1. Gleichstrommotor vs. Wechselstrommotor

Die Unterschiede zwischen Gleichstrommotor und Wechselstrommotor

(1) Verschiedene Stromversorgungsmethoden:

Gleichstrommotor: Gleichstrom als Stromversorgung verwenden;

Wechselstrommotor: Verwendet Wechselstrom als Stromversorgung.

(2) Die Struktur ist unterschiedlich:

Das Prinzip des Gleichstrommotors ist relativ einfach, der Aufbau ist jedoch komplex und nicht leicht zu warten. Das Prinzip des Wechselstrommotors ist kompliziert, aber der Aufbau ist relativ einfach und einfacher zu warten als der Gleichstrommotor.

(3) Der Preis ist unterschiedlich:

Der Gleichstrommotor mit der gleichen Leistung ist höher als der Wechselstrommotor, einschließlich des Geschwindigkeitssteuergeräts zur Steuerung der Geschwindigkeit, und der Preis des Gleichstrom-Geschwindigkeitssteuergeräts ist höher als der des Wechselstrom-Geschwindigkeitssteuergeräts. Natürlich sind auch der Aufbau und die Wartung sehr unterschiedlich.

(4) Die Leistung ist unterschiedlich:

Da die Drehzahl des Gleichstrommotors stabil und die Drehzahlregelung präzise ist, was mit dem Wechselstrommotor nicht erreicht werden kann, muss unter strengen Drehzahlanforderungen der Gleichstrommotor anstelle des Wechselstrommotors verwendet werden. Die Drehzahlregelung von Wechselstrommotoren ist relativ kompliziert, wird jedoch häufig eingesetzt, da Chemiefabriken Wechselstrom verwenden.

2. Synchronmotor vs. Asynchronmotor

Synchron und asynchron beziehen sich darauf, ob die Rotorgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds des Stators synchron (gleich) oder asynchron (Verzögerung) sind, sodass nur Wechselstrom ein rotierendes Magnetfeld erzeugen kann und nur Wechselstrommotoren das Konzept von synchron und asynchron haben.

1. Das Prinzip des Synchronmotors

beruht auf „Das Magnetfeld verläuft immer entlang der kürzesten Richtung des Magnetkreises“, um die Eins-zu-Eins-Entsprechung zwischen den Rotormagnetpolen und den rotierenden Statormagnetfeldpolen zu realisieren, und die Rotormagnetpolgeschwindigkeit ist dieselbe wie die Geschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds.

Merkmale: Unabhängig davon, ob der Synchronmotor als Motor oder Generator verwendet wird, bleiben seine Drehzahl und Wechselstromfrequenz strikt unverändert. Synchronmotoren haben eine konstante Drehzahl und werden von Laständerungen nicht beeinflusst.

2. Das Prinzip des Asynchronmotors

Die Bewegung wird durch Induktion realisiert, der Stator dreht das Magnetfeld, um den Käfigläufer zu durchtrennen, sodass der Käfigläufer einen induzierten Strom erzeugt, und der induzierte Strom wird gezwungen, den Rotor rotieren zu lassen. Es muss ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Rotorgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds des Stators bestehen, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das den Käfigläufer durchschneidet und einen induzierten Strom erzeugt.

3. Der spezifische Unterschied zwischen Synchron- und Asynchronmotoren:

(1) Synchronmotoren können Blindleistung erzeugen und diese aufnehmen; Asynchronmotoren können nur Blindleistung aufnehmen.
(2) Die Drehzahl des Synchronmotors ist mit der Wechselstromfrequenz von 50 Hz synchronisiert, d. h. 2-poliger Motor 3000 U/min, 4-poliger Motor 1500 U/min, 6-poliger Motor 1000 U/min usw. Die Drehzahl des Der Asynchronmotor hinkt etwas hinterher, d. h. 2880 U/min für 2 Pole, 1440 U/min für 4 Pole, 960 U/min für 6 Pole usw.
(3) Der Strom des Synchronmotors liegt phasengleich vor der Spannung, d. h. der Synchronmotor ist eine kapazitive Last. Zur Verbesserung des Leistungsfaktors des Stromversorgungssystems können Synchronmotoren eingesetzt werden.

