Високооборотні електродвигуни змінного струму. Компаній «ВІК»: Високошвидкісні асинхронні електродвигуни CPLS (відхід від двигуна постійного струму). Різні види високовольтних електродвигунів

9000 об / хв

Кажуть, це самий крутий автомобіль в історії компанії Lexus. І що його наступник зобов'язаний стрибнути вище даху, щоб не осоромити спадщина. Кажуть, звук його мотора можна слухати замість музики і дізнатися миттєво навіть за кілометр. Ці захоплені фанатські епітети - про модель LFA, перший повноцінний суперкар від компанії Lexus.

Динаміка Lexus LFA може і не найвидатніша: розгін до 100 км / год - за 3,7 секунди, максимальна швидкість - 326 км / год. Але машина за своє коротке життя поставило на треках чимало рекордів (наприклад, на Нюрбургринзі) і "нахлобучівать" в дрег-битвах чимало іменитих суперників. Але яскраве життя LFA була коротка: за два роки зробили лише 500 машин. Не дивно, що шанувальники так чекають продовження ...

Машину будували по знайомим канонам: більше алюмінію (35%), більше карбону (65%) ... А ось що збирається вручну вігатель вийшов унікальний. Створений спільно з Yamaha 4,8-літровий V10 з незвичним кутом розвалу циліндрів в 72 градуси був компактніше звичайного V8 і важив менше, ніж типовий V6. Ковані поршні, титанові шатуни, клапани та глушник, окремий дросель на кожен циліндр, потужність в 560 к.с. - і "стелю" в 9000 об / хв! Причому японські інженери ще й окремо налаштовували "голос" мотора, щоб був як у болідів "Формули-1". І адже вийшло: на високих оборотах LFA волає чисто по-формульним!

Porsche 911 (991) GT3

Porsche 918 Spyder

9000 об / хв

9150 об / хв

У великій родині Porsche ви знайдете кілька моделей, двигуни яких, здається, ось-ось підуть в рознос від їх же власної швидкохідності. Перший - це 911 (991) GT3, що випускається з 2013 року. Шестициліндровий "оппозіт" об'ємом 3,8 літра видає 475 к.с. і розкручується до 9000 об / хв - спасибі майже невагомим титановим шатунам і кованим поршням. Тільки як раз через низькоякісні болтів цих самих шатунів 785 машин потрапили під відкличну компанію. Але немає лиха без добра: в компанії не стали морочитися із заміною болтів - і просто поставили на спорткари нові мотори!

З листопада 2013 по червень 2015 року Porsche випустила 918 Spyder тиражем 918 штук ціною під мільйон євро кожна. Але проблем зі збутом, як ви розумієте, у компанії не було.

Друга модель по імені 918 Spyder - вже гібридна, тримоторний і ще більш божевільна. "Серце" самого-самого Porsche в історії - атмосферний V8 об'ємом 4,6 літра, віддачею в 608 кінських сил і "відсіченням" на 9150 об / хв! І кожну вісь тут ще додатково крутить свій електромотор. У сумі вийшло 887 к.с. і 1280 Нм тяги (це більше, ніж у більш потужної LaFerrari), розгін до 100 км / год за 2,5 секунди і максимальна швидкість в 351 км / год. Ну а далі - хвилинка нестримного хвастощів: ми зуміли самі випробувати потенціал цього монстра! можна почитати текстову версію тест-драйву, а нижче ми виклали відеосюжет Автовесті для ТВ.

Ferrari LaFerrari

9250 об / хв

Вже стала легендарною LaFerrari точно заслуговує титул шалено Ferrari. Найпотужніша. Сама просунута. І найперша гібридна модель в історії компанії. Від такого блюзнірства (проміняти силу чистої енергії атмосферного ДВС на помісь богині з електровізків для гольфу!) Сам Енцо Феррарі напевно в труні перевернувся. І при цьому LaFerrari поєднувала в собі трудносочетаемое.

Всього 499 щасливчиків змогли купити LaFerrari, віддавши за неї більше мільйона доларів.

Мало не вся виліплена з вуглепластика і оснащена карбон-керамічними гальмами, вона вийшла повітряно легкої - всього 1,2 тонни сухої маси. Активна аеродинаміка, активна підвіска, активний задній "дифф" ... І більше ніж активний 800-сильний мотор, здатний розкрутитися до 9250 об / хв. Але це не якийсь там моторчик з кулачок, а здоровенний атмосферне V12 об'ємом 6,2 літра! Плюс 163-сильний електромотор, вбудований в 7-ступеневої "робота". На виході - 350 км / год "максималки" і розгін до 100 км / год приблизно за 2,5 секунди. І LaFerrari не тільки шалено їде, але і все так само шалено звучить, як і належить Ferrari. Якби старий Енцо послухав і спробував, він би пробачив і загордився ...

