มอเตอร์ความเร็วสูง. คุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง มอเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียว: อุปกรณ์และหลักการทำงาน

การใช้งาน: ไดรฟ์ไฟฟ้า เพื่อวัตถุประสงค์ต่างๆ. สาระสำคัญของการประดิษฐ์: โรเตอร์ทำขึ้นในรูปแบบของหน่วยที่ประกอบไว้ล่วงหน้าและสมดุลประกอบด้วยแม่เหล็กถาวรซึ่งส่วนกลางของปลายซึ่งเชื่อมต่อกันโดยใช้แผ่นที่มีบุชชิ่ง ผลกระทบ: การออกแบบที่เรียบง่ายและการลดน้ำหนัก 2 ป่วย

การประดิษฐ์นี้เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมไฟฟ้า โดยเฉพาะการขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า มอเตอร์ไฟฟ้าสามเฟสแบบอะซิงโครนัสไร้แปรงถ่านพร้อมโรเตอร์กรงกระรอกเป็นที่รู้จักอย่างกว้างขวางและพบได้บ่อยที่สุด มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสตื่นเต้นโดยกระแสสลับซึ่งตามกฎแล้วจะถูกส่งไปยังมอเตอร์ไฟฟ้าจากเครือข่ายกระแสสลับที่มีความถี่อุตสาหกรรม 50 Hz มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่รู้จักกันซึ่งมีสเตเตอร์ที่มีขดลวด โรเตอร์ที่มีขดลวดลัดวงจร สร้างขึ้นในรูปแบบของกรงกระรอก และเพลาพร้อมตลับลูกปืน (ดู ed. St. USSR N 1053229 คลาส H 02 K 17/00 , 1983). ในการควบคุมความเร็วของการหมุนของมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสด้วยเฟสโรเตอร์ คุณสามารถใช้อุปกรณ์ที่มีตัวแปลงความถี่แบบคู่โดยตรงในวงจรโรเตอร์ได้ อุปกรณ์เหล่านี้มีขนาดและน้ำหนักที่สำคัญ อะนาล็อกที่ใกล้เคียงที่สุดของการประดิษฐ์นี้คือมอเตอร์ไฟฟ้าที่มีโรเตอร์หมุนรอบแกนและสเตเตอร์ติดตั้งร่วมกับโรเตอร์ ขั้วสองขั้วหลายขั้วถูกวางไว้ตามเส้นรอบวงของโรเตอร์และสเตเตอร์ เสาของโรเตอร์ตั้งอยู่ด้านในและสเตเตอร์ - นอกวงกลมมีศูนย์กลางกับแกนของโรเตอร์และอยู่ในระนาบตั้งฉากกับแกนนี้ บล็อกที่เชื่อมต่อกับกลุ่มขั้วใดกลุ่มหนึ่งจะควบคุมแหล่งจ่ายไฟเพื่อเลือกขั้วแม่เหล็กและสร้างสนามแม่เหล็กที่หมุนได้ เสาแต่ละอันของโรเตอร์มีแกนแม่เหล็กของหน้าตัดรูปตัว E และระนาบของส่วนตัดขวางนั้นตั้งฉากกับระนาบของวงกลมที่วางเสาไว้ ส่วนเปิดแกนกลางหันไปทางวงกลมนี้และมีส่วนที่ยื่นออกมาตรงกลางหนึ่งอันและส่วนที่ยื่นออกมาด้านนอกสองอัน ที่แต่ละขั้วของโรเตอร์ อย่างน้อยหนึ่งขดลวดพันรอบบอสกลาง เชื่อมต่อกับกล่องควบคุมเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน มอเตอร์ไฟฟ้านี้ไม่อนุญาตให้ใช้ความเร็วสูงและผลิตได้ยาก เนื่องจากยากต่อการปรับสมดุลและการทำงาน อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หน่วยควบคุมเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กหมุน วัตถุประสงค์ของการประดิษฐ์คือการสร้าง เครื่องยนต์ความเร็วสูงด้วยการหมุนรอบสูงถึง 50,000 ต่อนาที โดยมี การออกแบบที่เรียบง่ายและน้ำหนักเบา ที่ระบุ ผลทางเทคนิคทำได้โดยความจริงที่ว่าโรเตอร์ทำขึ้นในรูปแบบของหน่วยที่ติดตั้งไว้ล่วงหน้าและสมดุลรวมถึงบูชและแม่เหล็กถาวรอย่างน้อยสองตัวที่เว้นระยะห่างเท่า ๆ กันในส่วนตัดขวาง ส่วนกลางของปลายซึ่งเชื่อมต่อกันด้วยวิธีการ แผ่นหลังถูกกดลงบนเพลาส่งกำลังในขณะที่แม่เหล็กที่อยู่ติดกันจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กแบบตรงกันข้ามและขนาดตามยาวของพวกมันมากกว่ารัศมีด้านในของสเตเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำในรูปของไดโอดบริดจ์ , ตัวกรองและตัวแปลงไทริสเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรม รูปที่ 1 แผนผังแสดงส่วนตามยาวของมอเตอร์ความเร็วสูง รูปที่ 2 เป็นภาพตัดขวาง A-A ใน รูปที่ 1 มอเตอร์ไฟฟ้าความเร็วสูงประกอบด้วย: สเตเตอร์ 1 ที่มีขดลวด 2, โรเตอร์ 3 ที่ติดตั้งในแบริ่งรองรับ 4, เพลาส่งกำลัง 5 พร้อมบูช 6 ที่กดอยู่, เชื่อมต่อด้วยแผ่น 7 ไปยังส่วนกลางของ ปลายแม่เหล็กถาวร 8 ที่มีช่องว่างสัมพันธ์กับสเตเตอร์ 1 นอกจากนี้แม่เหล็กที่อยู่ติดกันจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กแบบตรงกันข้ามและขนาดตามยาวของพวกมันมากกว่ารัศมีด้านในของสเตเตอร์ และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับสร้างสนามแม่เหล็กหมุนได้ (ไม่ใช่ ที่แสดง) ทำในรูปของไดโอดบริดจ์ (ประเภท D-245 หรือ D-246) ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ตัวกรอง (ประเภท RC ) และตัวแปลงไทริสเตอร์ ช่องว่างระหว่างสเตเตอร์ 1 และโรเตอร์ 3 อยู่ที่ประมาณ 2 มม. ช่องว่างที่เพิ่มขึ้นนำไปสู่การสูญเสียพลังงาน ขอแนะนำให้ใช้แม่เหล็กที่ทำจากเซรามิก 8 ซึ่งช่วยป้องกันฝุ่นและยืดอายุการใช้งาน แม่เหล็ก 8 สามารถทำเป็นแถบที่โค้งงอตามเครื่องกำเนิดทรงกระบอก (ดังแสดงในรูปที่ 2) และส่วนตัดขวางสามารถเป็นทรงกลมหรือสี่เหลี่ยม เพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ความเร็ว 50,000 ต่อนาที โรเตอร์ 3 จะถูกติดตั้งไว้ล่วงหน้าและปรับสมดุลโดยการเจาะองค์ประกอบหรือติดตั้งตุ้มน้ำหนักสมดุล (ไม่แสดง) ซึ่งหลีกเลี่ยงการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงานและการทำลายแบริ่งรองรับ 4 และยังรับประกันความคงตัวของช่องว่างระหว่างสเตเตอร์ 1 และโรเตอร์ 3 มอเตอร์ไฟฟ้าความเร็วสูงที่เสนอทำงานดังนี้ กระแสในขดลวด 2 ของสเตเตอร์ 1 นั้นจ่ายจากเครือข่าย AC ผ่านไดโอดบริดจ์ ตัวกรอง และตัวแปลงไทริสเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม ซึ่งทำให้คุณสามารถสร้างสนามแม่เหล็กหมุนและควบคุม ความเร็วเชิงมุม(การหมุน) ของโรเตอร์ 3 ของมอเตอร์ไฟฟ้าเนื่องจากการทำงานร่วมกันของสนามแม่เหล็กของสเตเตอร์ 1 และแม่เหล็ก 8 ของโรเตอร์ 3 ในขณะที่แม่เหล็ก 8 ที่อยู่ติดกันนั้นจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กในโรเตอร์ 3 อย่างตรงกันข้าม

