Асинхронный электродвигатель — преимущества и недостатки

Основными потребителями мировой электроэнергии (более 60% — 65%) являются электромеханические системы — электроприводы, работающие в различных промышленных, транспортных и бытовых механизмах и агрегатах. Асинхронный двигатель является наиболее широко применяемым среди всех типов электродвигателей. Двигатели специальной конструкции, построенные на базе асинхронного двигателя, характеризуются техническими параметрами, влияющими на их рабочие характеристики и адаптирующими их к различным требованиям и назначениям. Среди асинхронных двигателей специальной конструкции можно выделить следующие: многоскоростные двигатели — частота вращения двигателя изменяется изменением количества пар полюсов вращающегося магнитного поля; двигатели с короткозамкнутым ротором с повышенным пусковым моментом — используются для привода устройств с большим моментом инерции; моторы крановые — адаптированы к различным видам работ, используются для привода кранов и других подъемных устройств; двигатели с тормозом — используются в приводах, требующих быстрой остановки после рабочего цикла или после аварийного отключения питания; двигатели с повышенным скольжением — используются для привода механизмов с большой инерционностью, а также механизмов, работающих в повторно-кратковременном режиме; взрывозащищенные двигатели и т.д.

В бытовых электроприборах применяются однофазные электродвигатели с рабочим напряжением 220 вольт. Очень часто таким двигателем является однофазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором.

Преимущества асинхронных электродвигателей

Самым главным преимуществом асинхронного двигателя является то, что его конструкция довольно проста. По сравнению с электродвигателем постоянного тока, асинхронный электродвигатель не имеет щеток и поэтому требует минимального технического обслуживания. Не требуется замена щеток, и нет угольной пыли от этих самых щеток, которая быстро засоряет электродвигатель. По этой же причине стоимость двигателя довольно низкая.
Подключение. Благодаря тому, что в стандартной трехфазной системе питания фазы сдвинуты на 120°, для формирования вращающегося поля не требуются дополнительные элементы и преобразования. Вращение поля внутри статора и, как следствие, вращение ротора обусловлены самой конструкцией асинхронного двигателя. Необходимо обеспечить подачу напряжения через коммутационный аппарат (контактор или пускатель), и двигатель будет функционировать.
Работа двигателя не сильно зависит от состояния окружающей среды. Но и для экстремальных условий выпускается большое количество специализированных модификаций асинхронных электродвигателей.
В двигателе нет искр из-за отсутствия щеток.
Асинхронный двигатель — это высокоэффективная машина с КПД при полной нагрузке от 85 до 97 процентов.

Недостатки асинхронных двигателей

Регулировать скорость асинхронного двигателя очень сложно. Это связано с тем, что трехфазный асинхронный двигатель является двигателем с постоянной скоростью и для всего диапазона нагрузок изменение скорости двигателя очень мало. Существуют различные типы устройств, позволяющих регулировать скорость мотора, которые не только расширяют диапазон применения двигателя, но и экономят электроэнергию. Типичными примерами экономии энергии за счет замены нерегулируемых приводов на регулируемые являются такие механизмы, как: насосы — 25%, вентиляторы — 30%, компрессоры — 40% и центрифуги — 50%.
Во время прямого пуска, который заключается в подаче на двигатель номинального напряжения номинальной частоты, возникают неблагоприятные условия, такие как высокое потребление тока и низкий пусковой момент.
Высокая инерция ротора — двигатель может не справиться с началом вращения тяжелых приводных агрегатов.

На данный момент существует множество механических и электронных устройств, повышающих эффективность электромоторов и позволяющих максимально нивелировать недостатки асинхронных электродвигателей.

Трехфазные асинхронный двигатель FT2B52D

Срок поставки: в наличии

Цена товара: Нашли дешевле?

Крупный опт

Для снабженца

Если у Вас есть полный перечень необходимого оборудования вы можете отправить заявку целиком через форму на нашем сайте

Описание, каталоги и инструкции

Технические характеристики
Описание товара
Оплата
Доставка

Производитель	ATAS
Длина (мм.)	200
Защита	IP20
Модель	FT2B52D
Мощность, Вт	15
Напряжение, В	3×400
Номинальный ток, А	0,1
Обороты (1/min)	2680
Режим	S2 10min

Асинхронные электродвигатели малой мощности производство завода ATAS Elektromotory имеют широкую область применения, используются в узлах и механизмах различного оборудования.

