Електродвигун 1 фаза робота асинхронного двигуна
Загалом кажучи, двигун - це пристрій перетворення електричної енергії, включаючи обертовий двигун і нерухомий двигун. Обертовий двигун — пристрій перетворення енергії, що реалізує взаємне перетворення електричної енергії та механічної енергії за принципом електромагнітної індукції; Статичний двигун — це електромагнітний пристрій, який реалізує зміну напруги відповідно до закону електромагнітної індукції та принципу балансу магнітного потенціалу, також відомий як трансформатор. У цій статті ми в основному обговорюємо обертовий двигун. Існує багато видів обертових двигунів, які широко використовуються в сучасній промисловості. Можна сказати, що при застосуванні електроенергії буде обертовий двигун. У порівнянні з двигуном внутрішнього згоряння і паровим двигуном, ефективність роботи обертового двигуна набагато вище; Крім того, передача електричної енергії є більш зручною та дешевшою, ніж інші джерела енергії. Крім того, електрична енергія також має характеристики чистої, безпечної та легкого керування. Тому застосування обертового двигуна стає все більш широким в реальному житті та інженерній практиці. Різні двигуни мають різне застосування. Завдяки безперервному розвитку технології виробництва двигунів і поглибленню досліджень принципу роботи двигунів все ще існує багато нових двигунів, таких як безщітковий двигун постійного струму без щіток, розроблений компанією ead у США, малопотужний гібридний кроковий двигун. двигун, розроблений серво компанією в Японії, і великий крутний двигун з низькою швидкістю, розроблений Китаєм для промислових верстатів і електричних велосипедів. У цій статті в основному розглядаються типи та застосування деяких двигунів.
1. Сучасний стан автомобільної промисловості
На даний момент загальна встановлена потужність двигунів у Китаї досягла понад 400 мільйонів кВт, а річне споживання електроенергії досягло 120 мільярдів кВт/год, що становить 60% загального споживання електроенергії в країні та 80% споживання електроенергії в промисловості. Серед них загальна встановлена потужність вентиляторів, водяних насосів і компресорів перевищила 200 млн кВт, а річне споживання електроенергії досягло 800 млрд кВт·год, що становить близько 40% загального споживання електроенергії країни. Таким чином, вимоги до енергозберігаючих двигунів великі, і ефект енергозбереження може бути найкраще відображений. Нова конструкція двигуна, нові технології та нові матеріали використовуються для підвищення ефективності виходу за рахунок зменшення втрат електромагнітної, теплової та механічної енергії. ККД високоефективного та енергозберігаючого двигуна приблизно на 3-5% вище, ніж у традиційного двигуна. Зараз частка двигуна, що досягає 2 рівня індексу енергоефективності, становить менше 10%, тому простір його розвитку є широким. З розвитком і застосуванням технологій силової електроніки, комп’ютерних технологій, технологій мікроелектроніки та теорії управління сфера застосування малих і середніх двигунів стає все більш і більш широкою.
2. Структура автомобільної промисловості
Як важливий пристрій для електромеханічного перетворення енергії, двигун є основним компонентом електричної передачі. Він має широкий спектр застосування, велику різноманітність продукції та складні технічні характеристики. Характеристики його продукції визначають, що промислова концентрація невисока, задіяно багато виробничих підприємств і підгалузей, і немає очевидних періодичних, регіональних та сезонних характеристик. В даний час налічується понад 2000 вітчизняних диференціальних і малих і середніх виробників двигунів і допоміжних виробників, що стало незамінним базовим продуктом в модернізації народного господарства та національної оборони. У вітчизняному диференціалів та малому та середньому моторобудуванні багато виробників. Ринкова конкуренція в основному відбивається на технічному наповненні, ціні та масштабах виробництва продукції. Через недосконалість ринкового механізму цінова конкуренція в галузі є більш інтенсивною, що негативно вплинуло на благополучний розвиток галузі. Із запровадженням маркування енергоефективності двигунів, проявом ролі виживання на ринку найсильніших та подальшим посиленням бар’єрів для входу в галузь вплив цінової конкуренції буде поступово слабшати.