เรียกร้อง

มอเตอร์ไฟฟ้าความเร็วสูงที่มีโรเตอร์หมุนรอบแกนและสเตเตอร์ติดตั้งร่วมกับโรเตอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับสร้างสนามแม่เหล็กหมุนที่เชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายกระแสไฟ และเพลาส่งกำลังที่ติดตั้งอยู่ในส่วนรองรับแบริ่งของ ตัวเรือนสเตเตอร์ มีลักษณะเฉพาะตรงที่โรเตอร์ทำในรูปแบบของยูนิตที่ติดตั้งและสมดุล รวมทั้งบูชและแม่เหล็กถาวรอย่างน้อยสองตัวที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันในส่วนตัดขวาง ส่วนกลางของปลายซึ่งเชื่อมต่อกันโดยใช้เพลต ที่บูชชิ่ง อันหลังจะถูกกดลงบนเพลาส่งกำลัง ในขณะที่แม่เหล็กที่อยู่ติดกันนั้นจะถูกทำให้เป็นแม่เหล็กแบบตรงกันข้าม และขนาดตามยาวของพวกมันนั้นมากกว่าสเตเตอร์รัศมีด้านใน และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทำในรูปแบบของสะพานไดโอด ตัวกรอง และตัวแปลงไทริสเตอร์เชื่อมต่อแบบอนุกรม

