Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Асинхронный двигатель причины потери мощности

ЕС-технология от ebm-papst

В современном мире при производстве технологического оборудования и проектировании систем отопления, вентиляции и кондиционирования все больше внимания уделяется вопросам энергосбережения.

Все чаще специалисты ориентируются на приобретение энергосберегающего оборудования, которое полностью окупает себя в процессе эксплуатации. ЕС-технология от ebm-papst позволяет уменьшить энергопотребление, при этом увеличить производительность оборудования и срок его бесперебойной работы.

Что такое EC-технология?

ЕС-двигатель – это бесколлекторный синхронный двигатель со встроенным электронным управлением, или, более кратко, электронно-коммутируемый (Electronically Commutated) двигатель. Вентиляторы, построенные на базе данного двигателя, называются ЕС-вентиляторами.

ЕС-двигатель от ebm-papst имеет внешний ротор, в котором располагаются сегменты с постоянными магнитами. Управление вращением ротора ЕС-двигателя осуществляется за счет контролируемой подачи электроэнергии на обмотку статора в зависимости от положения ротора, которое отслеживается при помощи датчиков Холла, а также заданных параметров регулирования, поступающих, например, от внешних контроллеров / датчиков соответствующего типа в виде токовых (4–20 мА) или потенциальных (0–10 В) сигналов. При этом встроенный PID-регулятор позволяет, наряду с пропорциональным управлением, устанавливать скорость реагирования двигателя на изменение управляющего сигнала в зависимости от его дифференциальных и интегральных показателей.

Принцип работы ЕС-двигателя от ebm-papst основан на том, что в поле ротора, представляющего собой постоянный магнит, осуществляется управление вектором магнитного поля путем изменения направления тока в обмотке статора. В каждый момент времени контроллер вычисляет и подает на обмотку статора полярность тока, которая необходима для того, чтобы обеспечить непрерывное вращение ротора с заданной скоростью.

Преимущества ЕС-вентиляторов ebm-papst

  • Широкий диапазон номинального напряжения: 1

200…277 VAC или 3

380…480 VAC 50/60 Гц

  • Возможность управления вентилятором без дополнительного дорогостоящего оборудования (трансформаторов / частотных преобразователей)
  • Легкая реализация режима поддержания постоянного расхода/давления воздуха
  • Встроенный фильтр ЕМС, защита от пропадания фазы и заниженного напряжения в сети
  • Встроенная защита от перегрева мотора и электроники, а также защита при блокировке ротора
  • Низкий уровень шумового воздействия
  • Компактное исполнение
  • Не требует сервисного обслуживания. Имеет длительный срок службы (более 80 000 часов непрерывной работы)
  • Минимальные потери энергии и минимальный самонагрев, тем самым достигается максимальный КПД
  • Быстрое и простое подключение
  • Компактность, низкое энергопотребление, плавное и точное регулирование, низкий уровень шума, отсутствие вибрации, согласованность с рабочим колесом по аэродинамике и мощности, а также ряд других излагаемых ниже особенностей ЕС-двигателей от ebm-papst являются причиной такого сильного интереса к ним.

    Преимущество в габаритах обусловлено тем, что ЕС-двигатели, являясь более компактными по сравнению с AC-двигателями, полностью вписываются в габариты крыльчатки вентилятора, обеспечивая прямой привод, в то время как вентиляторы с AC-двигателями занимают значительно больше места, особенно в направлении потока воздуха, что означает необходимость наличия несколько увеличенных размеров венткамеры.

    У ЕС-вентиляторов ebm-papst практически отсутствуют пиковые пусковые токовые нагрузки за счет того, что встроенный регулятор обеспечивает достаточно плавное нарастание амплитуды переменного тока от нуля до номинального значения. В то же время пусковой ток у АС-вентиляторов обычно в 5–7 раза превышает номинальный, что приводит к необходимости увеличения сечения электропроводки и параметров пускового оборудования, которые выбираются в расчете на значения пускового тока.

    Поскольку ротор ЕС-двигателя ebm-papst является внешним с постоянными магнитами, в нем отсутствуют тепловые потери, неизбежные в случае короткозамкнутого ротора асинхронного двигателя. Отсюда высокий КПД, достигающий 80–90 %.

