Vodič za elektromotor istosmjerne struje: Odluke o odabiru, specifikacijama i naknadnoj ugradnji

400 kW elektromotor istosmjerne struje na stroju za papir mokri kraj drži brzinu unutar 0,1% u rasponu od 20:1, jer napon armature postavlja brzinu dok struja polja postavlja moment. Ta podjela je razlog zašto se istosmjerni strojevi još uvijek naručuju za premotavanje, dizalice, ekstrudere i stalke mlinova, iako AC pogoni s promjenjivom frekvencijom pobjeđuju u gotovo svakom novom projektu. Usko pitanje s kojim se većina postrojenja suočava je drugačije: je li istosmjerni motor još uvijek pravi odgovor za jedan određeni pogonski stroj i što spada u specifikaciju da bi mogao raditi još petnaest godina?

Dužnost naknadne ugradnje dominira ovim dijelom tržišta. Kad su okvir, spojka, mjenjač i temelj dimenzionirani oko istosmjernog stroja, zamjena AC motora i pogona obično znači ponovnu strojnu obradu mehaničkog sučelja, ponovno usmjeravanje nosača kabela i ponovnu provjeru valjanosti modela zakretnog momenta u procesu koji si ne može priuštiti dug prekid. Zadržavanje postojećeg motora i zamjena pretvarača, opskrbe na terenu i povratnog uređaja često je kraći put do proizvodnje.

Ostatak ovog vodiča pokriva što je istosmjerni motor, gdje je još uvijek bolji od izmjeničnog pogona, koji brojevi odlučuju o specifikaciji, kako ovi strojevi kvare i kako kupiti jedan bez nasljeđivanja problema drugog postrojenja.

Što je zapravo električni motor istosmjerne struje

Električni motor istosmjerne struje je rotirajući stroj koji pretvara istosmjernu električnu energiju u mehanički okretni moment dovođenjem struje kroz komutator i set četkica u namot armature dok zasebno napajani namot polja uspostavlja magnetski tok. Moment je proporcionalan struji armature pomnoženoj s fluksom polja; brzina raste s naponom armature i pada s povećanjem toka polja. Budući da te dvije varijable dolaze iz neovisnih izvora energije, stroj isporučuje nazivni moment u mirovanju i održava zadanu brzinu bez modela rotora.

Pet sklopova nosi sve što je bitno u službi:

• Okvir i poljski stupovi, koji nose glavni tok i, na većim okvirima, kompenzacijski namot koji poništava reakciju armature ispod čela pola.
• Interpoli, spojeni u seriju s armaturom, koji preokreću struju u zavojnici dok prolazi četkom i održavaju komutaciju bez iskrenja.
• Lamelirana armatura, čiji namot pretvara struju u moment.
• Komutator i oprema s četkom, jedini dijelovi koji se troše u normalnom radu.
• Krug hlađenja, obično IC06 zasebno ventiliran ili IC17 zrak-zrak na velikim okvirima i IC411 na manjim.

Zasebno pobuđeni strojevi trebaju kruto napajanje poljem: struja polja koja opada tijekom pada napona postrojenja mijenja tok, mijenja brzinu i može gurnuti rub četke u iskrenje unutar nekoliko ciklusa. Statički hardver za pobudu koji održava struju polja stabilnom pod varijacijama napajanja je ono što održava komutaciju i stabilnost brzine predvidljivima tijekom dugog životnog vijeka.

Prilagođeni i standardni ormarići pobude za upravljanje motorom Prilagodljivi ormarići pobude reguliraju struju polja kako bi se održao stabilan tok, brzina i komutacija za odvojeno pobuđene motorne sustave. Pogledajte proizvod →

Gdje električni motor istosmjerne struje još uvijek pobjeđuje pogon izmjenične struje

DC motor je bolji izbor u četiri specifične situacije: potreban je puni zakretni moment pri nultoj brzini, raspon konstantnog zakretnog momenta je širi od 10:1, postojeće mehaničko sučelje mora se sačuvati sve do utora klina vratila ili je opterećenju potreban vrlo visok okretni moment bez mjenjača. Izvan tih slučajeva, indukcijski motor s vektorski upravljanim pogonom je jeftiniji za kupnju, jeftiniji za održavanje i učinkovitiji za rad.

