راهنمای موتور الکتریکی جریان مستقیم: انتخاب، مشخصات و تصمیمات مقاوم سازی

400 کیلو وات موتور الکتریکی جریان مستقیم در دستگاه کاغذی انتهای مرطوب سرعت را در محدوده 20:1 0.1٪ نگه می دارد، زیرا ولتاژ آرمیچر سرعت را تنظیم می کند در حالی که جریان میدان گشتاور را تعیین می کند. این تقسیم به همین دلیل است که ماشین‌های DC هنوز برای چرخ‌های عقب، بالابرها، اکسترودرها و پایه‌های آسیاب معکوس سفارش داده می‌شوند، حتی اگر درایوهای AC با فرکانس متغیر تقریباً در هر پروژه گرین‌فیلد برنده شوند. سوال باریکی که اکثر کارخانه ها با آن روبرو هستند متفاوت است: آیا یک موتور DC هنوز پاسخ مناسبی برای یک ماشین خاص است و چه چیزی در مشخصات تعلق دارد تا آن را برای پانزده سال دیگر کار کند؟

وظیفه مقاوم سازی بر این انتهای بازار غالب است. زمانی که یک قاب، کوپلینگ، گیربکس و فونداسیون همگی در اطراف یک ماشین DC قرار گرفتند، تعویض یک موتور AC به اضافه یک درایو معمولاً به معنای ماشینکاری مجدد رابط مکانیکی، مسیریابی مجدد سینی کابل و تأیید مجدد مدل گشتاور در فرآیندی است که نمی‌تواند تحمل طولانی مدت را داشته باشد. حفظ موتور موجود و جایگزینی مبدل، منبع تغذیه میدانی و دستگاه بازخورد اغلب مسیر کوتاه‌تری برای بازگشت به تولید است.

بقیه این راهنما به چیستی موتور DC، جایی که هنوز درایو AC را شکست می دهد، اعداد تعیین کننده مشخصات، نحوه خرابی این ماشین ها و نحوه خرید بدون ارث بردن مشکلات کارخانه دیگر را پوشش می دهد.

در واقع موتور الکتریکی جریان مستقیم چیست؟

یک موتور الکتریکی جریان مستقیم یک ماشین دوار است که انرژی الکتریکی DC را با تغذیه جریان از طریق یک کموتاتور و برس تنظیم شده به سیم‌پیچ آرمیچر به گشتاور مکانیکی تبدیل می‌کند در حالی که یک سیم‌پیچ میدان عرضه شده جداگانه، شار مغناطیسی را ایجاد می‌کند. گشتاور متناسب با جریان آرمیچر ضرب در شار میدان است. سرعت با ولتاژ آرمیچر افزایش می یابد و با افزایش شار میدان کاهش می یابد. از آنجایی که این دو متغیر از منابع توان مستقل می‌آیند، دستگاه گشتاور نامی را در حالت سکون ارائه می‌کند و سرعت تنظیم شده را بدون مدل روتور نگه می‌دارد.

پنج مجموعه هر چیزی را که در سرویس مهم است را حمل می کنند:

• قطب های قاب و میدان، که شار اصلی را حمل می کنند و در قاب های بزرگتر، یک سیم پیچ جبرانی است که واکنش آرمیچر را در زیر صفحه قطب لغو می کند.
• اینترپل ها به صورت سری به آرمیچر متصل می شوند که جریان را در یک سیم پیچ در حین عبور از برس معکوس می کنند و کموتاسیون را بدون جرقه حفظ می کنند.
• آرمیچر چند لایه که سیم پیچ آن جریان را به گشتاور تبدیل می کند.
• چرخ دنده کموتاتور و برس، تنها قطعاتی هستند که در کار عادی فرسوده می شوند.
• مدار خنک کننده، معمولاً IC06 به طور جداگانه تهویه می شود یا IC17 هوا به هوا در فریم های بزرگ و IC411 در فریم های کوچکتر.

ماشین‌هایی که به طور جداگانه برانگیخته می‌شوند به یک منبع میدان سفت نیاز دارند: جریان میدانی که در طول افت ولتاژ نیروگاه کاهش می‌یابد، شار را تغییر می‌دهد، سرعت را تغییر می‌دهد و می‌تواند لبه برس را در عرض چند سیکل به جرقه بزند. سخت افزار تحریک ایستا که جریان میدان را تحت تغییرات عرضه ثابت نگه می دارد، چیزی است که کموتاسیون و پایداری سرعت را در طول عمر طولانی قابل پیش بینی نگه می دارد.