4. Drehstrom-Asynchronmotor (Käfigläufer)

(1) Struktur:

Rotor: Käfigläufer
Stator: 3 Wicklungen

(2) Grundsatz:

Der dreiphasige Asynchronmotor (dreiphasiger Asynchronmotor) ist eine Art Induktionsmotor, der gleichzeitig an einen dreiphasigen Wechselstrom von 380 V (Phasenunterschied 120 Grad) angeschlossen ist, um ein rotierendes Magnetfeld und den Käfigläufer zu bilden erzeugt induzierten Strom und bewegt sich dann. Die Bewegung wird durch Induktion realisiert, der Stator dreht das Magnetfeld, um den Käfigläufer zu durchtrennen, so dass der Käfigläufer einen induzierten Strom erzeugt, und der induzierte Strom wird gezwungen, den Rotor rotieren zu lassen. Es muss ein Geschwindigkeitsunterschied zwischen der Rotorgeschwindigkeit und der Geschwindigkeit des rotierenden Magnetfelds des Stators bestehen, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das den Käfigläufer durchschneidet und einen induzierten Strom erzeugt.

(3) Beginn:

Stern-Dreieck-Start, Abwärtsstart.

(4) Kommutierung:

Vertauschen Sie die Verkabelung von zwei beliebigen Anschlüssen in den drei Phasen des Stators.

(5) Geschwindigkeitsregulierung:

Die Geschwindigkeitsregulierung ist schwierig.

(6) Merkmale:

Da das rotierende Magnetfeld des Rotors und des Stators des Drehstrom-Asynchronmotors in die gleiche Richtung und mit unterschiedlichen Drehzahlen rotiert, kommt es zu einem Schlupf, weshalb man von einem Drehstrom-Asynchronmotor spricht. Die Rotordrehzahl des Drehstrom-Asynchronmotors ist geringer als die des rotierenden Magnetfeldes. Die relative Bewegung zwischen der Rotorwicklung und dem Magnetfeld erzeugt elektromotorische Kraft und Strom und interagiert mit dem Magnetfeld, um ein elektromagnetisches Drehmoment zur Energieumwandlung zu erzeugen.

Im Vergleich zu einphasigen Asynchronmotoren weisen dreiphasige Asynchronmotoren eine bessere Laufleistung auf und können verschiedene Materialien einsparen. Je nach Rotorstruktur können Drehstrom-Asynchronmotoren in Käfigtyp und Wickeltyp unterteilt werden. Der Asynchronmotor mit Käfigläufer hat einen einfachen Aufbau, einen zuverlässigen Betrieb, ein geringes Gewicht und einen niedrigen Preis und ist weit verbreitet. Der Hauptnachteil besteht darin, dass sich die Geschwindigkeit nur schwer einstellen lässt.

