모터 선정에 필요한 기본 요소는 구동하는 부하의 종류, 정격 전력, 정격 전압, 정격 속도, 기타 조건입니다.
구동되는 부하의 유형
이것은 모터 특성에서 반전되어야 합니다. 모터는 간단히 DC 모터와 AC 모터로 나눌 수 있으며 AC도 동기 모터와 비동기 모터로 나뉩니다.
1, DC 모터
DC 모터의 장점은 전압을 변경하여 속도를 쉽게 조절할 수 있고 더 큰 토크를 제공할 수 있다는 것입니다.
제철소의 압연기, 광산의 호이스트 등 잦은 속도 조절이 필요한 부하에 적합합니다.
그러나 이제 주파수 변환 기술의 발달로 AC 모터도 주파수를 변경하여 회전 속도를 조정할 수 있습니다.
그러나 인버터 모터의 가격은 일반 모터보다 훨씬 비싸지 않지만 인버터의 가격은 전체 장비 세트에서 주요 부분을 차지하므로 브러시 DC 모터는 저렴하다는 또 다른 이점이 있습니다.
DC 브러시리스 모터의 단점은 구조가 복잡하고 구조가 복잡한 장비는 고장률이 높아질 수밖에 없다는 점입니다.
AC 모터에 비해 DC 모터는 권선 복잡성(여자 권선, 정류 극 권선, 보상 권선, 전기자 권선) 외에도 슬립 링, 브러시 및 정류자를 추가합니다.
제조사의 높은 수준의 장인 정신이 필요할 뿐만 아니라 사후 유지 보수 비용도 상대적으로 높습니다.
따라서 산업 응용 분야의 DC 기어 모터는 점차 감소하고 있지만 난처한 상황의 전환 단계에서는 여전히 유용합니다.
사용자가 더 많은 자금을 가지고 있다면 인버터 프로그램이 있는 AC 모터를 선택하는 것이 좋습니다. 결국 인버터를 사용하면 많은 이점을 얻을 수 있습니다. 자세한 내용은 설명하지 않습니다.
2, 비동기 모터
비동기 모터는 구조가 간단하고 성능이 안정적이며 유지 보수가 쉽고 저렴하다는 장점이 있습니다. 그리고 제조 공정도 가장 간단합니다.
나는 오래된 기술자의 작업장에서 브러시리스 DC 모터를 조립하는 데 몇 시간이 걸리며 거의 2개의 동기식 모터 또는 4개의 비동기식 모터의 전력을 완료할 수 있다고 말했습니다.
따라서 비동기 모터는 산업에서 가장 널리 사용되었습니다.
비동기 모터는 농형 모터와 권선 모터로 나뉘며 그 차이는 회전자에 있습니다.
농형 모터의 회 전자는 금속 막대, 구리 또는 알루미늄으로 만들어집니다.
알루미늄의 가격은 상대적으로 낮고 중국은 대규모 알루미늄 채굴 국가이며 덜 까다로운 응용 분야에 널리 사용됩니다.
그러나 구리의 기계적 특성과 전기 전도성은 알루미늄보다 낫습니다. 대부분의 접점은 구리 로터입니다.
농형 모터는 줄 끊어짐 문제를 해결하는 과정에서 권선형 로터 모터보다 신뢰성이 훨씬 높습니다.
단점은 회전하는 고정자 계자에서 자기 유도선을 절단하는 금속 회전자에 의해 얻어지는 토크가 작고 시동 전류가 커서 시동 토크 요구 사항이 큰 부하를 처리하기 어렵다는 것입니다.
모터 코어의 길이를 늘리면 더 많은 토크를 얻을 수 있지만 노력은 매우 제한적입니다.
권선 모터는 시동 중에 슬립 링을 통해 회전자 권선에 에너지를 공급하여 회전하는 고정자 자기장에 상대적으로 움직이는 회전자 자기장을 형성하여 더 많은 토크를 얻습니다.
그리고 시동 과정에서 시동 전류를 줄이기 위해 내수 저항이 직렬로 연결됩니다.
내수성은 정교한 전자 제어 장치에 의해 제어되어 시작 프로세스와 함께 저항 값을 변경합니다.
압연기 및 호이스트와 같은 하중에 적합합니다.
농형 모터에 비해 권선형 비동기 모터는 슬립링, 내수성 등이 높아지면서 전체 장비 가격이 상승했다.
DC 모터에 비해 속도 범위가 좁고 토크가 상대적으로 작으며 해당 값이 낮습니다.
그러나 고정자 권선으로 인해 비동기 모터는 회전 자기장을 설정하기 위해 통전되고 권선은 유도성 구성 요소에 속해 작동하지 않으며 그리드에서 무효 전력을 흡수하기 때문에 그리드에 미치는 영향은 매우 큽니다.