کابینت های تحریک سفارشی و استاندارد برای کنترل موتور کابینت‌های تحریک قابل تنظیم جریان میدان را برای حفظ شار، سرعت و جابجایی پایدار برای سیستم‌های موتور برانگیخته جداگانه تنظیم می‌کنند. مشاهده محصول →

جایی که یک موتور الکتریکی با جریان مستقیم هنوز یک درایو AC را شکست می دهد

یک موتور DC در چهار موقعیت خاص انتخاب بهتری است: گشتاور کامل در سرعت صفر مورد نیاز است، محدوده گشتاور ثابت وسیع‌تر از 10:1 است، یک رابط مکانیکی موجود باید تا کلید محور شفت حفظ شود، یا بار نیاز به گشتاور بسیار بالایی بدون گیربکس دارد. خارج از این موارد، خرید یک موتور القایی با درایو کنترل بردار ارزان‌تر، نگهداری ارزان‌تر و کارآمدتر است.

در طبقه مغازه، وظایف DC که زنده می مانند از یک الگوی قابل پیش بینی پیروی می کنند:

هیچ یک از این وظایف برای کارایی انتخاب نمی شوند. آن‌ها به این دلیل انتخاب می‌شوند که ماشین هدایت‌شده، پنجره فرآیند یا بودجه قطعی راه ارزان‌تری برای حفظ عملکرد یکسان باقی نمی‌گذارد.

اعدادی که مشخصات موتور DC را تعیین می کنند

پنج مقدار بیشتر مشخصات موتور DC را تعیین می کند: ولتاژ آرمیچر، ولتاژ میدان، سرعت پایه، حداکثر سرعت و گشتاور مورد نیاز در سرعت صفر. خنک کننده، کلاس عایق، درجه بندی محفظه و نوع بازخورد همگی از چرخه کار و محیط اطراف دستگاه ناشی می شوند.

ولتاژ آرمیچر معمولاً توسط مبدلی که موتور را تغذیه می کند ثابت می شود، بنابراین اولین محدودیتی است که تأیید می شود نه آخرین. ریپل به اندازه ارزش اسمی اهمیت دارد: ریپل بالا از مبدل بار سبک، گرمایش آرمیچر را افزایش می دهد و عمر فیلم کموتاتور را کوتاه می کند، به همین دلیل است که چرخه کار و درجه مبدل با هم مشخص می شوند.

این نکات واقعی هستند، اما به ندرت به تنهایی در مورد پروژه تصمیم می گیرند. مقاوم سازی که از موتور موجود استفاده مجدد می کند، از کار مکانیکی، زمان راه اندازی و ریسک فرآیند جلوگیری می کند. جریمه انرژی فقط در طول سالهای کار مداوم بازیابی می شود. در جایی که یک ماشین 8000 ساعت در سال کار می کند، محاسبات تغییر می کند و یک محاسبه کامل چرخه عمر متعلق به پرونده تجاری است.

چگونه یک موتور DC از کار می افتد و چه هزینه ای دارد

یک ماشین DC به ندرت در سیم پیچ می میرد. در کموتاتور می میرد. فرسودگی برس، خرابی فیلم، جرقه زدن و فلاش اور بیشتر از کار افتادن موتور DC برنامه ریزی نشده را تشکیل می دهند، و هر یک از آنها به قدری آهسته رشد می کنند که توسط یک بازرسی برنامه ریزی شده مشخص می شود.

• خرابی فیلم کموتاتور. درجه نامناسب برس، رطوبت کم یا هوای خنک کننده آلوده، لایه اکسید را از بین می برد و جرقه در عرض چند هفته ایجاد می شود.
• سایش برس و پچ پچ. فشار از دست رفته فنر، کموتاتور بیضی شکل یا لرزش ماشین، سایش را تسریع کرده و ردهای برس ناهموار می‌گذارد.
• فلاش اوور. اضافه بار ناگهانی یا از دست دادن میدان در سراسر بازوهای قلم مو ایجاد می شود و معمولاً با یک کموتاتور در محل یا کارگاه پایان می یابد.
• بین قطبی و جبران خطاهای سیم پیچ. اتصال شل یا چرخش کوتاه به‌عنوان جرقه سنگین در زیر بار نشان داده می‌شود تا بدون بار.
• پیری عایق چرخه ای و چرخه حرارتی عایق آرمیچر را خیلی قبل از شکایت یاتاقان ها شکننده می کند.
• آلودگی. گرد و غبار کربن، غبار روغن و رطوبت در هوای خنک کننده هم به عایق و هم به فیلم حمله می کند و گرد و غبار کربن روی کاغذ یا خطوط غذا به یک مشکل کیفیت محصول تبدیل می شود.

این نیز دلیلی است که بازسازی یک پاسخ مشروع است. پیچیدن، اسکیم کردن و باند کردن مجدد یک آرمیچر DC، سپس نصب مجدد چرخ دنده برس به نقشه های اصلی، اغلب کسری از یک موتور جدید هزینه دارد و رابط مکانیکی را دست نخورده نگه می دارد. این تصمیم به وضعیت رایزرهای کموتاتور و اینکه آیا هسته اصلی و شفت هنوز در محدوده تحمل هستند بستگی دارد.

