В настоящее время в промышленности наиболее широко используются трехфазные асинхронные двигатели малого и среднего размера.
Различные асинхронные двигатели имеют различное применение благодаря постоянному развитию технологии производства электродвигателей и исследованиям принципа работы промышленных двигателей.
Существует также много новых типов электродвигателей, в том числе двигатели с постоянными магнитами из редкоземельных металлов, вентильные реактивные двигатели, синхронные реактивные двигатели и т. д.
Краткое введение в различные типы электродвигателей
Трехфазные асинхронные двигатели малого и среднего размера в настоящее время являются наиболее широко используемыми электродвигателями для промышленного применения.
Трехфазный асинхронный двигатель представляет собой тип двигателя переменного тока, также известный как асинхронный двигатель.
Он имеет ряд преимуществ, таких как простая конструкция, простота изготовления, надежность, простота обслуживания, низкая стоимость и низкая цена.
Therefore, it is widely used in industry, agriculture, national defence, aerospace, scientific research, construction, transportation and people's daily life.
Он имеет низкий коэффициент мощности и несколько ограничен в своем применении.
1. Структура трехфазного асинхронного двигателя
Подготовьте трехфазный асинхронный двигатель к разборке и посмотрите на его конструкцию снаружи внутрь.
На следующей схеме показаны схема и вид в разрезе трехфазных асинхронных двигателей.
Снаружи электродвигателей видны крышка вентилятора, сам вентилятор, левая и правая торцевые крышки, заводская табличка и клеммная коробка.
Откройте клеммную коробку, и вы увидите клеммные колодки и подводящие провода.
Снимите крышку вентилятора, вентилятор и торцевые крышки, вытащите ротор, и вы увидите сердечник статора, сердечник ротора, вал, подшипники и другие детали внутри двигателя.
Сердечник статора закреплен в корпусе, а сердечник ротора установлен на валу двигателя.
Сердечник статора имеет катушки (обмотки), а сердечник ротора имеет залитый в него алюминиевый стержень в форме клетки.
Намотка стального сердечника линейного ротора с обмотками ротора.
Как видно, базовая конструкция электродвигателей с короткозамкнутым ротором состоит из неподвижной и неподвижной частей, ротора и других частей, как показано на рисунке ниже:
Редкоземельный двигатель с постоянными магнитами
Это новый тип двигателя с постоянными магнитами, появившийся в начале 1970-х годов.
Магнитные свойства редкоземельных материалов с постоянными магнитами настолько превосходны, что их можно намагнитить для создания сильного постоянного магнитного поля без необходимости дополнительной энергии.
Двигатель с редкоземельными постоянными магнитами не только высокоэффективен, но также имеет простую конструкцию, надежную работу, малые размеры и малый вес.
Они могут обеспечить высокие характеристики (например, высокий КПД, высокую скорость, высокую реакцию), которые не могут быть обеспечены традиционными двигателями с электрическим возбуждением, а также могут быть преобразованы в специальные двигатели, которые могут соответствовать конкретным рабочим требованиям.
Высокоэффективные двигатели с редкоземельными постоянными магнитами являются основой для многих новых технологий и высокотехнологичных отраслей.
В сочетании с силовой электроникой и технологией микроэлектронного управления он может производить различные мехатронные продукты с превосходными характеристиками, такие как станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, гибкие производственные линии, роботы, электромобили, высокопроизводительные бытовые приборы, компьютеры и многое другое.
С развитием синхронных двигателей с постоянными магнитами, высокоэффективные синхронные двигатели с постоянными магнитами для высоких температур, высокого вакуума, электромобилей, внутренних инверторов, высокого крутящего момента на низких скоростях и самозапуска постепенно входят в конкретные области применения.
Из-за специфических требований к производительности двигателей для различных условий эксплуатации общее развитие двигателей с постоянными магнитами постепенно демонстрирует некоторые специфические характеристики.
Высокая мощность и сверхвысокая скорость как направление развития двигателей с постоянными магнитами
Для увеличения номинальной мощности асинхронного двигателя при условии определенного объема необходимо значительно увеличить скорость электрического двигателя переменного тока.
Редкоземельные двигатели с постоянными магнитами не требуют обмоток возбуждения, имеют относительно простую конструкцию, не имеют источника тепла в секции магнитного поля, не требуют охлаждающих устройств, имеют высокую коэрцитивную силу материала.