Широко применяются в качестве электроприводов запорной арматуры, лабораторном оборудовании, в качестве приводов вентиляторов, в авиационной промышленности и прочих сферах.

Читать еще: Что такое vvt двигатель volvo

Номинальная мощность производимых асинхронных двигателей не превышает 700 Вт. В линейку входят как однофазные, так и трёхфазные двигатели.

Производитель: ATAS (Чехия)

Для юридических лиц Наша компания работает по безналичному расчету с юридическими лицами. В стоимость товара включен НДС 20%. Оплата товара производится на основании выставленного счета или Договора поставки.

Для физических лиц Также можно оплатить товар от физического лица через любой банк. Для этого также выставляется счет на оплату на физическое лицо и заключается Договор.

Получить приобретенный товар можно несколькими способами:

Курьерская доставка Наши курьеры доставляют небольшие заказы до адреса.

Доставка собственным транспортом Мы осуществляем доставку заказов автотранспортом до двери по Москве и Московской области

Доставка транспортной компанией в регионы Бесплатно довозим заказ до терминала транспортной компании с последующей отправкой в регионы

Самовывоз Забрать товар с нашего склада по адресу г. Москва, ул. Перовская д. 61/2, стр.1

Оставьте свои контактные данные и наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время.

Асинхронные двигатели популярно

В этой научно-популярной обзорной статье рассмотрим некоторые вопросы, которые позволят читателю расширить и закрепить свои знания о мире двигателей.

Экспресс-знакомство

В настоящее время на практике в подавляющем большинстве случаев применяют асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Они имеют сравнительно простую конструкцию, и относительно недороги.

Для работы асинхронного двигателя нужно обязательно трехфазное напряжение, которое, благодаря обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле внутри двигателя. Это поле вращает ротор двигателя, который, в свою очередь, передает вращение на нагрузку. Например, редуктор или лопасти вентилятора.

Изменяя конфигурацию обмоток статора (количество пар полюсов), можно менять основную характеристику асинхронного двигателя — частоту оборотов. Мощность на валу двигателя зависит от мощности, получаемой электродвигателем от сети.

Другие виды

Другие двигатели, которые в настоящее время также находят применение — это электродвигатели постоянного тока. Они имеют щетки (рисунок 1), которые подвержены износу и искрению. Также, необходима обмотка подмагничивания (возбуждения), на которую подается постоянное напряжение. Несмотря на эти недостатки, электродвигатели постоянного тока находят применение там, где нужно быстрое изменение скорости вращения и контроль момента, а также при мощностях более 100 кВт.

Рисунок 1. Электродвигатель постоянного тока.

В быту также применяют коллекторные (щеточные) электродвигатели переменного тока, которые имеют низкую надежность по сравнению с асинхронными.

Другие типы двигателей — серводвигатели и шаговые двигатели — применяют сравнительно редко в случаях, когда необходимо сверхточное позиционирование нагрузки на валу. Например, в координатных станках.

В однофазной сети

Мы уже говорили выше, что для работы асинхронного двигателя нужно вращающееся магнитное поле, которое обеспечивается трехфазным напряжением.

Однако, часто есть необходимость питать такой двигатель от бытовой однофазной сети 220 В. В случае работы асинхронного двигателя в однофазной сети применяют фазосдвигающие и пусковые конденсаторы. При этом получают подобие трехфазной питающей сети. Номинальную мощность на валу получить не получится, приходится рассчитывать на 70–80% от номинала.

Это происходит из-за того, что не удается обеспечить отсутствие перекоса по фазам при изменении нагрузки.

Способы управления

Управление электродвигателем подразумевает возможность изменения его скорости и мощности (момента). Так, если на асинхронный двигатель подать напряжение нужной величины и частоты, он будет вращаться с номинальной частотой, и сможет обеспечить мощность на валу не более номинальной. Если же нужно понизить или повысить скорость электродвигателя, в основном применяют преобразователи частоты (ПЧ) — рисунок 2. Благодаря этому для двигателя можно обеспечить нужный режим разгона, торможения, а также управлять частотой работы оперативно, по желанию оператора оборудования.

Рисунок 2. Преобразователь частоты Schneider Electric.

Если нужно обеспечить требуемый разгон и торможение без изменения рабочей частоты, то применяют устройство плавного пуск (УПП). Если нужно управлять только разгоном двигателя для минимизации пусковых токов, то применяют схему включения «звезда-треугольник».

Для подачи питания на двигатель без ПЧ и УПП также широко применяются контакторы, которые позволяют дистанционно управлять пуском, остановом и реверсом.

