Коллекторные машины переменного тока
- Подробности
- Категория: Электрические машины
- электродвигатель
К коллекторным машинам переменного тока относятся AM особого исполнения на якоре (роторе) находится замкнутая якорная обмотка подключаемая к коллектору и назначение такой обмотки заключается в том чтобы иметь возможность регулировать частоту ЭДС создаваемую во вторичной обмотке AM. По принципу действия такая машина является асинхронной т.к. ротор вращается с частотой отличной от частоты поля статора. Преобразователем частоты является механический преобразователь в виде коллектора и щеточного механизма и ЭДС преобразователя частоты вводится во вторичную цепь и позволяет регулировать частоту вращения в широких пределах. Разработка КМПТ началась в 1880г. Эти машины разрабатывали Томпсон, Рихтер. Они находят достаточно ограниченное применение в системах однофазного и трехфазного тока малой и средней мощности. Достоинства:
Источник питания под рукой.
Мощность и диапазон регулирования ограничены условиями коммутации. Устройство сложное. Стоимость в два раза выше стоимости двигателя постоянного тока и в 3 — 5 раз стоимости АД. . На сегодняшний день применяются следующие виды КМПТ:
3х фазный двигатель с питанием со стороны статора. 3х фазный двигатель последовательного возбуждения. Двигатели Шрага — Рихтера.. Каскадные соединения АД с коллекторными машинами.
Трехфазный коллекторный двигатель переменного тока с питанием со стороны статора и параллельным возбуждением
Обмотка статора — обычная трехфазная обмотка. Обмотка ротора — обмотка якоря постоянного тока.
Введение ЭДС со стороны источника питания на щетки установленные на коллекторе практически приводит к введению ЭДС частоты в обмотку ротора через механический преобразователь частоты – коллектор. При изменении величины вводимой ЭДС или ее фазы достигается регулирование частоты вращения двигателя в пределах 1:2 — 1:4 для регулирования изменения ЭДС можно использовать два пути:
Машины данного типа выпускаются до 150 кВт, а по индивидуальным заказам до 1,5 МВтТрехфазный коллекторный двигатель с последовательным возбуждением
Отличается видом введения ЭДС во вторичную обмотку.
Максимальный вращающий момент имеет место при угле сдвига магнитных осей статора и ротора 130-160° при угле сдвига альфа равным 0 или 180°. Электромагнитный момент равен нулю.
увеличением нагрузки имеет место возрастание момента, поэтому такие двигатели целесообразно применять в системах с резкой зависимостью момента от частоты вращения, (вентиляторы, центробежные насосы)
Трехфазный КД с питанием со стороны ротора и параллельным возбуждением
- Вперёд
Бесколлекторные и коллекторные машины постоянного тока.
Какой тип выбрать?Рынок электродвигателей и систем электроприводов процветают в огромном количестве различных областей, в частности в медицинских и роботизированных приложениях. Кроме того, существует большой спрос на малые, эффективные, с большим и небольшим крутящим моментом, а также электродвигатели большой и малой мощности в автомобильном сегменте.
Для этих приложений могут выбирать электропривода из щеточных электродвигателей постоянного тока, бесщеточных электродвигателей постоянного тока (BLDC) или их комбинации. Большинство машин работают благодаря явлению электромагнитной индукции. Тем не менее, между этими машинами существуют ключевые различия, которые необходимо учитывать при выборе электрической машины.
Коллекторные электродвигатели постоянного тока
С конца 1800-х годов машины постоянного тока являются одними из простейших электродвигателей. Они получают питание от источника постоянного тока или батареи, и состоят из якоря (ротор), вала, коммутатора, щеток и обмотки возбуждения, создающей постоянное магнитное поле.
Щетки позволяют создавать магнитный поток в коллекторе обратной полярности по отношению к постоянному магнитному потоку обмотки возбуждения (ОВ), что заставляет якорь вращаться. Направление вращение электрической машины может быть легко изменено путем изменения полярности на щетках (поменять местами провода от источника питания постоянного тока).
Бесколлекторные электродвигатели постоянного тока (BLDC)
В самом названии уже можно увидеть коренное различие между этими машинами. В BLDC машинах отсутствуют щетки, что делает их конструкцию заметно сложнее. Бесщеточная машина постоянного тока имеет четыре или более постоянных магнита в роторе.