3. Normaler Motor vs. Motor mit variabler Frequenz

1. Der Unterschied zwischen Motoren mit normaler und variabler Frequenz

Erstens können normale Motoren nicht als Motoren mit variabler Frequenz verwendet werden. Gewöhnliche Motoren sind auf konstante Frequenz und konstante Spannung ausgelegt und es ist unmöglich, die Anforderungen der Drehzahlregelung durch Frequenzumrichter vollständig zu erfüllen, sodass sie nicht als Motoren mit variabler Frequenz verwendet werden können.
(1) Der Einfluss des Frequenzumrichters auf den Motor liegt hauptsächlich im Wirkungsgrad und im Temperaturanstieg des Motors. Der Frequenzumrichter kann während des Betriebs unterschiedliche Niveaus an harmonischer Spannung und Strom erzeugen, so dass der Motor unter nicht sinusförmiger Spannung und Strom arbeitet und die höheren Harmonischen im Inneren zu Kupferverlusten im Stator, Kupferverlusten im Rotor, Eisenverlusten und weiteren Verlusten führen erhöhen. Am bemerkenswertesten ist der Kupferverlust des Rotors. Diese Verluste führen dazu, dass der Motor zusätzliche Wärme erzeugt, den Wirkungsgrad verringert und die Ausgangsleistung verringert. Der Temperaturanstieg gewöhnlicher Motoren erhöht sich im Allgemeinen um 10–20 %.
(2) Die Isolationsfestigkeit des Motors. Die Trägerfrequenz des Frequenzumrichters reicht von mehreren tausend bis über zehn Kilohertz, wodurch die Statorwicklung des Motors einer hohen Spannungsanstiegsgeschwindigkeit ausgesetzt ist, was dem Anlegen einer steilen Impulsspannung an den Motor und der Durchführung der Windung entspricht Die Isolierung des Motors hält einer relativ strengen Prüfung stand.
(3) Harmonische elektromagnetische Geräusche und Vibrationen. Wenn ein gewöhnlicher Motor von einem Frequenzumrichter angetrieben wird, werden die Vibrationen und Geräusche, die durch elektromagnetische, mechanische, Belüftungs- und andere Faktoren verursacht werden, komplizierter. Die in der Stromversorgung mit variabler Frequenz enthaltenen Harmonischen und die inhärenten Raumharmonischen des elektromagnetischen Teils des Motors interferieren miteinander und bilden verschiedene elektromagnetische Erregungskräfte, wodurch das Geräusch zunimmt. Aufgrund des breiten Betriebsfrequenzbereichs des Motors und des breiten Drehzahlbereichs ist es für die Frequenz verschiedener elektromagnetischer Kraftwellen schwierig, die Eigenschwingungsfrequenz jedes Strukturteils des Motors zu vermeiden.
(4) Kühlproblem bei niedriger Geschwindigkeit. Wenn die Frequenz der Stromversorgung niedrig ist, ist der durch die Oberschwingungen höherer Ordnung in der Stromversorgung verursachte Verlust groß; Zweitens nimmt die Kühlluftmenge mit abnehmender Drehzahl des Verstellmotors proportional zur dritten Potenz der Drehzahl ab, was dazu führt, dass die Wärme des Motors nicht abgeführt werden kann und der Temperaturanstieg stark ansteigt, was es schwierig macht, eine konstante Drehmomentabgabe zu erreichen .

2. Wie unterscheidet man zwischen normalen Motoren und Motoren mit variabler Frequenz?

(1) Höhere Anforderungen an das Isolationsniveau

Im Allgemeinen beträgt die Isolationsklasse des Frequenzumwandlungsmotors die Klasse F oder höher, und die Erdungsisolierung und die Isolationsfestigkeit der Windungen werden verstärkt, wobei insbesondere die Fähigkeit der Isolierung, der Stoßspannung standzuhalten, berücksichtigt werden sollte.

(2) Die Vibrations- und Geräuschanforderungen von Motoren mit variabler Frequenz sind höher

Der Motor mit variabler Frequenz sollte die Steifigkeit der Motorkomponenten und des Ganzen vollständig berücksichtigen und versuchen, seine Eigenfrequenz zu erhöhen, um Resonanz mit jeder Kraftwelle zu vermeiden.

(3) Die Kühlmethode des Frequenzumwandlungsmotors ist unterschiedlich

Der Frequenzumwandlungsmotor wird im Allgemeinen durch Zwangsbelüftung gekühlt, d. h. der Kühlventilator des Hauptmotors wird von einem unabhängigen Motor angetrieben.

(4) Unterschiedliche Anforderungen an Schutzmaßnahmen

Bei Motoren mit variabler Frequenz und einer Leistung über 160 kW sollten Maßnahmen zur Lagerisolierung ergriffen werden. Der Hauptgrund dafür ist, dass es leicht zu einer Asymmetrie des Magnetkreises und einem axialen Strom kommt. Wenn die von anderen Hochfrequenzkomponenten erzeugten Ströme zusammenarbeiten, steigt der Axialstrom stark an, was zu Lagerschäden führt. Daher werden im Allgemeinen Isolationsmaßnahmen ergriffen. Bei Motoren mit variabler Frequenz und konstanter Leistung sollte bei Drehzahlen über 3000 U/min ein Spezialfett mit hoher Temperaturbeständigkeit verwendet werden, um den Temperaturanstieg des Lagers auszugleichen.