Читать еще: Двигатель 61sbe285 технические характеристики

Управление запуском

Запуск может происходить в простейшем случае от кнопки «Пуск». Но за этой кнопкой может скрываться, например, контроллер, который действует по сложной программе и выдает сигнал на запуск преобразователя частоты. Также кнопка запуска может быть непосредственно подключена ко входу управления ПЧ или УПП.

В классическом варианте, когда двигатель запускается через контактор, кнопка «Пуск» подает питание на катушку контактора, контактор включается, и своим дополнительным (блокировочным) контактом становится на самоподхват.

Остановка производится кнопкой «Стоп», которая обычно имеет нормально замкнутые контакты.

Направление вращения

Реверс двигателя — важная функция в его управлении. Осуществляется реверс очень простым способом — нужно поменять местами любые две питающие фазы.

Реализуется это в контакторной схеме путем использования двух контакторов, каждый из которых имеет свой порядок фаз. Контакторы имеют обязательно механическую и электрическую блокировки, чтобы избежать возможности одновременного включения.

Вращение может быть прямым и обратным. Прямое вращение распознать очень просто. Стоит посмотреть двигателю «в зад», и, если вал крутится по часовой стрелке — это прямое вращение.

Как определить мощность

Иногда нужно на практике узнать, какой двигатель перед нами. Проще всего определить номинальную мощность электродвигателя по его шильдику (рисунок 3). На нем указана механическая мощность (мощность на валу), которая всегда меньше потребляемой мощности за счет КПД двигателя (потерь на трение и нагрев). Однако, если шильдик на корпусе двигателя отсутствует, то можно ориентировочно определить мощность по его габаритам. При одинаковой мощности при большем диаметре вала мощность навалу будет больше, а частота оборотов — меньше.

Рисунок 3. Шильда механической мощности двигателя.

Также, определить мощность можно по нагрузке, а также по уставкам защитных устройств, через которые питается двигатель (мотор-автомат, тепловое реле).

Другой способ — нужно включить двигатель на номинальную мощность, обеспечив нужную нагрузку на валу. После этого, померить токоизмерительными клещами ток двигателя, который должен быть по всем обмоткам одинаков. На основании измеренного тока можно оценить мощность двигателя. Приблизительно оценить мощность асинхронного двигателя, при подключении его по схеме «звезда» можно, разделив его номинальный измеренный ток на 2.

Регулировка оборотов

Управление скоростью вращения двигателем может быть в трех режимах работы — при разгоне, в рабочем режиме, и при торможении.

Наиболее универсальным способом управления оборотами двигателя во всех перечисленных режимах является применение преобразователя частоты. Настройками можно добиться любой частоты вращения в пределах технической возможности. При этом можно управлять и другими параметрами электродвигателя, а также следить за его состоянием во время работы. Частоту можно менять и плавно, и ступенчато. Возможно управление от дистанционного пульта или с контроллера по цифровому каналу связи.

Управление оборотами двигателя только в режиме разгона и торможения возможно при использовании УПП — рисунок 4. Это устройство позволяет значительно снизить пусковой ток за счет плавного разгона с медленным увеличением оборотов.

Рисунок 4. Устройство управление оборотами двигателя ABB.

Торможение

В некоторых устройствах, например, лифтах, крайне необходимо при остановке двигателя зафиксировать его вал в неподвижном состоянии. Для этого применяют электромагнитный механический тормоз, который закреплен в задней части двигателя и входит в его конструкцию.

Управление тормозом происходит от ПЧ или схемы на контакторах. Важно, чтобы это происходило синхронно с остановом двигателя.

Рисунок 5. Электродвигатель с тормозом с креплением через фланец.

На рисунке 5 показан электродвигатель с тормозом с креплением через фланец. Также применяют электрическое торможение постоянным током. Для этого через ПЧ или диодный выпрямитель подают на обмотки двигателя постоянное (однополярное) напряжение в 3–4 раз меньше номинального рабочего.

Неисправности

Большинство неисправностей электродвигателей проявляется их нагревом.

Причины неисправностей могут быть следующие:

износ подшипников и повышенное механическое трение;
увеличение нагрузки на валу;
перекос напряжения питания;
пропадание фазы;
замыкание в обмотке из-за ухудшения изоляции;
проблема с обдувом (охлаждением).

Читать еще: Что такое врд двигатель

Неисправности электродвигателей можно разделить на два вида: электрические и механические.