Електродвигун 1 фаза робота асинхронного двигуна
3. Прогноз перспектив автомобільної промисловості
На даний момент на частку китайського електричного обладнання припадає близько 21.5% світового ринку електричних машин, який буде зростати з відновленням міжнародного економічного середовища. Внутрішній ринок у найближчій п’ятирічці буде рости швидше, ніж європейський, американський та інші країни, особливо ринок високоефективних двигунів. Майбутня тенденція розвитку двигунів після 2015 року: попит на двигуни зміниться на стандартні двигуни IE2, а частка ринку надвисокоефективних двигунів IE4 не є високою. Прогнозується, що частка ринку надвисокоефективних двигунів типу IE4 складе 5% у 2015 році. Відновлення глобального економічного середовища в 2014 році почало формуватися і посилиться в 2015 році. З цим вітром економічного відновлення , наприклад, збільшення інвестицій у виробничі та будівельні галузі, такі як суднобудування та суднобудування та національну інфраструктуру, інвестиції у військову промисловість та відновлення виробництва різних виробників електроприладів, попит на двигуни складе 7% - 10% вище, ніж у 2013 році. Щоб наздогнати «високошвидкісну залізницю», яку підтримує національна політика, підприємства збільшать інвестиції у використання та просування високоефективних двигунів. Порівняно з 2013 роком очікується, що показник просування високоефективних двигунів, які виконали план енергоефективності, складе понад 95%, а також буде певний прорив у трансформації системи енергозбереження двигуна. Використання двигунів у непромислових сферах завжди було рушійною силою автомобільної промисловості. Основним покупцем непромислових двигунів є автомобільна промисловість. Легкі транспортні засоби мають в середньому понад 30 двигунів на один транспортний засіб. Попит на двигуни в побутовій техніці та побутових (опалення, вентиляція та кондиціонування) виробах, наприклад, понад 450 мільйонів холодильників і пральних машин використовують двигуни щороку; Дисковод і вентилятор на кожному комп’ютері будуть використовувати 3-6 невеликих двигунів. Очікується, що в порівнянні зі зростанням виробництва побутової техніки, система опалення, вентиляції і кондиціонування в житлових приміщеннях буде стимулювати швидший ріст двигунів. Відновлення економіки — це загальне середовище, політика — рушійна сила, а ринок — рушійна сила. У 2015 році осягнення промислового напрямку та поєднання індикаторів політики стане новою ситуацією для ринку автомобільної промисловості.
4. Класифікація та застосування двигуна
Як ми всі знаємо, двигун є важливою частиною трансмісії та системи керування. З розвитком сучасної науки і техніки фокус двигуна в практичному застосуванні почав зміщуватися від простої трансмісії до складного управління; Спеціально для точного контролю швидкості двигуна, положення та крутного моменту. Однак двигуни мають різні конструкції та режими руху відповідно до різних застосувань. На перший погляд здається, що вибір дуже складний. Тому для людей основна класифікація проводиться за призначенням обертових двигунів. Далі ми поступово представимо найбільш представницькі, широко використовувані та базові двигуни - двигун керування, силовий двигун і сигнальний двигун.
Електродвигун 1 фаза робота асинхронного двигуна
5. Сигнальний двигун
5.1 сигнальний двигун положення
На даний момент найбільш репрезентативними двигунами сигналу положення є резольвер, індуктосин і синхронізатор.
Вступ: резольвер / трансформатор - це електромагнітний датчик, також відомий як синхронний резольвер. Це невеликий двигун змінного струму, який використовується для вимірювання кута. Використовується для вимірювання кутового переміщення та кутової швидкості обертового валу об’єкта, що обертається. Він складається зі статора і ротора. Як первинна сторона трансформатора, обмотка статора отримує напругу збудження, а частота збудження зазвичай становить 400, 3000 і 5000 Гц. Як вторинна сторона трансформатора, обмотка ротора отримує індуковану напругу за допомогою електромагнітного зв'язку.