10 000 об / хв

Компанія Honda собаку з'їла на "крутильних" моторах - спасибі своєму мотоциклетному спадщини! Багато напевно пам'ятають божевільний родстер S2000 з 2-літровим "атмосферником", який видавав 240 к.с. і крутився майже до 9000 об / хв. А ось хто пам'ятає ідейного предка цієї машини?

Honda S800 випускали з 1966 по 1970 роки, зробивши 11 536 штук.

Його звали S800. Легка, витончена спортивна двухместка в кузовах родстер або купе. Чотири циліндра, робочий об'єм всього 0,8 літра. Моторчик видавав всього 70 л.с., але по-перше, з ним S800 стала першою "Хондою", яка розганяла до 160 км / год. І в той час це був найшвидший в світі серійний автомобіль з мотором об'ємом до 1 літра. А сам двигун розганявся до 10 000 об / хв, та ще з таким звуком! Забавно, що при цьому в ранніх S800 все ще поєднувалися досить просунута в ті роки незалежна підвіска по колу - і ланцюговий привід задніх ведучих коліс. Теж мотоциклетне наслідний ...

Коли мова заходить про електродвигунах, не існує лінійної залежності між потужністю, числом оборотів і споживаного напруги. Розглянемо, в яких галузях застосовують і чим різняться високовольтні електродвигуни, двигуни з високими оборотами, а також двигуни з великою потужністю.

Різні види високовольтних електродвигунів

Високовольтні електродвигуни - це синхронні і асинхронні двигуни з напругою 3000, 6000, 6300 6600 і 10000 В. В основному дані електродвигуни застосовуються в промисловості: металургійна, гірничодобувна, верстатобудівельна, хімічна галузі. Такі електродвигуни застосовуються в установках, димососах, млинах, станах, грохотах, вентиляторах і т.д.

Трифазні двигуни призначені для роботи від змінного струму з частотою 50 (60) Гц. Для забезпечення надійної роботи використовують обмотку статора типу "Моноліт" або "Моноліт-2" з класом нагрівостійкості не нижче "В". Корпус електродвигунів посилений, що, в свою чергу, знижує рівні звуку і вібрації. Питома матеріаломісткість і енергетичні показники знаходяться в оптимальному співвідношенні. Високовольтні електродвигуни характеризуються також підвищену зносостійкість.

Призначаються такі електродвигуни для приводу:

  • механізмів, що не вимагають регулювання частоти обертання - серії А4, А4 12 і 13, ДАЗО4, ДАЗО4-12, ДАЗО4-13, Егуд, АОВМ, АОМ, ДАВ;
  • механізмів з важкими умовами пуску - серія 2АОД;
  • вертикальних гідравлічних насосів - серія Дван.

Високоспритні електродвигуни та їх особливості

На відміну від високовольтних електродвигунів, високооборотні - це двигуни, кількість обертів яких дорівнює 50 об / с або 3000 об / хв. Вони мають меншу масу, габарити і навіть вартість, ніж більш тихохідні побратими однакової потужності.

Для застосування двигунів з частою до 9000 об / хв необхідно використовувати механізм з великим передавальним числом, зокрема, хвильової передавальний механізм. Він відрізняється простотою, високою надійністю, точністю і компактністю.

Область застосування високотехнологічних двигунів дуже широка. Сюди входять і електродвигуни для ручного гравера, і для свердла бормашини, і двигуни для автомобільної і авіаційної промисловості.

потужні електродвигуни

У звичайних трифазних електродвигунів номінальна потужність коливається в діапазоні 120 Вт-315 кВт. Однак, як показує практика, чим потужніше електродвигун, тим більше висота осі вала. Тому потужними прийнято вважати електродвигуни більше 11 кВт. Області застосування теж досить широкі. Зокрема, краново-металургійна. Електродвигуни великої потужності також застосовуються в насосних агрегатах.

У побуті, комунальному господарстві, на будь-якому виробництві двигуни електричні є невід'ємною складовою: насоси, кондиціонери, вентилятори та ін. Тому важливо знати типи найбільш часто зустрічаються електродвигунів.

Електродвигун є машиною, яка перетворює в механічну енергію електричну. При цьому виділяється тепло, що є побічним ефектом.

Відео: Классфікація електродвигунів

Всі електродвигуни розділити можна на дві великі групи:

  • Електродвигуни постійного струму
  • Електродвигуни змінного струму.