U pogonu, DC dužnosti koje prežive slijede predvidljiv obrazac:

Nijedna od ovih dužnosti nije odabrana zbog učinkovitosti. Odabrani su jer pogonski stroj, procesni prozor ili proračun za prekid rada ne ostavljaju jeftiniji način za održavanje iste izvedbe.

Brojevi koji odlučuju o specifikaciji istosmjernog motora

Pet vrijednosti odlučuje o većini specifikacija istosmjernog motora: napon armature, napon polja, osnovna brzina, najveća brzina i okretni moment potreban pri nultoj brzini. Hlađenje, klasa izolacije, ocjena kućišta i vrsta povratne informacije slijede iz radnog ciklusa i okoline oko stroja.

Napon armature obično je fiksiran pretvaračem koji će napajati motor, tako da je to prvo ograničenje koje treba potvrditi, a ne posljednje. Valovitost je važna koliko i nazivna vrijednost: visoka valovitost iz pretvarača s malim opterećenjem povećava zagrijavanje armature i skraćuje vijek trajanja filma komutatora, zbog čega su radni ciklus i nazivna vrijednost pretvarača navedeni zajedno.

Ti su bodovi stvarni, ali rijetko sami odlučuju o projektu. Naknadom koja ponovno koristi postojeći motor izbjegava se mehanički rad, vrijeme puštanja u rad i rizik procesa; energetska kazna se nadoknađuje samo tijekom godina neprekidnog rada. Tamo gdje stroj radi 8000 sati godišnje, aritmetika se mijenja i izračun cijelog životnog ciklusa spada u poslovni slučaj.

Kako kvari istosmjerni motor i koliko to košta

DC stroj rijetko umire na namotu; umire na komutatoru. Trošenje četkica, lomljenje filma, iskrenje i bljesak odgovorni su za većinu neplaniranih zastoja istosmjernog motora, a svaki od njih razvija se dovoljno sporo da bi se mogao uočiti planiranom inspekcijom.

• Slom filma komutatora. Pogrešan stupanj četke, niska vlažnost ili kontaminirani zrak za hlađenje skidaju oksidni film, a iskrenje slijedi u roku od nekoliko tjedana.
• Istrošenost četke i klepetanje. Izgubljeni pritisak opruge, ovalni komutator ili vibracije stroja ubrzavaju trošenje i ostavljaju neravne tragove četkica.
• Flashover. Iznenadno preopterećenje ili gubitak polja kruži preko krakova četkica i obično završava brisanjem komutatora na licu mjesta ili u radionici.
• Interpolni i kompenzacijski kvarovi namota. Labava veza ili kratko spojeni zavoj pokazuje se kao jako iskrenje pod opterećenjem, a ne bez opterećenja.
• Starenje izolacije. Ciklički rad i toplinski ciklusi krte izolaciju armature mnogo prije nego što se ležajevi žale.
• Kontaminacija. Ugljična prašina, uljna magla i vlaga u zraku za hlađenje napadaju i izolaciju i foliju, a na papiru ili linijama hrane ugljična prašina postaje problem kvalitete proizvoda.

To je također razlog zašto je ponovna izgradnja legitiman odgovor. Premotavanje, obrada i ponovno spajanje DC armature, zatim ponovno postavljanje zupčanika četkica prema izvornim crtežima, često košta djelić novog motora i zadržava mehaničko sučelje netaknutim. Odluka ovisi o stanju uspona komutatora i o tome jesu li izvorna jezgra i osovina još uvijek unutar tolerancije.