(5) Das Kühlsystem ist anders

Der Kühlventilator des Frequenzumwandlungsmotors wird von einer unabhängigen Stromversorgung gespeist, um eine kontinuierliche Kühlleistung sicherzustellen.

4. Verfahren zur Motorauswahl

Zu den grundlegenden Inhalten, die für die Motorauswahl erforderlich sind, gehören die Art der angetriebenen Last, die Nennleistung, die Nennspannung, die Nenndrehzahl und andere Bedingungen.

Für Produktionsmaschinen mit stabiler Last und ohne besondere Anforderungen zum Starten und Bremsen sollten gewöhnliche Asynchronmotoren mit Käfigläufern bevorzugt werden, die in Maschinen, Wasserpumpen, Lüftern usw. weit verbreitet sind.

Für Produktionsmaschinen, die häufig starten und bremsen und ein großes Anlauf- und Bremsmoment erfordern, wie z. B. Brückenkräne, Bergwerksaufzüge, Luftkompressoren, irreversible Walzwerke usw., sollte ein gewickelter Asynchronmotor verwendet werden. Wenn keine Drehzahlregelung erforderlich ist, eine konstante Drehzahl erforderlich ist oder eine Verbesserung des Leistungsfaktors erforderlich ist, sollten Synchronmotoren verwendet werden, z. B. für Wasserpumpen mittlerer und großer Kapazität, Luftkompressoren, Aufzüge, Mühlen usw.

Für Produktionsmaschinen, die einen Geschwindigkeitsbereich von mehr als 1:3 erfordern und eine kontinuierliche, stabile und gleichmäßige Geschwindigkeitsregelung erfordern, sollten fremderregte Gleichstrommotoren oder Asynchronmotoren mit Käfigläufer oder Synchronmotoren mit Frequenzumwandlungsgeschwindigkeitsregelung verwendet werden, z. B. große Präzisionswerkzeugmaschinen und Portalhobelmaschinen. , Walzwerk, Aufzug usw.

Für Produktionsmaschinen, die ein großes Anlaufdrehmoment und weiche mechanische Eigenschaften erfordern, werden Gleichstrommotoren mit Reihen- oder Verbunderregung verwendet, wie z. B. Straßenbahnen, Elektrolokomotiven, schwere Kräne usw.
Im Allgemeinen kann der Motor anhand der Art der angetriebenen Last, der Nennleistung, der Nennspannung und der Nenndrehzahl des Motors grob bestimmt werden. Diese Grundparameter reichen jedoch nicht aus, um die Lastanforderungen optimal zu erfüllen. Zu den Parametern, die bereitgestellt werden müssen, gehören Frequenz, Arbeitssystem, Überlastanforderungen, Isolationsniveau, Schutzniveau, Trägheitsmoment, Lastwiderstandsmomentkurve, Installationsmethode, Umgebungstemperatur, Höhe, Außenanforderungen usw., je nach spezifischen Bedingungen .

5. Zusammenfassung der Erfahrungen im Umgang mit Motorfehlern

Wenn der Motor läuft oder eine Fehlfunktion aufweist, können die vier Methoden des Sehens, Hörens, Riechens und Berührens verwendet werden, um den Fehler rechtzeitig zu verhindern und zu beheben, um den sicheren Betrieb des Motors zu gewährleisten.

1. Schau

Beobachten Sie, ob beim Betrieb des Motors eine Anomalie auftritt, die sich hauptsächlich in den folgenden Situationen manifestiert.

1. Wenn die Statorwicklung kurzgeschlossen ist, kann es sein, dass Rauch aus dem Motor austritt.

2. Wenn der Motor stark überlastet ist oder phasenlos läuft, verlangsamt sich die Geschwindigkeit und es ertönt ein lautes „Brummen“.

3. Das Motorwartungsnetzwerk funktioniert normal, aber wenn es plötzlich stoppt, werden Sie Funken aus der losen Verkabelung sehen; Die Sicherung ist durchgebrannt oder ein Teil steckt fest.

4. Wenn der Motor stark vibriert, kann es sein, dass die Übertragungsvorrichtung festsitzt, der Motor nicht richtig befestigt ist oder die Ankerbolzen locker sind.

