Postoje četiri vrste opterećenja motora u industrijskoj automatizaciji:
1, Podesiva snaga motora i konstantni obrtni moment: Primjene s promjenjivom snagom motora i konstantnim obrtnim momentom uključuju transportere, dizalice i zupčaste pumpe. U ovim primjenama, obrtni moment je konstantan jer je opterećenje konstantno. Potrebna snaga motora može varirati ovisno o primjeni, što čini AC i DC motore s konstantnom brzinom dobrim izborom.
2, Promjenjivi obrtni moment i konstantna snaga: Primjer primjene promjenjivog obrtnog momenta i konstantne snage je mašinsko premotavanje papira. Brzina materijala ostaje ista, što znači da se snaga ne mijenja. Međutim, kako se prečnik rolne povećava, opterećenje se mijenja. U malim sistemima, ovo je dobra primjena za DC motore ili servo motore. Regenerativna snaga je također važna i treba je uzeti u obzir pri određivanju veličine industrijskog motora ili odabiru metode regulacije energije. AC motori sa enkoderima, upravljanjem u zatvorenoj petlji i pogonima punog kvadranta mogu koristiti većim sistemima.
3, podesiva snaga i obrtni moment: ventilatori, centrifugalne pumpe i miješalice zahtijevaju promjenjivu snagu i obrtni moment. Kako se brzina industrijskog motora povećava, izlazno opterećenje se također povećava s potrebnom snagom i obrtnim momentom. Kod ovih vrsta opterećenja počinje rasprava o efikasnosti motora, pri čemu inverteri opterećuju AC motore pomoću pogona s promjenjivom brzinom (VSD).
4, kontrola položaja ili kontrola obrtnog momenta: Primjene poput linearnih pogona, koje zahtijevaju precizno kretanje u više položaja, zahtijevaju preciznu kontrolu položaja ili obrtnog momenta i često zahtijevaju povratnu informaciju za provjeru ispravnog položaja motora. Servo ili koračni motori su najbolji izbor za ove primjene, ali DC motori s povratnom informacijom ili AC motori s inverterskim opterećenjem i enkoderima se obično koriste u proizvodnim linijama čelika ili papira i sličnim primjenama.
Različite vrste industrijskih motora
Iako postoji više od 36 vrsta AC/DC motora koji se koriste u industrijskim primjenama, iako postoji mnogo vrsta motora, postoji veliko preklapanje u industrijskim primjenama, a tržište je podstaklo pojednostavljenje izbora motora. To sužava praktičan izbor motora u većini primjena. Šest najčešćih tipova motora, pogodnih za veliku većinu primjena, su bezčetkni i četkičasti DC motori, AC motori s kaveznim rotorom i motori s namotanim rotorom, servo i stepper motori. Ovi tipovi motora su pogodni za veliku većinu primjena, dok se drugi tipovi koriste samo za posebne primjene.
Tri glavne vrste primjene industrijskih motora
Tri glavne primjene industrijskih motora su konstantna brzina, promjenjiva brzina i kontrola položaja (ili obrtnog momenta). Različite situacije industrijske automatizacije zahtijevaju različite primjene i probleme, kao i vlastite skupove problema. Na primjer, ako je maksimalna brzina manja od referentne brzine motora, potreban je mjenjač. To također omogućava manjem motoru da radi efikasnijom brzinom. Iako na internetu postoji mnoštvo informacija o tome kako odrediti veličinu motora, postoji mnogo faktora koje korisnici moraju uzeti u obzir jer postoji mnogo detalja koje treba uzeti u obzir. Izračunavanje inercije opterećenja, obrtnog momenta i brzine zahtijeva od korisnika da razumije parametre kao što su ukupna masa i veličina (radijus) opterećenja, kao i trenje, gubici u mjenjaču i ciklus mašine. Promjene opterećenja, brzina ubrzanja ili usporavanja i radni ciklus primjene također se moraju uzeti u obzir, inače se industrijski motori mogu pregrijati. AC indukcijski motori su popularan izbor za industrijske primjene rotacijskog kretanja. Nakon odabira tipa i veličine motora, korisnici također trebaju uzeti u obzir faktore okoline i tipove kućišta motora, kao što su primjene pranja otvorenog okvira i kućišta od nehrđajućeg čelika.