    Наряду с высоким КПД, высокая степень энергосбережения при использовании EC-двигателей ebm-papst достигается за счет регулирования числа оборотов.

    В силу кубической зависимости потребляемой мощности от числа оборотов их плавное и глубокое регулирование, обеспечиваемое EC-двигателями ebm-papst без преобразования частоты питающего напряжения, дает соответствующий значительный эффект в части снижения суммарных значений потребляемой мощности.

    Читать еще:  Чем заклеить алюминиевый поддон двигателя

    Выводы

    Резюмируя все достоинства систем, приобретаемые при использовании EC-технологии от ebm-papst, можно выделить главное: EC-вентиляторы с электронным управлением плавно реагируют на изменение требований по выходной мощности, работают в особо экономном режиме частичной нагрузки и нечувствительны к колебаниям напряжения. EC-вентиляторы обеспечивают снижение до 30 % расхода электрической энергии в сравнении с обычными трехфазными AC-вентиляторами.

    Асинхронный двигатель

    1. Применение асинхронных двигателей в стиральных машинах

    2. Устройство асинхронного двигателя

    3. Принцип работы конденсаторного асинхронного двигателя

    4. Неисправности и диагностика. Пуск асинхронного двигателя стиральной машины

    Характерный признак неисправности при работе конденсаторных асинхронных двигателей проявляется как правило в ослаблении вращающего момента, вследствие чего ротор двигателя, особенно под нагрузкой, не в силах совершить полный оборот.Из-за этого в стиральной машине, барабан с бельём совершает неполные покачивающие движения напоминающие колебание маятника. В подобных двигателях стиральных машин можно выделить несколько причин такой неисправности.
    Самая распространённая причина — это потеря ёмкости пускового конденсатора, из-за чего сдвиг фаз токов пусковой и рабочей обмотки становится незначительным и не создаётся мощного вращающего момента ротора двигателя. Хотя при этом в режиме холостого хода (без нагрузки) двигатель может запускаться нормально. Подобная проблема не относится непосредственно к неисправности самого двигателя. В этом случае требуется только замена пускового конденсатора.
    Другая причина — это межвитковое замыкание одной из обмоток двигателя. Причём поведение в работе двигателя иногда схоже с потерей ёмкости пускового конденсатора, но сопровождается сильным нагревом статорной обмотки, завышенным потребляемым током, иногда появляется запах гари и характерный гудящий звук. Иногда, при межвитковом замыкании в цепи обмоток режима отжима, обмотки режима стирки могут быть абсолютно исправны и работать нормально, и наоборот. В этом случае двигатель подлежит замене. Если нет возможности его заменить, то можно обратиться на предприятие где профессионально занимаются ремонтом электродвигателей.
    Иногда при неисправности в двигателе одна или несколько обмоток могут быть в полном обрыве.
    В остальных случаях проблем работы двигателей, можно выделить неисправности связанные с коммутирующими устройствами и модулями управления, но это мы не будем рассматривать в данном материале.

    5. Режимы работы и коммутация обмоток асинхронного двигателя в стиральных машинах

    • Двигатель не вращается

    • Двигатель вращается по направлению часовой стрелки

    • Двигатель вращается против направления часовой стрелки

    6. Преимущества и недостатки однофазных асинхронных двигателей

    7. Частые вопросы

    • Для чего нужен конденсатор в цепи пусковой обмотки электродвигателя?

    Конденсатор в асинхронных двигателях используется для сдвига фаз токов пусковой и рабочей обмотки, в результате чего возникает вращающееся магнитное поле. Сдвиг фаз обязательное условие для работы конденсаторных асинхронных однофазных двигателей.

    • Какая ёмкость пускового конденсатора применяется для пуска асинхронных двигателей стиральных машин?

    Для каждого типа двигателей индивидуально подбирается значение ёмкости конденсатора. Самые распространённые номиналы ёмкостей (ёмкость конденсатора измеряется в микрофарадах): 8,5 мкф, 11,5 мкф, 12,5 мкф, 14 мкф,16 мкф, 18 мкф, 20 мкф, 22 мкф и 25 мкф. Но самые распространённые 14 мкф и 16 мкф.

    • Почему рабочее напряжение пускового (фазосдвигающего) конденсатора должно быть не менее 400 вольт?

