκινητήρων
1) Ασύγχρονοι τριφασικοί κινητήρες μικρού και μεσαίου μεγέθους
Ευκαιρίες: Σε μέρη με υψηλές απαιτήσεις αξιοπιστίας των συνθηκών εργασίας, μπορούν να ικανοποιηθούν οι συνήθεις συνθήκες εργασίας και η προώθηση βιομηχανικών κινητήρων υψηλής απόδοσης είναι το επίκεντρο των προσπαθειών εξοικονόμησης ενέργειας.
Απειλές: Η αγορά για μόνιμους μαγνήτες σπάνιων γαιών επεκτείνεται, ειδικά στην αγορά κινητήρων υψηλής απόδοσης.
(2) Κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών
Πλεονέκτημα: όχι μόνο υψηλή απόδοση, αλλά και απλή δομή, αξιόπιστη λειτουργία, αλλά και μικρό μέγεθος και μικρό βάρος.
Μειονεκτήματα: Το κόστος είναι 30% υψηλότερο από τους ασύγχρονους κινητήρες και ο απομαγνητισμός θα συμβεί σε υψηλές θερμοκρασίες για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Ευκαιρίες: κοιτάσματα πετρελαίου, βιομηχανία κλωστοϋφαντουργικών και χημικών ινών, βιομηχανία κεραμικών και γυαλιού και ανεμιστήρες και αντλίες με μεγάλο ετήσιο χρόνο λειτουργίας.
Το μερίδιο αγοράς αυξάνεται σταδιακά.
Απειλές: δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε χώρους με υπερβολική ισχύ, κυρίως επειδή το κόστος είναι πολύ υψηλό και η διαδικασία παραγωγής δύσκολη.
(3) Κινητήρες με μεταγωγή απροθυμίας
Πλεονεκτήματα: απλή δομή κινητήρα, χαμηλό κόστος, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για λειτουργία υψηλής ταχύτητας. Απλό και αξιόπιστο κύκλωμα ισχύος, μεγάλη ροπή εκκίνησης, χαμηλό ρεύμα εκκίνησης, κατάλληλο για συχνή εκκίνηση και διακοπή, λειτουργία μετατροπής προς τα εμπρός και προς τα πίσω, καλή απόδοση ρύθμισης ταχύτητας.
Μειονεκτήματα: υψηλός θόρυβος και σημαντικός παλμός ροπής σε χαμηλές ταχύτητες. Πρέπει να χρησιμοποιηθεί με ελεγκτή και το κόστος και των δύο μαζί είναι υψηλό. Το τρέχον εύρος ισχύος είναι 8kw-400kw και είναι κατάλληλο μόνο για ειδικές εφαρμογές. Σε τομείς γενικής χρήσης, τα πλεονεκτήματα έναντι των συστημάτων ελέγχου ταχύτητας ασύγχρονου AC και μετατροπέα συνεχούς ρεύματος δεν είναι προφανή.
Ευκαιρίες: ηλεκτρικά οχήματα, κλωστοϋφαντουργία, βιομηχανία οπτάνθρακα, βιομηχανία οικιακών συσκευών, για περιοχές όπου μπορεί να χρησιμοποιηθεί προς όφελός της, δηλαδή περιοχές που απαιτούν υψηλή ροπή εκκίνησης, απαιτήσεις υψηλής ταχύτητας, ζεστά και υγρά περιβάλλοντα και συχνές τυχαίες περιστροφές.
Απειλές: Το πρόβλημα των υψηλών επιπέδων θορύβου είναι δύσκολο να ξεπεραστεί και η ανάπτυξη είναι περιορισμένη.
(4) Σύγχρονοι κινητήρες απροθυμίας
Πλεονεκτήματα: Σε σύγκριση με τους σύγχρονους κινητήρες μόνιμου μαγνήτη, το κόστος του κινητήρα μειώνεται σημαντικά στις ίδιες συνθήκες ισχύος, ενώ διευρύνεται το εύρος χρήσης του κινητήρα και βελτιώνεται η αξιοπιστία της λειτουργίας του κινητήρα. Λόγω της απλής δομής, ο ρότορας δεν έχει ηλεκτρομαγνητικές απώλειες και μπορεί να αποφύγει τα μειονεκτήματα των κινητήρων με απροθυμία μεταγωγής, όπως ο υψηλός θόρυβος και οι σημαντικοί παλμοί ροπής σε χαμηλές ταχύτητες.
Μειονεκτήματα: χαμηλός συντελεστής ισχύος και χαμηλή απόδοση σε σύγκριση με ασύγχρονους κινητήρες ίδιου μεγέθους.
Ευκαιρίες: Βιομηχανική και αγροτική παραγωγή, μεταφορές, άμυνα, εμπορικές και οικιακές συσκευές, ιατρικός και ηλεκτρικός εξοπλισμός κ.λπ.
Απειλές: Στο στάδιο της έρευνας.
Η τρέχουσα έρευνα αφορά κινητήρες κλασματικής ιπποδύναμης, οι οποίοι έχουν μικρή θέση στα συστήματα AC.
Συγκριτική ανάλυση προϊόντων κινητήρα
Εργα
Τριφασικοί ασύγχρονοι κινητήρες μικρού και μεσαίου μεγέθους
Κινητήρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών
Κινητήρες με μεταγωγή απροθυμίας
Σύγχρονοι κινητήρες απροθυμίας
Κόστος
Χαμηλός
Μεσαίο
Υψηλός
Μεσαίο
Αξιοπιστία
Υψηλός
Χαμηλός
Χαμηλός
Χαμηλός
Τεχνική ωριμότητα
Πολύ ώριμο
Αρκετά ώριμο
Εκθεση
Ανώριμος
Μερίδιο αγοράς
Υπερβολικά μεγάλο
πιο λιγο
Πιο λιγο
Κανένας
Αποδοτικότητα
μέση τιμή
Υψηλός
Εκθεση
Εκθεση
Πυκνότητα χαλκού
Υψηλός
Πιο χαμηλα
Πιο χαμηλα
Πιο χαμηλα
Απλή δομή
Φτωχός
Καλός
Εκθεση
Καλός
Μέγεθος και ποιότητα
Μεγάλο, βαρύ
Μικρό, ελαφρύ
Μικρό, ελαφρύ
Μικρό, ελαφρύ
Θόρυβος
Χαμηλός
Χαμηλός
Υψηλός
Χαμηλός
Από μια συγκριτική ανάλυση των διαφόρων ανταγωνιστικών προϊόντων σε πολλά επίπεδα, ο μικρού και μεσαίου μεγέθους τριφασικός ασύγχρονος κινητήρας εξακολουθεί να είναι το πιο ώριμο τεχνικά προϊόν με το μεγαλύτερο μερίδιο αγοράς.
Ωστόσο, στο μέλλον, πρέπει να βελτιστοποιήσουμε περαιτέρω τη διαδικασία, να βελτιώσουμε την τεχνολογία και να κάνουμε περαιτέρω βελτιώσεις όσον αφορά την αποτελεσματικότητα και τη συμπαγή λειτουργία, προκειμένου να διατηρήσουμε ένα υψηλό επίπεδο ανταγωνιστικότητας.
Καλώς ήρθατε να επικοινωνήσετε με τον κινητήρα Dongchun για να λάβετε μια δωρεάν προσφορά τριφασικού ασύγχρονου κινητήρα ως εξής.
Ελέγξτε από τον κατασκευαστή του ηλεκτροκινητήρα όπως παρακάτω.
Λάβετε μια δωρεάν προσφορά από τον κινητήρα Dongchun
