Электродвигатели классификация. Электродвигатели: классификация, типы, устройство и принцип работы

Какие бывают виды электродвигателей. Как устроены и работают двигатели постоянного и переменного тока. Какие параметры указываются на паспортной табличке электродвигателя. Чем отличаются асинхронные и синхронные двигатели.

Основные виды и классификация электродвигателей

Электродвигатели можно классифицировать по нескольким основным признакам:

• По роду тока: постоянного и переменного тока
• По числу фаз: однофазные, двухфазные, трехфазные
• По принципу действия: асинхронные, синхронные, коллекторные
• По мощности: микромашины (до 500 Вт), малой (0,5-10 кВт), средней (10-100 кВт) и большой (свыше 100 кВт) мощности
• По частоте вращения: тихоходные, средней и высокой частоты вращения

Рассмотрим подробнее основные типы электродвигателей и их особенности.

Двигатели постоянного тока: устройство и принцип работы

Двигатели постоянного тока (ДПТ) были первыми электродвигателями, изобретенными в 19 веке. Их основные элементы:

• Статор с постоянными магнитами или электромагнитами
• Ротор (якорь) с обмотками
• Коллектор для подвода тока к обмоткам ротора
• Щетки для скользящего контакта с коллектором

Принцип работы ДПТ основан на взаимодействии магнитного поля статора и электромагнитного поля ротора. При подаче постоянного тока на обмотки ротора возникает электромагнитное поле, которое взаимодействует с полем статора и создает вращающий момент.

Основные типы двигателей постоянного тока:

1. С независимым возбуждением
2. С параллельным возбуждением
3. С последовательным возбуждением
4. Со смешанным возбуждением
5. С возбуждением от постоянных магнитов

ДПТ обладают хорошей регулировкой скорости и высоким пусковым моментом, но требуют обслуживания коллекторно-щеточного узла.

Асинхронные двигатели переменного тока

Асинхронные двигатели — наиболее распространенный тип электродвигателей. Их основные элементы:

• Статор с трехфазной обмоткой
• Ротор короткозамкнутый или фазный
• Подшипниковые щиты
• Вентилятор охлаждения

Принцип работы основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора с токами, наведенными в роторе. Скорость вращения ротора всегда меньше скорости поля статора (отсюда название «асинхронный»).

Преимущества асинхронных двигателей:

• Простота конструкции и высокая надежность
• Низкая стоимость
• Легкость пуска и регулирования скорости
• Высокий КПД (до 95%)

Асинхронные двигатели широко применяются в промышленности, на транспорте, в бытовой технике.

Синхронные двигатели: особенности конструкции и работы

Синхронные двигатели отличаются тем, что частота вращения ротора в точности равна частоте вращения магнитного поля статора. Их основные элементы:

• Статор с трехфазной обмоткой
• Ротор с обмоткой возбуждения или постоянными магнитами
• Контактные кольца для подвода тока к обмотке ротора
• Система возбуждения

Для работы синхронного двигателя требуется отдельный источник постоянного тока для обмотки возбуждения ротора.

Основные преимущества синхронных двигателей:

• Высокий КПД (до 98%)
• Стабильная скорость вращения при изменении нагрузки
• Возможность работы с высоким коэффициентом мощности
• Большая перегрузочная способность

Синхронные двигатели применяются в мощных приводах, требующих стабильной скорости вращения.

Шаговые и вентильные двигатели

Шаговые двигатели — это особый тип синхронных двигателей, которые могут точно позиционироваться. Их ротор поворачивается на фиксированный угол при подаче импульсов управления.

Вентильные двигатели сочетают в себе преимущества двигателей постоянного тока и бесколлекторных двигателей. В них используется электронная коммутация вместо щеточно-коллекторного узла.

Области применения шаговых и вентильных двигателей:

• Системы точного позиционирования
• Робототехника
• Станки с ЧПУ
• Приводы дисководов и принтеров

Эти типы двигателей обеспечивают высокую точность управления и эффективность работы.

Параметры электродвигателей на паспортной табличке

На паспортной табличке электродвигателя указываются основные технические характеристики:

• Номинальная мощность (кВт или л.с.)
• Номинальное напряжение (В)
• Номинальный ток (А)
• Частота питающей сети (Гц)
• Номинальная частота вращения (об/мин)
• Коэффициент мощности (cos φ)
• КПД (%)
• Класс изоляции
• Степень защиты (IP)

Эти данные необходимы для правильного выбора и эксплуатации электродвигателя.

