1. Động cơ DC VS Động cơ xoay chiều

Sự khác biệt giữa động cơ DC và động cơ AC

(1) Các phương pháp cung cấp điện khác nhau:

Động cơ DC: sử dụng DC làm nguồn điện;

Động cơ AC: sử dụng AC làm nguồn điện.

(2) Cấu trúc khác nhau:

Nguyên lý của động cơ DC tương đối đơn giản, nhưng cấu trúc phức tạp và không dễ bảo trì. Nguyên lý của động cơ AC phức tạp nhưng cấu trúc tương đối đơn giản và dễ bảo trì hơn động cơ DC.

(3) Giá khác nhau:

Động cơ DC có cùng công suất cao hơn động cơ AC, bao gồm cả thiết bị điều khiển tốc độ để điều khiển tốc độ và giá của thiết bị điều khiển tốc độ DC cao hơn thiết bị điều khiển tốc độ AC. Tất nhiên, cấu trúc và bảo trì cũng rất khác nhau.

(4) Hiệu suất khác nhau:

Do tốc độ của động cơ DC ổn định và điều khiển tốc độ chính xác, điều mà động cơ AC không thể đạt được nên động cơ DC phải được sử dụng thay cho động cơ AC theo các yêu cầu nghiêm ngặt về tốc độ. Việc điều chỉnh tốc độ động cơ AC tương đối phức tạp nhưng được sử dụng rộng rãi vì các nhà máy hóa chất sử dụng nguồn điện xoay chiều.

2. Động cơ đồng bộ VS Động cơ không đồng bộ

Đồng bộ và không đồng bộ đề cập đến việc tốc độ rôto và tốc độ từ trường quay của stato là đồng bộ (giống nhau) hay không đồng bộ (độ trễ), do đó chỉ AC mới có thể tạo ra từ trường quay và chỉ động cơ AC mới có khái niệm đồng bộ và không đồng bộ.

1. Nguyên lý động cơ đồng bộ

dựa vào “từ trường luôn đi theo hướng ngắn nhất của mạch từ” để nhận ra sự tương ứng một-một giữa các cực từ của rôto và các cực từ trường quay của stato, và tốc độ cực từ của rôto giống như tốc độ từ trường quay.

Các tính năng: Cho dù động cơ đồng bộ được sử dụng làm động cơ hay máy phát điện, tốc độ và tần số AC của nó sẽ không thay đổi. Động cơ đồng bộ có tốc độ không đổi và không bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi tải.

2. Nguyên lý động cơ không đồng bộ

chuyển động được thực hiện bằng cảm ứng, stato làm quay từ trường cắt lồng sóc để lồng sóc sinh ra dòng điện cảm ứng, dòng điện cảm ứng đó buộc phải làm cho rôto quay. Phải có sự chênh lệch tốc độ giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường quay của stato để tạo thành từ trường cắt lồng sóc và tạo ra dòng điện cảm ứng.

3. Sự khác biệt cụ thể giữa động cơ đồng bộ và không đồng bộ:

(1) Động cơ đồng bộ có thể phát ra công suất phản kháng và hấp thụ công suất phản kháng; động cơ không đồng bộ chỉ có thể hấp thụ công suất phản kháng.
(2) Tốc độ của động cơ đồng bộ được đồng bộ hóa với nguồn điện xoay chiều tần số 50Hz, tức là động cơ 2 cực 3000 vòng/phút, động cơ 4 cực 1500 vòng/phút, động cơ 6 cực 1000 vòng/phút, v.v. động cơ không đồng bộ tụt lại phía sau một chút, tức là 2880 vòng/phút cho 2 cực, 1440 vòng/phút cho 4 cực, 960 vòng/phút cho 6 cực, v.v.
(3) Dòng điện của động cơ đồng bộ sớm hơn điện áp cùng pha, nghĩa là động cơ đồng bộ là tải điện dung. Động cơ đồng bộ có thể được sử dụng để cải thiện hệ số công suất của hệ thống cung cấp điện.