ในชีวิตประจำวัน สาธารณูปโภคในการผลิตใดๆ มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นส่วนสำคัญ: ปั๊ม เครื่องปรับอากาศ พัดลม ฯลฯ ดังนั้นจึงเป็นสิ่งสำคัญที่ต้องทราบประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้าที่พบบ่อยที่สุด

มอเตอร์ไฟฟ้าเป็นเครื่องจักรที่แปลงพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกล ทำให้เกิดความร้อนซึ่งเป็นผลข้างเคียง

วิดีโอ: การจำแนกประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้าทั้งหมดสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่:

• มอเตอร์กระแสตรง
• มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ

มอเตอร์ไฟฟ้าที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสสลับเรียกว่ามอเตอร์กระแสสลับซึ่งมีอยู่ 2 แบบคือ

• ซิงโครนัส- สิ่งเหล่านี้คือสิ่งที่โรเตอร์และสนามแม่เหล็กของแรงดันไฟจ่ายหมุนพร้อมกัน
• อะซิงโครนัส. พวกเขาแตกต่างกันในความถี่ของการหมุนของโรเตอร์จากความถี่ที่สร้างโดยแรงดันไฟฟ้าของสนามแม่เหล็ก เป็นแบบหลายเฟส รวมทั้งแบบหนึ่ง สอง และสามเฟส
• สเต็ปเปอร์มอเตอร์มีความโดดเด่นด้วยความจริงที่ว่าพวกเขามีตำแหน่งโรเตอร์จำนวนจำกัด ตำแหน่งคงที่ของโรเตอร์เกิดขึ้นเนื่องจากการจ่ายพลังงานให้กับขดลวดบางตัว โดยการถอดแรงดันไฟฟ้าออกจากขดลวดอันหนึ่งและโอนไปยังอีกอันหนึ่ง การเปลี่ยนผ่านไปยังตำแหน่งอื่น

มอเตอร์กระแสตรงคือมอเตอร์ที่ขับเคลื่อนโดย กระแสตรง. พวกมันขึ้นอยู่กับว่าพวกเขามีชุดสะสมแปรงหรือไม่ แบ่งออกเป็น:

นักสะสมยังมีหลายประเภทขึ้นอยู่กับประเภทของการกระตุ้น:

• ตื่นเต้นด้วยแม่เหล็กถาวร
• ด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานของการเชื่อมต่อและขดลวดกระดอง
• จาก การเชื่อมต่อแบบอนุกรมสมอและขดลวด
• ด้วยการเชื่อมต่อแบบผสมผสาน

ภาพตัดขวางของมอเตอร์กระแสตรง นักสะสมด้วยแปรง - ขวา

มอเตอร์ไฟฟ้าชนิดใดที่รวมอยู่ในกลุ่ม "มอเตอร์กระแสตรง"

ดังที่ได้กล่าวไปแล้ว มอเตอร์กระแสตรงประกอบขึ้นเป็นกลุ่มที่ประกอบด้วยมอเตอร์สะสมและมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน ซึ่งผลิตขึ้นในรูปแบบของระบบปิด ซึ่งรวมถึงเซ็นเซอร์ตำแหน่งโรเตอร์ ระบบควบคุม และตัวแปลงสารกึ่งตัวนำกำลัง หลักการทำงาน มอเตอร์ไร้แปรงถ่านคล้ายกับหลักการทำงานของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส ติดตั้งในเครื่องใช้ในครัวเรือนเช่นพัดลม

มอเตอร์สะสมคืออะไร

ความยาวของมอเตอร์กระแสตรงขึ้นอยู่กับระดับ ตัวอย่างเช่น หากเรากำลังพูดถึงเครื่องยนต์คลาส 400 ความยาวของเครื่องยนต์จะเท่ากับ 40 มม. ความแตกต่างระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าตัวสะสมและมอเตอร์แบบไม่มีแปรงคือความง่ายในการผลิตและการใช้งาน ดังนั้น ต้นทุนจึงจะถูกลง คุณลักษณะของพวกเขาคือการมีชุดสะสมแปรงด้วยความช่วยเหลือของวงจรโรเตอร์ที่เชื่อมต่อกับวงจรที่อยู่ในส่วนที่อยู่กับที่ของมอเตอร์ ประกอบด้วยหน้าสัมผัสที่อยู่บนโรเตอร์ - ตัวสะสมและแปรงที่ถูกกดทับซึ่งอยู่นอกโรเตอร์

