Taxivsamare.ru

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

Способы управления электродвигателями

Способы управления электродвигателями

Из уравнения скорости электродвигателя постоянного тока видно, что частота вращения коллекторного электродвигателя постоянного тока напрямую связана с величиной напряжения питания прикладываемого к двигателю и момента нагрузки.

  • где w— угловая частота, рад/с,
  • U — напряжение питания, В,
  • Ke– постоянная ЭДС, В∙с/рад,
  • M — момент электродвигателя, Н∙м,
  • beta— механическая жесткость двигателя.

Таким образом скорость вращения коллекторного двигателя постоянного тока изменяется посредством изменения величины напряжения питания.

Конструкция электрических машин синхронного типа с постоянными магнитами

СДПМ состоит из подвижной (ротора) и неподвижной (статора) части. Исполнение ротора различается:

  • По установке магнитов. Они могут размещаться на поверхности (SPMSM ) и внутри (IPMSM) вращающегося узла. Роторы со встроенными магнитами применяются в двигателях, работающих при значительной нагрузке на валу и высоких скоростях. Стоимость таких роторов существенно выше.
  • По конструкции (явнополюсные и неявнополюсные роторы). Последние имеют равную индуктивность по осям горизонтальной плоскости. Роторы с явновыраженными полюсами имеют разное отношение индуктивности.

Постоянные магниты изготавливают из ферритов, сплавов редкоземельных металлов и других материалов с высокой коэрцитивной силой.

Статор синхронных электрических машин состоит из сердечника, набранного из листов электротехнической стали, и двух- или трехфазной обмотки. Различают статоры с распределенной и сосредоточенной обмоткой. Первая имеет различное положения витков в магнитном поле. Витки в сосредоточенных обмотках имеют одинаковое положение.

Сосредоточенная обмотка:

Распределенная обмотка:

Типы электродвигателей

Электродвигатели бывают двух основных разновидностей — переменного и постоянного тока, но они, в свою очередь, разделяются более чем на три десятка типов.

Несмотря на большое разнообразие, промышленные применения электродвигателей имеют между собой много общего, и под влиянием рыночных механизмов практический ассортимент типов электродвигателей в большинстве применений сузился. Шесть наиболее распространенных типов электродвигателей, которые можно использовать в подавляющем большинстве изделий, — это бесколлекторные и коллекторные электродвигатели постоянного тока, электродвигатели переменного тока с короткозамкнутым и фазным ротором, серводвигатели и шаговые электродвигатели. Прочие типы электродвигателей применяются только в изделиях специального назначения.

УСЛОВИЯ ДОСТАВКИ ПРОДУКЦИИ

    • транспортная компания
    • самовывоз со склада в г. Нижний Тагил или г. Екатеринбург
    • самовывоз со склада завода-изготовителя

    САМОВЫВОЗ СО СКЛАДА

    Для того чтобы получить товар на складе Вам необходимо иметь доверенность от организации и паспорт на то лицо, которое будет получать товар.

    ТРАНСПОРТНАЯ КОМПАНИЯ

    При отправке товара через транспортную компанию вам необходимо будет предварительно заполнить бланк заказа, который вам вышлет менеджер на электронную почту.

    Двигатели серии МП

    Двигатели постоянного тока МП с возбуждением от постоянных магнитов
    Вольтаж: 12, 24, 48, 90, 170

    Данные электродвигатели могут использоваться для различных устройств и механизмов.

    • на лапах,
    • фланцевые по стандарту DIN,
    • с фланцами и валами (по запросу) .

    Общий принцип работы:

    В клеммной коробке расположены 2 клеммы , при смене полярности, двигатель меняет направление вращения, перед сменой направления вращения , необходимо убедиться, что двигатель остановился во избежание повреждения двигателя.
    Скорость вращения можно регулировать при помощи контроллеров.

    Для этих моторов допустимо использование с перегрузкой, при высокой температуре окружающей среды необходимо дополнительно ограничивать мощность или режим работы. Во избежание перегрева при снижении скорости вращения нужно уменьшать крутящий момент двигателя. Зависимость величины крутящего момента приведена на графиках в каталоге.

    Двигатели постоянного тока

    МПА

    Серия двигателей МПА это двигатели с самовентиляцией, защита от внешних воздействий по классу IP23. Данные двигатели могут использоваться в закрытых помещениях без были и влаги. Рабочий режим данных двигателей может достигать 100% S1.

