Sự khác biệt giữa các loại động cơ khác nhau

1. Sự khác biệt giữa động cơ DC và AC

Sơ đồ cấu trúc động cơ DC

Sơ đồ cấu trúc động cơ AC

Động cơ DC sử dụng dòng điện một chiều làm nguồn điện, trong khi động cơ AC sử dụng dòng điện xoay chiều làm nguồn điện.

Về mặt cấu trúc, nguyên lý hoạt động của động cơ DC tương đối đơn giản, nhưng cấu trúc lại phức tạp và khó bảo trì. Nguyên lý hoạt động của động cơ AC phức tạp nhưng cấu trúc lại tương đối đơn giản và dễ bảo trì hơn động cơ DC.

Về giá cả, động cơ DC có cùng công suất cao hơn động cơ AC. Bao gồm cả bộ phận điều khiển tốc độ, giá của động cơ DC cao hơn động cơ AC. Tất nhiên, cấu trúc và việc bảo trì cũng có sự khác biệt lớn.
Về hiệu suất, do tốc độ của động cơ DC ổn định và khả năng điều khiển tốc độ chính xác, điều mà động cơ AC không thể đạt được nên phải sử dụng động cơ DC thay cho động cơ AC theo yêu cầu tốc độ nghiêm ngặt.
Việc điều chỉnh tốc độ của động cơ AC tương đối phức tạp nhưng lại được sử dụng rộng rãi vì các nhà máy hóa chất sử dụng nguồn điện AC.

2. Sự khác biệt giữa động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ

Nếu rotor quay cùng tốc độ với stato, nó được gọi là động cơ đồng bộ. Nếu hai tốc độ này không giống nhau, nó được gọi là động cơ không đồng bộ.

3. Sự khác biệt giữa động cơ tần số thường và động cơ tần số thay đổi

Trước hết, động cơ thông thường không thể được sử dụng làm động cơ biến tần. Động cơ thông thường được thiết kế theo tần số không đổi và điện áp không đổi, không thể đáp ứng đầy đủ yêu cầu điều chỉnh tốc độ của bộ biến tần, do đó không thể sử dụng làm động cơ biến tần.
Tác động của bộ biến tần lên động cơ chủ yếu là ở hiệu suất và độ tăng nhiệt độ của động cơ.
Bộ biến tần có thể tạo ra các mức độ sóng hài khác nhau về điện áp và dòng điện trong quá trình vận hành, giúp động cơ hoạt động ở điện áp và dòng điện không phải hình sin. Sóng hài bậc cao trong bộ biến tần sẽ làm tăng tổn thất đồng stato, tổn thất đồng rôto, tổn thất sắt và các tổn thất bổ sung.
Trong đó, tổn thất đáng kể nhất là tổn thất đồng ở rotor. Tổn thất này sẽ khiến động cơ sinh thêm nhiệt, làm giảm hiệu suất, giảm công suất đầu ra và nhiệt độ tăng của động cơ thông thường thường tăng từ 10% đến 20%.
Tần số mang của bộ biến tần nằm trong khoảng từ vài kilohertz đến hơn mười kilohertz, khiến cho cuộn dây stato của động cơ chịu được tốc độ tăng điện áp rất cao, tương đương với việc áp dụng điện áp xung rất dốc vào động cơ, khiến lớp cách điện giữa các vòng dây của động cơ chịu được thử nghiệm khắc nghiệt hơn.
Khi động cơ thông thường được cung cấp năng lượng bởi bộ biến tần, độ rung và tiếng ồn do các yếu tố điện từ, cơ học, thông gió và các yếu tố khác gây ra sẽ trở nên phức tạp hơn.
Sóng hài chứa trong nguồn điện tần số thay đổi sẽ can thiệp vào sóng hài không gian vốn có của bộ phận điện từ trong động cơ, tạo thành nhiều lực kích thích điện từ khác nhau, do đó làm tăng tiếng ồn.
Do dải tần số hoạt động rộng của động cơ và dải tốc độ thay đổi lớn nên tần số của nhiều sóng lực điện từ khác nhau khó tránh khỏi tần số rung động vốn có của nhiều bộ phận cấu trúc khác nhau của động cơ.
Khi tần số nguồn điện thấp, tổn thất do sóng hài bậc cao trong nguồn điện lớn; thứ hai, khi tốc độ của động cơ biến thiên giảm, lượng không khí làm mát giảm theo tỷ lệ thuận với lập phương tốc độ, dẫn đến nhiệt của động cơ không được tản ra, nhiệt độ tăng đột ngột và khó đạt được mô-men xoắn đầu ra không đổi.