К электрическим можно отнести неисправности, связанные с обмоткой:

межвитковое замыкание;
замыкание обмотки на корпус;
обрыв обмотки.

Для устранения этих неисправностей требуется перемотка двигателя.

износ и трение в подшипниках;
проворачивание ротора на валу;
повреждение корпуса двигателя;
проворачивание или повреждение крыльчатки обдува.

Замена подшипников должна производиться регулярно, учитывая их износ и срок службы. Повреждение крыльчатки устраняется путем ее замены. Остальные неисправности устранению практически не подлежат, и в таких случаях двигатель подлежит замене.

Защита

Как было сказано выше, основной причиной неисправностей двигателя является его перегрев. Сам перегрев, как правило, является следствием каких-либо аномальных электрических или механических режимов работы.

Следовательно, предотвратив перегрев, можно отключить и сохранить двигатель в исправном состоянии. Для этого используются три основных способа:

Электронный контроль тока — этот способ используется в электронных устройствах пуска двигателей — ПЧ и УПП. С помощью встроенного трансформатора тока происходит его измерение, а встроенный контроллер принимает решение об остановке двигателя.

Тепловой контроль тока. Для этого применяются устройства тепловой защиты — тепловые реле или защитные мотор-автоматы. В них имеется возможность выставить точно токовую уставку, при которой реле или автомат отключат питание двигателя.

Непосредственный контроль температуры корпуса и обмоток реализуется за счет терморезистора или термоконтакта, встроенного внутрь корпуса двигателя. Недостаток этого способа — большая инерционность, и его обычно применяют как дополнительный способ защиты.

Александр Ярошенко, автор блога SamElectric.ru

Контакты:

Следите за нами в Life-режиме в Instagram
Деловые поездки, офисная жизнь, актуальные разработки в мире электротехники

Управление стандартным асинхронным двигателем преобразователем частоты Danfoss

Двигатель работает на основе силы Лоренца, которая вызывает перемещение электрически заряженных частиц в магнитном поле. С формированием магнитных полей в статоре и роторе создается переполюсовка и, соответственно, поворотное движение. Обмотка статора выполнена из меди, а ротор представляет собой короткозамкнутые пластины из алюминиевых или медных сегментов.

Трехфазные асинхронные двигатели, разработанные в 1889 г. компанией AEG, до сих пор широко используются в промышленности. Другие типы двигателей использовались реже из-за высокой надежности и безопасности эксплуатации асинхронных двигателей. К тому же, по сравнению со многими другими двигателями, асинхронные двигатели не были оснащены щетками и коллектором, создающими дополнительной износ. Двигатель работает на основе силы Лоренца, которая вызывает перемещение электрически заряженных частиц в магнитном поле. Популярность данного вида двигателей обусловлена применением устройств плавного пуска и преобразователей частоты. Устройства плавного пуска позволяют значительно снизить пусковой ток и, как правило, подключить двигатель напрямую к сети. Использование преобразователей частоты, в свою очередь, обеспечивает точное и энергоэффективное регулирование скорости. Именно поэтому двигатели данного типа способствуют оптимизации производственного процесса.

В целях повышения эффективности производители часто прибегают к использованию более дорогих материалов или большего количества пластин для изготовления статоров и роторов. На практике это зачастую приводит к увеличению размеров двигателя. Тем не менее, большинство производителей стремятся к сохранению установленных стандартом IEC размеров двигателя для обеспечения совместимости с широко используемыми двигателями в уже имеющихся системах. Следовательно, присоединительные размеры (базовое расстояние, высота и диаметр вала) остаются, как правило, неизменными; в некоторых случаях различается только размер статора.

Примечание: До замены двигателя пользователь должен убедиться в том, действительно ли это целесообразно. Асинхронный двигатель, прослуживший уже 10 лет, не обязательно имеет пониженную эффективность. Например, преобразователь частоты Danfoss VLT® Drive Motor FCM 300 , представленный более 10 лет назад, уже тогда соответствовал текущим требованиям класса эффективности IE2 — и будет соответствовать им вплоть до 2017 года. В случае, если необходима замена двигателя, пользователь должен убедиться, соответствует ли более эффективный двигатель присоединительным размерам стандарта IEC или же необходима адаптация конструкции.

Согласно стандарту EN 60034-30-1, трехфазный асинхронный двигатель, работающий от сети, может достигнуть соответствия классу эффективности IE4. Достижение класса IE5 представляет намного большую сложность.