Kuinka valita teollisuusautomaatiomoottori?

Teollisuusautomaation moottorikuormia on neljää tyyppiä:

1, Säädettävät hevosvoimat ja jatkuva vääntömomentti: Muuttuvan hevosvoiman ja vakiovääntömomentin sovelluksia ovat kuljettimet, nosturit ja hammaspyöräpumput. Näissä sovelluksissa vääntömomentti on vakio, koska kuorma on vakio. Tarvittavat hevosvoimat voivat vaihdella sovelluksesta riippuen, mikä tekee vakionopeuksista AC- ja DC-moottorit hyvän valinnan.

2, Vaihtuva vääntömomentti ja vakio hevosvoimat: Esimerkki muuttuvan vääntömomentin ja vakiohevosvoiman sovelluksista on koneen kelauspaperi. Materiaalin nopeus pysyy samana, mikä tarkoittaa, että hevosvoimat eivät muutu. Kuitenkin, kun telan halkaisija kasvaa, kuormitus muuttuu. Pienissä järjestelmissä tämä on hyvä sovellus DC- tai servomoottoreille. Takaisintuotanto on myös huolenaihe, ja se tulee ottaa huomioon teollisuusmoottorin kokoa määritettäessä tai energiansäätömenetelmää valittaessa. Vaihtovirtamoottorit, joissa on kooderi, suljetun silmukan ohjaus ja täyden kvadrantin taajuusmuuttajat, voivat hyödyttää suurempia järjestelmiä.

3, säädettävät hevosvoimat ja vääntömomentti: puhaltimet, keskipakopumput ja sekoittimet tarvitsevat vaihtelevia hevosvoimia ja vääntömomentteja. Teollisuusmoottorin nopeuden kasvaessa myös kuormitusteho kasvaa vaaditulla hevosvoimalla ja vääntömomentilla. Keskustelu moottorin tehokkuudesta alkaa tämän tyyppisistä kuormista, kun invertterit lataavat vaihtovirtamoottoreita käyttämällä vaihtelevan nopeuden taajuusmuuttajia (VSD).

4, asennon ohjaus tai vääntömomentin säätö: Sovellukset, kuten lineaarikäytöt, jotka vaativat tarkkaa liikettä useisiin asentoihin, vaativat tiukan asennon tai vääntömomentin hallintaa ja vaativat usein palautetta moottorin oikean asennon tarkistamiseksi. Servo- tai askelmoottorit ovat paras valinta näihin sovelluksiin, mutta takaisinkytkentämoottoreita tai invertterikuormitettuja AC-moottoreita koodereilla käytetään yleisesti teräksen tai paperin tuotantolinjoilla ja vastaavissa sovelluksissa.

Erilaisia ​​teollisuusmoottorityyppejä

Vaikka teollisissa sovelluksissa käytetään yli 36 tyyppiä AC/DC-moottoreita. Vaikka moottoreita on monenlaisia, teollisissa sovelluksissa on paljon päällekkäisyyksiä, ja markkinat ovat pyrkineet yksinkertaistamaan moottoreiden valintaa. Tämä kaventaa käytännöllistä moottoreiden valikoimaa useimmissa sovelluksissa. Kuusi yleisintä moottorityyppiä, jotka sopivat valtaosaan sovelluksista, ovat harjattomat ja harjatut tasavirtamoottorit, AC-oravahäkki- ja käämiroottorimoottorit, servo- ja askelmoottorit. Nämä moottorityypit soveltuvat useimpiin sovelluksiin, kun taas muita tyyppejä käytetään vain erikoissovelluksiin.

Kolme päätyyppiä teollisuusmoottorisovelluksia

Teollisuusmoottoreiden kolme pääsovellusta ovat vakionopeus, muuttuva nopeus ja asennon (tai vääntömomentin) ohjaus. Erilaiset teollisuusautomaatiotilanteet vaativat erilaisia ​​sovelluksia ja ongelmia sekä omia ongelmajoukkojaan. Esimerkiksi jos maksiminopeus on pienempi kuin moottorin viitenopeus, tarvitaan vaihdelaatikko. Tämä mahdollistaa myös pienemmän moottorin käymisen tehokkaammalla nopeudella. Vaikka verkossa on runsaasti tietoa moottorin koon määrittämisestä, käyttäjien on otettava huomioon monia tekijöitä, koska huomioon on otettava monia yksityiskohtia. Kuorman hitausvoiman, vääntömomentin ja nopeuden laskeminen edellyttää, että käyttäjä ymmärtää parametrit, kuten kuorman kokonaismassan ja koon (säteen), sekä kitkan, vaihteistohäviön ja koneen työkierron. Muutokset kuormassa, kiihdytys- tai hidastusnopeudessa ja käyttöjaksossa on myös otettava huomioon, muuten teollisuusmoottorit voivat ylikuumentua. Vaihtovirta-oikosulkumoottorit ovat suosittu valinta teollisiin pyöriviin sovelluksiin. Moottorityypin ja koon valinnan jälkeen käyttäjien on otettava huomioon myös ympäristötekijät ja moottorikotelotyypit, kuten avoimen rungon ja ruostumattoman teräksen koteloiden pesusovellukset.