Сравнение асинхронных и синхронных двигателей

Асинхронные и синхронные двигатели имеют свои преимущества и недостатки:

Характеристика	Асинхронные двигатели	Синхронные двигатели
Конструкция	Проще	Сложнее
Стоимость	Ниже	Выше
КПД	До 95%	До 98%
Пусковой момент	Высокий	Низкий (требует доп. систему пуска)
Стабильность скорости	Зависит от нагрузки	Не зависит от нагрузки

Выбор между асинхронным и синхронным двигателем зависит от конкретных требований применения.

Тенденции развития электродвигателей

Современные тенденции в области электродвигателей включают:

• Повышение энергоэффективности
• Использование новых магнитных материалов
• Развитие систем управления на основе силовой электроники
• Интеграция двигателей с цифровыми системами управления
• Миниатюризация двигателей для роботехники и медицины
• Разработка высокоскоростных электродвигателей

Эти направления способствуют созданию более эффективных и «умных» электроприводов для различных применений.

Классификация электродвигателей — устройство и принцип работы

В быту, коммунальном хозяйстве, на любом производстве двигатели электрические являются неотъемлемой составляющей: насосы, кондиционеры, вентиляторы и пр. Поэтому важно знать типы наиболее часто встречающихся электродвигателей.

Электродвигатель является машиной, которая преобразует в механическую энергию электрическую. При этом выделяется тепло, являющееся побочным эффектом.

Видео: Классфикация электродвигателей

Все электродвигатели разделить можно на две большие группы:

• Электродвигатели постоянного тока
• Электродвигатели переменного тока.

Электродвигатели, питание которых осуществляется переменным током, называются двигателями переменного тока, которые имеют две разновидности:

• Синхронные – это те, у которых ротор и магнитное поле питающего напряжения вращаются синхронно.
• Асинхронные. У них отличается частота вращения  ротора от частоты, создаваемого питающим напряжением магнитного поля. Бывают они  многофазными, а также одно-, двух- и  трехфазными.
• Электродвигатели  шаговые отличаются тем, что имеют конечное число положений ротора. Фиксирование заданного положения ротора происходит за счет подачи питания на определенную обмотку. Путем снятия напряжения с одной обмотки и передачи его на другую осуществляется переход в другое положение.

К электродвигателям постоянного тока относят те, которые питаются постоянным током.  Они, в зависимости от того, имею или нет щёточно-коллекторный узел, подразделяются на:

• Бесколлекторные
•  
• Коллекторные
•  

Коллекторные также, в зависимости от типа возбуждения, бывают нескольких видов:

• С возбуждением постоянными магнитами.
• С параллельным соединением обмоток соединения и якоря.
• С последовательным соединением якоря и обмоток.
• Со смешанным их соединением.

Электродвигатель постоянного тока в разрезе. Коллектор со щетками – справа

Содержание

Какие электродвигатели входят в группу «электродвигатели постоянного тока»

Как уже говорилось, электродвигатели постоянного тока составляют группу, в которую входят коллекторные электродвигатели и бесколлекторные,  которые выполнены в виде замкнутой системы, включающей датчик положения ротора, систему управления и силовой полупроводниковый преобразователь. Принцип работы бесколлекторных электродвигателей аналогичен принципу работы двигателей асинхронных. Устанавливают их в бытовых прибора, например, вентиляторах.

Что собой представляет коллекторный электродвигатель

Длина электродвигателя постоянного тока зависит от класса. Например, если речь идет о двигателе 400 класса, то его длина составит 40 мм. Отличием коллекторных электродвигателей от  бесколлектрных собратьев является простота в изготовлении и эксплуатации, следовательно, и стоимость его будет более низкой. Их особенность —  наличие щеточно-коллекторного узла, при помощи которого осуществляется соединение цепи ротора с расположенными в неподвижной части мотора цепями. Состоит он из расположенных на роторе контактов – коллектора и прижатых к нему щеток, расположенных вне ротора.

Ротор

Щетки

Используют эти электродвигатели в радиоуправляемых игрушках: подав на контакты такого двигателя напряжение от источника постоянного тока (той же батарейки), вал приводится в движение. А, чтобы изменить его направление вращения, достаточно изменить полярность, подаваемого напряжения питания. Небольшой вес и размеры, низкая цена и возможность восстановления щеточно-коллекторного механизма делают эти электродвигатели наиболее используемыми в бюджетных моделях, несмотря на то, что он значительно уступает по надежности бесколлекторному, поскольку не исключено искрение, т.е. чрезмерный нагрев подвижных контактов и их быстрый износ при попадании пыли, грязи или влаги.

