สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับมอเตอร์ไฟฟ้าที่ทันสมัย

บทความนี้กล่าวถึงมอเตอร์ไฟฟ้าหลายประเภทข้อดีและข้อเสียโอกาสในการพัฒนา

ประเภทของมอเตอร์ไฟฟ้า

ปัจจุบันมอเตอร์ไฟฟ้าเป็นส่วนประกอบที่ขาดไม่ได้ในการผลิต ในด้านสาธารณูปโภคและในชีวิตประจำวันพวกเขายังใช้บ่อยมาก ตัวอย่างเช่นพัดลม, เครื่องปรับอากาศ, ปั๊มเพื่อให้ความร้อนเป็นต้น ดังนั้นช่างไฟฟ้าที่ทันสมัยจะต้องมีความเชี่ยวชาญในประเภทและการออกแบบของหน่วยเหล่านี้

ดังนั้นเราจึงแสดงรายการมอเตอร์ไฟฟ้าที่พบมากที่สุด:

1. มอเตอร์กระแสตรงมีสมอแม่เหล็กถาวร

2. มอเตอร์กระแสตรงพร้อมด้วยเกราะที่มีขดลวดที่กระตุ้น

3. มอเตอร์ AC แบบซิงโครนัส;

4. มอเตอร์เหนี่ยวนำ AC;

5. เซอร์โวมอเตอร์

6. มอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้น

7. ลูกกลิ้งมอเตอร์เช่น ลูกกลิ้งภายในซึ่งมีมอเตอร์ไฟฟ้าพร้อมเกียร์อยู่

8. วาล์วมอเตอร์

มอเตอร์กระแสตรง

ก่อนหน้านี้มอเตอร์ชนิดนี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย แต่ในปัจจุบันมันเกือบจะถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสเนื่องจากการเปรียบเทียบราคาถูกของแอปพลิเคชั่นของหลัง ทิศทางใหม่ในการพัฒนามอเตอร์กระแสตรงคือมอเตอร์วาล์วกระแสตรงที่มีเกราะแม่เหล็กถาวร

มอเตอร์ซิงโครนัส

มอเตอร์ไฟฟ้าแบบซิงโครนัสมักใช้กับไดรฟ์ประเภทต่างๆที่ทำงานด้วยความเร็วคงที่เช่น สำหรับแฟน ๆ คอมเพรสเซอร์ปั๊มเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง ฯลฯ เป็นเครื่องยนต์ที่มีกำลัง 20 - 10,000 kW สำหรับความเร็วรอบการหมุน 125 - 1,000 รอบต่อนาที

มอเตอร์แตกต่างจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในที่ที่มีใบพัดจำเป็นสำหรับการเริ่มแบบอะซิงโครนัสการม้วนแบบลัดวงจรเพิ่มเติมเช่นเดียวกับช่องว่างที่ค่อนข้างเล็กระหว่างสเตเตอร์และโรเตอร์

มอเตอร์ซิงโครนัสมีประสิทธิภาพ สูงกว่าและมวลต่อหน่วยของพลังงานน้อยกว่าของอะซิงโครนัสที่ความเร็วการหมุนเท่ากัน คุณสมบัติที่มีค่าของมอเตอร์แบบซิงโครนัสเทียบกับมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสคือความสามารถในการควบคุมมัน ปฏิกิริยาปัจจุบันเช่น เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงในกระแสการกระตุ้นของขดลวดกระดอง ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะทำให้เกิดความเป็นเอกภาพในทุกช่วงการใช้งานและเพิ่มประสิทธิภาพและลดความสูญเสียในเครือข่ายแหล่งจ่ายไฟ

มอเตอร์เหนี่ยวนำ

ปัจจุบันเป็นประเภทของเครื่องยนต์ที่ใช้กันมากที่สุด มอเตอร์แบบอะซิงโครนัสเป็นมอเตอร์กระแสสลับซึ่งความเร็วของโรเตอร์ต่ำกว่าความเร็วในการหมุนของสนามแม่เหล็กที่สเตเตอร์สร้างขึ้น