Kuinka valita teollisuusmoottori

Kolme pääongelmaa teollisuusmoottorien valinnassa

1. Vakionopeussovellukset?

Vakionopeussovelluksissa moottori käy tyypillisesti samalla nopeudella ilman, että kiihdytys- ja hidastusramppeja otetaan vain vähän tai ei ollenkaan. Tämäntyyppiset sovellukset toimivat tyypillisesti käyttämällä täyden rivin päälle/pois-ohjaimia. Ohjauspiiri koostuu yleensä haaroituspiirin sulakkeesta kontaktorilla, ylikuormitusteollisuuden moottorin käynnistimestä ja manuaalisesta moottorin ohjaimesta tai pehmokäynnistimestä. Sekä AC- että DC-moottorit soveltuvat vakionopeussovelluksiin. Tasavirtamoottorit tarjoavat täyden vääntömomentin nollanopeudella ja niillä on suuri asennusalusta. Vaihtovirtamoottorit ovat myös hyvä valinta, koska niillä on korkea tehokerroin ja ne vaativat vähän huoltoa. Sitä vastoin servo- tai askelmoottorin korkeaa suorituskykyä pidettäisiin liiallisena yksinkertaisessa sovelluksessa.

2. Vaihteleva nopeus sovellus?

Muuttuvanopeuksiset sovellukset vaativat tyypillisesti kompakteja nopeuden ja nopeuden vaihteluita sekä määriteltyjä kiihdytys- ja hidastusramppeja. Käytännön sovelluksissa teollisuusmoottoreiden, kuten puhaltimien ja keskipakopumppujen, nopeuden alentaminen tehdään yleensä tehokkuuden parantamiseksi sovittamalla tehonkulutus kuormaan sen sijaan, että niitä käytettäisiin täydellä nopeudella ja kuristettaisiin tai tukahdutetaan tehoa. Nämä ovat erittäin tärkeitä huomioon kuljetussovelluksissa, kuten pullotuslinjoissa. Vaihtovirtamoottoreiden ja VFDS:n yhdistelmää käytetään laajalti tehokkuuden lisäämiseen ja se toimii hyvin erilaisissa vaihtelevan nopeuden sovelluksissa. Sekä AC- että DC-moottorit sopivalla käytöllä toimivat hyvin muuttuvanopeuksisissa sovelluksissa. Tasavirtamoottorit ja käyttökokoonpanot ovat pitkään olleet ainoa valinta säädettävänopeuksisille moottoreille, ja niiden komponentteja on kehitetty ja todistettu. Jo nyt DC-moottorit ovat suosittuja vaihtelevan nopeuden ja murtovoimasovelluksissa ja hyödyllisiä pienissä nopeuksissa, koska ne voivat tarjota täyden vääntömomentin alhaisilla nopeuksilla ja tasaisen vääntömomentin erilaisilla teollisuusmoottoreiden nopeuksilla. Tasavirtamoottoreiden huolto on kuitenkin harkittava asia, koska monet vaativat kommutointia harjoilla ja kuluvat johtuen kosketuksesta liikkuvien osien kanssa. Harjattomat DC-moottorit poistavat tämän ongelman, mutta ne ovat kalliimpia ja teollisuusmoottoreiden valikoima on pienempi. Harjan kuluminen ei ole ongelma AC-oikosulkumoottoreissa, kun taas taajuusmuuttajat (VFDS) tarjoavat hyödyllisen vaihtoehdon yli 1 HP:n tehosovelluksiin, kuten puhaltimiin ja pumppaukseen, jotka voivat lisätä tehokkuutta. Taajuusmuuttajan valitseminen teollisuusmoottoria varten voi lisätä asematietoisuutta. Moottoriin voidaan lisätä anturi, jos sovellus sitä vaatii, ja taajuusmuuttaja voidaan määrittää käyttämään anturin palautetta. Tämän seurauksena tämä asetus voi tarjota servon kaltaisia ​​nopeuksia.

3. Tarvitsetko asennon hallintaa?

Tiukka asennonsäätö saavutetaan tarkistamalla jatkuvasti moottorin asentoa sen liikkuessa. Sovellukset, kuten lineaarikäyttöjen asemointi, voivat käyttää askelmoottoreita takaisinkytkennällä tai ilman tai servomoottoreita, joissa on takaisinkytkentä. Stepper liikkuu tarkasti asentoon kohtuullisella nopeudella ja pysyy sitten siinä asennossa. Avoimen silmukan askeljärjestelmä tarjoaa tehokkaan asennonhallinnan, jos se on oikean kokoinen. Kun palautetta ei ole, stepper siirtää tarkan määrän askelia, ellei se kohtaa kapasiteettinsa ylittävää kuormitusta. Sovelluksen nopeuden ja dynamiikan kasvaessa avoimen silmukan askelohjaus ei välttämättä täytä järjestelmän vaatimuksia, mikä edellyttää päivitystä askel- tai servomoottorijärjestelmäksi, jossa on palaute. Suljetun silmukan järjestelmä tarjoaa tarkat, nopeat liikeprofiilit ja tarkan asennonhallinnan. Servojärjestelmät tarjoavat suuremmat vääntömomentit kuin stepperit suurilla nopeuksilla ja toimivat myös paremmin suurissa dynaamisissa kuormissa tai monimutkaisissa liikesovelluksissa. Tehokkaan liikkeen ja matalan asennon ylityksen yhteydessä heijastuneen kuormitushitauden tulee vastata servomoottorin hitautta niin paljon kuin mahdollista. Joissakin sovelluksissa riittää jopa 10:1 epäsovitus, mutta 1:1 vastaavuus on optimaalinen. Vaihteen alennus on hyvä tapa ratkaista hitausvirheongelma, koska heijastuneen kuorman inertia putoaa välityssuhteen neliöllä, mutta vaihteiston inertia on otettava huomioon laskennassa.