    Фазосдвигающий конденсатор устанавливается в цепи обмоток статора, которые обладают большой индуктивностью. При работе электродвигателя, особенно при его пуске и остановке, на обмотках высвобождается большая электродвижущая сила самоиндукции (ЭДС самоиндукции), в виде всплесков повышенного напряжения 300-600 вольт, приложенная именно к конденсатору. Если установить конденсатор с меньшим допустимым рабочим напряжением, то он выйдет из строя.

    • Что произойдёт, если вместо конденсатора номинальной ёмкости предназначенного для оптимальной работы двигателя установить конденсатор большей или меньшей ёмкости?
    Читать еще:  Устройства облегчающие запуск двигателя

    Если величина ёмкости фазосдвигающего конденсатора выбрана больше, чем требуется при данных конкретных условиях работы электродвигателя, то двигатель будет быстро перегреваться. Если величина ёмкости выбрана меньше требуемой, то вращающий пусковой момент ослабнет, что может вызвать затруднённое вращение барабана с бельём в стиральной машине.

    В электрической цепи с ёмкостным сопротивлением (конденсатором) ток опережает напряжение на угол «фи»=90°. Ток опережающий напряжение по фазе на 90°, называется реактивным или безваттным током, так как он не вызывает в цепи потребления мощности.
    С включением последовательно пусковой обмотки и конденсатора, нарушается чисто ёмкостный (реактивный) характер цепи, в результате чего уменьшается угол сдвига фаз. Поэтому для каждого асинхронного однофазного двигателя ёмкость конденсатора пусковой обмотки подбирается таким образом,чтобы угол сдвига фаз тока относительно рабочей был близок к 90°.

    Повышение коэффициента мощности электроприводов переменного тока

    АННОТАЦИЯ

    В данной статье рассмотрены вопросы повышения коэффициента мощности электроприводов, в частности электроприводов переменного тока, как наиболее широко применяемые в промышленном производстве. Подробно проанализированы зависимости коэффициента мощности от потерь мощности, возникающих в электроприводах с асинхронными двигателями серии 4А. В статье выявлены причины вызывающие потери мощности и энергии в электроприводах, особенно в переходных процессах ЭП.

    В настоящей статье предлагаются, наряду с традиционными способами, альтернативные пути повышения коэффициента мощности электроприводов переменного тока.

    ABSTRACT

    This article discusses the issues of increasing the power factor of electric drives, in particular AC electric drives, as the most widely used in industrial production. The dependences of the power factor on power losses occurring in electric drives with 4A series induction motors are analyzed in detail. The article identifies the causes of the loss of power and energy in electric drives, especially in transient transients.

    This article proposes, along with traditional methods, alternative ways to increase the power factor of AC electric drives.

    Ключевые слова: Коэффициент мощности, потери мощности, потери энергии, реактивная мощность, циркуляция мощности, синхронные двигатели, синхронные компенсаторы, конденсаторные установки, тиристорные источники реактивной мощности, фильтрокомпенсирующие и фильтросимметрирующие устройства.

    Keywords: Power factor, power loss, energy loss, reactive power, power circulation, synchronous motors, synchronous compensators, capacitor units, thyristor reactive power sources, filter compensating and filter balancing devices.

    Электрический привод, подключённый к сети переменного тока, потребляет из неё не только активную мощность, но и реактивную. Активная мощность расходуется на полезную работу ЭП и покрытие потерь, а реактивная мощность обеспечивает создание электромагнитных полей двигателя и не совершает полезную работу. Точнее реактивная мощность не потребляется, а циркулируется между сетью и двигателем. Реактивная мощность нагружает систему электроснабжения двигателя, вызывая дополнительные потери напряжения и энергии в её элементах. Поэтому всегда стремятся к обеспечению максимально возможного соsφ электропривода, что приводит к снижению уровня циркулирующей реактивной мощности.