Она может принимать большие значения длины воздушного зазора, что позволяет значительно увеличить скорость.
Высокоэффективное направление
Современное оборудование к автомобильной промышленности выдвигает множество высокопроизводительных требований.
Например, требования к военному оборудованию для обеспечения различных высокопроизводительных сигнальных двигателей, мобильных электростанций, оборудования автоматизации с сервосистемами и такими двигателями, аэрокосмической техники с высокопроизводительными высоконадежными двигателями с постоянными магнитами, оборудование из химического волокна с высокой частотой точности регулирования скорости синхронный двигатель, станки с ЧПУ, обрабатывающие центры, роботы с более высокой скоростью, чем серводвигатель с постоянным магнитом из редкоземельных металлов, компьютер с высокоточным поворотным двигателем и шпиндельным двигателем и т. д., в направлении разработки специальных промышленных двигателей.
Развитие в сторону легкости
Аэрокосмическая продукция, электромобили, станки с ЧПУ, компьютеры, аудиовизуальные изделия, медицинские приборы, портативные изделия оптической мехатроники и т. д. выдвигают строгие требования к асинхронным двигателям с короткозамкнутым ротором, малым размерам и легкому весу.
Синхронный двигатель с постоянными магнитами был разработан и применен в лифтовой технике из-за его небольшого размера, энергосбережения, хороших характеристик управления, простоты изготовления низкоскоростного прямого привода, отсутствия редуктора и регулирования скорости посредством изменения частоты.
Переключаемый реактивный привод (SRD)
Это последнее поколение бесступенчатой системы управления скоростью, разработанной после системы управления частотой и системы управления скоростью бесщеточного двигателя постоянного тока. Это интегрированная высокая технология света, электрических машин и электричества, объединяющая современную микроэлектронику, цифровые технологии, силовую электронику, инфракрасную фотоэлектрическую технологию и современную электромагнитную теорию, технологию проектирования и производства.
Он имеет систему управления скоростью как постоянного тока, так и переменного тока, два типа преимуществ системы управления скоростью.
Великобритания, Соединенные Штаты и другие экономически развитые страны, занимающиеся исследованием системы управления скоростью двигателя с реактивным сопротивлением, начались ранее и достигли значительных результатов: уровень мощности продукта от нескольких Вт до сотен кВт, широко используемый в бытовой технике, авиации, аэрокосмической промышленности, электроника, электрические машины и электромобили и другие области.
Выпуклые полюса статора и ротора вентильного реактивного двигателя ламинированы из обычных листов кремнистой стали, что сводит к минимуму потери на вихревые токи и гистерезис в двигателе.
На полюсах ротора нет ни обмоток, ни постоянных магнитов, ни коммутаторов, ни контактных колец и т. д. Полюса статора намотаны сосредоточенными обмотками, а две радиально противоположные обмотки соединены последовательно в одну фазу.
Импульсный реактивный двигатель — это электрический двигатель, который создает крутящий момент за счет неравномерного сопротивления ротора, также известный как реактивный синхронный двигатель, структура и принцип работы которого сильно отличаются от традиционных синхронных двигателей переменного тока и двигателей постоянного тока.
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".
Магниторезистивный синхронный двигатель
Он создан на основе того же асинхронного двигателя клеточного типа, ротор которого имеет сопротивление обмотки из литого алюминия клеточного типа, но с реакционной щелью, соответствующей количеству полюсов статора (только выпуклая часть роли, без обмотки возбуждения и постоянных магнитов). , используемый для создания реактивного синхронного крутящего момента.
Магниторезистивные синхронные двигатели делятся на однофазные, однофазные с конденсатором, однофазные с конденсатором и однофазные с двойным конденсатором.
Области применения: реактивные синхронные двигатели в основном используются в промышленном и сельскохозяйственном производстве, на транспорте, в обороне страны, в коммерческой и бытовой технике, медицинском и электротехническом оборудовании и т. д.
SWOT-анализ вышеуказанных четырех типов электродвигателей
1) Малые и средние трехфазные асинхронные двигатели
Преимущества: высокая надежность, низкая стоимость, высокая технологическая зрелость, высокая доля рынка.
Возможности: В местах с высокими требованиями к надежности условий труда могут быть соблюдены обычные условия труда, а продвижение высокоэффективного промышленного двигателя находится в центре усилий по энергосбережению.