Kako odabrati industrijski motor
Tri glavna problema odabira industrijskog motora
1. Aplikacije konstantne brzine?
U primjenama s konstantnom brzinom, motor obično radi sličnom brzinom uz malo ili nimalo razmatranja rampi ubrzanja i usporavanja. Ova vrsta primjene obično radi korištenjem potpunih kontrola uključivanja/isključivanja. Kontrolno kolo se obično sastoji od osigurača grane strujnog kola s kontaktorom, industrijskog pokretača motora s preopterećenjem i ručnog kontrolera motora ili mekog pokretača. I AC i DC motori su pogodni za primjene s konstantnom brzinom. DC motori nude puni obrtni moment pri nultoj brzini i imaju veliku montažnu bazu. AC motori su također dobar izbor jer imaju visok faktor snage i zahtijevaju malo održavanja. Nasuprot tome, visoke performanse servo ili koračnog motora smatrale bi se pretjeranim za jednostavnu primjenu.
2. Aplikacija za promjenjivu brzinu?
Primjene s promjenjivom brzinom obično zahtijevaju kompaktnu brzinu i varijacije brzine, kao i definirane rampe ubrzanja i usporavanja. U praktičnim primjenama, smanjenje brzine industrijskih motora, poput ventilatora i centrifugalnih pumpi, obično se radi kako bi se poboljšala efikasnost usklađivanjem potrošnje energije s opterećenjem, umjesto rada punom brzinom i prigušivanja ili suzbijanja izlaza. Ovo je vrlo važno uzeti u obzir za transportne primjene kao što su linije za punjenje boca. Kombinacija AC motora i VFDS-a se široko koristi za povećanje efikasnosti i dobro funkcionira u raznim primjenama s promjenjivom brzinom. I AC i DC motori s odgovarajućim pogonima dobro funkcioniraju u primjenama s promjenjivom brzinom. DC motori i konfiguracije pogona dugo su bili jedini izbor za motore s promjenjivom brzinom, a njihove komponente su razvijene i dokazane. Čak i sada, DC motori su popularni u primjenama s promjenjivom brzinom, frakcijskim konjskim snagama i korisni su u primjenama s malom brzinom jer mogu osigurati puni obrtni moment pri malim brzinama i konstantan obrtni moment pri različitim brzinama industrijskih motora. Međutim, održavanje DC motora je problem koji treba uzeti u obzir, jer mnogi zahtijevaju komutaciju četkicama i troše se zbog kontakta s pokretnim dijelovima. Bezčetkni DC motori eliminišu ovaj problem, ali su skuplji u početku, a asortiman dostupnih industrijskih motora je manji. Trošenje četkica nije problem kod AC indukcionih motora, dok pogoni s promjenjivom frekvencijom (VFDS) pružaju korisnu opciju za primjene koje prelaze 1 KS, kao što su ventilatori i pumpe, što može povećati efikasnost. Odabir tipa pogona za pokretanje industrijskog motora može dodati određenu svijest o položaju. Enkoder se može dodati motoru ako to aplikacija zahtijeva, a pogon se može specificirati za korištenje povratne informacije enkodera. Kao rezultat toga, ova postavka može obezbijediti brzine slične servo motorima.
3. Da li vam je potrebna kontrola pozicije?
Precizna kontrola položaja postiže se stalnim provjeravanjem položaja motora dok se kreće. Primjene poput pozicioniranja linearnih pogona mogu koristiti koračne motore sa ili bez povratne veze ili servo motore sa inherentnom povratnom vezom. Koračni motor se precizno pomiče na poziciju umjerenom brzinom, a zatim zadržava tu poziciju. Sistem koračnih motora otvorene petlje pruža snažnu kontrolu položaja ako je pravilno dimenzioniran. Kada nema povratne veze, koračni motor će se pomjeriti tačan broj koraka, osim ako ne naiđe na prekid opterećenja koji prelazi njegov kapacitet. Kako se brzina i dinamika aplikacije povećavaju, kontrola koračnih motora otvorene petlje možda neće zadovoljiti zahtjeve sistema, što zahtijeva nadogradnju na sistem koračnih motora ili servo motora sa povratnom vezom. Sistem zatvorene petlje pruža precizne profile kretanja velike brzine i preciznu kontrolu položaja. Servo sistemi pružaju veće obrtne momente od koračnih motora pri velikim brzinama, a također bolje rade u visokim dinamičkim opterećenjima ili složenim primjenama kretanja. Za kretanje visokih performansi sa malim prekoračenjem položaja, reflektirana inercija opterećenja treba što više odgovarati inerciji servo motora. U nekim primjenama, neusklađenost do 10:1 je dovoljna, ali je optimalno podudaranje 1:1. Smanjenje broja stepena prenosa je dobar način za rješavanje problema neusklađenosti inercije, jer se inercija reflektovanog opterećenja smanjuje za kvadrat prenosnog odnosa, ali se inercija menjača mora uzeti u obzir pri proračunu.
Vrijeme objave: 16. juni 2023.