Статус застосування: резольвер - це своєрідний пристрій для визначення кута, положення та швидкості, який підходить для всіх випадків резольвера резольвера, де використовується поворотний кодер, особливо у випадках, коли поворотний кодер не може працювати нормально, наприклад, висока температура, сильний холод, вологість, висока швидкість і висока вібрація. Завдяки перерахованим вище характеристикам, резольвер може повністю замінити фотоелектричний кодер і широко використовується в системах визначення кута і положення в системах сервоконтролю, роботах, механічних інструментах, автомобілях, електроенергетиці, металургії, текстилі, поліграфії, аерокосмічній промисловості, кораблях, зброя, електроніка, металургія, шахти, нафтові родовища, водне господарство, хімічна промисловість, легка промисловість, будівництво та інші галузі. Його також можна використовувати для перетворення координат, тріангуляції та передачі даних кута. Він також може використовуватися в пристрої кутового цифрового перетворення як двофазний фазовращатель.
5.2 Індуктосин
Вступ: датчик переміщення, який перетворює сигнал кутового або лінійного зміщення в змінну напругу, також відомий як планарний резольвер. Він має два типи: дисковий і лінійний. У високоточній цифровій системі відображення або системі NC із замкненим контуром дисковий індуктосин використовується для виявлення сигналу кутового зміщення, а лінійний індуктосин використовується для виявлення лінійного зміщення. Inductosyn широко використовується у високоточних сервоприводах, радіолокаційних антенах, позиціонуванні та відстеженні артилерійських і радіотелескопів, прецизійних верстатах з ЧПУ та високоточній системі визначення положення.
Статус застосування: індуктосин широко використовується в статичних і динамічних вимірюваннях великих переміщень, таких як ШМ, програмно-керовані верстати з ЧПУ, високоточні важкі верстати та вимірювальні пристрої обробних центрів.
Inductosyn використовує принцип електромагнітного зв'язку для реалізації виявлення зміщення, який має очевидні переваги: висока надійність, сильна здатність проти перешкод, низькі вимоги до робочого середовища, може працювати нормально без постійного контролю температури та поганого середовища, і підходить для суворих умов промислового майданчика; Датчик решітки реалізує детектування зміщення на основі фотоелектричного механізму. Він має високу роздільну здатність, точні вимірювання та зручне встановлення та використання. Датчик із закритою ґраткою ширше використовується для вимірювання довжини, ніж індуктосин, через його сильну пристосованість до робочого середовища, покращення співвідношення ціни та якості датчика решітки та зниження технічної складності.
Електродвигун 1 фаза робота асинхронного двигуна
5.3. Синхрон
Вступ: синхронізатор - це асинхронний мікродвигун, який змінює кут на напругу змінного струму або з змінної напруги на кут за допомогою характеристик кроку самонастроювання. Він використовується як датчик переміщення для вимірювання кута в сервосистемі. Синхронізатор також може використовуватися для передачі, перетворення, прийому та індикації кутових сигналів на великі відстані. Два або більше двигунів можуть автоматично підтримувати однакову зміну кута або синхронне обертання двох або більше обертових валів, які не з'єднані один з одним механічно через з'єднання ланцюгів. Така продуктивність двигуна називається самонастроювающейся характеристикою. У сервосистемі синхронізатор, який використовується стороною, яка генерує сигнал, називається передавач, а синхронізатор, який використовується стороною, яка отримує сигнал, називається приймачем. Synchro широко використовується в системах синхронної індикації положення та азимуту, таких як металургія та навігація, і сервосистемах, таких як артилерія та радар.
Статус застосування: синхронізатор також може використовуватися для здійснення передачі на великі відстані, перетворення, прийому та індикації кутового сигналу. Два або більше двигунів можуть автоматично підтримувати однакову зміну кута або синхронне обертання двох або більше обертових валів, які не з'єднані один з одним механічно через з'єднання ланцюгів. Така продуктивність двигуна називається самонастроювающейся характеристикою. У сервосистемі синхронізатор, який використовується стороною, яка генерує сигнал, називається передавач, а синхронізатор, який використовується стороною, яка отримує сигнал, називається приймачем. Synchro широко використовується в системах синхронної індикації положення та азимуту, таких як металургія та навігація, і сервосистемах, таких як артилерія та радар.