직관적인 경험에는 그리드에 연결된 고전력 유도 기기가 있으며 그리드 전압이 떨어지고 전등의 밝기가 한 번에 감소합니다.
따라서 전력 공급국은 비동기식 모터의 사용에 제한을 두게 되므로 많은 공장을 고려해야 합니다.
제철소, 알루미늄 공장 등과 같은 일부 대규모 전기 사용자는 비동기 모터 사용에 대한 제한을 줄이기 위해 자체 발전소를 설립하여 자체 독립 전력망을 형성합니다.
따라서 비동기 모터는 고전력 부하의 사용을 충족시키려면 무효 전력 보상 장치를 장착해야 하며, 동기 모터는 여자 장치를 통해 그리드에 무효 전력을 제공할 수 있습니다. 전력이 클수록 동기 모터의 이점이 더 분명해집니다. , 따라서 동기 모터의 단계가 생성됩니다.
3, 동기 모터
동기 모터의 장점은 과여자 상태 외에도 무효 전력을 보상할 수 있다는 것입니다.
1) 동기 모터의 속도는 n=60f/p를 엄격히 준수하므로 속도를 정밀하게 제어할 수 있습니다.
2) 높은 작동 안정성, 그리드 전압이 갑자기 떨어질 때 여기 시스템은 일반적으로 안정적인 모터 작동을 보장하기 위해 여기를 강제하는 반면 비동기식 모터 토크(전압 제곱에 비례)는 크게 떨어집니다.
3) 해당 비동기 모터보다 큰 과부하 용량.
4) 특히 저속 동기 모터의 경우 높은 작동 효율.
동기 모터는 직접 시작할 수 없으며 비동기 시작 또는 주파수 시작이 필요합니다.
비동기 기동은 동기 전동기에 회전자에 비동기 전동기의 케이지 권선과 유사한 기동 권선을 장착하고 여자 권선 저항 값의 약 10 배의 추가 저항을 여자 회로에 직렬로 연결하여 형성하는 것을 의미합니다. 폐쇄 회로.
동기식 모터의 고정자가 전력망에 직접 연결되어 비동기식 모터로 기동한 다음 속도가 동기식 속도(95%)에 도달하면 추가 저항이 제거됩니다. 주파수 변환 시작은 그다지 말할 것도 없습니다.
따라서 동기 모터의 단점 중 하나는 시동을 위한 추가 장비 장치를 추가해야 한다는 점입니다.
동기식 모터는 여기 없이 여기 전류로 작동하며 효율적인 모터는 비동기식입니다.
여자는 회전자에 DC방식을 더한 것으로 회전속도와 극성은 고정자와 동일하다.
여자에 문제가 있는 경우 스테퍼 모터가 스텝을 벗어나 조정될 수 없으므로 보호 "여자 오류"가 트리거되고 모터가 트립됩니다.
따라서 동기전동기의 두 번째 단점은 여자장치의 증설이 필요하다는 점인데, 예전에는 직류기에서 직접 전원을 공급받았으나 현재는 대부분 실리콘 제어 정류기로 전원을 공급하고 있다.
옛말처럼 구조가 복잡하고 장치가 많을수록 고장점도 많아지고 고장률도 높아진다.
동기 모터의 성능 특성에 따라 주로 호이스트, 밀, 팬, 압축기, 압연기, 펌프 및 기타 부하에 적용됩니다.
요약하면, 모터의 선택 원칙은 모터 성능이 생산 기계의 요구 사항을 충족한다는 전제하에 구조가 간단하고 가격이 저렴하며 작업이 안정적이고 유지 보수가 편리한 모터를 선호하는 것입니다.
이와 관련하여 AC 모터는 DC 모터보다 낫고 AC 비동기 모터는 AC 동기 모터보다 낫고 농형 비동기 모터는 권선 비동기 모터보다 낫습니다.
부하가 부드럽고 시동 및 제동에 대한 특별한 요구 사항이 없는 연속 작동 생산 기계의 경우 기계, 펌프, 팬 등에 널리 사용되는 일반 농형 비동기 모터를 사용하는 것이 좋습니다.
시동, 더 자주 제동, 교량 기중기, 광산 호이스트, 공기 압축기, 돌이킬 수 없는 압연기 등과 같은 더 큰 시동, 제동 토크 생산 기계가 필요한 경우 권선 비동기 모터를 사용해야 합니다.
속도 조절에 대한 요구 사항이 없지만 속도를 일정하게 유지하거나 역률을 개선해야 하는 경우 중대용량 워터 펌프, 공기 압축기, 호이스트, 밀 등과 같은 동기식 모터를 사용해야 합니다.
속도 범위가 1:3 이상이고 생산 기계가 지속적으로 안정적이고 원활한 속도 조절을 필요로 하는 경우.
대형 정밀 공작 기계, 갠트리 대패, 철강 압연기, 호이스트 등과 같은 주파수 조절 기능이 있는 다른 여기 DC 모터 또는 농형 비동기 모터 또는 동기 모터를 사용하는 것이 적절합니다.
큰 시동 토크, 부드러운 생산 기계의 기계적 특성, 트램, 자동차, 대형 크레인 등과 같은 직렬 여자 또는 복합 여자 DC 모터의 사용이 필요합니다.
전기 모터의 정격 출력
전기 모터의 정격 전력은 출력 전력, 즉 용량이라고도 하는 샤프트 전력을 말하며 이는 대형 모터의 랜드마크 매개변수입니다.
사람들은 종종 인덕션 모터가 얼마나 큰지 묻습니다. 일반적으로 모터의 크기가 아니라 정격 전력을 나타냅니다.
모터의 부하 끌기 능력을 정량화하는 가장 중요한 지표이며, 모터를 선정할 때 반드시 제공해야 하는 파라미터 요건이기도 하다.
(정격 전력, 정격 전압, 정격 전류, cosθ는 역률, η는 효율)
스테퍼 모터 용량의 올바른 선택 원칙은 모터가 기계적 부하 요구 사항을 생성할 수 있다는 전제하에 가장 경제적이고 합리적인 모터 전력 결정이어야 합니다.
전력을 너무 크게 선택하면 장비 투자가 증가하고 낭비가 발생하며 모터는 종종 부하 상태에서 작동하고 AC 모터의 효율과 역률은 낮습니다. 반대로 전원을 너무 작게 선택하면 기어 모터가 과부하 상태가 되어 모터가 조기에 손상될 수 있습니다.
DC 기어 모터의 주 동력을 결정하는 세 가지 요소가 있습니다.
(1) 모터의 동력을 결정하는 가장 중요한 요소인 모터의 열과 온도 상승.
2) 허용되는 단시간 과부하 용량.
(3) 비동기 농형 모터의 시동 용량을 고려해야 합니다.
우선, 특정 생산 기계는 발열, 온도 상승 및 부하 요구 사항에 따라 부하 전력을 계산하고 선택합니다.
그런 다음 모터는 부하 전력, 작업 시스템 및 과부하 요구 사항에 따라 정격 전력을 미리 선택합니다.
전동기의 정격출력을 미리 선정한 후 필요에 따라 발열, 과부하용량, 기동용량 등을 점검하여야 한다.
그 중 하나가 적합하지 않으면 모터를 다시 선택하고 모두 적합할 때까지 다시 보정해야 합니다.
따라서 작업 시스템은 필수 요구 사항 중 하나이며 요구 사항이 없는 경우 기본적으로 가장 일반적인 S1 작업 시스템을 처리하는 것입니다. 과부하 요구 사항이 있는 모터는 또한 과부하 승수 및 해당 실행 시간을 제공해야 합니다. 비동기 농형 모터 구동 팬 및 기타 대형 회전 관성 부하뿐만 아니라 부하 회전 관성 및 시작 저항 토크 곡선을 제공하여 시작 용량을 확인해야 합니다.
위의 정격 전력 선택은 표준 주위 온도 40℃를 전제로 합니다.
모터가 작동하는 주변 온도가 변하면 모터의 정격 출력을 수정해야 합니다.
이론적 계산과 실습에 따르면 주변 온도가 다른 경우 아래 표에 따라 모터의 출력을 대략적으로 늘리거나 줄일 수 있습니다.
따라서 인도와 같은 혹독한 기후 지역에서도 주변 온도를 제공해야 하며 주변 온도를 50℃로 보정해야 합니다.
또한 높은 고도는 서보 모터 전력에 영향을 미치며 고도가 높을수록 모터의 온도 상승이 높을수록 출력 전력이 낮아집니다. 그리고 높은 고도에서 사용되는 모터도 코로나 현상의 영향을 고려해야 합니다.
시장에서 모터의 전력 범위에 대해 몇 가지 참조 데이터를 나열하고 싶습니다.
DC 모터: ZD9350(밀) 9350kW
비동기 모터: 농형 YGF1120-4(용광로 팬) 28000kW
권선형 YRKK1000-6(원료공장) 7400kW
동기 모터: TWS36000-4(고로 팬) 36000kW(테스트 장치가 40000kW에 도달)
정격 전압
정격 모터 전압은 정격 작동 모드의 라인 전압을 나타냅니다.
모터의 정격 전압 선택은 기업에 대한 전력 시스템의 공급 전압과 모터 용량의 크기에 따라 다릅니다.
AC 모터의 전압 레벨 선택은 주로 사용 장소의 전원 공급 전압 레벨에 따라 다릅니다.