На коллекторный электродвигатель нанесена, как правило, маркировка, указывающая на число оборотов: чем оно меньше, тем скорость вращения вала больше. Она, к слову, очень плавно регулируется. Но, существуют и  двигатели этого типа высокооборотистые, не уступающие бесколлекторным.

Преимущества и недостатки бесколлекторных электродвигателей

В отличие от описанных, у этих электродвигателей подвижной частью является статор с постоянным магнитом (корпус), а ротор с трехфазной обмоткой – неподвижен.

К недостаткам этих двигателей постоянного тока отнести можно менее плавную регулировку скорости вращения вала, но зато они способны за доли секунды набрать максимальные обороты.

Бесколлекторный электродвигатель  помещен в закрытый корпус, поэтому он более надежен при неблагоприятных условиях эксплуатации, т.е. ему не страшны пыль и влага. К тому же, его надежность возрастает благодаря отсутствию щеток, как и скорость, с которой вращается вал. При этом, по конструкции мотор более сложен, следовательно, не может быть дешевым. Стоимость его в сравнении с коллекторным, выше в два раза.

Таким образом,  коллекторный электродвигатель, работающий на переменном и на постоянном токе, является универсальным, надежным, но более дорогим. Он и легче, и меньше по размерам двигателя переменного тока  той же мощности.

Поскольку электродвигатели переменного тока, питающиеся  от 50 Гц (питание промышленной сети)  не позволяют получать высокие частоты (выше 3000 об/мин),  при такой необходимости, используют коллекторный двигатель.

Между тем, его ресурс ниже, чем у асинхронных электродвигателей переменного тока, который  зависит от состояния подшипников и изоляции обмоток.

Как работает синхронный электродвигатель

Синхронные машины применяют часто в качестве генераторов. Он синхронно работают  с частотой  сети, поэтому он с датчиком положения инвертора и ротора, является электронным аналогом коллекторного электродвигателя постоянного тока.

Строение синхронного электродвигателя

Свойства

Эти двигатели не являются механизмами самозапускающимися, а требуют внешнего воздействия для того, чтобы набрать скорость. Применение они нашли в компрессорах, насосах, прокатных станках и  подобном оборудовании,  рабочая скорость которого не превышает отметки пятьсот оборотов в минуту, но требуется увеличение мощности. Они достаточно большие по габаритам, имеют «приличный» вес и высокую цену.

Запустить синхронный электродвигатель можно несколькими способами:

• Используя внешний источник тока.
• Пуск асинхронный.

В первом случае, с помощью мотора вспомогательного, в качестве которого выступать может электродвигатель постоянного тока или индукционный трехфазный мотор. Изначально ток постоянный на  мотор не подается. Он начинает вращаться, достигая близкой к синхронной скорости. В этот момент подается постоянный ток. После замыкания  магнитного поля, разрывается  связь с вспомогательным двигателем.

Во втором варианте необходима установка в полюсные наконечники ротора дополнительной короткозамкнутой обмотки, пересекая которую магнитное вращающееся поле индуцирует токи в ней. Они, взаимодействуя с полем статора, вращают ротор. Пока он не достигнет синхронной скорости. С этого момента крутящий момент и ЭДС уменьшаются, магнитное поле замыкается, сводя к нулю крутящий момент.

Эти электродвигатели менее чувствительны, чем асинхронные, к колебаниям напряжения, отличаются высокой перегрузочной способностью, сохраняют неизменной скорость при  любых нагрузках на валу.

Однофазный электродвигатель: устройство и принцип работы

Использующий после пуска только одну обмотку статора (фазу) и не нуждающийся в частном преобразователе электродвигатель, работающий от электросети однофазного переменного тока, является асинхронным или однофазовым.

Однофазовый электродвигатель имеет вращающуюся часть – ротор и неподвижную – статор, который и создает магнитное поле, необходимое для вращения ротора.

Из двух, расположенных в сердечнике статора друг к другу под углом 90 градусов обмоток, рабочая занимает 2/3 пазов. Другая обмотка, на долю которой приходится 1/3 пазов, называется пусковой (вспомогательной).