4. Sự khác biệt về cấu trúc giữa động cơ thông thường và động cơ tần số thay đổi

01. Yêu cầu mức độ cách điện cao hơn
Nhìn chung, mức cách điện của động cơ biến tần là F hoặc cao hơn. Cần tăng cường cách điện với đất và cường độ cách điện của các vòng dây, đặc biệt cần xem xét khả năng chịu điện áp xung của cách điện.
02. Yêu cầu về độ rung và tiếng ồn cao hơn đối với động cơ tần số thay đổi
Động cơ tần số thay đổi cần phải xem xét đầy đủ độ cứng của các thành phần động cơ và toàn bộ, đồng thời cố gắng tăng tần số riêng của chúng để tránh cộng hưởng với mỗi sóng lực.
03. Các phương pháp làm mát khác nhau cho động cơ tần số thay đổi
Động cơ tần số thay đổi thường sử dụng phương pháp làm mát bằng thông gió cưỡng bức, nghĩa là quạt làm mát động cơ chính được dẫn động bởi một động cơ độc lập.
04. Cần có các biện pháp bảo vệ khác nhau
Đối với động cơ biến tần có công suất trên 160KW, nên áp dụng biện pháp cách điện ổ trục. Chủ yếu là do mạch từ bất đối xứng và dòng điện trục dễ bị ảnh hưởng. Khi dòng điện do các thành phần tần số cao khác tạo ra kết hợp với nhau, dòng điện trục sẽ tăng mạnh, gây hư hỏng ổ trục, do đó, biện pháp cách điện thường được áp dụng. Đối với động cơ biến tần công suất không đổi, khi tốc độ vượt quá 3000 vòng/phút, nên sử dụng mỡ chịu nhiệt độ cao chuyên dụng để bù đắp cho sự gia tăng nhiệt độ ổ trục.
05. Hệ thống làm mát khác nhau
Quạt làm mát động cơ tần số thay đổi sử dụng nguồn điện độc lập để đảm bảo khả năng làm mát liên tục.

2. Kiến thức cơ bản về động cơ

Lựa chọn động cơ
Nội dung cơ bản cần thiết để lựa chọn động cơ là:
Loại tải được truyền động, công suất định mức, điện áp định mức, tốc độ định mức và các điều kiện khác.
Loại tải·Động cơ DC·Động cơ không đồng bộ·Động cơ đồng bộ
Đối với máy móc sản xuất liên tục có tải ổn định và không có yêu cầu đặc biệt về khởi động và phanh, nên ưu tiên sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ không đồng bộ lồng sóc thông thường, được sử dụng rộng rãi trong máy móc, máy bơm nước, quạt, v.v.
Đối với máy móc sản xuất có tần suất khởi động và phanh thường xuyên và yêu cầu mô men khởi động và phanh lớn, chẳng hạn như cầu trục, tời mỏ, máy nén khí, máy cán không thể đảo chiều, v.v., nên sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ không đồng bộ dây quấn.
Đối với những trường hợp không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, khi cần tốc độ không đổi hoặc cần cải thiện hệ số công suất, nên sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu, chẳng hạn như máy bơm nước công suất trung bình và lớn, máy nén khí, tời, máy nghiền, v.v.
Đối với máy móc sản xuất yêu cầu phạm vi điều chỉnh tốc độ lớn hơn 1:3 và yêu cầu điều chỉnh tốc độ liên tục, ổn định và trơn tru, nên sử dụng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu hoặc động cơ DC kích thích riêng biệt hoặc động cơ không đồng bộ lồng sóc có điều chỉnh tốc độ tần số thay đổi, chẳng hạn như máy công cụ chính xác lớn, máy bào cổng trục, máy cán, tời, v.v.
Nói chung, có thể xác định sơ bộ động cơ bằng cách cung cấp loại tải trọng được truyền động, công suất định mức, điện áp định mức và tốc độ định mức của động cơ.
Tuy nhiên, nếu muốn đáp ứng tối ưu các yêu cầu về tải trọng thì các thông số cơ bản này vẫn chưa đủ.
Các thông số khác cần cung cấp bao gồm: tần số, hệ thống làm việc, yêu cầu quá tải, mức cách điện, mức bảo vệ, mômen quán tính, đường cong mômen kháng tải, phương pháp lắp đặt, nhiệt độ môi trường, độ cao, yêu cầu ngoài trời, v.v. (cung cấp tùy theo trường hợp cụ thể)