โรเตอร์

มอเตอร์ไฟฟ้าเหล่านี้ใช้ในของเล่นที่ควบคุมด้วยคลื่นวิทยุ: โดยการใช้แรงดันไฟฟ้ากับหน้าสัมผัสของเครื่องยนต์ดังกล่าวจากแหล่งไฟฟ้ากระแสตรง (แบตเตอรี่เดียวกัน) เพลาจะเคลื่อนที่ และเพื่อเปลี่ยนทิศทางการหมุนก็เพียงพอที่จะเปลี่ยนขั้วของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้ น้ำหนักเบาและขนาด ราคาถูกและความสามารถในการฟื้นฟูกลไกการเก็บแปรงทำให้มอเตอร์เหล่านี้มีการใช้งานมากที่สุดใน แบบจำลองงบประมาณแม้ว่าจะมีความน่าเชื่อถือต่ำกว่าแบบไม่มีแปรงอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากไม่ได้แยกประกายไฟเช่น ความร้อนที่มากเกินไปของหน้าสัมผัสที่เคลื่อนที่และ สึกหรอเร็วเมื่อสัมผัสกับฝุ่น สิ่งสกปรก หรือความชื้น

ตามกฎแล้ว การทำเครื่องหมายที่ระบุจำนวนรอบการหมุนจะถูกนำไปใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้าของตัวเก็บรวบรวม: ยิ่งมีขนาดเล็กลงเท่าใด ความเร็วในการหมุนของเพลาก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น โดยวิธีการที่ปรับได้อย่างราบรื่นมาก แต่ยังมีเครื่องยนต์ความเร็วสูงประเภทนี้ไม่ด้อยกว่าเครื่องยนต์ไร้แปรงถ่าน

ข้อดีและข้อเสียของมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน

ต่างจากที่อธิบายไว้สำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าเหล่านี้ ชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ได้คือสเตเตอร์ด้วย แม่เหล็กถาวร(ตัวเรือน) และโรเตอร์ที่มีขดลวดสามเฟสอยู่กับที่

ข้อเสียของมอเตอร์กระแสตรงเหล่านี้ ได้แก่ การปรับความเร็วของเพลาให้ราบเรียบน้อยลง แต่สามารถเพิ่มความเร็วสูงสุดได้ในเสี้ยววินาที

มอเตอร์ไร้แปรงถ่านติดตั้งอยู่ในตัวเรือนแบบปิด ดังนั้นจึงมีความน่าเชื่อถือมากขึ้นภายใต้สภาวะการทำงานที่ไม่เอื้ออำนวย เช่น เขาไม่กลัวฝุ่นและความชื้น นอกจากนี้ ความน่าเชื่อถือยังเพิ่มขึ้นเนื่องจากไม่มีแปรง เช่นเดียวกับความเร็วที่เพลาหมุน ในขณะเดียวกัน การออกแบบมอเตอร์ก็ซับซ้อนกว่า ดังนั้นจึงไม่มีราคาที่ถูกกว่า ค่าใช้จ่ายเมื่อเปรียบเทียบกับตัวสะสมนั้นสูงเป็นสองเท่า

ดังนั้นมอเตอร์สะสมที่ทำงานด้วยไฟฟ้ากระแสสลับและกระแสตรงจึงใช้งานได้หลากหลาย เชื่อถือได้ แต่มีราคาแพงกว่า ทั้งเบาและเล็กกว่ามอเตอร์ AC ที่มีกำลังเท่ากัน

เนื่องจากมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้พลังงาน 50 Hz (แหล่งจ่ายไฟหลักในเชิงพาณิชย์) ไม่อนุญาตให้ใช้ความถี่สูง (สูงกว่า 3000 รอบต่อนาที) จึงต้องใช้มอเตอร์ตัวรวบรวมหากจำเป็น

ในขณะเดียวกันทรัพยากรของมันต่ำกว่าของ มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสกระแสสลับซึ่งขึ้นอยู่กับสภาพของตลับลูกปืนและฉนวนของขดลวด

มอเตอร์ซิงโครนัสทำงานอย่างไร

เครื่องซิงโครนัสมักใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า มันทำงานพร้อมกันกับความถี่ไฟหลักดังนั้นจึงมีเซ็นเซอร์ตำแหน่งอินเวอร์เตอร์และโรเตอร์มันเป็นอะนาล็อกอิเล็กทรอนิกส์ มอเตอร์ไฟฟ้าสะสมกระแสตรง.