Ротор – это тоже короткозамкнутая обмотка. Его стержни из алюминия или меди замкнуты с торцов кольцом, а пространство между ними залито алюминиевым сплавом. Может быть выполнен ротор в виде полого ферромагнитного или немагнитного цилиндра.

Однофазный электродвигатель, мощность которого может быть от десятков ватт до десятка киловатт, применяются в бытовых приборах, устанавливаются в деревообрабатывающих станках, на транспортерах, в компрессорах и насосах. Преимущество их – возможность использования в помещениях, где нет трехфазной сети. По конструкции они не сильно отличаются от электродвигателей асинхронных трехфазного тока.

Виды электродвигателей: устройство и принцип работы

Электродвигатель это устройство преобразующее энергию электричества в механическую энергию. Электродвигатели получили широкое распространение, практически во всех сферах повседневной жизни. Прежде чем рассматривать виды электродвигателей, следует кратко остановиться на принципе их работы. Все действие происходит согласно закона Ампера, когда вокруг проволоки, где протекает электрический ток, образуется магнитное поле. При вращении этой проволоки внутри магнита, каждая ее сторона будет поочередно притягиваться к полюсам. Таким образом, будет происходить вращение проволочной петли.

Содержание

Электродвигатели переменного тока

Электродвигатели разделяются между собой, в зависимости от применяемого тока, который может быть переменным или постоянным. Особенностью переменного тока является смена его направления определенное количество раз в течение секунды. Как правило, используется переменный ток с частотой в 50 герц.

При подключении, ток вначале начинает протекать в одном направлении, а, затем, его направление полностью изменяется. Таким образом, стороны петли, получая толчок, притягиваются поочередно к различным полюсам. То есть, фактически, происходит их упорядоченное притягивание и отталкивание. Поэтому, при изменении направления, будет происходить вращение проволочной петли вокруг своей оси. С помощью этих круговых движений происходит преобразование энергии из электрической в механическую.

Двигатели переменного тока имеют множество конструкций и представлены самыми разнообразными моделями. Это позволяет широко использовать их не только в промышленности, но и в быту.

Электродвигатели постоянного тока

Первыми изобретенными двигателями были все-таки устройства постоянного тока. Переменный ток в это время был еще неизвестен. В отличие от переменного, движение постоянного тока осуществляется всегда в одном направлении. Вращение ротора прекращается после того, как произойдет оборот на 90 градусов. Направление магнитного поля совпадает в направлением электротока.

Поэтому, металлическое кольцо, подключенное к источнику постоянного тока, разрезается на две части и носит название кольцевого коммутатора. В начале вращения, протекание тока происходит по первой стороне коммутатора и по проводам. Электроток, протекающий по проволочной петле, создает в ней магнитное поле. При дальнейшем вращении петли, происходит и вращение коммутатора. После прохождения кольцом пустого пространства, происходит его переход на другую часть коммутатора. Далее, происходит эффект переменного электротока, благодаря которому вращение петли продолжается.

Все электродвигатели постоянного тока применяются совместно с устройствами переменного тока на производстве и транспорте.

Классификация электродвигателей

Какие существуют типы электродвигателей?

Электродвигатели бывают различных размеров и мощностей и производятся для различных применений. Существует два основных типа электродвигателей: двигатели переменного тока (переменного тока) и двигатели постоянного тока (постоянного тока). Они используются в большинстве приложений с электродвигателями и адаптированы к отрасли и требованиям продукта. Это может означать, что электродвигатель может быть щеточным, бесщеточным, синхронным или даже использовать постоянные магниты.

Двигатели переменного тока

Двигатели переменного тока используют переменный ток для преобразования электрической энергии в механическую. Им требуется только небольшая мощность при запуске, и они позволяют контролировать ускорение, что означает, что они могут поддерживать постоянную скорость и производительность. Именно эти особенности делают двигатели переменного тока идеальными для приложений, требующих стабильной работы, таких как конвейерные системы или кондиционеры. Эти виды использования не требуют постоянного изменения скорости, а это означает, что износ двигателя менее распространен. Соедините это с тем фактом, что двигатели переменного тока не имеют щеток, и вы обнаружите, что это очень прочный тип электродвигателя.

Типы двигателей переменного тока

Существует два основных типа двигателей переменного тока: синхронные и асинхронные. В синхронном двигателе переменного тока вращение ротора соответствует частоте питающего тока. Таким образом, скорость остается постоянной независимо от нагрузки, что делает его идеальным для высокоточных устройств позиционирования, таких как роботизированные решения.

