Postoje četiri vrstemotor industrijske automatizacijeopterećenja:

1, Podesiva konjska snaga i konstantni zakretni moment: Primjene varijabilne konjske snage i konstantnog zakretnog momenta uključuju transportne trake, dizalice i zupčaste pumpe. U ovim je primjenama zakretni moment konstantan jer je opterećenje konstantno. Potrebna konjska snaga može varirati ovisno o primjeni, što AC i DC motore s konstantnom brzinom čini dobrim izborom.

2, Promjenjivi zakretni moment i konstantna konjska snaga: Primjer primjene promjenjivog zakretnog momenta i konstantne konjske snage je stroj za premotavanje papira. Brzina materijala ostaje ista, što znači da se konjske snage ne mijenjaju. Međutim, kako se promjer valjka povećava, opterećenje se mijenja. U malim sustavima ovo je dobra primjenaDC motoriili servo motore. Regenerativna snaga također predstavlja problem i treba je uzeti u obzir pri određivanju veličine industrijskog motora ili odabiru metode kontrole energije. Izmjenični motori s enkoderima, upravljanje zatvorenom petljom i pogoni punog kvadranta mogu koristiti većim sustavima.

3, podesiva konjska snaga i okretni moment: ventilatori, centrifugalne pumpe i mješalice trebaju promjenjivu konjsku snagu i okretni moment. Kako se brzina industrijskog motora povećava, izlaz opterećenja se također povećava s potrebnim konjskim snagama i momentom. O ovim vrstama opterećenja počinje rasprava o učinkovitosti motora, s pretvaračima koji opterećuju AC motore pomoću pogona s promjenjivom brzinom (VSD).

4, kontrola položaja ili kontrola zakretnog momenta: aplikacije kao što su linearni pogoni, koje zahtijevaju precizno kretanje u više položaja, zahtijevaju čvrstu kontrolu položaja ili zakretnog momenta i često zahtijevaju povratnu informaciju za provjeru ispravnog položaja motora. Servo ili koračni motori najbolji su izbor za ove primjene, ali istosmjerni motori s povratnom spregom ili AC motori s inverterom opterećeni s koderima obično se koriste u linijama za proizvodnju čelika ili papira i sličnim aplikacijama.

 

Različiti tipovi industrijskih motora

Iako postoji više od 36 vrstaAC/DC motorikoristi se u industrijskim aplikacijama. Iako postoji mnogo vrsta motora, postoji velika količina preklapanja u industrijskim primjenama, a tržište je potaknulo pojednostavljenje odabira motora. Ovo sužava praktični izbor motora u većini primjena. Šest najčešćih tipova motora, pogodnih za veliku većinu primjena, su istosmjerni motori bez četkica i brušeni, AC kavezni motori i motori s namotanim rotorom, servo i koračni motori. Ove vrste motora prikladne su za veliku većinu primjena, dok se druge vrste koriste samo za posebne primjene.

 

Tri glavne vrsteindustrijski motoraplikacije

Tri glavne primjene industrijskih motora su stalna brzina, promjenjiva brzina i kontrola položaja (ili momenta). Različite situacije industrijske automatizacije zahtijevaju različite aplikacije i probleme kao i vlastite skupove problema. Na primjer, ako je najveća brzina manja od referentne brzine motora, potreban je mjenjač. Ovo također omogućuje manjem motoru da radi učinkovitijom brzinom. Iako na internetu postoji mnoštvo informacija o tome kako odrediti veličinu motora, postoje mnogi čimbenici koje korisnici moraju uzeti u obzir jer postoji mnogo detalja koje treba uzeti u obzir. Izračun inercije tereta, okretnog momenta i brzine zahtijeva od korisnika razumijevanje parametara kao što su ukupna masa i veličina (radijus) tereta, kao i trenje, gubitak u mjenjaču i ciklus stroja. Promjene u opterećenju, brzini ubrzanja ili usporavanja i radnom ciklusu primjene također se moraju uzeti u obzir, inače se industrijski motori mogu pregrijati. AC indukcijski motori popularan su izbor za industrijske primjene rotacijskog gibanja. Nakon odabira tipa motora i veličine, korisnici također trebaju uzeti u obzir čimbenike okoliša i tipove kućišta motora, kao što su otvoreni okvir i aplikacije za pranje kućišta od nehrđajućeg čelika.