Сигнальний двигун 5.4 швидкості
Найбільш репрезентативним двигуном з сигналом швидкості є тахогенератор, який по суті є електромеханічним магнітним елементом, який перетворює швидкість в електричний сигнал, а його вихідна напруга прямо пропорційна швидкості. За принципом роботи він відноситься до категорії «генератор». Тахогенератор в основному використовується як амортизуючий елемент, диференціальний елемент, інтегральний елемент і елемент тахометра в системі керування. Тому я не буду тут занадто детально розповідати.
Електродвигун 1 фаза робота асинхронного двигуна
6. Силовий двигун
6.1 Двигун постійного струму
Вступ: Двигун постійного струму є найпершим двигуном. Наприкінці 19 століття його можна умовно поділити на дві категорії: з комутатором і без комутатора. Двигун постійного струму має кращі характеристики керування. Двигун постійного струму поступається двигуну змінного струму за структурою, ціною та обслуговуванням. Однак через проблему регулювання швидкості двигуна змінного струму не було добре вирішено, а двигун постійного струму має переваги: хороші характеристики регулювання швидкості, легкий запуск та запуск навантаження, двигун постійного струму все ще широко використовується, особливо після появи тиристорів. Джерело живлення постійного струму.
Статус застосування: у житті існує незліченна кількість застосувань електричних виробів. Вентилятор, бритва і т. д. Двигуни постійного струму використовуються в автоматичних дверях, автоматичних замках і автоматичних шторах в готелях. Двигуни постійного струму широко використовуються в літаках, танках, радарах та іншій зброї та техніці. Двигун постійного струму також широко використовується в локомотивній тягі, наприклад, тяговий двигун постійного струму для залізничних локомотивів, тяговий двигун постійного струму для локомотива метро, допоміжний двигун постійного струму локомотива, тяговий двигун постійного струму для шахтного локомотива, морський двигун постійного струму тощо. На малюнку вище показано двигун постійного струму серії Z4.
6.2 Двигун змінного струму
Вступ: асинхронний двигун є двигуном змінного струму, який реалізує перетворення енергії на основі електромагнітного моменту, що створюється внаслідок взаємодії між обертовим магнітним полем повітряного зазору та індукованим струмом обмотки ротора. Асинхронні двигуни, як правило, є серійними продуктами з широким спектром специфікацій. Вони найбільш широко використовуються у всіх двигунах і мають найбільший попит; В даний час близько 90% техніки в електроприводі використовує асинхронний двигун змінного струму, тому його споживана потужність становить більше половини загальної потужності навантаження.
Асинхронний двигун має переваги простої конструкції, зручного виготовлення, використання та обслуговування, надійної роботи, низької якості та низької вартості. Крім того, асинхронний двигун має високу ефективність роботи та хороші робочі характеристики. Він працює з постійною швидкістю від холостого до повного навантаження, що відповідає вимогам трансмісії більшості промислових та сільськогосподарських виробничих машин. Асинхронні двигуни в основному використовуються для приводу більшості промислових та сільськогосподарських виробничих машин, таких як верстати, водяні насоси, повітродувки, компресори, підйомне обладнання, гірничодобувне обладнання, обладнання легкої промисловості, обладнання для переробки сільськогосподарських та побічних продуктів, а також побутові та медичні прилади. пристроїв.
Статус застосування: однофазний асинхронний двигун і трифазний асинхронний двигун частіше зустрічаються в асинхронному двигуні. Трифазний асинхронний двигун є основним корпусом асинхронного двигуна. Трифазний асинхронний двигун може використовуватися для приводу всіх видів загальних машин, таких як компресор, водяний насос, дробарка, різальний верстат, транспортне обладнання та інше механічне обладнання, яке широко використовується в шахтах. Механіка. Використовується як двигун на різних промислових та гірничодобувних підприємствах, таких як металургія, нафтова, хімічна промисловість та електростанції. Для двигунів, що використовуються для приводу повітродувок, вугільних млинів, прокатних станів і підйомників, при замовленні необхідно надати відповідні технічні дані, а також підписати технічний договір як основу спеціальної конструкції двигунів для забезпечення надійної роботи двигунів. Однофазний асинхронний двигуни зазвичай використовуються там, де трифазне живлення незручно. Більшість із них — мікро- та малої потужності двигуни, які широко використовуються в побутовій техніці, наприклад, електровентиляторах, холодильниках, кондиціонерах, пилососах тощо.