Електродвигуни, харчування яких здійснюється змінним струмом, називаються двигунами змінного струму, які мають два різновиди:

  • синхронні- це ті, у яких ротор і магнітне поле напруги живлення обертаються синхронно.
  • асинхронні. У них відрізняється частота обертання ротора від частоти, що створюється годує напругою магнітного поля. Бувають вони багатофазними, а також одно-, дво- і трифазними.
  • Електродвигуни крокові відрізняються тим, що мають кінцеве число положень ротора. Фіксування заданого положення ротора відбувається за рахунок подачі живлення на певну обмотку. Шляхом зняття напруги з одного обмотки і передачі його на іншу здійснюється перехід в інше положення.

До електродвигунів постійного струму відносять ті, які живляться постійним струмом. Вони, в залежності від того, маю чи ні щітково-колекторний вузол, підрозділяються на:


Колекторні також, в залежності від типу збудження, бувають декількох видів:

  • З порушенням постійними магнітами.
  • З паралельним з'єднанням обмоток з'єднання і якоря.
  • З послідовним з'єднанням якоря і обмоток.
  • Зі змішаним їх з'єднанням.

Електродвигун постійного струму в розрізі. Колектор із щітками - справа

Які електродвигуни входять в групу «електродвигуни постійного струму»

Як вже говорилося, електродвигуни постійного струму складають групу, в яку входять колекторні електродвигуни та безколекторні, які виконані у вигляді замкнутої системи, що включає датчик положення ротора, систему управління і силовий напівпровідниковий перетворювач. Принцип роботи безколекторних електродвигунів аналогічний принципу роботи двигунів асинхронних. Встановлюють їх в побутових приладу, наприклад, вентиляторах.

Що собою являє колекторний електродвигун

Довжина електродвигуна постійного струму залежить від класу. Наприклад, якщо мова йде про двигун 400 класу, то його довжина складе 40 мм. Відмінністю колекторних електродвигунів від бесколлектрних побратимів є простота у виготовленні і експлуатації, отже, і вартість його буде нижчою. Їх особливість - наявність щітково-колекторного вузла, за допомогою якого здійснюється з'єднання ланцюга ротора з розташованими в нерухомої частини мотора ланцюгами. Складається він з розташованих на роторі контактів - колектора і притиснутих до нього щіток, розташованих поза ротора.

ротор

Використовують ці електродвигуни в радіокерованих іграшках: подавши на контакти такого двигуна напруга від джерела постійного струму (тієї ж батарейки), вал приводиться в рух. А, щоб змінити його напрямок обертання, досить змінити полярність, напруги, що подається харчування. Невелика вага і розміри, низька ціна і можливість відновлення щітково-колекторного механізму роблять ці електродвигуни найбільш використовуваними в бюджетних моделях, незважаючи на те, що він значно поступається за надійністю безколекторним, оскільки не виключено іскріння, тобто надмірний нагрів рухомих контактів і їх швидкий знос при попаданні пилу, бруду або вологи.

На колекторний електродвигун нанесена, як правило, маркування, що вказує на число оборотів: чим воно менше, тим швидкість обертання валу більше. Вона, до речі, дуже плавно регулюється. Але, існують і двигуни цього типу високоспритні, які не поступаються безколекторним.

Переваги та недоліки безколекторних електродвигунів

На відміну від описаних, у цих електродвигунів рухомою частиною є статор з постійним магнітом (корпус), а ротор з трифазної обмоткою - нерухомий.

До недоліків цих двигунів постійного струму віднести можна менш плавне регулювання швидкості обертання валу, але зате вони здатні за частки секунди набрати максимальні оберти.

Безколекторний електродвигун поміщений в закритий корпус, тому він більш надійний при несприятливих умовах експлуатації, тобто йому не страшні пил і волога. До того ж, його надійність зростає завдяки відсутності щіток, як і швидкість, з якою обертається вал. При цьому, за конструкцією мотор більш складний, отже, не може бути дешевим. Вартість його в порівнянні з колекторним, вище в два рази.

Таким чином, колекторний електродвигун, що працює на змінному і на постійному струмі, є універсальним, надійним, але більш дорогим. Він і легше, і менше за розмірами двигуна змінного струму тієї ж потужності.

Оскільки електродвигуни змінного струму, що живляться від 50 Гц (харчування промислової мережі) не дозволяють отримувати високі частоти (вище 3000 об / хв), при такій необхідності, використовують колекторний двигун.

Тим часом, його ресурс нижче, ніж у асинхронних електродвигунів змінного струму, який залежить від стану підшипників і ізоляції обмоток.

Як працює синхронний електродвигун

Синхронні машини застосовують часто в якості генераторів. Він синхронно працюють з частотою мережі, тому він з датчиком положення інвертора і ротора, є електронним аналогом колекторного електродвигуна постійного струму.

