Postoje četiri tipa opterećenja motora industrijske automatizacije:
1, Podesiva snaga i konstantni obrtni moment: Promenljive konjske snage i aplikacije konstantnog obrtnog momenta uključuju transportere, dizalice i zupčaste pumpe.U ovim aplikacijama, obrtni moment je konstantan jer je opterećenje konstantno.Potrebne konjske snage mogu varirati ovisno o primjeni, što čini AC i DC motore s konstantnom brzinom dobrim izborom.
2, Varijabilni obrtni moment i konstantna snaga: Primjer primjene varijabilnog momenta i konstantne konjske snage je papir za premotavanje papira.Brzina materijala ostaje ista, što znači da se konjske snage ne mijenjaju.Međutim, kako se promjer valjka povećava, opterećenje se mijenja.U malim sistemima, ovo je dobra primjena za DC motore ili servo motore.Regenerativna snaga je također zabrinjavajuća i treba je uzeti u obzir prilikom određivanja veličine industrijskog motora ili odabira metode kontrole energije.Motori na izmjeničnu struju s enkoderima, kontrolom zatvorene petlje i pogonima u punom kvadrantu mogu koristiti većim sistemima.
3, podesiva snaga i okretni moment: ventilatori, centrifugalne pumpe i miješalice trebaju promjenjivu snagu i okretni moment.Kako se brzina industrijskog motora povećava, povećava se i izlazna snaga s potrebnim konjskim snagama i obrtnim momentom.Ovi tipovi opterećenja su mjesto gdje počinje diskusija o efikasnosti motora, s pretvaračima koji opterećuju motore na naizmjeničnu struju koristeći pogone s promjenjivom brzinom (VSD).
4, kontrola položaja ili kontrola obrtnog momenta: Aplikacije kao što su linearni pogoni, koji zahtevaju precizno kretanje na više pozicija, zahtevaju čvrstu kontrolu položaja ili obrtnog momenta i često zahtevaju povratne informacije da bi se potvrdio ispravan položaj motora.Servo ili koračni motori su najbolji izbor za ove aplikacije, ali DC motori sa povratnom spregom ili motori na izmjeničnu struju napunjeni inverterom s enkoderima se obično koriste u linijama za proizvodnju čelika ili papira i sličnim aplikacijama.
Različiti tipovi industrijskih motora
Iako postoji više od 36 tipova AC/DC motora koji se koriste u industrijskim aplikacijama.Iako postoji mnogo tipova motora, postoji mnogo preklapanja u industrijskim aplikacijama, a tržište je nastojalo da pojednostavi izbor motora.Ovo sužava praktičan izbor motora u većini aplikacija.Šest najčešćih tipova motora, pogodnih za ogromnu većinu primjena, su DC motori bez četkica i četkice, motori s kavezom na naizmjeničnu struju i rotorom s namotajem, servo i koračni motori.Ovi tipovi motora su prikladni 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, varijabilna brzina i kontrola položaja (ili momenta).Različite situacije industrijske automatizacije zahtijevaju različite aplikacije i probleme, kao i vlastite skupove problema.Na primjer, ako je maksimalna brzina manja od referentne brzine motora, potreban je mjenjač.Ovo također omogućava manjem motoru da radi efikasnijom brzinom.Iako postoji mnoštvo informacija na internetu 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 zahteva od korisnika da razume parametre kao što su ukupna masa i veličina (radijus) tereta, kao i trenje, gubitak menjača i ciklus mašine.Promjene u opterećenju, brzini ubrzanja ili usporavanja i radnom ciklusu primjene također se moraju uzeti u obzir, inače se industrijski motori mogu pregrijati.Indukcijski motori na izmjeničnu struju su popularan izbor za industrijske primjene s rotirajućim pokretima.Nakon odabira tipa motora i veličine, korisnici također moraju uzeti u obzir faktore okoline i tipove kućišta motora, kao što su otvoreni okvir i aplikacije za pranje kućišta od nehrđajućeg čelika.