Асинхронные двигатели являются наиболее распространенным типом двигателей переменного тока и могут использоваться во всем, от грузоподъемного оборудования до бытовой техники. Они также известны как асинхронные двигатели, потому что они используют электромагнитную индукцию от магнитного поля в обмотке статора, что создает ток в роторе.

Типы двигателей постоянного тока

Все двигатели постоянного тока используют постоянный ток, двигатели постоянного тока также имеют хорошее регулирование скорости и высокий пусковой момент. Это делает их идеальными для приложений с электродвигателями, которые должны перемещать более тяжелые грузы в различных условиях, например, системы стеклоочистителей для железнодорожной, морской и транспортной промышленности.

Двигатели постоянного тока используются в самых разных областях, от электробритв до автомобилей, и существует несколько различных типов двигателей постоянного тока для этих целей. Parvalux специализируется на нестандартных двигателях BLDC и PMDC.

Двигатели постоянного тока

Двигатели постоянного тока можно купить как щеточные электродвигатели или как бесщеточные (двигатели постоянного тока). Как уже говорилось, щеточный двигатель может потребовать большего обслуживания из-за износа щеток. Однако они часто используются в приложениях, требующих более дешевого решения, и популярны в промышленных условиях.

Бесщеточный электродвигатель, как правило, более эффективен, так как скорость не теряется из-за щеток, и поэтому он работает тише. Двигатели BLDC должны быть подключены к электронному регулятору скорости, чтобы ток мог течь к электромагнитам. Следовательно, они, как правило, более дорогие для покупки.

Двигатели с постоянными магнитами

Двигатели с постоянными магнитами (двигатели с постоянными магнитами) — это еще один тип двигателей постоянного тока, которые обычно используются в здравоохранении и индустрии развлечений. Основное различие между этими и другими типами электродвигателей заключается в том, что магнитное поле создается в статоре с помощью неподвижных магнитов, а не в обмотках статора.

Двигатели постоянного тока с постоянным током обычно меньше других типов двигателей постоянного тока, что упрощает их транспортировку по всему миру и делает их более рентабельными. Это означает, что их можно найти во всех предметах повседневного обихода, включая детские игрушки и электрические зубные щетки.

Электродвигатель жизненно необходим для бесчисленного множества применений по всему миру. Независимо от того, выберете ли вы двигатель переменного или постоянного тока, всегда найдется решение, которое даст вам наилучшие результаты. Parvalux разрабатывает и производит электродвигатели, которые являются инновационными и долговечными, гарантируя, что продукты ваших клиентов всегда будут в движении. Узнайте больше об электродвигателях Parvalux, связавшись здесь: Ваше местное контактное лицо — классификация электродвигателей Parvalux

и важная информация на паспортной табличке.

Введение

Электродвигатели используются для привода насосов, генераторов, компрессоров, вентиляторов, воздуходувок и другого оборудования. История электродвигателей началась в 1820 году, когда датский физик Ганс Христиан Эрстед обнаружил, что провод создает магнитное поле, когда по нему проходит электрический ток. Открытие принципа электромагнетизма открыло новую научную область. В 1825 году англичанин Уильям Стерджен намотал проволоку на железный стержень и создал гораздо более сильное магнитное поле. Когда ученые узнали об этом новом открытии, в электромагнит был внесен ряд усовершенствований. К 1831 году английский химик по имени Майкл Фарадей обнаружил, что когда проводник проходит через магнитное поле, по проводнику течет электрический ток. Это открытие привело к изобретению электрического генератора.

Работа электродвигателя основана на трех научных принципах: электрический ток создает магнитное поле; разноименные магнитные полюса притягиваются, а разноименные магнитные полюса отталкиваются друг от друга; а направление тока определяет магнитные полюса.

Электродвигатель состоит из неподвижного магнита (статора) и вращающегося проводника (ротора). Постоянное магнитное поле образуется силовыми линиями между полюсами неподвижного магнита.

Электродвигатели могут быть классифицированы как

DC или AC .

В двигателе постоянного тока проводник (якорь) расположен между северным и южным полюсами неподвижного магнита (структура поля). Коммутатор используется для изменения направления тока, помогая передавать ток между источником питания и якорем. Якорь представляет собой цилиндрическое устройство, прикрепленное к приводному валу и предназначенное для превращения в электромагнит при пропускании через него тока. Во время работы якорь вращается за счет магнитных полей. Через определенные промежутки времени вращение пересекает магнитные поля, меняя направление тока. Этот процесс происходит на каждом полуобороте якоря. Структура поля обеспечивает магнитное поле для движения якоря.