일반적으로 저압계통은 380V이므로 정격전압은 380V(Y 또는 △결선), 220/380V(△/Y결선), 380/660V(△/Y결선) 3종이다.
저전압 모터 전력이 어느 정도 증가하면(예: 300KW/380V) 전류가 제한되어 와이어 용량이 커지거나 비용이 너무 많이 듭니다.
전압을 증가시켜 높은 출력을 달성해야 합니다.
고전압 그리드 공급 전압은 일반적으로 6000V 또는 10000V이며 외국에서도 3300V, 6600V 및 11000V 전압 레벨이 있습니다. 고전압 모터의 장점은 높은 출력과 충격에 강한 능력입니다. 단점은 관성이 크고 시동 및 제동이 어렵다는 것입니다.
DC 모터의 정격 전압도 전원 전압과 일치해야 합니다.
일반적으로 110V, 220V 및 440V. 220V는 일반적인 전압 수준이며 고전력 모터는 600 ~ 1000V까지 증가시킬 수 있습니다.
AC 전원 공급 장치가 380V 인 경우 삼상 브리지 형 실리콘 제어 정류기 회로 전원 공급 장치의 경우 DC 모터의 정격 전압은 440V를 선택해야하며 삼상 반파 실리콘 제어 정류기 전원 공급 장치의 경우 정격 DC 모터의 전압은 220V여야 합니다.
정격 속도
모터의 정격 속도는 정격 작동 모드에서의 속도를 나타냅니다.
모터와 그에 의해 끌리는 작업 기계는 모두 자체 정격 회전 속도를 가집니다.
모터의 속도를 선택할 때 모터의 정격 속도가 낮을수록 단계 수가 많을수록 부피가 커지고 가격이 높아지기 때문에 속도가 너무 낮아서는 안된다는 점에 유의해야 합니다. 동시에 모터의 속도가 너무 높아서는 안됩니다.
전송 메커니즘이 너무 복잡하고 유지 관리가 어렵기 때문입니다.
또한 동력이 확실할 때 모터 토크는 속도에 반비례합니다.
따라서 요구 사항이 높지 않은 시동 및 제동은 초기 투자, 바닥 공간 및 유지 보수 비용 측면에서 여러 다른 정격 속도를 비교하고 최종적으로 정격 속도를 결정할 수 있습니다. 종종 시작, 제동 및 후진합니다.
그러나 전환 프로세스의 지속 시간은 초기 투자를 고려하는 것 외에도 전환 프로세스의 최소 손실 측면에서 주로 모터의 속도 비율과 정격 속도를 선택하는 것 외에도 생산성에 영향을 미치지 않습니다.
예를 들어, 호이스트 모터는 빈번한 정방향 및 역방향 회전이 필요하고 토크가 매우 크고 속도가 매우 낮으며 모터 용량이 크고 비쌉니다.
모터 속도가 높을 때 모터의 임계 속도도 고려해야 합니다. 작동 중인 모터 회전자는 진동이 발생하고 속도가 증가함에 따라 회전자 진폭이 최대(공명이라고도 함)에 도달하면 특정 속도로 증가합니다. 속도가 증가한 진폭이 점차 감소하고 안정 특정 범위에서 최대 속도의 회전자 진폭을 회전자 임계 속도라고 합니다.
이 속도는 회전자의 고유 주파수와 동일합니다.
속도가 계속해서 증가하면 진폭의 고유진동수가 2배 가까이 다시 증가하게 되고, 속도가 고유진동수의 2배가 될 때를 2차 임계속도라고 하고, 차례로 3차가 있고, 4차 및 기타 임계 속도.
로터가 임계 속도로 작동하면 격렬한 진동이 발생하고 샤프트의 굽힘이 크게 증가하며 장시간 작동하면 샤프트의 심각한 굽힘 및 변형이 발생하고 심지어 파손될 수 있습니다.
모터의 1차 임계 속도는 일반적으로 1500rpm 이상이므로 기존의 저속 모터는 일반적으로 임계 속도의 영향을 고려하지 않습니다.
반대로 정격 속도가 3000rpm에 가까운 2극 고속 모터의 경우 영향을 고려해야 하며 임계 속도 범위에서 장기간 사용하려면 모터를 피해야 합니다.
일반적으로 모터는 구동할 부하의 유형, 모터의 정격 전력, 정격 전압 및 정격 속도를 제공하여 대략적으로 결정할 수 있습니다.
그러나 이러한 기본 매개변수는 부하 요구 사항을 최적으로 충족해야 하는 경우 충분하지 않습니다.
제공되는 기타 매개변수에는 특정 상황에 따라 주파수, 운영 체제, 과부하 요구 사항, 절연 수준, 보호 수준, 회전 관성, 부하 저항 토크 곡선, 설치 방법, 주변 온도, 고도, 실외 요구 사항 등이 포함됩니다.
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