نحوه تعیین و منبع موتور DC بدون سوختن

از ماشین هدایت شده شروع کنید، نه از پلاک قدیمی. جایگزینی که با پلاک نام مطابقت دارد اما کوپلینگ، چرخه کار و شرایط محیطی را نادیده می گیرد، گران ترین نوع اصلاح است.

1. رابط مکانیکی را یادداشت کنید: قطر شفت و امتداد، راه کلید، الگوی فلنج یا پا، ارتفاع مرکز، و هر ترمز یا تاچوی نصب شده در انتهای غیر محرک.
2. چرخه کار را یادداشت کنید: پیوسته یا متناوب، شروع در هر ساعت، چرخه های معکوس، دمای محیط، ارتفاع، و مدت زمانی که دستگاه کمتر از سرعت پایه کار می کند.
3. قبل از درخواست قیمت، پاکت الکتریکی را تعمیر کنید: ولتاژ آرمیچر موجود از مبدل، ولتاژ میدان، نوع دستگاه بازخورد، و اینکه آیا مبدل حفظ شده یا تعویض شده است.
4. الزامات حرارتی و حفاظتی را تنظیم کنید: کلاس عایق F با حداقل افزایش کلاس B، درجه IP مطابق با گرد و غبار و شستشو، گرمکن های فضا، RTD ها و کاهش دمای پیچ در پیچ.
5. بسته‌های یدکی و اسناد را به توافق برسانید: درجه و مجموعه برس، فنرها، نگهدارنده‌ها، روش سرویس‌دهی کموتاتور، گزارش تست کارخانه و یک نقشه ابعادی.

وظیفه منطقه خطرناک یک لایه دیگر اضافه می کند. یک دستگاه DC با چرخ دنده برس در منطقه 1 معمولاً در یک محفظه ضد شعله عرضه می شود و دامنه گواهینامه باید جعبه ترمینال، گرمکن های فضایی و تاچو و همچنین خود موتور را پوشش دهد. خرید موتور، منبع میدان و تجهیزات راه اندازی به عنوان یک بسته همسان، بیشتر خطر یکپارچه سازی را از بین می برد. شرکت موتور ضد انفجار شانگهای پینکسینگ، محدوده موتورهای ولتاژ بالا، ولتاژ پایین و ضد انفجار و همچنین سخت افزار DC و کنترل اطراف آنها را می سازد. نصب پروژه مستند نشان می دهد که تجهیزات در کارخانه های زغال سنگ، پتروشیمی و متالورژی با چه چیزی روبرو هستند.

تعمیرات به ندرت در موتور متوقف می شود. اگر منبع کنترل DC کارخانه قدیمی‌تر از درایوی است که تغذیه می‌کند، تعویض سخت‌افزار توزیع در همان قطعی از خاموش شدن دوم در اواخر همان سال جلوگیری می‌کند.

پانل های برق DC سفارشی برای راه اندازی و کنترل موتور پانل های برق DC برای راه اندازی و کنترل موتور، مربوط به زمانی که بهسازی ها نیاز به جایگزینی سخت افزار توزیع منبع کنترل DC قدیمی دارند. مشاهده محصول →

سوالات متداول در مورد موتورهای الکتریکی جریان مستقیم

موتور الکتریکی جریان مستقیم برای چه مواردی استفاده می شود؟

بارهایی را که به گشتاور کامل با سرعت صفر یا محدوده گشتاور ثابت بسیار وسیع نیاز دارند، هدایت می کند: پایه های آسیاب معکوس، بخش های ماشین کاغذ، بالابرهای معدن، اکسترودرها، بالابرهای جرثقیل و درایوهای آهنربای دائم کوچک در تجهیزات باتری دار.

آیا موتور DC بهتر از موتور AC با VFD است؟

برای نصب های جدید، خیر. یک موتور AC با درایو برداری کارآمدتر است و نیازی به نگهداری برس ندارد. برای یک ماشین DC موجود در داخل یک رابط مکانیکی ثابت، نگه داشتن موتور DC اغلب سریع‌تر و ارزان‌تر از ماشین‌کاری مجدد درایو است.

یک موتور DC چقدر عمر می کند؟

15 سال یا بیشتر با بازرسی برنامه‌ریزی‌شده برس، بررسی فیلم و اسکیمینگ دوره‌ای کموتاتور طبیعی است. عامل محدود کننده معمولاً وضعیت کموتاتور و عایق است و عمر یاتاقان ندارد.

آیا می توان از موتور DC در مناطق خطرناک استفاده کرد؟

بله، معمولاً در یک محفظه ضد شعله با چرخ دنده برس، جعبه ترمینال و لوازم جانبی تأیید شده است. دامنه گواهینامه باید هر جزء اضافه شده به دستگاه، از جمله گرمکن فضا و دستگاه های بازخورد سرعت را پوشش دهد.