Kako odabrati industrijski motor
Tri glavna problema odabira industrijskog motora
1. Aplikacije s konstantnom brzinom?
U aplikacijama sa konstantnom brzinom, motor obično radi na sličnoj brzini sa malo ili bez obzira na rampe ubrzanja i usporavanja.Ova vrsta aplikacije obično radi koristeći kontrole za uključivanje/isključivanje pune linije.Upravljački krug se obično sastoji od osigurača grana sa kontaktorom, industrijskog pokretača motora za preopterećenje i ručnog kontrolera motora ili soft startera.I AC i DC motori su pogodni za primjene sa konstantnom brzinom.Dc motori nude puni obrtni moment pri nultoj brzini i imaju veliku bazu za montažu.Motori na izmjeničnu struju su također dobar izbor jer imaju visok faktor snage i zahtijevaju malo održavanja.Nasuprot tome, karakteristike visokih performansi servo ili koračnog motora bi se smatrale pretjeranim za jednostavnu primjenu.
2. Aplikacija za promjenjivu brzinu?
Aplikacije s promjenjivom brzinom obično zahtijevaju kompaktne varijacije brzine i brzine, kao i definirane rampe ubrzanja i usporavanja.U praktičnim primenama, smanjenje brzine industrijskih motora, kao što su ventilatori i centrifugalne pumpe, obično se radi kako bi se poboljšala efikasnost usklađivanjem potrošnje energije sa opterećenjem, umesto da rade punom brzinom i gase ili potiskuju izlaz.Ovo je veoma važno uzeti u obzir za transportne aplikacije kao što su linije za flaširanje.Kombinacija AC motora i VFDS široko se koristi za povećanje efikasnosti i dobro radi u raznim aplikacijama s promjenjivom brzinom.I AC i DC motori s odgovarajućim pogonima dobro rade u aplikacijama s promjenjivom brzinom.Jednosmjerni motori i pogonske konfiguracije 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 aplikacijama s promjenjivom brzinom, frakcijskim konjskim snagama i korisni u aplikacijama pri malim brzinama jer mogu osigurati puni obrtni moment pri malim brzinama i konstantan obrtni moment pri različitim industrijskim brzinama motora.Međutim, održavanje DC motora je pitanje koje treba razmotriti, jer mnogi zahtijevaju komutaciju s četkama i troše se zbog kontakta s pokretnim dijelovima.DC motori bez četkica eliminiraju ovaj problem, ali su skuplji unaprijed, a raspon industrijskih motora je manji.Habanje četkica nije problem kod asinhronih motora na izmjeničnu struju, dok pogoni s promjenjivom frekvencijom (VFDS) pružaju korisnu opciju za aplikacije veće od 1 KS, kao što su ventilatori i pumpe, koje mogu povećati efikasnost.Odabir tipa pogona za pokretanje industrijskog motora može dodati određenu svijest o položaju.Motoru se može dodati enkoder ako aplikacija to zahtijeva, a pogon se može specificirati da koristi povratnu informaciju enkodera.Kao rezultat, ova postavka može osigurati brzine slične servo.
3. Da li vam je potrebna kontrola pozicije?
Čvrsta kontrola položaja postiže se stalnim provjeravanjem položaja motora dok se kreće.Aplikacije kao što su linearni pogoni za pozicioniranje mogu koristiti koračne motore sa ili bez povratne sprege ili servo motore sa inherentnom povratnom spregom.Steper se pomiče precizno u poziciju umjerenom brzinom i zatim zadržava tu poziciju.Stepper sistem otvorene petlje pruža moćnu kontrolu položaja ako je odgovarajuće veličine.Kada nema povratne informacije, steper će pomjeriti tačan broj koraka osim ako ne naiđe na prekid opterećenja iznad svog kapaciteta.Kako se brzina i dinamika primjene povećavaju, otvorena petlja koračna kontrola možda neće zadovoljiti zahtjeve sistema, što zahtijeva nadogradnju na koračni ili servo motorni sistem sa povratnom spregom.Sistem zatvorene petlje pruža precizne profile pokreta velike brzine i preciznu kontrolu položaja.Servo sistemi obezbeđuju veći obrtni moment od stepera pri velikim brzinama, a takođe rade bolje u velikim dinamičkim opterećenjima ili složenim aplikacijama kretanja.Za kretanje visokih performansi sa niskim prekoračenjem položaja, reflektovana inercija opterećenja treba da odgovara inerciji servo motora što je više moguće.U nekim aplikacijama, neusklađenost do 10:1 je dovoljna, ali je optimalno podudaranje 1:1.Smanjenje brzine je dobar način za rješavanje problema neusklađenosti inercije, jer se inercija reflektiranog opterećenja smanjuje za kvadrat prijenosnog omjera, ali se inercija mjenjača mora uzeti u obzir u proračunu.
Vrijeme objave: Jun-16-2023