ด้วยการเปลี่ยนความถี่และวัฏจักรหน้าที่ของแรงดันไฟฟ้าที่จ่ายให้สเตเตอร์สามารถเปลี่ยนความเร็วการหมุนและโมเมนต์บนเพลามอเตอร์ได้ มอเตอร์เหนี่ยวนำกรงกระรอกที่ใช้กันมากที่สุด ใบพัดทำจากอลูมิเนียมช่วยลดน้ำหนักและค่าใช้จ่าย

ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องยนต์ดังกล่าวคือราคาต่ำและน้ำหนักเบา การซ่อมมอเตอร์ไฟฟ้าชนิดนี้ค่อนข้างง่ายและราคาถูก

ข้อเสียเปรียบหลักคือแรงบิดเริ่มต้นเล็ก ๆ บนเพลาและกระแสเริ่มต้นใหญ่กว่า 3-5 เท่า ข้อเสียเปรียบครั้งใหญ่ของมอเตอร์เหนี่ยวนำคือประสิทธิภาพต่ำในโหมดโหลดบางส่วน ตัวอย่างเช่นที่โหลด 30% ของเล็กน้อยประสิทธิภาพสามารถลดลงจาก 90% เป็น 40-60%!

วิธีหลักในการจัดการกับข้อเสียของมอเตอร์เหนี่ยวนำคือการใช้ไดรฟ์ความถี่ ไดรฟ์ความถี่ แปลงไฟเมน 220 / 380V เป็นแรงดันพัลส์ของความถี่ตัวแปรและรอบการทำงาน ดังนั้นจึงเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนความเร็วและแรงบิดบนเพลามอเตอร์อย่างกว้างขวางและกำจัดข้อบกพร่องโดยธรรมชาติเกือบทั้งหมด"บินในขี้ผึ้ง" เท่านั้นใน "ถังน้ำผึ้ง" นี้คือราคาที่สูงของไดรฟ์ความถี่ แต่ในทางปฏิบัติค่าใช้จ่ายทั้งหมดจ่ายภายในหนึ่งปี!

เซอร์โวมอเตอร์

เอ็นจิ้นเหล่านี้มีช่องพิเศษใช้ในการเปลี่ยนตำแหน่งและความเร็วอย่างแม่นยำ เทคโนโลยีอวกาศหุ่นยนต์เครื่อง CNC เป็นต้น

เครื่องยนต์ดังกล่าวมีความโดดเด่นด้วยการใช้เบรกขนาดเล็กเช่น เส้นผ่าศูนย์กลางขนาดเล็กคือน้ำหนักเบา เนื่องจากมีน้ำหนักเบาจึงสามารถเร่งความเร็วสูงสุดได้เช่น การเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็ว เอ็นจิ้นเหล่านี้มักจะมีระบบเซ็นเซอร์ตอบรับซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำในการเคลื่อนที่และใช้อัลกอริธึมที่ซับซ้อนสำหรับการเคลื่อนไหวและการโต้ตอบของระบบต่าง ๆ

มอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้น

มอเตอร์เหนี่ยวนำเชิงเส้นสร้างสนามแม่เหล็กที่เคลื่อนแผ่นในมอเตอร์ ความแม่นยำของการเคลื่อนไหวสามารถเคลื่อนไหวได้ 0.03 มม. ต่อเมตรซึ่งน้อยกว่าความหนาของเส้นผมมนุษย์ถึงสามเท่า! โดยปกติจะมีเพลท (ตัวเลื่อน) ติดอยู่กับกลไกที่ต้องเคลื่อนย้าย

เครื่องยนต์ดังกล่าวมีความเร็วในการเดินทางสูงมาก (สูงถึง 5 m / s) และมีประสิทธิภาพสูง ความเร็วในการเคลื่อนที่และสเต็ปสามารถเปลี่ยนแปลงได้ เนื่องจากเครื่องยนต์มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหวน้อยที่สุดจึงมีความน่าเชื่อถือสูง

มอเตอร์ลูกกลิ้ง

การออกแบบของลูกกลิ้งดังกล่าวค่อนข้างง่าย: ภายในลูกกลิ้งขับเคลื่อนเป็นมอเตอร์กระแสตรงขนาดเล็กและกระปุกเกียร์ ลูกกลิ้งมอเตอร์ถูกนำมาใช้กับสายพานลำเลียงและสายการคัดแยกต่างๆ

ข้อดีของมอเตอร์ลูกกลิ้งคือระดับเสียงรบกวนต่ำประสิทธิภาพที่สูงขึ้นเมื่อเทียบกับไดรฟ์ภายนอกลูกกลิ้งมอเตอร์จริงไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาเนื่องจากมันทำงานเฉพาะเมื่อคุณต้องการย้ายสายพานลำเลียงทรัพยากรของมันมีขนาดใหญ่มาก เมื่อลูกกลิ้งดังกล่าวล้มเหลวมันสามารถถูกแทนที่ด้วยอันอื่นในเวลาที่สั้นที่สุด

มอเตอร์วาล์ว

วาล์วจะเรียกว่าเครื่องยนต์ใด ๆ ที่มีการควบคุมโหมดการทำงานโดยใช้ตัวแปลงเซมิคอนดักเตอร์ (วาล์ว) ตามกฎแล้วนี่คือมอเตอร์ซิงโครนัสที่มีการกระตุ้นจากแม่เหล็กถาวร มอเตอร์สเตเตอร์ถูกควบคุมโดยอินเวอร์เตอร์พร้อมการควบคุมไมโครโปรเซสเซอร์ เครื่องยนต์ติดตั้งระบบเซ็นเซอร์เพื่อให้ข้อเสนอแนะเกี่ยวกับตำแหน่งความเร็วและความเร่ง

ข้อดีหลักของมอเตอร์ไฟฟ้าวาล์วคือ:

1. ความไร้สัมผัสและขาดโหนดที่ต้องการการบำรุงรักษา

2. ทรัพยากรสูง

3. แรงบิดเริ่มต้นที่มากและความสามารถในการรับน้ำหนักมากเกินไปในขณะนั้น (5 ครั้งขึ้นไป)

4. ชั่วคราวที่มีประสิทธิภาพสูง;

5. ช่วงกว้างของการปรับความเร็ว 1: 10,000 หรือมากกว่าซึ่งอย่างน้อยสองคำสั่งของขนาดที่สูงกว่าของมอเตอร์แบบอะซิงโครนัส;

6. ตัวบ่งชี้ที่ดีที่สุดสำหรับประสิทธิภาพและcosφประสิทธิภาพของมันที่โหลดทั้งหมดเกิน 90% ในขณะเดียวกันมอเตอร์แบบอะซิงโครนัสประสิทธิภาพที่ครึ่งโหลดสามารถลดลงได้ถึง 40-60%!

7. ขั้นต่ำวงจรเปิดและกระแสไหลเข้า;

8. ตัวบ่งชี้น้ำหนักและขนาดขั้นต่ำ

9. ระยะเวลาคืนทุนขั้นต่ำ

ด้วยคุณสมบัติการออกแบบมอเตอร์ดังกล่าวแบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก: มอเตอร์ DC และ AC แบบไม่สัมผัส

ทิศทางหลักของการปรับปรุงมอเตอร์วาล์วในขณะนี้คือการพัฒนาอัลกอริทึมการควบคุมแบบไม่มีเซ็นเซอร์ที่ปรับได้ สิ่งนี้จะช่วยลดต้นทุนและเพิ่มความน่าเชื่อถือของไดรฟ์ดังกล่าว

ในบทความเล็ก ๆ เช่นนี้แน่นอนว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะสะท้อนการพัฒนาระบบขับเคลื่อนไฟฟ้าทุกด้านเพราะ นี่เป็นพื้นที่ที่น่าสนใจและพัฒนาอย่างรวดเร็วในด้านเทคโนโลยี นิทรรศการวิศวกรรมไฟฟ้าประจำปีแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึงการเติบโตอย่างต่อเนื่องในจำนวน บริษัท ที่กำลังมองหาผู้เชี่ยวชาญด้านนี้ ผู้นำของตลาดนี้เช่นเคยคือ Siemens AG, General Electric, Bosch Rexroth AG, Ansaldo, Fanuc และอื่น ๆ