3. Kiến thức cơ bản về động cơ

Các bước lựa chọn động cơ
Khi động cơ đang chạy hoặc bị hỏng, có thể sử dụng bốn phương pháp nhìn, nghe, ngửi và chạm để ngăn ngừa và loại bỏ lỗi kịp thời để đảm bảo động cơ hoạt động an toàn.
1 Cái nhìn
Quan sát xem có bất thường nào trong quá trình vận hành động cơ không, chủ yếu biểu hiện trong các trường hợp sau.
1. Khi cuộn dây stato bị đoản mạch, bạn có thể thấy khói bốc ra từ động cơ.
2. Khi động cơ bị quá tải nghiêm trọng hoặc chạy mất pha, tốc độ sẽ chậm lại và sẽ có tiếng “ù” lớn hơn.
3. Khi động cơ đang chạy bình thường nhưng đột nhiên dừng lại, bạn sẽ thấy tia lửa phát ra từ kết nối lỏng lẻo; cầu chì bị đứt hoặc một bộ phận nào đó bị kẹt.
4. Nếu động cơ rung mạnh, có thể là do thiết bị truyền động bị kẹt hoặc động cơ không được cố định tốt, bu lông chân bị lỏng, v.v.
5. Nếu có hiện tượng đổi màu, vết cháy và vết khói trên các điểm tiếp xúc và kết nối bên trong động cơ, điều đó có nghĩa là có thể có hiện tượng quá nhiệt cục bộ, tiếp xúc kém ở kết nối dây dẫn hoặc cuộn dây bị cháy, v.v.
2. Lắng nghe
Khi động cơ hoạt động bình thường, nó sẽ phát ra tiếng “vù” đều và nhẹ, không có tiếng ồn và âm thanh đặc biệt.
Nếu tiếng ồn quá lớn, bao gồm tiếng ồn điện từ, tiếng ồn ổ trục, tiếng ồn thông gió, tiếng ồn ma sát cơ học, v.v., thì đó có thể là hiện tượng báo trước hoặc hiện tượng lỗi.
1. Đối với tiếng ồn điện từ, nếu động cơ phát ra tiếng động cao, thấp và nặng thì nguyên nhân có thể như sau:
(1) Khe hở không khí giữa stato và rôto không đều. Lúc này, âm thanh phát ra cao thấp khác nhau, khoảng cách giữa âm thanh cao thấp không đổi. Nguyên nhân là do ổ trục bị mòn, khiến stato và rôto không đồng tâm.
(2) Dòng điện ba pha không cân bằng. Nguyên nhân là do cuộn dây ba pha được nối đất không đúng cách, bị ngắn mạch hoặc tiếp xúc kém. Nếu tiếng kêu rất nhỏ, điều đó có nghĩa là động cơ bị quá tải nghiêm trọng hoặc chạy lệch pha.
(3) Lõi sắt bị lỏng. Trong quá trình vận hành động cơ, rung động làm cho các bu lông cố định lõi sắt bị lỏng, khiến tấm thép silic lõi sắt bị lỏng và phát ra tiếng ồn.
2. Đối với tiếng ồn của ổ trục, bạn nên thường xuyên theo dõi trong quá trình vận hành động cơ. Phương pháp theo dõi là: đặt một đầu tua vít vào bộ phận lắp ổ trục và đầu còn lại gần tai, bạn có thể nghe thấy tiếng ổ trục chạy. Nếu ổ trục hoạt động bình thường, âm thanh phát ra là tiếng "xột xoạt" liên tục và nhỏ, không có bất kỳ dao động hoặc tiếng ma sát kim loại nào.
Nếu xuất hiện những âm thanh sau đây thì đó là hiện tượng bất thường:
(1) Khi ổ trục hoạt động, có tiếng “kêu cót két”. Đây là tiếng ma sát kim loại, thường do ổ trục thiếu dầu. Cần tháo ổ trục ra và tra thêm mỡ bôi trơn thích hợp.
(2) Nếu phát ra tiếng “chirping”, đây là tiếng kêu phát ra khi bi quay. Nguyên nhân thường là do mỡ bị khô hoặc thiếu dầu. Có thể thêm một lượng mỡ vừa đủ.
(3) Nếu phát ra tiếng “lạch cạch” hoặc “kêu cót két”, đó là tiếng động do bi trong ổ trục chuyển động không đều. Nguyên nhân là do bi trong ổ trục bị hỏng hoặc động cơ không được sử dụng trong thời gian dài, dẫn đến mỡ bị khô.
3. Nếu cơ cấu truyền động và cơ cấu dẫn động phát ra âm thanh liên tục thay vì âm thanh dao động, có thể xử lý theo các tình huống sau.
(1) Âm thanh “bốp” định kỳ là do mối nối đai không đều.
(2) Âm thanh “dong dong” định kỳ là do sự lỏng lẻo giữa khớp nối hoặc puli và trục, cũng như sự mòn của then hoặc rãnh then.
(3) Tiếng va chạm không đều là do cánh quạt va chạm với nắp quạt.

