Производственное электрооборудование должно отличаться бесперебойной и надежной работой в течение всего срока эксплуатации. Данные характеристики напрямую зависят от правильного выбора электрического двигателя. Важными критериями выбора являются такие параметры, как характер и тип нагрузки, характер и продолжительность рабочих циклов.
Обладая информацией об изменениях нагрузки, определение изменений потерь мощностей при работе становится гораздо проще и точнее. Кроме того, данные знания помогают избежать перегрева двигателя. Температура нагрева изоляционного материала электрического двигателя не будет выходить за допустимые границы в период всей работы.
Неправильно выбранное устройство для промышленных аппаратов влечет за собой нарушение и сбой в производственных процессах, потери в количестве выпускаемой продукции, а также существенное увеличение затрат на электричество. Все оборудование, функционирующее от электрических двигателей, должно полностью соответствовать всем установленным требованиям.
Чтобы совершить правильный выбор электродвигателя, необходимо учитывать следующие параметры:
- механические свойства исполнительного оборудования и электрического двигателя должны полностью соответствовать друг другу. Иными словами, двигатель должен обладать такой характеристикой, которая позволит исполнительному механизму работать при оптимальной скорости (в переходных режимах);
- мощность двигателя должна максимально использоваться при любом рабочем режиме. Нагрев активных элементов электродвигателя в самых тяжелых ситуациях может максимально приближаться к допустимому порогу температур, но не перешагивать его;
- конструктивно электрический двигатель должен полностью соответствовать рабочему устройству, а также внешним условиям;
- полное соответствие двигателя свойствам и характеристиками электрического питания.
Знание следующих данных крайне необходимо при выборе электрического двигателя:
- тип устройства исполнительного механизма;
- наименование исполнительного механизма;
- максимальный показатель мощности на валу (при продолжительном режиме работы и при постоянной нагрузке). В иных случаях – график изменения в мощности или сопротивлении;
- показатель частоты вращения (или же диапазон) вала в исполнительном механизме;
- принцип соединения производственного оборудования и вала электрического двигателя;
- показатель пускового момента, который должен быть обеспечен двигателем на валу привода исполнительного механизма;
- верхний и нижний показатель регулирования частоты вращения соответствующими им величинами мощности и момента;
- плавность/ступенчатость регулировки частоты вращения;
- частота включений электропривода за час;
- условия окружающей среды.
Всем существующим режимам работы электрического привода соответствуют определенные характеристики, продолжительность циклов, показатели нагрузки, соответствие потерь при пуске и при движении и др. Следовательно, производство двигателя для определенного режима привода нецелесообразно. Путем анализа существующих режимов был выделен класс «номинальных режимов», в соответствии с которыми и выпускаются серийные электродвигатели. Номинальные данные электромашины указываются в ее техническом паспорте.
На сегодняшний день существует восемь номинальных режимов, которые утверждены ГОСТом. Основными режимами на сегодняшний день являются S1, S2, S3:
- S1 (продолжительный режим) – работа устройства с не меняющейся нагрузкой в течение длительного времени с достижением неизменного показателя температуры всех его элементов;
- S2 (кратковременный режим) – неизменная нагрузка в период времени, которого недостаточно для достижения всеми деталями машины установившегося температурного режима. Затем происходит остановка работы оборудования на тот период времени, за которое произойдет охлаждение до температуры, которая может превышать окружающую лишь на 2 градуса;
- S3 (повторно-кратковременный режим) – ряд тождественных друг другу рабочих циклов, каждому из которых характерен определенный период работы при неизменном показателе нагрузки. За данный период исполнительная машинане должна нагреваться до установившегося температурного режима. Также режим S3 имеет такую характеристику, как продолжительность стоянки для охлаждения до окружающей температуры. Особенность режима такова, что пусковой ток не имеет колоссального влияния на превышение температурного порога. Характеристикой двигателя режима S3 является продолжительность включения, зависящая от продолжительности включения.
Основываясь на такой параметр при выборе, как мощность, необходимо знать о переменах в нагрузке вала двигателя с течением времени. Именно это позволяет сделать правильные суждения об изменении потерь.
Также очень важно знать о природе нагрева электродвигателя в результате энергетических потерь. Данный параметр дает возможность осуществления выбора так, чтобы нагрев изоляционного материала на обмотках не выходил за допустимые параметры. Соблюдение данного условия является гарантом надежности электрического двигателя в процессе всего срока службы.
Выбирая электрический двигатель по мощности, важно соблюдать соответствие данного параметра с особенностями нагрузки электрического оборудования. Характер нагрузок отслеживается по таким признакам, как номинальный режим работы и изменения используемой мощности.
Показатель мощности электрического двигателя характеризуется тремя параметрами:
- норма нагрева в процессе работы;
- оптимальная перегрузочная способность;
- оптимальный пусковой момент.
Важно знать, что увеличение показателя мощности свыше меры чревато рывками при разгоне двигателя.
В случае, если подразумевается длительная работа электрического двигателя с нагрузкой постоянной характеристики (или меняющейся в малой степени), определение правильной мощности не составит особого труда (осуществляется по определенным формулам). Гораздо больше сложностей возникает расчет мощности двигателя в иных рабочих режимах.
Режиму кратковременных нагрузок свойственны короткие периоды включения и оптимальные паузы для охлаждения активных элементов. Кроме того, нагрузка двигателя остается постоянной или редко меняется. Для правильной эксплуатации электрического двигателя данного режима важно соблюдать следующее: обозначенная в каталоге мощность должна быть меньше той, что отвечает кратковременной нагрузке.
Торговая сеть «Планета Электрика» обладает широким ассортиментом электрических общепромышленных двигателей от таких известных производителей, как ABB, IEK, Schneider Electric.