Эффективность – основная фишка данных машин. Поскольку ротор имеет постоянные магниты, он не нуждается в источнике напряжения, следовательно, нет физического подключения. Нет подключения – нет щеточно-коллекторного узла, соответственно, исчезают все проблемы связанные с ним. Но есть и минус – такой тип электрических машин должен иметь электронную систему управления положением ротора в пространстве.
Для анализа поворотов машины и выработки управляющих импульсов в нужный момент используют микроконтроллер, а для отслеживания поворота вала в пространстве – поворотные датчики или датчики на основе эффекта Холла.
Электродвигатели BLDC представляют собой синхронные машины, что означает, что магнитные поля ротора и статора вращаются с одинаковой частотой. Они могут иметь одно-, двух- и трехфазные конфигурации.
Щетки
Когда дело доходит до выбора электрической машины для основных приложений, здесь могут использоваться как щеточные, так и бесщеточные электродвигатели постоянного тока. И как любые сопоставимые и конкурирующие технологии, коллекторные и бесколлекторные электрические машины имеют свои плюсы и минусы.
Но с другой стороны коллекторные машины являются более дешевыми и надежными. Они предлагают простейшее управление (для запуска достаточно подключить к источнику постоянного тока, а для управления скоростью вращения достаточно изменять величину подводимого к якорю напряжения).
При постоянном уходе за коллекторным узлом и плановой заменой щеток такая машина может служить довольно долго и надежно. Для управления ими не нужно создавать сверх сложных систем управления и можно обойтись минимальным количеством внешних компонентов или вообще без них, такие электродвигатели хорошо подходят для тяжелых условий работы.
Один из главных недостатков – постоянный уход за щетками. Они должны постоянно очищаться и при необходимости заменяться для обеспечения надежности работы механизма. Кроме того, если необходим большой вращающий момент, то коллекторный электродвигатель постоянного тока будет ограничен пропускной способностью щеток. По мере увеличения скорости вращения – возрастают потери крутящего момента, связанные с процессами трения в щеточно-коллекторном узле.
Однако бывают устройства, которые данные характеристики вполне устраивают. Например, электрические зубные щетки требуют более высоких скоростей с уменьшающимся крутящим моментом, что хорошо для щетки, зубов и десен.
К другим недостаткам коллекторных машин постоянного тока можно отнести ухудшенные условия охлаждения, вызванные щеточно-коллекторным узлом, высокую инерционность якоря (ротора), ограниченный диапазон скоростей, электромагнитные помехи (EMI).
Отсутствие щеток
Бесколлекторные электродвигатели постоянного тока (BLDC) имеют ряд преимуществ перед своими «щеточными братьями». Во-первых, они могут реализовать функцию точного позиционирования, полагаясь на датчики положения на основе эффекта Холла для коммутации. Они также требуют меньше, а иногда и никакого обслуживания из-за отсутствия щеток.
Они побеждают коллекторные машины постоянного тока в отношении скорость / крутящий момент благодаря их способности поддерживать или увеличивать крутящий момент на разных скоростях. Важно отметить, что потери мощности в коллекторном узле полностью отсутствуют, что значительно повышает эффективность компонентов. Другие профили BLDC включают высокую выходную мощность, малый размер, лучшую теплоотдачу, более высокие диапазоны скоростей и малошумную (механическую и электрическую) работу.
Тем не менее, нет ничего идеального. BLDC имеют более высокую стоимость. Они также требуют специальные стратегии управления, которые могут быть как сложными, так и дорогостоящими. И им нужен контроллер, который может стоить почти столько же, а иногда и больше, чем управляемый им электродвигатель BLDC.
Выбор типа электродвигателя для механизма
Нижний порог для выбора между компонентами любого типа — это тип приложения и ограничение затрат для конечного продукта. Например, игрушечный робот, ориентированный на детей от шести до восьми лет, может потребовать от четырех до девяти электродвигателей. Они могут быть коллекторными или бесколлекторными машинами постоянного тока или их компоновкой.
Если данный робот выполняет только основные движения или входит в игрушечный набор, нет необходимости применять бесколлекторные BLDC машины, которые стоят дороже, чем их коллекторные аналоги. Игрушка или набор, вероятно, попадут в мусорный ящик задолго до того, как щетки электрической машины выйдут из строя.
Типичные электроприводы с электродвигателем постоянного тока включают моторизованные игрушки, приборы и компьютерную периферию. Автопроизводители «привлекают» их к электроприводам окон, сидений и другим конструкциям в салоне из-за их низкой стоимости и простого исполнения.