    МПВЕ и МР25АС

    Серия двигателей МПВЕ и мотор редукторов МР25АС — это устройства с самовентиляцией, защита от внешних воздействий по классу IP54 (по запросу IP55). Данные двигатели могут использоваться в любых помещениях. Рабочий режим данных двигателей может достигать 100% S1.

    МПТ , МПК, МПЛ, МПТ35, МПТ60, МПР, МР25ДС, МР65ДС

    Серии двигателей МПТ , МПК, МПЛ, МПТ35, МПТ60 и мотор редукторы МР25ДС, МР65ДС это двигатели с ферритовыми постоянными магнитами, МПР это серия двигателей с неодимовыми магнитами. Все вышеперечисленные устройства — это двигатели без вентиляторов.

    Данные по мощности и крутящему моменту приведены для рабочего режима 50% (S2), при работе в полном цикле 100% (S1) нужно снизить мощность до 40% от табличной. По запросу возможна модификация двигателя , установка вентилятора с увеличением рабочего режима до 100% при 100% мощности.
    Серия МПТ и МПК имеет защиту IP54 (по запросу IP55или IP65) , МПЛ, МПТ35, МПТ60, МПР , МР25ДС и МР65ДС имеют класс защиты IP44.
    Данные двигатели могут использоваться практически в любых помещениях.

    Как устроены батареи электромобилей:

    Тесла рассердился и отправился к главному конкуренту, адепту переменного тока Джорджу Вестингаузу. Так началась «Война токов», окончательно проигранная постоянным током только в 2007 году, когда Нью-Йорк последним из городов перешел на ток переменный.

    Генераторы Эдисона вырабатывали электричество с напряжением, близким к потребительскому: 100-200 вольт. Это удобно для домов, но его сложно передавать на большие расстояния из-за сопротивления проводов. Тут было два решения: увеличивать диаметр кабелей или повышать напряжение. Первый вариант позволял делать линии длинной 1,5 километра. Да, совсем немного. Второй вариант был невозможен из-за отсутствия в те годы эффективных способов повышения напряжения постоянного тока.

    Однако еще в 1876 году русский ученый Павел Яблочков изобрел трансформатор, меняющий напряжение переменного тока. Подача энергии на большие расстояния перестала быть проблемой.

    Но была другая проблема. Лампочкам Эдисона все равно от какого тока питаться: постоянного или переменного. А вот с электродвигателями сложнее: они в те годы требовали только постоянного. В 1888 году Тесла запатентовал в США асинхронный электрический двигатель переменного тока. Он же изобрел и синхронный генератор, впоследствии использованный и как двигатель. Это второй и третий герои нашей статьи.

    Так поговорим же о них поподробнее

    Двигатель постоянного тока на перманентных магнитах

    Если в детстве вам доводилось разбирать игрушечные электрические машинки, то вы должны помнить устройство их простейших двигателей. Для остальных напомним. Все применяемые в электромобилях моторы состоят из двух частей: неподвижного статора и вращающегося ротора.

    В игрушечных машинах на статоре стоят постоянные магниты, а на роторе – электрические переменные. При вращении на них через специальные щетки подается постоянный ток от батареек, и их последовательное включение и обеспечивает движение.

    Похожая конструкция встречается практически у всех электромобилей. С одним отличием: на роторе там стоят постоянные магниты, а на статоре, напротив, электрические и переменные. Так в том числе можно избавиться от щеток: одного из немногих элементов электродвигателя, который подвержен износу.

    Преимущество моторов на постоянных машинах в том, что они легкие, компактные, мощные, эффективные, работают от вырабатываемого аккумуляторами постоянного тока… так, стоп! А какие недостатки?

    Недостаток прост. Таким моторам не хватает тяги. Так перейдем же к асинхронным инверсионным моторам переменного тока.

    Tesla: не жалейте заварки

    Бородатый анекдот про умирающего мастера заваривать чай, который делился своим секретом словами «не жалейте заварки» – это прям притча про компанию Tesla. Вопреки расхожему мнению, ее основал не Илон Маск (он позже стал главным инвестором и владельцем), а Мартин Эберхард и его партнер Марк Тарпенинг.