Будова синхронного електродвигуна

властивості

Ці двигуни не є механізмами самозапускающійся, а вимагають зовнішнього впливу для того, щоб набрати швидкість. Застосування вони знайшли в компресорах, насосах, прокатних верстатах і подібному обладнанні, робоча швидкість якого не перевищує позначки п'ятсот оборотів в хвилину, але потрібно збільшення потужності. Вони досить великі за габаритами, мають «пристойний» вагу і високу ціну.

Запустити синхронний електродвигун можна декількома способами:

  • Використовуючи зовнішнє джерело струму.
  • Пуск асинхронний.

У першому випадку, за допомогою мотора допоміжного, в якості якого виступати може електродвигун постійного струму або індукційний трифазний мотор. Спочатку струм постійний на мотор не подається. Він починає обертатися, досягаючи близькою до синхронної швидкості. У цей момент подається постійний струм. Після замикання магнітного поля, розривається зв'язок з допоміжним двигуном.

У другому варіанті необхідна установка в полюсні наконечники ротора додаткової короткозамкненою обмотки, перетинаючи яку магнітне обертається поле індукує струми в ній. Вони, взаємодіючи з полем статора, обертають ротор. Поки він не досягне синхронної швидкості. З цього моменту крутний момент і ЕРС зменшуються, магнітне поле замикається, зводячи до нуля крутний момент.

Ці електродвигуни менш чутливі, ніж асинхронні, до коливань напруги, відрізняються високою перевантажувальної здатністю, зберігають незмінною швидкість при будь-яких навантаженнях на валу.

Однофазний електродвигун: пристрій і принцип роботи

Використовує після пуску тільки одну обмотку статора (фазу) і не потребує приватному перетворювачі електродвигун, що працює від електромережі однофазного змінного струму, є асинхронним або однофазовий.

Однофазовий електродвигун має обертову частину - ротор і нерухому - статор, який і створює магнітне поле, необхідне для обертання ротора.

З двох, розташованих в осерді статора один до одного під кутом 90 градусів обмоток, робоча займає 2/3 пазів. Інша обмотка, на частку якої припадає 1/3 пазів, називається пусковий (допоміжної).

Ротор - це теж короткозамкнутая обмотка. Його стрижні з алюмінію або міді замкнуті з торців кільцем, а простір між ними залито алюмінієвим сплавом. Може бути виконаний ротор у вигляді порожнього феромагнітного або немагнітного циліндра.

Однофазний електродвигун, потужність якого може бути від десятків ватів до десятка кіловат, застосовуються в побутових приладах, встановлюються в деревообробних верстатах, на транспортерах, в компресорах і насосах. Перевага їх - можливість використання в приміщеннях, де немає трифазної мережі. За конструкцією вони не сильно відрізняються від електродвигунів асинхронних трифазного струму.

високошвидкісні

двигуниLSMV

енергозберігаючі

двигуни LSRPM

для високих температур LS, FLS

корозійно-стійкі двигуни FLS

Високошвидкісні асинхронні електродвигуни серії CPLS


Електродвигуни CPLS виробництва компанії спеціально розроблені для додатків, що вимагають широкого діапазонарегулірованія швидкості обертання і жорсткими вимогами до массагабарітним параметрам.

Дані асинхронні двигуни з короткозамкненим ротором добре пристосовані для роботи в режимі ослабленого поля, забезпечуючи максимально широкий діапазон швидкостей, який тільки може дозволити їх механічна конструкція.

Технічні характеристики:

ü Діапазон потужностей: 8,5 - 400 кВт;

ü Швидкість обертання: 112 - 132 габарит до 8000 об / хв; 160 -200 габарит до 6000 об / хв;

ü Ступінь захисту: IP23, IP54;

ü Клас ізоляції: F, H;

ü Тип охолодження: IC06, IC17, IC37;

ü Додаткові опції: датчики зворотного зв'язку, датчики температури PTC, PTO, підшипники з поповнюється мастилом, гальмо, аксіальний примусовий вентилятор. На вимогу можуть бути виготовлені спеціальні вали і фланці електродвигунів.


За функціональним можливостям ці машини можна порівняти як з електродвигунами постійного струму, так і з безколекторними електродвигунами. Зменшений момент інерції ротора забезпечує двигунів відмінні динамічні показники.

Живляться від частотних перетворювачівдодатки номінальний момент (Mn) в розрахунковій точці (n1) і зіставити їх з графіками.

рис.1 Графік залежності номінального моменту ( Mn) Від швидкості обертання ( n1)

для електродвигунів CPLS 112M, CPLS 112L, CPLS 132S, CPLS 132M, CPLS132L,

CPLS 160S, CPLS 160M, CPLS 160L, CPLS 200S, CPLS 200M, CPLS200L

Область застосування: управління намотувальним і Розмотувальний обладнанням, металургійна промисловість, пакувальна, поліграфічна промисловість, виробництво кабелю, екструзійне обладнання тощо