โครงสร้างของมอเตอร์ซิงโครนัส

คุณสมบัติ

เครื่องยนต์เหล่านี้ไม่ใช่กลไกสตาร์ทตัวเอง แต่ต้องการอิทธิพลจากภายนอกเพื่อเร่งความเร็ว พวกเขาพบการใช้งานในคอมเพรสเซอร์ ปั๊ม เครื่องรีด และอุปกรณ์ที่คล้ายกัน ซึ่งมีความเร็วในการทำงานไม่เกินห้าร้อยรอบต่อนาที แต่จำเป็นต้องเพิ่มกำลัง มีขนาดค่อนข้างใหญ่มีน้ำหนัก "ดี" และราคาสูง

มีหลายวิธีในการสตาร์ทมอเตอร์ซิงโครนัส:

• โดยใช้แหล่งกระแสภายนอก
• การเริ่มต้นเป็นแบบอะซิงโครนัส

ในกรณีแรกด้วยความช่วยเหลือของมอเตอร์เสริมซึ่งสามารถเป็นมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสตรงหรือมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส ในขั้นต้น กระแสไฟตรงจะไม่จ่ายให้กับมอเตอร์ มันเริ่มหมุนเข้าใกล้ความเร็วซิงโครนัส ณ จุดนี้ใช้กระแสตรง หลังจากปิดสนามแม่เหล็ก การเชื่อมต่อกับมอเตอร์เสริมจะขาด

ในตัวเลือกที่สอง จำเป็นต้องติดตั้งขดลวดลัดวงจรเพิ่มเติมในชิ้นส่วนขั้วของโรเตอร์ ซึ่งข้ามซึ่งสนามแม่เหล็กหมุนเหนี่ยวนำให้เกิดกระแสในนั้น พวกเขาโต้ตอบกับสนามสเตเตอร์หมุนโรเตอร์ จนกว่าจะถึงความเร็วซิงโครนัส จากจุดนี้ไป แรงบิดและ EMF จะลดลง สนามแม่เหล็กจะปิดลง ทำให้แรงบิดเป็นโมฆะ

มอเตอร์ไฟฟ้าเหล่านี้มีความไวน้อยกว่ามอเตอร์แบบอะซิงโครนัสต่อความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า มีความจุเกินพิกัดสูง โดยรักษาความเร็วไว้ไม่เปลี่ยนแปลงภายใต้ภาระใดๆ บนเพลา

มอเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียว: อุปกรณ์และหลักการทำงาน

หลังจากสตาร์ทโดยใช้ขดลวดสเตเตอร์ (เฟส) เพียงอันเดียวและไม่จำเป็นต้องใช้ตัวแปลงส่วนตัว มอเตอร์ไฟฟ้าที่ทำงานจากไฟเมนกระแสสลับแบบเฟสเดียวจะเป็นแบบอะซิงโครนัสหรือแบบเฟสเดียว

มอเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียวมีส่วนหมุน - โรเตอร์และส่วนที่อยู่กับที่ - สเตเตอร์ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กที่จำเป็นสำหรับการหมุนของโรเตอร์

จากขดลวดสองเส้นที่อยู่ในแกนสเตเตอร์ซึ่งกันและกันที่มุม 90 องศาขดลวดที่ทำงานอยู่ 2/3 ของร่อง ขดลวดอีกอันซึ่งคิดเป็น 1/3 ของร่องเรียกว่าจุดเริ่มต้น (ตัวช่วย)

โรเตอร์ยังเป็นขดลวดลัดวงจร แท่งที่ทำจากอลูมิเนียมหรือทองแดงปิดที่ปลายด้วยวงแหวนและช่องว่างระหว่างพวกเขาเต็มไปด้วยโลหะผสมอลูมิเนียม โรเตอร์สามารถทำเป็นทรงกระบอกกลวงหรือไม่ใช่แม่เหล็กได้

มอเตอร์เฟสเดียวซึ่งมีกำลังตั้งแต่สิบวัตต์จนถึงหลายสิบกิโลวัตต์ ใช้ในเครื่องใช้ในครัวเรือน ติดตั้งในเครื่องจักรงานไม้ บนสายพานลำเลียง ในคอมเพรสเซอร์และปั๊ม ข้อได้เปรียบของพวกเขาคือความเป็นไปได้ที่จะใช้ในห้องที่ไม่มีเครือข่ายสามเฟส โดยการออกแบบนั้นไม่แตกต่างจากมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสมากนัก กระแสไฟสามเฟส.