5. Wenn an den Kontaktstellen und Anschlüssen im Motor Verfärbungen, Brandflecken und Rauchspuren auftreten, kann dies auf eine lokale Überhitzung, schlechten Kontakt an den Leiteranschlüssen oder verbrannte Wicklungen hinweisen.

2. Hören Sie zu

Wenn der Motor normal läuft, sollte er ein gleichmäßiges und leichtes „Brumm“-Geräusch von sich geben, ohne Geräusche oder besondere Geräusche. Wenn zu viele Geräusche auftreten, einschließlich elektromagnetischer Geräusche, Lagergeräusche, Lüftungsgeräusche, mechanische Reibungsgeräusche usw., kann dies ein Vorläufer oder Phänomen eines Ausfalls sein.

1. Wenn der Motor bei elektromagnetischem Rauschen ein hohes und tiefes oder schweres Geräusch von sich gibt, kann dies folgende Gründe haben:

(1) Der Luftspalt zwischen Stator und Rotor ist ungleichmäßig. Zu diesem Zeitpunkt schwankt der Ton und der Abstand zwischen hohen und tiefen Tönen bleibt unverändert. Dies ist auf den Verschleiß der Lager und die Nichtkonzentrizität von Stator und Rotor zurückzuführen.

(2) Der Dreiphasenstrom ist unsymmetrisch. Die Ursache dafür sind Fehlerdung, Kurzschlüsse oder schlechter Kontakt mit den Drehstromwicklungen. Wenn das Geräusch dumpf ist, bedeutet dies, dass der Motor stark überlastet ist oder mit Phasenmangel läuft.

(3) Der Eisenkern ist locker. Während des Betriebs des Motors lösen sich die Befestigungsschrauben des Eisenkerns aufgrund von Vibrationen, was dazu führt, dass sich das Siliziumstahlblech des Eisenkerns löst und Geräusche entstehen.

2. Das Lagergeräusch sollte während des Betriebs des Motors regelmäßig überwacht werden. Die Überwachungsmethode besteht darin, ein Ende des Schraubendrehers gegen das Lagerinstallationsteil und das andere Ende nahe an das Ohr zu legen, und Sie können das Laufgeräusch des Lagers hören. Wenn sich das Lager im Normalbetrieb befindet, ist das Geräusch ein kontinuierliches, leises „Rascheln“, ohne schwankende Höhen und Tiefen und ohne Metallreibungsgeräusche.

3. Geruch

Auch durch das Riechen des Motorgeruchs können Störungen beurteilt und verhindert werden. Öffnen Sie die Anschlussdose und schnüffeln Sie. Überprüfen Sie, ob ein verbrannter Geruch vorhanden ist. Wenn Sie einen besonderen Farbgeruch bemerken, bedeutet das, dass die Innentemperatur des Motors zu hoch ist; Wenn Sie einen starken Brand- oder Brandgeruch bemerken, kann es sein, dass die Isolationsschicht zerstört wurde oder die Wicklung verbrannt ist. Wenn kein Geruch vorhanden ist, muss mit einem Megaohmmeter gemessen werden, dass der Isolationswiderstand zwischen Wicklung und Gehäuse weniger als 0.5 Megabyte beträgt, und es muss getrocknet werden. Wenn der Widerstand Null ist, bedeutet dies, dass es beschädigt ist.

4. Berühren

Die Fehlerursache kann auch durch Berühren der Temperatur einiger Teile des Motors beurteilt werden. Um die Sicherheit zu gewährleisten, sollten das Motorgehäuse und die Teile rund um das Lager mit dem Handrücken berührt werden. Wenn festgestellt wird, dass die Temperatur abnormal ist, kann dies folgende Gründe haben.

1. Schlechte Belüftung. Beispielsweise fällt der Lüfter ab, der Lüftungskanal ist verstopft usw.

2. Überlastung. Dadurch ist der Strom zu groß und die Statorwicklungen werden überhitzt.

3. Windungskurzschluss der Statorwicklung oder unsymmetrischer Drehstrom.

4. Häufiges Starten oder Brechen.

5. Wenn die Temperatur um das Lager herum zu hoch ist, kann dies an einem Lagerschaden oder Ölmangel liegen.