Угрозы: Рынок постоянных магнитов из редкоземельных элементов расширяется, особенно рынок высокоэффективных двигателей.
(2) Двигатели с редкоземельными постоянными магнитами
Преимущество: не только высокая эффективность, но и простая конструкция, надежная работа, а также небольшие размеры и малый вес.
Недостатки: Стоимость на 30% выше, чем у асинхронных двигателей, а размагничивание будет происходить при высоких температурах в течение длительного времени.
Возможности: нефтяные месторождения, текстильная и химическая промышленность, керамическая и стекольная промышленность, а также вентиляторы и насосы с длительным годовым сроком службы.
Доля рынка постепенно расширяется.
Угрозы: нельзя использовать в местах со слишком большой мощностью, в основном из-за слишком высокой стоимости и сложного производственного процесса.
(3) Импульсные реактивные двигатели
Преимущества: простая конструкция двигателя, низкая стоимость, может использоваться для работы на высоких скоростях. Простая и надежная силовая цепь, большой пусковой крутящий момент, низкий пусковой ток, подходит для частых пусков и остановок, прямого и обратного преобразования, хорошие характеристики регулирования скорости.
Недостатки: высокий уровень шума и значительные пульсации крутящего момента на малых оборотах. Его нужно использовать с контроллером, а стоимость того и другого вместе высока. Текущий диапазон мощности составляет 8 кВт-400 кВт и подходит только для специальных применений. В областях общего назначения преимущества перед асинхронными и инверторными системами переменного тока не очевидны.
Возможности: электромобили, текстильная промышленность, коксохимическая промышленность, производство бытовой техники, для областей, где это может быть использовано с пользой, т.е. областей, требующих высокого пускового момента, высоких требований к скорости, жаркой и влажной среде и частых случайных оборотов.
Угрозы: проблему высоких уровней шума трудно решить, а развитие ограничено.
(4) Синхронные реактивные двигатели
Преимущества: По сравнению с синхронными двигателями с постоянными магнитами стоимость двигателя значительно снижается при тех же условиях мощности, при этом расширяется область применения двигателя и повышается надежность работы двигателя. Благодаря простой конструкции ротор не имеет электромагнитных потерь и позволяет избежать недостатков импульсных реактивных двигателей, таких как высокий уровень шума и значительные пульсации крутящего момента на малых скоростях.
Недостатки: низкий коэффициент мощности и низкая мощность по сравнению с асинхронными двигателями того же типоразмера.
Возможности: Промышленное и сельскохозяйственное производство, транспорт, оборона, торговая и бытовая техника, медицинское и электротехническое оборудование и др.
Угрозы: На стадии исследования.
Текущие исследования посвящены двигателям с дробной мощностью, которым мало места в системах переменного тока.
Сравнительный анализ моторной продукции
Проекты
Малые и средние трехфазные асинхронные двигатели
Редкоземельные двигатели с постоянными магнитами
Импульсные реактивные двигатели
Синхронные реактивные двигатели
Расходы
Низкий
Середина
Высокий
Середина
Надежность
Высокий
Низкий
Низкий
Низкий
Техническая зрелость
Очень зрелый
Довольно зрелый
Справедливый
Незрелый
Доля рынка
Очень большой
меньше
Меньше
Никто
Эффективность
средний
Высокий
Справедливый
Справедливый
Плотность меди
Высокий
Ниже
Ниже
Ниже
Простая структура
бедный
Хороший
Справедливый
Хороший
Размер и качество
Большой, тяжелый
Маленький, Легкий
Маленький, Легкий
Маленький, Легкий
Шум
Низкий
Низкий
Высокий
Низкий
Сравнительный анализ различных конкурирующих продуктов на нескольких уровнях показал, что трехфазный асинхронный двигатель малого и среднего размера по-прежнему является наиболее технически зрелым продуктом с наибольшей долей рынка.
Однако в будущем нам необходимо дополнительно оптимизировать процесс, совершенствовать технологию и вносить дополнительные улучшения с точки зрения эффективности и компактности, чтобы поддерживать высокий уровень конкурентоспособности.
Добро пожаловать в контакт с двигателем Dongchun, чтобы получить бесплатное предложение трехфазного асинхронного двигателя следующим образом;
Пожалуйста, проверьте у производителя электродвигателя, как показано ниже;