3. Mùi
Có thể đánh giá và ngăn ngừa hư hỏng bằng cách ngửi động cơ.
Mở hộp đấu nối và ngửi xem có mùi khét không. Nếu ngửi thấy mùi sơn đặc biệt, điều đó có nghĩa là nhiệt độ bên trong động cơ quá cao; nếu ngửi thấy mùi khét hoặc mùi khét nồng nặc, có thể là do lưới bảo trì lớp cách điện bị hỏng hoặc cuộn dây bị cháy.
Nếu không có mùi, cần sử dụng máy đo megohm để đo điện trở cách điện giữa cuộn dây và vỏ. Nếu điện trở nhỏ hơn 0,5 megohm, cần sấy khô. Nếu điện trở bằng 0, nghĩa là nó đã bị hỏng.
4. Chạm
Chạm vào nhiệt độ của một số bộ phận của động cơ cũng có thể xác định được nguyên nhân gây ra lỗi.
Để đảm bảo an toàn, hãy dùng mu bàn tay chạm vào vỏ động cơ và các bộ phận xung quanh ổ trục.
Nếu nhiệt độ bất thường, nguyên nhân có thể như sau:
1. Thông gió kém. Ví dụ như quạt bị hỏng, ống thông gió bị tắc, v.v.
2. Quá tải. Dòng điện quá lớn và cuộn dây stato bị quá nhiệt.
3. Các vòng dây quấn stato bị ngắn mạch hoặc dòng điện ba pha không cân bằng.
4. Khởi động hoặc phanh thường xuyên.
5. Nếu nhiệt độ xung quanh ổ trục quá cao, nguyên nhân có thể là do ổ trục bị hỏng hoặc thiếu dầu.

Quy định về nhiệt độ ổ trục động cơ, nguyên nhân và cách xử lý các bất thường

Quy định này quy định nhiệt độ tối đa của ổ trục lăn không được vượt quá 95℃, nhiệt độ tối đa của ổ trục trượt không được vượt quá 80℃. Độ tăng nhiệt độ không được vượt quá 55℃ (độ tăng nhiệt độ là nhiệt độ ổ trục trừ đi nhiệt độ môi trường trong quá trình thử nghiệm).

Nguyên nhân và cách xử lý khi nhiệt độ ổ trục tăng quá mức:

(1) Nguyên nhân: Trục bị cong và đường tâm không chính xác. Xử lý: Xác định lại tâm.
(2) Nguyên nhân: Các vít móng bị lỏng. Cách xử lý: Siết chặt các vít móng.

(3) Nguyên nhân: Chất bôi trơn không sạch. Cách xử lý: Thay chất bôi trơn.

(4) Nguyên nhân: Dầu bôi trơn đã sử dụng quá lâu và chưa được thay thế. Cách xử lý: Vệ sinh ổ trục và thay dầu bôi trơn.
(5) Nguyên nhân: Bi hoặc con lăn trong ổ trục bị hỏng. Cách xử lý: Thay ổ trục mới.

Công ty TNHH Máy móc và Thiết bị điện từ vĩnh cửu Anhui Mingteng(https://www.mingtengmotor.com/) đã trải qua 17 năm phát triển nhanh chóng. Công ty đã phát triển và sản xuất hơn 2.000 động cơ nam châm vĩnh cửu thuộc các dòng sản phẩm thông thường, biến tần, chống cháy nổ, biến tần, chống cháy nổ, truyền động trực tiếp và truyền động trực tiếp chống cháy nổ. Các động cơ này đã được ứng dụng thành công trên quạt, bơm nước, băng tải, máy nghiền bi, máy trộn, máy nghiền, máy cạo, bơm dầu, máy kéo sợi và các tải trọng khác trong nhiều lĩnh vực như khai thác mỏ, thép và điện, đạt hiệu quả tiết kiệm năng lượng tốt và được đánh giá cao.

Bản quyền: Bài viết này là bản in lại của liên kết gốc:

https://mp.weixin.qq.com/s/hLDTgGlnZDcGe2Jm1oX0Hg

Bài viết này không đại diện cho quan điểm của công ty chúng tôi. Nếu bạn có ý kiến ​​hoặc quan điểm khác, vui lòng phản hồi cho chúng tôi!