5 простых шагов, которые позволять выбрать электродвигатель наиболее подходящий для Ваших задач.
Шаг 1-й: Узнать характеристики нагрузки.
Применительно к однофазным электродвигателям, нагрузки разделяются на 3 категории: стабильный момент силы, внезапно изменяющийся момент силы и момент силы, который изменяется постепенно, через определённые промежутки времени. Примеры: фасовочные конвейеры, экструдеры, насосы объёмного класса и компрессоры без системы сброса давления при относительно стабильных уровнях крутящего момента.
Выбор мотора для применения под определёнными нагрузками осуществляется очень легко, необходимо просто знать момент силы и мощность мотора. Нагрузки в таких устройствах как элеваторы, компостеры, штамповочные прессы, пилорамы, конвейеры изменяются внезапно, за очень короткое время, зачастую за долю секунды. Самым важным критерием, при выборе мотора для таких целей, становится то, чтобы кривая графика соотношения скорости вращения и момента силы мотора, была выше кривой графика скорости вращения и момента силы нагрузки.
Нагрузки от центрифужных насосов, вентиляторов, воздуходувок, компрессоров с разгрузочными клапанами и другого подобного оборудования время от времени изменяется. Поэтому при выборе мотора для таких целей, необходимо учитывать наибольшую продолжительность работы мотора на максимальных нагрузках, которые обычно возникают при полных оборотах мотора.
Шаг 2-й. Рассмотрим мощность.
Главное правило выбора мотора по мощности: нужно выбирать электродвигатель именно той мощности, какой нужно и стараться избегать её превышения или занижения. Расчёт мощности в лошадиных силах, делается по следующей формуле:
Мощность (ватт) = крутящий момент х угловая скорость, где момент силы измеряется в ньютон-метрах, а скорость – в радианах в секунду.
Шаг 3-й. Запуск.
Также необходимо учитывать силу инерции, особенно вовремя процедуры пуска. Каждая нагрузка обладает определённой силой инерции, но штамповочные прессы, шаровые мельницы, редукторы, отвечающие за движение крупных валов и некоторые типы насосов, требуют большего стартового момента силы, так как ведомые вращающиеся элементы имеют большую массу.
Моторы, применяемые в таких целях, могут нагреваться в процессе пуска, поэтому важно убедиться, что температура в таких случаях, не превышает установленной нормы. Правильно подобранный электродвигатель должен быть способен сдвинуть ведомый элемент с мёртвой точки (то есть стартовый момент силы должен быть достаточным, для того, чтобы раскрутить остановленный ротор), довести до рабочей скорости вращения и поддерживать её. Моторы разделяются на 4 типа по их способности выдерживать повышение температуры в момент старта и, затем, понижать её.
NEMA (национальная ассоциация производителей электрооборудования) подразделяет моторы на типы A, B, C и D, по возрастанию их стартового момента силы. Тип B отвечает промышленному стандарту и считается лучшим выбором для большинства видов коммерческого и промышленного применения.
Шаг 4: Регулировка в течение цикла работы.
Циклом работы называется совокупность пошаговых операций, выполняемых мотором, в которые входят старт, работа в обычном режиме и остановка.
Продолжительная работа.
Продолжительная работа – один из самых простых и наиболее эффективных режимов. Цикл работы начинается со старта, после которого следует продолжительный период стабильной работы, во время которого внутри мотора поддерживается стабильная температура. В таком режиме электродвигатель может использоваться с нагрузками, максимально приближённым к его спецификациям, так как температура может быть уравновешена в течение рабочего цикла.
Прерывистая работа.
Прерывистая работа вызывает больше осложнений. Срок службы коммерческих аэропланов измеряется количеством полётов, то же самое можно сказать и про моторы - срок их службы прямо пропорционален количеству запусков. Частые старты укорачивают срок службы мотора, потому что высокий стартовый ток, моментально нагревает проводники.
Из-за такого перегрева, для каждого мотора устанавливается определённое количество пусков и остановок, которые могут быть совершены в течение часа.
Шаг 5-й: Последний критерий выбора мотора, гипоксия.
Если вы собираетесь установить электродвигатель в месте, которое находится на большой высоте над уровнем моря, он не сможет работать на полную мощность, так как на высоте воздух менее плотный и из-за этого воздушное охлаждение осуществляется с меньшей интенсивностью. Поэтому, чтобы температура мотора оставалась безопасной, для его нормальной работы, необходимо заново рассчитать его параметры, для этого существует специальные критерии, например, на высоте 1100 м, эксплуатационный коэффициент мотора = 1.15. а на высоте 3000 м падает до 1.00.
Это очень важный критерий выбора моторов для горных элеваторов, конвейеров, воздуходувок и другого оборудование, которое эксплуатируется на больших высотах.
Купить новый электродвигатель или заменить обмотку старого?
В случае какой-либо поломки мотора, вам придётся решать, купить ли новый электродвигатель или отремонтировать старый. Основная проблема поломок моторов – проблемы с обмоткой, и очень часто принимается решение перемотать его, то есть заменить обмотку. Такое решение весьма экономично, практика перемотки моторов очень распространена, в частности для моторов мощностью свыше десяти л.с.
Однако перемотка мотора зачастую приводит к снижению КПД. Обычно получается более практично в финансовом плане, заменить электродвигатель, если его мощность не превышает десяти л.с., вместо того, чтобы менять обмотку. Когда вы решаете, что же лучше, купить новый электродвигатель или перемотать старый, необходимо обращать внимание на разницу в цене между перемоткой и покупкой нового мотора, с высоким КПД, а также на потенциальное увеличение стоимости потребляемой перемотанным мотором электроэнергии, так как его КПД будет ниже, чем раньше. Качество перемотки имеет большое влияние на стоимость эксплуатации.
Электродвигатель, который будет перемотан некачественно, может потерять до 3-х% КПД. Мотор, мощностью 100 л.с. может потреблять электроэнергии на несколько сотен долларов в год больше, в виду снижения КПД, по сравнению с первоначальным значением. Стоимость эксплуатации может быть значительно большей, по сравнению с новым мотором.