เมื่อพูดถึงมอเตอร์ไฟฟ้า ไม่มีความสัมพันธ์เชิงเส้นตรงระหว่างกำลัง ความเร็ว และแรงดันไฟฟ้า พิจารณาในอุตสาหกรรมที่พวกเขาใช้และวิธีที่มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง, มอเตอร์กับ ความเร็วสูงรวมทั้งเครื่องยนต์ที่มีกำลังสูง

มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงชนิดต่างๆ

มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงเป็นแบบซิงโครนัสและ มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสด้วยแรงดันไฟฟ้า 3000, 6000, 6300, 6600 และ 10000 V โดยทั่วไป มอเตอร์ไฟฟ้าเหล่านี้ใช้ในอุตสาหกรรม: โลหะ เหมืองแร่ การสร้างเครื่องมือเครื่องจักร อุตสาหกรรมเคมี มอเตอร์ไฟฟ้าดังกล่าวใช้ในการติดตั้ง เครื่องดูดควัน โรงสี โรงสี ฉากกั้น พัดลม ฯลฯ

มอเตอร์สามเฟสได้รับการออกแบบให้ทำงานกับกระแสสลับที่ความถี่ 50 (60) Hz เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ ขดลวดสเตเตอร์ของประเภท "Monolith" หรือ "Monolith-2" ที่มีระดับความต้านทานความร้อนอย่างน้อย "B" จะถูกใช้ ร่างกายของมอเตอร์ไฟฟ้าได้รับการเสริมแรง ซึ่งจะช่วยลดระดับเสียงและการสั่นสะเทือน ปริมาณการใช้วัสดุเฉพาะและตัวชี้วัดพลังงานอยู่ใน อัตราส่วนที่เหมาะสม. มอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงยังมีความต้านทานการสึกหรอที่เพิ่มขึ้นอีกด้วย

มอเตอร์ไฟฟ้าต่อไปนี้มีไว้สำหรับไดรฟ์:

• กลไกที่ไม่ต้องการการควบคุมความเร็ว - ซีรีส์ A4, A4 12 และ 13, DAZO4, DAZO4-12, DAZO4-13, AOD, AOVM, AOM, DAV;
• กลไกที่มีเงื่อนไขการเริ่มต้นยาก - ซีรีส์ 2AOD;
• ปั๊มไฮโดรลิกแนวตั้ง - DVAN series.

มอเตอร์ไฟฟ้าความเร็วสูงและคุณสมบัติต่างๆ

มอเตอร์ความเร็วสูงต่างจากมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูงที่มีจำนวนรอบรอบ 50 รอบต่อนาทีหรือ 3000 รอบต่อนาที พวกมันมีน้ำหนัก ขนาด และแม้แต่ราคาที่น้อยกว่ารุ่นที่มีกำลังเท่ากันที่ช้ากว่า

ในการใช้เครื่องยนต์ที่มีความถี่สูงถึง 9000 รอบต่อนาที จำเป็นต้องใช้กลไกที่มีขนาดใหญ่ อัตราทดเกียร์โดยเฉพาะกลไกการส่งคลื่น มันง่าย, ความน่าเชื่อถือสูงความแม่นยำและความกะทัดรัด

พื้นที่สมัคร เครื่องยนต์ความเร็วสูงกว้างมาก ซึ่งรวมถึงมอเตอร์ไฟฟ้าสำหรับช่างแกะสลักแบบมือถือ และสำหรับสว่านเจาะกระแทก และมอเตอร์สำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์และการบิน

มอเตอร์ไฟฟ้าทรงพลัง

สามัญ มอเตอร์ไฟฟ้าสามเฟสพิกัดกำลังไฟตั้งแต่ 120 W-315 kW อย่างไรก็ตาม ตามการปฏิบัติแสดงให้เห็นว่า มอเตอร์ไฟฟ้าทรงพลังยิ่งขึ้น, ความสูงของแกนเพลายิ่งสูงขึ้น ดังนั้นจึงเป็นเรื่องปกติที่จะพิจารณาว่ามอเตอร์ไฟฟ้าที่ใหญ่กว่า 11 กิโลวัตต์มีกำลังแรง พื้นที่ใช้งานค่อนข้างกว้าง โดยเฉพาะเครนและโลหการ มอเตอร์ไฟฟ้า พลังสูงยังใช้ในหน่วยสูบน้ำ

เมื่อทำการเจียรรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็ก ๆ จะต้องใช้เวลานานมาก ความเร็วสูงการหมุนของแกนเจียร ดังนั้นเมื่อทำการเจียรรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. บนล้อที่มีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. ที่ความเร็วเพียง 30 ม. / วินาที สปินเดิลจะต้องมีความเร็วในการหมุน 200,000 รอบต่อนาที

การใช้สายพานไดรฟ์เพื่อเพิ่มความเร็วถูกจำกัดไว้ที่สูงสุด ความเร็วที่อนุญาตเข็มขัด. ความเร็วแกนหมุนที่ขับเคลื่อนด้วยสายพานมักจะไม่เกิน 10,000 รอบต่อนาที และสายพานลื่น ล้มเหลวอย่างรวดเร็ว (หลังจาก 150-300 ชั่วโมง) และสร้างการสั่นสะเทือนระหว่างการทำงาน

กังหันนิวแมติกความเร็วสูงมักไม่เหมาะเนื่องจากลักษณะทางกลที่มีความนุ่มนวลอย่างมาก

ปัญหาในการสร้างสปินเดิลความเร็วสูงมีความสำคัญเป็นพิเศษสำหรับการผลิตตลับลูกปืน ซึ่งจำเป็นต้องมีการเจียรภายในและร่องคุณภาพสูง ในเรื่องนี้ สปินเดิลไฟฟ้าที่เรียกว่าอิเล็กโทรสปินเดิลหลายรุ่นที่มีความเร็วการหมุน 12,000-50,000 รอบต่อนาที และอื่นๆ ถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเครื่องมือกลและตลับลูกปืน

อิเล็กโตรสปินเดิล (รูปที่ 1) เป็นแกนเจียรที่มีตลับลูกปืนสามตัวและมอเตอร์ความถี่สูงแบบกรงกระรอกในตัว โรเตอร์ของมอเตอร์วางอยู่ระหว่างสปอร์สองตัวที่ปลายสปินเดิลตรงข้ามกับล้อเจียร

การออกแบบที่ใช้กันทั่วไปน้อยกว่าด้วยการรองรับสองหรือสี่แบบ ในกรณีหลัง เพลามอเตอร์เชื่อมต่อกับแกนหมุนโดยใช้คลัตช์

สเตเตอร์ของมอเตอร์ของสปินเดิลไฟฟ้าประกอบขึ้นจากเหล็กแผ่นอิเล็กโทรเทคนิค มันมีขดลวดสองขั้ว โรเตอร์มอเตอร์ที่ความเร็วในการหมุนสูงถึง 30-50,000 รอบต่อนาทียังคัดเลือกมาจากเหล็กแผ่นและมาพร้อมกับขดลวดลัดวงจรแบบธรรมดา เส้นผ่านศูนย์กลางของโรเตอร์มักมีขนาดเล็กที่สุด

ที่ความเร็วมากกว่า 50,000 รอบต่อนาที เนื่องจากการสูญเสียเหล็กอย่างมีนัยสำคัญ สเตเตอร์จะมาพร้อมกับแจ็คเก็ตที่มีการระบายความร้อนด้วยน้ำไหล โรเตอร์ของเครื่องยนต์ที่ออกแบบมาให้ทำงานด้วยความเร็วดังกล่าวทำขึ้นในรูปของกระบอกสูบที่เป็นเหล็กแข็ง

สิ่งที่สำคัญเป็นพิเศษสำหรับการทำงานของสปินเดิลไฟฟ้าคือการเลือกประเภทของตลับลูกปืน ที่ความเร็วการหมุนสูงถึง -50,000 รอบต่อนาที จะใช้ตลับลูกปืนที่มีความแม่นยำสูง ตลับลูกปืนดังกล่าวต้องมีระยะห่างสูงสุดไม่เกิน 30 ไมครอน ซึ่งทำได้โดยการประกอบอย่างเหมาะสม ตลับลูกปืนถูกบรรจุไว้ล่วงหน้าด้วยสปริงที่สอบเทียบแล้ว การสอบเทียบสปริงพรีโหลดสำหรับตลับลูกปืนและการเลือกความพอดีจะต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษ

ที่ความเร็วรอบการหมุนมากกว่า 50,000 รอบต่อนาที ตลับลูกปืนธรรมดาจะทำงานได้อย่างน่าพอใจเมื่อมีการระบายความร้อนอย่างเข้มข้นด้วยน้ำมันไหลจากปั๊มพิเศษ บางครั้งน้ำมันหล่อลื่นจะถูกจ่ายให้ในสภาพที่ฉีดพ่น

อิเล็กโทรสปินเดิลความถี่สูงสำหรับ 100,000 รอบต่อนาทียังถูกสร้างขึ้นบนตลับลูกปืนแอโรไดนามิก (ตลับลูกปืนที่หล่อลื่นด้วยอากาศ)

ในการผลิตมอเตอร์ไฟฟ้าความถี่สูง การผลิตชิ้นส่วนแต่ละชิ้นที่แม่นยำมาก การปรับสมดุลไดนามิกของโรเตอร์ การประกอบที่แม่นยำ และการทำให้ช่องว่างระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์มีความสม่ำเสมออย่างเข้มงวด

ในการเชื่อมต่อกับข้างต้น การผลิตอิเล็กโตรสปินเดิลจะดำเนินการตามเงื่อนไขทางเทคนิคพิเศษ

รูปที่ 1 สปินเดิลเจียรความถี่สูง

ค่าสัมประสิทธิ์ การกระทำที่เป็นประโยชน์มอเตอร์ความถี่สูงมีขนาดค่อนข้างเล็ก นี่เป็นเพราะการสูญเสียเหล็กที่เพิ่มขึ้นและการสูญเสียความเสียดทานในตลับลูกปืน

ขนาดและน้ำหนักของมอเตอร์ความถี่สูงนั้นค่อนข้างเล็ก

ข้าว. 2. อิเล็กโทรสปินเดิลความถี่สูงสมัยใหม่

การใช้สปินเดิลไฟฟ้าแทนการขับเคลื่อนด้วยสายพานในการผลิตตลับลูกปืนจะช่วยเพิ่มผลิตภาพแรงงานเมื่อทำงานกับเครื่องเจียรภายในอย่างน้อย 15-20% ช่วยลดการเสียดสีในการเทเปอร์ การตกไข่ และผิวสำเร็จอย่างรวดเร็ว ความทนทานของแกนเจียรเพิ่มขึ้น 5-10 เท่าหรือมากกว่า

สิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการใช้แกนหมุนความเร็วสูงเมื่อเจาะรูที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 มม.

ความถี่ของกระแสที่จ่ายให้กับมอเตอร์ความถี่สูงจะถูกเลือกขึ้นอยู่กับความเร็วการหมุนที่ต้องการ n ของมอเตอร์ตามสูตร

เนื่องจาก p = 1

ดังนั้นที่ความเร็วของการหมุนของสปินเดิลไฟฟ้า 12,000 และ 120,000 รอบต่อนาที ต้องใช้ความถี่ 200 และ 2000 Hz ตามลำดับ

ก่อนหน้านี้เคยใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าความถี่สูงแบบพิเศษในการขับเคลื่อนมอเตอร์ความถี่สูง สำหรับจุดประสงค์เหล่านี้ ตัวแปลงความถี่แบบคงที่บนทรานซิสเตอร์แบบ field-effect ความเร็วสูงถูกใช้

ในรูป 3 แสดงเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำซิงโครนัสกระแสสามเฟส การผลิตในประเทศ(ประเภท GIS-1) ดังที่เห็นได้จากภาพวาด สเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังกล่าวมีร่องที่กว้างและแคบ ขดลวดกระตุ้นซึ่งขดลวดที่วางอยู่ในช่องกว้างของสเตเตอร์นั้นจะถูกป้อนด้วยกระแสตรง สนามแม่เหล็กของขดลวดเหล่านี้ปิดผ่านฟันของสเตเตอร์และส่วนที่ยื่นออกมาของโรเตอร์ ดังแสดงในรูปที่ 3 จุด.

ข้าว. 3. เครื่องกำเนิดกระแสเหนี่ยวนำความถี่สูง

เมื่อโรเตอร์หมุน สนามแม่เหล็กจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับส่วนที่ยื่นออกมาของโรเตอร์ ซึ่งจะตัดผ่านการหมุนของขดลวดกระแสสลับที่วางอยู่ในร่องแคบของสเตเตอร์ และทำให้เกิดตัวแปร e ในนั้น ดีเอส ความถี่ของอีนี้ ดีเอส ขึ้นอยู่กับความเร็วของการหมุนและจำนวนส่วนที่ยื่นออกมาของโรเตอร์ แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่เกิดจากฟลักซ์เดียวกันในขดลวดของขดลวดกระตุ้น จะได้รับการชดเชยร่วมกันเนื่องจากการเชื่อมต่อที่เคาน์เตอร์ของขดลวด

ขดลวดกระตุ้นถูกขับเคลื่อนผ่านซีลีเนียม rectifier ที่เชื่อมต่อกับไฟ AC ทั้งสเตเตอร์และโรเตอร์มีแกนแม่เหล็กที่ทำจากเหล็กแผ่น

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าของการออกแบบที่อธิบายไว้นั้นผลิตขึ้นสำหรับกำลังไฟ 1.5; 3 และ 6 kW และที่ความถี่ 400, 600, 800 และ 1200 Hz จัดอันดับความเร็วในการหมุน เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสเท่ากับ 3000 รอบต่อนาที

บ้าน » เบรค » มอเตอร์ความเร็วสูง. คุณสมบัติของมอเตอร์ไฟฟ้าแรงสูง มอเตอร์ไฟฟ้าแบบเฟสเดียว: อุปกรณ์และหลักการทำงาน