4. Động cơ không đồng bộ ba pha (lồng sóc)

(1) Cấu trúc:

Cánh quạt: lồng sóc
Stator: 3 cuộn dây

(2) Nguyên tắc:

Động cơ không đồng bộ ba pha (Triple-phase Asynchronous Motor) là loại động cơ cảm ứng, được nối đồng thời với dòng điện xoay chiều ba pha có điện áp 380V (độ lệch pha 120 độ) để tạo thành từ trường quay, và lồng sóc. tạo ra dòng điện cảm ứng rồi chuyển động. Chuyển động được thực hiện bằng cảm ứng, stato làm quay từ trường cắt lồng sóc để lồng sóc sinh ra dòng điện cảm ứng, dòng điện cảm ứng đó buộc phải làm cho rôto quay. Phải có sự chênh lệch tốc độ giữa tốc độ rôto và tốc độ từ trường quay của stato để tạo thành từ trường cắt lồng sóc và tạo ra dòng điện cảm ứng.

(3) bắt đầu:

Bắt đầu sao-tam giác, bắt đầu bước xuống.

(4) Chuyển đổi:

Hoán đổi dây dẫn của hai đầu nối bất kỳ trong ba pha của stato.

(5) Điều chỉnh tốc độ:

Việc điều chỉnh tốc độ là khó khăn.

(6) Các tính năng:

Do từ trường quay của rôto và stato của động cơ không đồng bộ ba pha quay cùng chiều và với tốc độ khác nhau nên có hiện tượng trượt nên gọi là động cơ không đồng bộ ba pha. Tốc độ rôto của động cơ không đồng bộ ba pha thấp hơn tốc độ rôto của từ trường quay. Chuyển động tương đối giữa cuộn dây rôto và từ trường tạo ra lực điện động và dòng điện, đồng thời tương tác với từ trường để tạo ra mômen điện từ nhằm thực hiện chuyển đổi năng lượng.

So với động cơ không đồng bộ một pha, động cơ không đồng bộ ba pha có hiệu suất vận hành tốt hơn và có thể tiết kiệm nhiều loại vật liệu. Theo cấu trúc rôto khác nhau, động cơ không đồng bộ ba pha có thể được chia thành loại lồng và loại dây quấn. Động cơ không đồng bộ rôto lồng có cấu tạo đơn giản, vận hành tin cậy, trọng lượng nhẹ, giá thành rẻ và được sử dụng rộng rãi. Nhược điểm chính của nó là khó điều chỉnh tốc độ.

3. Động cơ thông thường VS động cơ biến tần

1. Sự khác biệt giữa động cơ thường và động cơ biến tần

Trước hết, động cơ thông thường không thể được sử dụng làm động cơ có tần số thay đổi. Động cơ thông thường được thiết kế theo tần số không đổi và điện áp không đổi, không thể đáp ứng đầy đủ các yêu cầu điều chỉnh tốc độ của bộ biến tần nên không thể sử dụng làm động cơ có tần số thay đổi.
(1) Ảnh hưởng của bộ biến tần đến động cơ chủ yếu là ở hiệu suất và độ tăng nhiệt độ của động cơ. Bộ biến tần có thể tạo ra các mức điện áp và dòng điện hài khác nhau trong quá trình hoạt động để động cơ hoạt động với điện áp và dòng điện không hình sin, và các sóng hài cao hơn bên trong sẽ gây ra tổn thất đồng stato, tổn thất đồng rôto, tổn thất sắt và tổn thất bổ sung tăng. Đáng chú ý nhất là tổn thất đồng rôto. Những tổn thất này sẽ khiến động cơ sinh thêm nhiệt, giảm hiệu suất và giảm công suất đầu ra. Sự tăng nhiệt độ của động cơ thông thường thường tăng 10% -20%.
(2) Độ bền cách điện của động cơ. Tần số sóng mang của bộ biến tần dao động từ vài nghìn đến hơn XNUMX kilohertz, làm cho cuộn dây stato của động cơ chịu tốc độ tăng điện áp cao, tương đương với việc đặt một điện áp xung dốc vào động cơ và thực hiện quay vòng. cách điện của động cơ chịu được thử nghiệm tương đối nghiêm trọng.
(3) Tiếng ồn và độ rung điện từ hài. Khi một động cơ thông thường được cung cấp năng lượng bởi bộ biến tần, độ rung và tiếng ồn do điện từ, cơ học, thông gió và các yếu tố khác sẽ trở nên phức tạp hơn. Các sóng hài có trong nguồn điện có tần số thay đổi và các sóng hài không gian vốn có của phần điện từ của động cơ giao thoa với nhau tạo thành các lực kích thích điện từ khác nhau, do đó làm tăng tiếng ồn. Do dải tần hoạt động rộng của động cơ và dải tốc độ quay rộng nên tần số của các sóng lực điện từ khác nhau khó có thể tránh được tần số rung tự nhiên của từng bộ phận kết cấu của động cơ.
(4) Vấn đề làm mát ở tốc độ thấp. Khi tần số của nguồn điện thấp, tổn thất do sóng hài bậc cao trong nguồn điện gây ra là lớn; Thứ hai, khi tốc độ của động cơ biến thiên giảm, thể tích không khí làm mát giảm tỷ lệ thuận với lập phương của tốc độ, dẫn đến nhiệt của động cơ không thể tản ra và nhiệt độ tăng mạnh, khó đạt được công suất mô-men xoắn không đổi .

2. Làm thế nào để phân biệt động cơ thông thường và động cơ biến tần?

(1) Yêu cầu mức cách điện cao hơn

Nói chung, cấp cách điện của động cơ chuyển đổi tần số là cấp F trở lên, cách điện mặt đất và độ bền cách điện của các vòng dây được tăng cường, đặc biệt là khả năng cách điện chịu được điện áp va đập cần được xem xét.

(2) Yêu cầu về độ rung và tiếng ồn của động cơ có tần số thay đổi cao hơn

Động cơ có tần số thay đổi phải xem xét đầy đủ độ cứng của các bộ phận động cơ và tổng thể, đồng thời cố gắng tăng tần số tự nhiên của nó để tránh cộng hưởng với từng sóng lực.

(3) Phương pháp làm mát của động cơ chuyển đổi tần số là khác nhau

Động cơ chuyển đổi tần số thường được làm mát bằng thông gió cưỡng bức, nghĩa là quạt làm mát của động cơ chính được điều khiển bởi một động cơ độc lập.

(4) Các yêu cầu khác nhau về biện pháp bảo vệ

Nên áp dụng các biện pháp cách nhiệt vòng bi cho động cơ có tần số thay đổi có công suất trên 160KW. Lý do chính là dễ tạo ra sự bất đối xứng của mạch từ và dòng điện dọc trục. Khi dòng điện do các thành phần tần số cao khác tạo ra hoạt động cùng nhau, dòng điện dọc trục sẽ tăng lên rất nhiều, dẫn đến hư hỏng ổ trục, do đó các biện pháp cách nhiệt thường được thực hiện. Đối với động cơ có tần số thay đổi công suất không đổi, khi tốc độ vượt quá 3000/phút, nên sử dụng mỡ đặc biệt có khả năng chịu nhiệt độ cao để bù cho sự tăng nhiệt độ của ổ trục.

(5) Hệ thống làm mát có sự khác biệt

Quạt làm mát động cơ chuyển đổi tần số được cấp nguồn bằng nguồn điện độc lập để đảm bảo khả năng làm mát liên tục.

4. Quy trình lựa chọn động cơ

Các nội dung cơ bản cần thiết cho việc lựa chọn động cơ bao gồm loại tải điều khiển, công suất định mức, điện áp định mức, tốc độ định mức và các điều kiện khác.

Đối với máy móc sản xuất có tải ổn định và không có yêu cầu đặc biệt về khởi động và phanh, nên ưu tiên động cơ không đồng bộ lồng sóc thông thường, được sử dụng rộng rãi trong máy móc, máy bơm nước, quạt, v.v.

Đối với máy móc sản xuất khởi động và phanh thường xuyên và yêu cầu mômen khởi động và phanh lớn, chẳng hạn như cầu trục, tời mỏ, máy nén khí, máy cán không thuận nghịch, v.v., nên sử dụng động cơ không đồng bộ dây quấn. Trường hợp không có yêu cầu điều chỉnh tốc độ, cần tốc độ không đổi hoặc cần cải thiện hệ số công suất thì nên sử dụng động cơ đồng bộ như máy bơm nước công suất vừa và lớn, máy nén khí, thang máy, nhà máy, v.v.

Đối với máy móc sản xuất yêu cầu dải tốc độ lớn hơn 1: 3 và yêu cầu điều chỉnh tốc độ liên tục, ổn định và trơn tru, nên sử dụng động cơ DC kích từ riêng biệt hoặc động cơ không đồng bộ lồng sóc hoặc động cơ đồng bộ có điều chỉnh tốc độ chuyển đổi tần số, chẳng hạn như động cơ lớn máy công cụ chính xác và máy bào giàn. , máy cán, thang máy, v.v.

Đối với các máy móc sản xuất đòi hỏi mômen khởi động lớn và đặc tính cơ mềm, động cơ DC kích thích nối tiếp hoặc hỗn hợp được sử dụng, chẳng hạn như xe điện, đầu máy điện, cần cẩu hạng nặng, v.v.
Nói chung, động cơ có thể được xác định một cách đại khái bằng cách cung cấp loại tải dẫn động, công suất định mức, điện áp định mức và tốc độ định mức của động cơ. Nhưng những thông số cơ bản này là không đủ nếu muốn đáp ứng yêu cầu tải một cách tối ưu. Các thông số cần được cung cấp bao gồm tần số, hệ thống làm việc, yêu cầu quá tải, mức cách điện, mức bảo vệ, mô men quán tính, đường cong mômen kháng tải, phương pháp lắp đặt, nhiệt độ môi trường, độ cao, yêu cầu ngoài trời, v.v., theo các điều kiện cụ thể .

5. Tổng hợp kinh nghiệm xử lý lỗi động cơ

Khi động cơ đang chạy hoặc gặp trục trặc, có thể sử dụng bốn phương pháp nhìn, nghe, ngửi và chạm để ngăn ngừa và loại bỏ lỗi kịp thời, đảm bảo động cơ hoạt động an toàn.

1. Nhìn

Quan sát xem có bất thường nào trong quá trình vận hành động cơ hay không, biểu hiện chủ yếu trong các tình huống sau.

1. Khi cuộn dây stato bị đoản mạch, bạn có thể thấy khói từ động cơ.

2. Khi động cơ bị quá tải nghiêm trọng hoặc chạy không pha, tốc độ sẽ chậm lại và phát ra âm thanh “ù ù” nặng nề.

3. Mạng bảo trì động cơ đang chạy bình thường nhưng khi dừng đột ngột, bạn sẽ thấy tia lửa điện do dây điện lỏng lẻo; cầu chì bị đứt hoặc một bộ phận bị kẹt.

4. Nếu động cơ rung lắc mạnh, có thể thiết bị truyền động bị kẹt, động cơ không được cố định đúng cách hoặc các bu lông neo bị lỏng.

5. Nếu có sự đổi màu, vết cháy và vết khói tại các điểm tiếp xúc và kết nối trong động cơ, điều đó có thể cho thấy quá nhiệt cục bộ, tiếp xúc kém ở các kết nối dây dẫn hoặc cuộn dây bị cháy.

2. Nghe

Khi động cơ hoạt động bình thường, động cơ sẽ phát ra âm thanh “hum” đều và nhẹ, không gây tiếng ồn hoặc âm thanh đặc biệt. Nếu có quá nhiều tiếng ồn, bao gồm tiếng ồn điện từ, tiếng ồn vòng bi, tiếng ồn thông gió, âm thanh ma sát cơ học, v.v., đó có thể là dấu hiệu báo trước hoặc hiện tượng hỏng hóc.

1. Đối với nhiễu điện từ, nếu động cơ phát ra âm thanh cao thấp hoặc nặng nề có thể do các nguyên nhân sau:

(1) Khe hở không khí giữa stato và rôto không đều. Lúc này, âm thanh dao động và khoảng cách giữa âm cao và âm thấp không thay đổi. Điều này là do sự mài mòn của ổ trục và sự không đồng tâm của stato và rôto.

(2) Dòng điện ba pha không cân bằng. Điều này là do nối đất sai, đoản mạch hoặc tiếp xúc kém với cuộn dây ba pha. Nếu âm thanh rè có nghĩa là động cơ bị quá tải nghiêm trọng hoặc chạy thiếu pha.

(3) Lõi sắt bị lỏng. Trong quá trình mô tơ hoạt động, các bulông cố định của lõi sắt bị lỏng do rung lắc dẫn đến tấm thép silicon của lõi sắt bị lỏng và phát ra tiếng ồn.

2. Đối với tiếng ồn của ổ trục, cần được theo dõi thường xuyên trong quá trình hoạt động của động cơ. Phương pháp giám sát là: đặt một đầu của tuốc nơ vít vào bộ phận lắp ổ trục, đầu còn lại áp sát vào tai, bạn có thể nghe thấy tiếng ổ trục đang chạy. Nếu ổ trục hoạt động bình thường, âm thanh sẽ là tiếng “xào xạc” nhỏ liên tục, không dao động âm cao thấp và tiếng ma sát kim loại.

3. Mùi

Các lỗi cũng có thể được phát hiện và ngăn ngừa bằng cách ngửi mùi của động cơ. Mở hộp nối và ngửi. Kiểm tra xem có mùi khét không. Nếu bạn phát hiện thấy mùi sơn đặc biệt, điều đó có nghĩa là nhiệt độ bên trong động cơ quá cao; nếu phát hiện mùi khét nồng nặc hoặc mùi khét thì có thể lớp cách nhiệt đã bị hỏng hoặc cuộn dây đã bị cháy. Nếu không có mùi thì phải dùng megom kế đo điện trở cách điện giữa cuộn dây và vỏ nhỏ hơn 0.5 megabyte và phải sấy khô. Nếu điện trở bằng XNUMX nghĩa là nó đã bị hỏng.

KHAI THÁC. Chạm

Nguyên nhân lỗi cũng có thể được xác định bằng cách chạm vào nhiệt độ của một số bộ phận của động cơ. Để đảm bảo an toàn, nên dùng mu bàn tay chạm vào vỏ mô tơ và các bộ phận xung quanh ổ trục. Nếu nhiệt độ được phát hiện là bất thường, nguyên nhân có thể như sau.

1. Thông gió kém. Ví dụ, quạt rơi ra, kênh thông gió bị chặn, v.v.

2. Quá tải. Kết quả là dòng điện quá lớn và cuộn dây stato bị quá nhiệt.

3. Ngắn mạch cuộn dây stato hoặc dòng điện ba pha không cân bằng.

4. Thường xuyên khởi động hoặc hỏng hóc.

5. Nếu nhiệt độ xung quanh ổ trục quá cao, có thể nguyên nhân là do ổ trục bị hỏng hoặc thiếu dầu.