Kako specificirati i osigurati istosmjerni motor bez opeklina

Počnite od pogonjenog stroja, a ne od stare natpisne pločice. Zamjena koja odgovara natpisnoj pločici, ali zanemaruje spojku, radni ciklus i uvjete okoline je najskuplja ispravna vrsta.

1. Zabilježite mehaničko sučelje: promjer i produžetak osovine, utor za klin, prirubnicu ili šablon stopala, središnju visinu i bilo koju kočnicu ili tahometar montiranu na nepogonskom kraju.
2. Zapišite radni ciklus: kontinuirani ili povremeni, pokretanja po satu, ciklusi okretanja, temperatura okoline, nadmorska visina i koliko dugo stroj radi ispod osnovne brzine.
3. Popravite električnu omotnicu prije traženja cijena: napon armature dostupan iz pretvarača, napon polja, tip uređaja za povratnu vezu i je li pretvarač zadržan ili zamijenjen.
4. Postavite zahtjeve za toplinu i zaštitu: izolacijska klasa F s povećanjem klase B kao minimum, IP ocjena usklađena s prašinom i ispiranjem, grijači prostora, RTD-ovi i isključivanje temperature namota.
5. Dogovorite paket rezervnih dijelova i dokumentacije: stupanj i set četkica, opruge, držače, postupak servisiranja komutatora, izvješće o tvorničkom ispitivanju i crtež s dimenzijama.

Dužnost u opasnom području dodaje još jedan sloj. DC stroj s četkicama u području Zone 1 obično se isporučuje u vatrootpornom kućištu, a opseg certifikacije mora obuhvatiti priključnu kutiju, grijače prostora i tahometar kao i sam motor. Kupnja motora, terenske opskrbe i opreme za pokretanje kao usklađenog paketa uklanja većinu rizika integracije; Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd. izrađuje niz visokonaponskih, niskonaponskih i protueksplozijskih motora, kao i DC i upravljački hardver oko njih, i njegove dokumentirani projekt instalacija pokazati s čime se suočava oprema u pogonima za ugljen, petrokemiju i metalurgiju.

Naknade se rijetko zaustavljaju na motoru. Ako je opskrba pogona istosmjernom strujom starija od pogona koji napaja, zamjena distribucijskog hardvera u istom prekidu sprječava drugo gašenje kasnije u istoj godini.

Prilagođene ploče istosmjernog napajanja za pokretanje i kontrolu motora Ploče istosmjernog napajanja za pokretanje i upravljanje motorom, relevantne kada naknadne ugradnje zahtijevaju zamjenu starog hardvera za distribuciju napajanja istosmjerne struje. Pogledajte proizvod →

Često postavljana pitanja o elektromotorima istosmjerne struje

Čemu služi elektromotor istosmjerne struje?

Pokreće terete kojima je potreban puni zakretni moment pri nultoj brzini ili vrlo širokom rasponu konstantnog zakretnog momenta: postolja mlina za preokret, dijelove strojeva za papir, rudničke dizalice, ekstrudere, dizalice za dizalice i male pogone s trajnim magnetima u opremi s baterijskim napajanjem.

Je li DC motor bolji od AC motora s VFD-om?

Za nove instalacije, br. AC motor s vektorskim pogonom je učinkovitiji i ne treba održavanje četkica. Za postojeći istosmjerni stroj unutar fiksnog mehaničkog sučelja, zadržavanje istosmjernog motora često je brže i jeftinije od ponovne obrade pogonskog sklopa.

Koliko dugo traje DC motor?

Petnaest ili više godina je normalno s planiranim pregledom četkica, provjerama filma i povremenim brisanjem komutatora. Ograničavajući čimbenik obično je komutator i stanje izolacije, a ne vijek trajanja ležaja.

Može li se istosmjerni motor koristiti u opasnom području?

Da, obično u vatrootpornom kućištu s certificiranom opremom za četke, priključnom kutijom i dodacima. Opseg certifikacije mora pokrivati ​​svaku komponentu dodanu stroju, uključujući grijače prostora i uređaje za povratnu brzinu.