    Работа ЭП характеризуется средневзвешенным коэффициентом мощности, который определяется следующим отношением

    (1)

    где, – полная или кажущаяся мощность на участке цикла

    . (2)

    В установившемся режиме с постоянной скоростью коэффициент мощности ЭП рассчитывается как

    (3)

    Угол φ – это сдвиг фаз между векторами напряжения сети и потребляемым током ЭП: если привод потребляет реактивную мощность, то существует сдвиг фаз cosφ

    Анализ зависимости cosφ от относительной скорости ω * при номинальной нагрузке на валу двигателя (рис.3,а) показывает, что уменьшение коэффициента мощности происходит пропорционально снижению скорости, т.е. увеличению диапазона регулирования. [3]

    Читать еще:  Двигатель gdi чем они плохи

    Повышения коэффициента мощности системы УВ – ДПТ, кроме выше рассмотренных способов, путём использования специальных законов управления УВ и способов коммутации их вентилей. К их числу относятся поочерёдное и несимметричное управление преобразователями, а также искусственная коммутация вентилей преобразователей. [2]

    Падение мощности двигателя

    Имеется 1А112 (настольный сверлильный станок), на нем установлен двигатель 0,55кВт, 1500об/мин. Подключен к сети 220В с рабочими конденсаторами (пускового нет). Напруга в сети нормальная, в среднем от 218 до 225В.
    Раньше станок легко работал сверлами 16-18мм, сейчас с трудом 10мм сверлиться (вопрос о сверлах затрагивать не будем), двигатель просто останавливается.
    В связи с чем произошло падение мощности, как лечить?

    2Vidis В качестве предположения — подсохли кондеры, либо ремень перетянут

    haramamburu написал :
    ремень перетянут

    Не, не перетянут, наоборот я его чуть ослабил в поисках причины, но двигло все равно останавливается.

    haramamburu написал :
    подсохли кондеры

    А это вполне возможно, кондерам этим как минимум лет 20-25.
    Как проверить работоспособность кондеров?

    Vidis написал :
    Как проверить работоспособность кондеров?

    Да рабочие они — просто емкость (частично) потеряли, лечится добавлением емкости (доп кондер) или полной заменой
    ЗЫ кстати — проблема может быть и в движке — витконуло например.

    либо замена конденсаторов, либо проверка подшипников двигателя, либо самого двигателя на предмет межвиткового

    Переделка зарядных устройств и не только

    Советские бумажные кондюки типа МБГЧ и аналогичные им (в прямоугольном металлическом корпусе) 25-летней возраста ёмкость не теряют. Это ж не электролитические, которым свойственна потеря ёмкости с возрастом. Тут или обрыв или пробой. При пробое движок не запускался бы. Остаётся обрыв части конденсаторов. Наверняка собрана батарея из параллельно включенных конденсаторов микрофарад этак по 10 или 20 каждый. Проверить-то можно. Зачем все менять. Только надо бы узнать, что там стоит — сколько и каких конденсаторов.

    Anat78 написал :
    либо самого двигателя на предмет межвиткового

    Этого больше всего боюсь, проверить нечем, есть какойто мегоометр, мультик DT9208 и практически убитый Ц4342

    rele_svg написал :
    Советские бумажные кондюки типа МБГЧ и аналогичные им

    да стоят бумажные, связанные параллельно в батарею

    rele_svg написал :
    Только надо бы узнать, что там стоит — сколько и каких конденсаторов.

    вечером скажу сколько их там и какого номинала, дюже неудобно они расположены, просто так до них не добраться.
    А по замерам тока можно о чем нибудь судить?

    Блок конденсаторов состоит из 3-х конденсаторов КБГ-МН емкостью по 8мкФ и одного КБГ-МН 6мкФ. Все 1955 г.в. При проверке оказалось что попала витая стружка на провод соединяющий конденсаторы в следствии чего провод отгорел и вывел из работы 2 конденсатора. Причем в работе был конденсатор с пробитой крышкой, т.е. 2 дырки от коротыша вызваного стружкой.
    Восстановив всю сборку, т.е. включил в работу все емкости, двигатель сильно загудел(чего вовсе не было при 16мкФ, работал станок очень тихо), что очень странно, ведь по расчету для этого двига надо около 40мкФ, а фактически есть всего 30мкФ. Мощность заметно увеличилась (пробное сверление 75 уголка сверлом 12мм), но не нравиться сильный гул. В итоге я заменил пробитую банку(8мкФ) на кондер 3,8мкФ(какой был-другого бумажного на 400В не нашлось) т.е всего получилось 25,8мкФ. Гул уменьшился но все-же остался и мощность тоже (субъективно) немного упала.
    Что делать? оставить емкость 25,8мкФ?

    голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector