Электродвигатели переменного тока: виды, принцип действия, сферы использования
Асинхронные
Принцип работы и конструкция выделяются простотой и надежностью. Обмотки неподвижной части (статора) подключаются к источнику переменного тока. Этот ток, в свою очередь, формирует внутри устройства переменное, «вращающееся» магнитное поле.
Осталось разместить внутри статора подвижную деталь (ротор) из проводящего материала. По форме ротор напоминает «беличье колесо». В роторе окружающее магнитное поле индуцирует свой ток. В этот момент вступает в силу закон Ампера: на ротор, в котором возник ток, в магнитном поле начинает действовать электродвижущая сила. Она и ответственна за поворот ротора относительно статора. Вал ротора соединяют с механизмами, которые выполняют полезную работу.
Для регулирования скорости такой двигатель рекомендуется использовать в комплексе с преобразователем частоты.
Синхронные
Если в асинхронных двигателях ротор не подключают к электропитанию и надеются, что ток индуцируется сам магнитным полем, то в синхронных инженеры усложнили конструкцию. Здесь и на подвижную часть подается напряжение извне.
Для соединения ротора с источником тока, приходится использовать специальные графитовые щётки. Это «слабое звено» двигателя. Щётки обычно первыми выходят из строя. Несмотря на этот недостаток и более высокую стоимость, у синхронных двигателей проще контролировать и поддерживать скорость реостатами.
Однофазные и трехфазные двигатели
Преимущества электродвигателей переменного тока
Силовые агрегаты, работающие от переменного тока, привлекают ценой, компактностью, надежностью и простотой, долговечностью, экологичностью. Не удивительно, что производители бытовой техники (стиральных машин, вытяжек, холодильников и т.д.) предпочитают для оснащения домашнего оборудования именно электродвигатели переменного тока
На промышленных предприятиях с их помощью приводят в движение станки, лебедки, компрессоры, насосы, центрифуги, вентиляторы, краны, деревообрабатывающие установки. Синхронные двигатели обычно используются в крупных установках и длительных технологических процессах, в промышленной энергетике, где важны мощные приводы и надежная регуляция скорости.
Основные характеристики
В техпаспорте указаны параметры, которые помогут правильно выбрать и эксплуатировать двигатель. Частично эти данные дублируются на металлических табличках/шильдиках, прикрепленных на корпусе. В частности, указываются:
- Тип двигателя (синхронный, асинхронный).
- Количество фаз. Например, «3Ф» — трехфазный.
- Частота переменного тока (50 и 60 Гц).
- Возможности соединения «звездой» или «треугольником»; напряжение и потребляемый ток при этих типах соединений.
- Мощность.
- Скорость вращения вала. Параметр зависит от количества полюсов в статоре, частоты сети, скорости вращения магнитного поля. Для обычных асинхронных двигателей без преобразователей частоты, работающих от сети 50 Гц, скорость не превышает 3000 оборотов.
- Коэффициент полезного действия (КПД). Это главный параметр экономичности эксплуатации. Часть потребляемой мощности уйдет на трение, нагрев обмоток, но в целом электродвигатели характеризуются высоким КПД (70-97%).
- Степень защиты (например, международный код IP 55 означает, что двигатель пылезащищенный с защитой от водяных струй).
- Класс изоляции, обозначающий предельно допустимый нагрев. Так, маркировка «F» говорит о том, что при нагревании выше 155°C возможно расплавление обмоток.
- Конструктивное исполнение по способу монтажа (фланцы, лапы). В частности, IMB3 — двигатели со съемными или литыми кронштейнами/лапами. Монтажное исполнение подбирается под тип конечного устройства и его пространственное положение относительно силовой установки.
Отдельные модели имеют характеристики для особых условий эксплуатации. Например, малошумное исполнение, взрывозащищенность. Некоторым может понадобиться тормоз, дополнительная вентиляция и другие опции.
Особенности электродвигателей Siemens
Двигатели под маркой немецкого концерна Siemens сертифицированы по стандарту DIN EN ISO 9001. Они хорошо совместимы с преобразователями частоты и часто требуются в промышленности, энергетике, сфере ЖКХ.
Продукция этого бренда выделяется:
- повышенным КПД;
- большим выбором вариантов конструктивного исполнения и мощностей;
- соответствием европейским (DIN/VDE) и международным нормам (IEC/EN).
Популярные асинхронные модели привлекают улучшенной системой охлаждения, меньшими температурными нагрузками, пониженным шумом, стойкой изоляцией. Это особенности лежат в основе надежности долгого срока службы. Кроме того, оборудование простое в эксплуатации и обслуживании.
Серии и модели двигателей
При выборе стоит обратить внимание на серию агрегата: каждая имеет характерные особенности. Рассмотрим несколько примеров наиболее востребованных серий.
1LA1 — линейка надежных общепромышленных моторов с алюминиевой станиной. Сейчас в стандартном исполнении сняты с производства: на смену пришли обновленные модели серии 1LE с улучшенной энергоэффективностью. В каталогах модели 1LA1 широко представлены, привлекают бюджетными ценами.
1LG4 и 1LG6 — серии со станиной из высокопрочного серого чугуна с повышенными или высокими КПД и мощностью. Основная сфера использования — приводы промышленных установок, насосов, компрессоров, вентиляции. Есть линейки с одной и двумя скоростями с КПД до 96,5%.
Маркировка
Обозначение моделей начинается с серии и несет дополнительную информацию о характеристиках. Например, 1LE1001-0DA32-2AA4 означает, что перед нами представитель:
- серии с алюминиевым корпусом 1LE1;
- с повышенной эффективностью (001);
- с габаритом 90 (0D);
- двухполюсный (А);
- с типоразмером М (3);
- для напряжения 230∆/400Y (2-2);
- с креплением на лапах (А);
- без защитного термистора (А);
- с расположением клеммной коробки сверху (4).
В обозначении некоторых моделей встречается буква Z. Она означает, что двигатель имеет дополнительные опции. Например, 1LG4318-6AA12-Z A12 имеет защиту двигателя РТС-термисторами с 6 температурными датчиками.
Помощь с быстрым подбором электродвигателя и его доставкой в Архангельске окажут в компании «Автоматика». Задайте вопросы через форму обратной связи на сайте, электронную почту info@ampermetr.com. Наши специалисты на связи: 8 (800) 201-67-45.