Kako odabrati industrijski motor

Tri glavna problemaindustrijski motorizbor

1. Aplikacije konstantne brzine?

U primjenama s konstantnom brzinom, motor obično radi sličnom brzinom s malo ili nimalo u obzir rampi ubrzanja i usporavanja. Ova vrsta aplikacije obično se izvodi pomoću cjelovitih kontrola za uključivanje/isključivanje. Upravljački krug obično se sastoji od osigurača razgranatog kruga s kontaktorom, pokretača industrijskog motora od preopterećenja i ručnog regulatora motora ili mekog pokretača. I AC i DC motori prikladni su za aplikacije s konstantnom brzinom. Istosmjerni motori nude puni okretni moment pri nultoj brzini i imaju veliku bazu za ugradnju. AC motori također su dobar izbor jer imaju visok faktor snage i zahtijevaju malo održavanja. Nasuprot tome, značajke visokih performansi servo ili koračnog motora smatrale bi se pretjeranima za jednostavnu primjenu.

2. Aplikacija s promjenjivom brzinom?

Primjene s promjenjivom brzinom obično zahtijevaju kompaktnu brzinu i varijacije brzine, kao i definirane rampe ubrzanja i usporavanja. U praktičnim primjenama, smanjenje brzine industrijskih motora, kao što su ventilatori i centrifugalne pumpe, obično se radi kako bi se poboljšala učinkovitost usklađivanjem potrošnje energije s opterećenjem, umjesto da rade punom brzinom i prigušuju ili potiskuju izlaz. To je vrlo važno uzeti u obzir za prijenosne aplikacije kao što su linije za punjenje. Kombinacija AC motora i VFDS-a naširoko se koristi za povećanje učinkovitosti i dobro radi u raznim aplikacijama s promjenjivom brzinom. I AC i DC motori s odgovarajućim pogonima dobro rade u aplikacijama s promjenjivom brzinom. Istosmjerni motori i pogonske konfiguracije dugo su bili jedini izbor za motore s promjenjivom brzinom, a njihove komponente su razvijene i dokazane. Čak i sada, istosmjerni motori su popularni u primjenama s promjenjivom brzinom, frakcijskim konjskim snagama i korisni u primjenama s malim brzinama jer mogu pružiti puni zakretni moment pri niskim brzinama i konstantni zakretni moment pri različitim industrijskim brzinama motora. Međutim, održavanje istosmjernih motora je pitanje koje treba razmotriti, jer mnogi zahtijevaju komutaciju s četkicama i troše se zbog kontakta s pokretnim dijelovima. Istosmjerni motori bez četkica eliminiraju ovaj problem, ali su unaprijed skuplji i raspon dostupnih industrijskih motora je manji. Trošenje četkica nije problem s AC indukcijskim motorima, dok pogoni s promjenjivom frekvencijom (VFDS) pružaju korisnu opciju za aplikacije koje prelaze 1 HP, kao što su ventilatori i pumpanje, koje mogu povećati učinkovitost. Odabir vrste pogona za pokretanje industrijskog motora može dodati određenu svijest o položaju. Enkoder se može dodati motoru ako to aplikacija zahtijeva, a pogon se može odrediti da koristi povratnu informaciju kodera. Kao rezultat, ova postavka može pružiti brzine poput servo.

3. Trebate li kontrolu položaja?

Čvrsta kontrola položaja postiže se stalnom provjerom položaja motora dok se kreće. Prijave poput pozicioniranja linearnih pogona mogu koristiti koračne motore sa ili bez povratne sprege ili servo motore s inherentnom povratnom spregom. Steper se pomiče precizno u položaj umjerenom brzinom i zatim zadržava taj položaj. Koračni sustav otvorene petlje pruža snažnu kontrolu položaja ako je odgovarajuće veličine. Kada nema povratne informacije, steper će pomaknuti točan broj koraka osim ako ne naiđe na prekid opterećenja iznad svog kapaciteta. Kako se brzina i dinamika aplikacije povećavaju, koračna kontrola otvorene petlje možda neće zadovoljiti zahtjeve sustava, što zahtijeva nadogradnju na koračni ili servo motorni sustav s povratnom spregom. Sustav zatvorene petlje pruža precizne profile gibanja velike brzine i preciznu kontrolu položaja. Servo sustavi daju veće okretne momente od stepera pri velikim brzinama, a također rade bolje u velikim dinamičkim opterećenjima ili složenim primjenama kretanja. Za visoko učinkovito gibanje s niskim prekoračenjem položaja, inercija reflektiranog opterećenja trebala bi odgovarati inerciji servo motora što je više moguće. U nekim primjenama dovoljna je neusklađenost do 10:1, ali optimalna je podudarnost 1:1. Smanjenje stupnja prijenosa je dobar način za rješavanje problema neusklađenosti inercije, jer je inercija reflektiranog opterećenja smanjena za kvadrat prijenosnog omjera, ali inercija mjenjača mora se uzeti u obzir u proračunu