Бесколлекторные электродвигатели более универсальны, главным образом из-за их «сообразительности» в отношении скорости и крутящего момента. Они также поставляются в компактных корпусах, что делает их «жизнеспособными» для различных небольших конструкций. Типичные приложения включают компьютерные жесткие диски, механические мультимедийные проигрыватели, вентиляторы с электронным управлением, беспроводные электроинструменты, HVAC и холодильные установки, промышленные и производственные системы и CD приводы.
Автомобильная промышленность применяет бесколлекторные BLDC машины для электрических и гибридных автомобилей. Эти электродвигатели представляют собой, по существу, синхронные машины с постоянными магнитами в роторе.
Другие уникальные применения включают электрические велосипеды, где двигатели устанавливаются в колеса или колпаки, промышленное позиционирование и управление, монтажные роботы и линейные приводы для управления клапаном.
Сборщики — Торговые автоматы СИЗ
Умный сборщик
Что такое сборщик?
Сборочная машина является незаменимым инструментом для экологически ответственных, прогрессивных и инициативных СИЗ, инструментов и ТОиР в большом количестве.
Он собирает бывшее в употреблении оборудование и регистрирует лицо и тип собранного материала. Это позволяет легко контролировать неоправданное использование оборудования.
Программное обеспечение бэк-офиса позволяет вам взять на себя управление: вы можете решить, какие предметы можно забрать, только если ранее использованный действительно нуждается в замене.
Машина достигает двух целей:
- снижен необоснованный подхват оборудования,
- , и вы можете следить за утилизацией бывших в употреблении и собранных предметов.
Собирать стало проще:
как работает сборочная машина
ПОЛУЧИТЕ БЕСПЛАТНУЮ КОНСУЛЬТАЦИЮ ПО СБОРНОЙ МАШИНЕ СЕЙЧАС!
Запросить консультацию
Снижение нагрузки на окружающую среду
запуски на производстве
- Полностью автоматизированный учет использования оборудования
- 100% соответствие нормам
Контролируемый сбор оборудования и контроль за состоянием окружающей среды, чтобы вы могли сосредоточиться на производстве!
- документирует человека, использующего машину
- документов, собранных предметом
Сборная машина поможет вам достичь запланированных производственных показателей и контролировать затраты на техническое обслуживание одним нажатием кнопки
Анна – отходы должны быть там, где им место » В нашей фармацевтической компании одноразовые перчатки и сетки для волос выбрасываются сотнями каждый день, потому что сотрудники должны использовать новые перчатки после каждого перерыва, что означает не менее 4 пар на одного работника в каждую смену. | Аттила — Мы можем постирать любую перчатку «На нашем заводе мы используем толстые термостойкие перчатки для перемещения горячего железа. Эти перчатки служат долго, но легко пачкаются. Мы сами стираем эти перчатки. Наши сотрудники разбрасывают перчатки так же, как подростки разбрасывают повсюду свои вонючие носки. Используя машину для сбора, все перчатки собираются в одном месте, и мы можем отслеживать количество собранных перчаток и время их сдачи в машину. Мы стираем перчатки, и наши сотрудники могут забрать чистые перчатки из автомата по продаже СИЗ». |
Mátyás — Если он уничтожен, мы заменим его «50 человек посменно используют гибкие отрезные диски на нашем металлообрабатывающем предприятии. Практически невозможно уследить, какие типы дисков использует каждый сотрудник и сколько времени требуется, чтобы они изнашивались. Сборочная машина позволяет нам выдавать новые диски. только тогда, когда это разумно — когда сотрудники вернули те, которые больше не могут быть использованы. Мы смогли сократить ежемесячные закупки дисков на 20%». | István – заправка вместо утилизации «Мы производим оборудование и каждый месяц используем большое количество смазочных материалов для смазки. В процессе производства проще использовать небольшие баллончики с масляными аэрозолями, и мы нередко используем десятки баллончиков с масляными аэрозолями каждый день. Чтобы быть более экологичными и повысить экономическую эффективность, наш поставщик повторно наполняет банки в определенных условиях. |
Эти предметы не разрешается выбрасывать. утилизируются как бытовые отходы, они утилизируются отдельно.Сборочная машина помогает нам контролировать количество собранных и сданных СИЗ каждым пользователем.Так сотрудники не будут продолжать работу в использованных перчатках и не будут выбрасывать другой мусор (например, салфетки) в мусорное ведро, используемое для сбора перчаток».