    Эти двое придумали немыслимое. Создать не тихоходный, эффективный и относительно дешевый электрокар, а дорогой, быстрый и клевый. Маск же первым идею оценил и быстро прибрал ее к рукам.

    Tesla раскрыла технические характеристики полноприводных версий Model 3

    Имя компании Tesla не случайно. Одной из ее технических революций стало использование асинхронного двигателя без постоянных магнитов, работающего на переменном токе – того самого, который изобрел Никола Тесла. Эта конструкция дороже как сама по себе, так и благодаря необходимости в установке преобразователя постоянного тока от батареи в переменный для электродвигателя. Успешное решение данной задачи и стало первым из множества теперь уже легендарных прорывов «Теслы».

    Благодаря мощному асинхронному мотору электрокары Tesla с самого начала были очень динамичным, что стало ключевой причиной роста их популярности. В таком моторе переменный ток в обмотке статора создает вращающееся магнитное поле. Оно вызывает индукцию в роторе, заставляя его вращаться чуть медленнее, чем вращение самого поля – поэтому двигатель и называется асинхронным. Если скорости вращения синхронизируются, поле перестает создавать в роторе индукцию, и он начинает замедляться, рассинхронизируясь обратно. Важно заметить, что собственно на ротор никакого электричества напрямую не подается.

    Renault: французы такие выдумщики

    Итак, есть еще третий тип электрического двигателя, который встречается в современных электромобилях: синхронный на электромагнитах. Он похож по устройству на двигатели с постоянными магнитами на роторе, только эти магниты – электрические. На них подается постоянный ток, так что полярность магнитов ротора остается неизменной. А вот полярность магнитов статора, напротив, меняется, что и обеспечивает вращение.

    Такие синхронные моторы на электромагнитах славятся своей способностью обеспечивать стабильность оборотов и ставятся, обычно, на всякие установки вроде насосов. А еще… на электрокар Renault Zoe. Зачем? Честно сказать, найти быстрый ответ на этот вопрос не получилось. Можем лишь предположить, что это связано с лучшей способностью такого двигателя служить генератором, рекуперируя энергию торможения. Мотор на Zoe не самый мощный, а мощным генератором он быть обязан.

    Обновленный Renault Zoe: увеличенная батарея и мощный мотор

    Так что же лучше? Большинство автоконцернов выбирает моторы на постоянных магнитах: они эффективнее. Tesla в первые годы настаивала на асинхронных моторах. Но потом… сделала ставку на двух моторную полнопривродную схему, в которой асинхронный мотор обеспечивает динамику, а двигатель на постоянных магнитах гарантирует низкий расход энергии при небольших нагрузках. И только Renault… ну вы поняли.

    А теперь о том, что ждет нас дальше. При буксировке даже обесточенный двигатель на постоянных магнитах тут же начинает работать как генератор, что чревато перегревом и возгоранием энергосистемы электромобиля. В синхронных моторах Renault оставшейся магнетизм в роторе также способен вызвать индукцию в катушках статора, ну и пошло поехало – генерация тока, перегрев, пожар.

    И только асинхронные двигатели, когда их статоры не под напряжением, не являются генераторами: их можно буксировать.

    Так вот, современная тенденция такова. Моторы на постоянных магнитах становятся все мощнее и тяговитее, оставаясь самыми эффективными. Производители постепенно переходят на них. Но придумать, как машины с ними безопасно буксировать инженерам еще предстоит. Пока они декларируют принцип «Наши электромобили не ломаются и в буксировке не нуждаются». Но звучит не больно убедительно.

    Большое количество инсталляций

    На протяжении довольно длительного периода времени для регулировки скорости вала двигателя использовались только приводы постоянного тока. Следовательно, они имели широкое распространение и были установлены на огромном количестве различных машин, механизмов и оборудовании. Двигатели постоянного тока хорошо известны техникам и инженерам во всем мире и по ним накоплено довольно много информации. Тиристорные регуляторы являются менее сложными, чем преобразователи частоты, а также более ремонтопригодными. Очень часто, при усовершенствовании систем управления, замена устаревших приводов постоянного тока новыми современными приводами постоянного же тока, является экономически более выгодной.

    голоса
    Рейтинг статьи
    Читать еще:  Регулировка пусковой системы карбюратора к 151
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector