Руководство по покупке двигателей для автоматизации

руководство по покупке двигателей для автоматизации

обзор электродвигателей

Покупка двигателей для автоматизации - важный шаг в процессе создания автоматизированной системы. Наиболее распространенные промышленные применения электродвигателей включают воздуходувки, вентиляторы, станки, электроинструменты и насосы. Покупатели должны знать, какие типы двигателей для автоматизации доступны, как работают электродвигатели, как выбрать подходящий электродвигатель для их применения, какие марки электрических двигателей доступны и как покупать электродвигатели для автоматизации в специализированном магазине. Огромный выбор двигателей самых разных брендов можно найти здесь www.arve.ru

Типы двигателей для автоматизации

Многие автоматические силовые электродвигатели предназначены для выполнения конкретных механических операций. Электродвигатели являются электромеханическими устройствами, которые преобразуют электрическую энергию в механическую. Они могут питаться переменным током (AC) или постоянным током (DC). Каждый тип электродвигателя имеет свои преимущества и недостатки, а также несколько вариантов функциональных возможностей и опцй.

Электродвигатели переменного тока для автоматизации

Два типа двигателей переменного тока, используемые в автоматизированных, промышленных применениях, включают в себя работу общего назначения и инвертор. Эти двигатели имеют мощность от 1/3 до 100 лошадиных сил. Тем не менее, большинство двигателей переменного тока, используемых в промышленной автоматизации, варьируются от 1 - 2 лошадиных сил и до 10 лошадиных сил. Ниже описаны два типа.

Электродвигатели переменного тока общего назначения для автоматизации

Большинство двигателей переменного тока общего назначения для автоматизации используют простые механизмы привода и управления. Обычно двигатели общего назначения используют механизм прямого вала для перемещения механизмов. В некоторых системах используется система шкивов и ремней в сочетании с коробкой передач для увеличения скорости привода, крутящего момента или другого типа характеристик. Эти системы позволяют повысить управляемость и гибкость приводных систем. Несколько двигателей переменного тока общего назначения используют частотно-регулируемый привод (VFD), который может использоваться для привода машин с несколькими скоростями. Однако в большинстве случаев VFD объединяются с инверторными двигателями.

Электродвигатели переменного тока общего назначения часто используются для работы вентиляторов, водяных насосов или других механизмов в диапазоне мощности и скорости двигателя. Если диапазон мощности или скорости двигателя недостаточно согласован с текущим использованием, для достижения желаемого результата потребуется использование дополнительных приводных систем и / или органов управления двигателем. Например, управление двигателем может использоваться для ограничения скорости двигателя в применениях, при которых двигатель переменного тока общего назначения слишком быстро поворачивается при полной нагрузке.

Электродвигатели переменного тока с инверторной нагрузкой для автоматизации

Электродвигатели переменного тока с инверторной нагрузкой имеют более высокую изоляцию, качество и увеличенную холодопроизводительность по сравнению с двигателями переменного тока общего назначения. Кроме того, они имеют более мощные обмотки и гармоники, а также способность работать на очень низких скоростях без перегрева. Электродвигатели переменного тока с инверторной нагрузкой могут достигать крутящего момента полной нагрузки с нулевой скоростью. При использовании в сочетании с бессенсорными приводами они хорошо подходят для использований, требующих очень точного управления скоростью двигателя.

Врожденные преимущества инверторных двигателей часто лучше всего используются в сочетании с частотно-регулируемыми приводами, особенно в использованиях, требующих переменного или постоянного уровня крутящего момента. Воздуходувки, центробежные насосы, вентиляторы и ротационные насосы - это устройства, которые обычно требуют переменного крутящего момента двигателя. Они особенно характерны для промышленных применений, которые требуют контроля потока воздуха, воды, температуры или аналогичных применений, требующих изменения скорости и / или нагрузки двигателя.

В некоторых приложениях крутящий момент остается постоянным, независимо от скорости двигателя. Общие примеры использований, требующих постоянного крутящего момента, включают конвейеры, экструдеры, подъемники, поршневые компрессоры, поршневые насосы и тяговые приводы. Машинные процессы, такие как сверление, шлифование, токарная обработка и фрезерование, часто могут извлекаться из постоянного крутящего момента, создаваемого инверторными и векторными двигателями, поскольку они создают постоянную мощность, даже когда скорость подачи материала является переменной.

Двигатели постоянного тока для автоматизации

Диапазон мощности двигателей постоянного тока для автоматизации аналогичен двигателям переменного тока. Почти все двигатели постоянного тока, используемые для автоматизации и представляют собой бесщеточный двигатель постоянного тока. Бесщеточные двигатели постоянного тока используют внешний электронный переключатель, который синхронизируется с положением ротора двигателя для управления. Это может состоять из комбинации внешнего ротора с постоянным магнитом, а так же в ход идет использование трехфазных приводных катушек, датчиков эффекта Холла (для контроля положения ротора) и другой электроники привода. Катушки привода поочередно включаются электроникой привода на основе сигналов, передаваемых от датчиков эффекта Холла или чрезмерного напряжения (электродвижущая сила или ЭДС), хранящегося в ненапряженных катушках. Эффект подобен частотно-регулируемому приводу, но бесщеточные двигатели постоянного тока не требуют дополнительного оборудования, в отличие от двигателей переменного тока.

Бесщеточные двигатели постоянного тока особенно полезны в применениях, требующих точного контроля скорости. Они очень эффективны и часто работают при гораздо более низких температурах, чем аналогичные по цене двигатели переменного тока, что увеличивает срок их службы из-за снижения износа подшипников. Они также не требуют практически никакого обслуживания. Кроме того, датчики эффекта Холла, которые контролируют положение ротора, также могут использоваться в качестве сигнала тахометра для сервоприводов в замкнутых системах или в качестве входного сигнала для индикации рабочего состояния вентилятора, что упрощает системы управления двигателем и снижает затраты. Они также могут управляться с использованием внутренних или внешних таймеров, что отлично подходит для использований, требующих точного контроля скорости.

Бесщеточные двигатели постоянного тока также могут использоваться с электроникой, чувствительной к электрическим и радиочастотным помехам, поскольку они тоже не вызывают значительного их количества. Они могут безопасно использоваться в средах с летучими химическими веществами или топливом, поскольку они не могут создавать искры. Это также исключает появление озона (опасного для здоровья человека), вызванного искрообразованием, что делает их пригодными для использования в плохо вентилируемых зонах. Наконец, бесщеточные двигатели постоянного тока создают очень мало гармоник, что отлично подходит для использований, которые не должны быть подвержены вибрации.

Шаговые двигатели для автоматизации

Диапазон мощности шаговых двигателей для автоматизации аналогичен двигателям переменного и постоянного тока. Шаговые двигатели, в отличие от традиционных двигателей переменного или постоянного тока, не вращаются плавно при подаче питания. Вместо этого каждый оборот двигателя делится на несколько небольших шагов (до 200), для чего требуется уникальный импульс для каждого шага. Каждый шаг происходит последовательно, а не одновременно, и является таким же размером, как и каждый другой шаг в последовательности. Движение ступеней переходит в непрерывное вращение в виде цифровых импульсов, передаваемых от датчика эффекта Холла. Частота входных импульсов напрямую влияет на скорость и длительность вращения двигателя. Этот процесс часто называют микростеппинг.

Для использования шагового двигателя требуется система привода. В большинстве систем привода требуются усовершенствованные средства управления двигателем, такие как программируемый логический контроллер (ПЛК) или персональный компьютер (ПК). ПК может использоваться для программирования дисков индексатора, что позволяет выполнять автономную работу. Шаговые приводы можно разделить на два типа: открытый или закрытый. Для систем с открытым каркасом требуется внешний источник питания постоянного тока. Закрытые системы привода оснащены встроенным блоком питания, который обычно питается от 110 В переменного тока.

Общие промышленные применения для шаговых двигателей включают в себя автоматические машины для резки проволоки, роботы, станки, точные устройства для контроля жидкости или температуры, высокоскоростные машины для выбора и размещения и многие другие типы оборудования, которые требуют очень точной регулировки скорости и нагрузки. Шаговые двигатели также превосходны для применений, которые являются непрерывными, с низкими скоростями и высоким крутящим моментом. Они также хорошо подходят для любого применения, которое требует низких или средних скоростей ускорения.

Как выбрать правильные двигатели для автоматизации

Чтобы выбрать правильные двигатели для автоматизации, покупатели должны понимать требования к скорости и крутящему моменту двигателя при их применении. Они также должны понимать, нужно ли им контролировать скорость и крутящий момент двигателя, а также тип среды, в которой будет работать двигатель. Неспособность рассмотреть каждый элемент адекватно может потребовать от пользователей приобретения дополнительного оборудования или вообще замены оборудования.

Электродвигатели переменного тока общего назначения для автоматизации могут использоваться в применениях, которые работают на средних и высоких скоростях и не чувствительны к быстрым изменениям скорости. Скорость и крутящий момент двигателя должны соответствовать или превышать требования применения и могут управляться с использованием различных приводных систем. Электродвигатели переменного тока с инвертором переменного тока для автоматизации хорошо подходят там, где требуется низкая скорость, высокий крутящий момент и очень точная регулировка скорости и крутящего момента. Например, для токарного станка требуется двигатель переменного тока общего назначения.

Бесщеточные двигатели постоянного тока могут использоваться в применениях, требующих точного контроля скорости, низкой рабочей температуры, длительного срока службы, низкого уровня обслуживания, низкой вибрации, низких электрических или радиопомех и искр. Эти функции делают бесщеточные контроллеры постоянного тока хорошо подходящими для различных применений, и, действительно, они составляют подавляющее большинство доступных двигателей. Они не обеспечивают самую точную скорость или контроль нагрузки, но они обеспечивают намного лучший контроль, чем большинство систем переменного тока и достаточный контроль для подавляющего числа применений.

Шаговые двигатели обеспечивают максимальный контроль скорости и нагрузки двигателя благодаря их полностью цифровому характеру. Они предлагают многие из преимуществ бесщеточных двигателей постоянного тока, но обеспечивают лучшее управление ускорением и замедлением скорости двигателя. Их применение практически не ограничено, но они дороже двигателей переменного или постоянного тока и требуют использования более дорогих систем управления двигателем.

Бренды двигателей для автоматизации

Самые популярные марки двигателей для автоматизации включают Baldor Electric, Leeson Electric, Magnetek Motors, Marathon Electric, Emerson Electric, Fasco, General Electric, Westinghouse Electric, US Motors, Century Motors, Hitachi, Honeywell, Mitsubishi, Toshiba и Nissan.

Вывод

Покупка двигателей для автоматизации на самом деле не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Прежде чем покупать двигатели для автоматизации, покупатели должны понять, какие типы двигателей доступны, как работают двигатели для автоматизации, каковы требования применений, какие марки двигателей доступны для покупки и как найти двигатели для автоматизации в специализированных магазинах. Как только эти факторы будут поняты, это просто вопрос нахождения наилучшего решения.

 100.00%