Магнитные поля состоят из силовых линий. В двигателях постоянного тока термины «структура поля», «магнит поля» и «катушки возбуждения» могут использоваться для обозначения стационарного магнита. Когда электричество проходит через проводник в двигателе постоянного тока, проводник становится электромагнитом и генерирует другое магнитное поле внутри первоначальных силовых линий. По мере увеличения интенсивности двойных полей они усиливают друг друга и давят на проводник. Ток и эти сильные магнитные поля определяют направление вращения двигателя постоянного тока.

Ротор двигателя переменного тока представляет собой железный сердечник с прорезями. Медные стержни вставляются в пазы. Два толстых медных кольца удерживают стержни на месте. В отличие от двигателя постоянного тока, электрический ток в двигателе переменного тока не передается непосредственно на ротор. Переменный ток течет в статор, создавая вращающееся магнитное поле. Статор искусственно создает электрический ток в роторе, который генерирует второе магнитное поле.

Когда два поля взаимодействуют, ротор вращается. Типичный двигатель переменного тока состоит из статора, катушек возбуждения, магнита возбуждения, ротора, вала, подшипников и уплотнений, распределительной коробки, рамы, вентилятора, кожуха и источника питания переменного тока.

Одним из первых соображений при выборе двигателя является выбор между асинхронным двигателем

с короткозамкнутым ротором и синхронным двигателем . Преимущество асинхронного двигателя заключается в простоте. Это прочная машина с выдающимися показателями надежности. В целом, он может ускорить более высокую инерцию нагрузки, чем синхронные двигатели, и обычно делает это за меньшее время. Управление асинхронным двигателем простое и не требует оборудования для возбуждения. Его принципиальные недостатки заключаются в том, что он работает с отстающим коэффициентом мощности и имеет более высокий пусковой (пусковой) ток. Обычно предпочтение отдается асинхронным двигателям мощностью до 5000 лошадиных сил. Кроме того, затраты на асинхронные и синхронные двигатели сходятся, и часто выбираются синхронные двигатели.

Синхронный двигатель с постоянной скоростью обладает неотъемлемыми преимуществами, которые часто делают его логичным выбором для применения в промышленных приводах с меньшей номинальной мощностью. Скорость загрузки может быть точной. Характеристики крутящего момента двигателя могут варьироваться в зависимости от конструкции, чтобы соответствовать требованиям приводимой нагрузки и доступного источника питания. Моменты запуска, втягивания и вытягивания можно выбирать в широком диапазоне. Повышение коэффициента мощности доступно при номинальном коэффициенте мощности, равном единице, с опережением или даже с отставанием.

Как правило, асинхронные двигатели потребляют больший пусковой ток при более низком коэффициенте мощности, чем синхронные двигатели того же размера и скорости. Это приводит к большему падению напряжения в системе при запуске двигателя.

Если двигатель приводит в действие высокоинерционную нагрузку, такую ​​как вентилятор или компрессор, более низкое напряжение на клеммах увеличит нагрев короткозамкнутой обмотки во время ускорения. Как правило, падение напряжения при пуске более чем на 20 % может потребовать специальной конструкции двигателя. Эти конструкции могут снизить КПД двигателя при полной нагрузке во время нормальной работы на один или два процента. Лучше всего поставить блок питания, который ограничит падение напряжения до 20 % или меньше при запуске самого большого двигателя на полностью загруженной шине.
После запуска асинхронный двигатель работает стабильно. Большинство двигателей легко выдерживают падение напряжения системы на 25–30 %, вызванное внешними неисправностями или переключением. Общая стабильность и непрерывность системы могут быть достигнуты за счет использования больших асинхронных двигателей. Однако это достигается за счет более низкого коэффициента мощности и КПД.

Синхронный двигатель обычно легче запустить, чем асинхронный двигатель.

Падение напряжения в системе при запуске меньше для двигателя данной мощности. Однако синхронные двигатели имеют меньшую тепловую емкость в обмотках и могут подвергаться более серьезным нагрузкам при ускорении высокоинерционных нагрузок.
После синхронизации и запуска синхронные двигатели представляют особые системные проблемы. Они могут иметь тенденцию выходить из синхронизма при провалах напряжения, через которые могут пройти асинхронные двигатели. Постепенно увеличивающаяся нагрузка от нуля до 125 % номинальной нагрузки будет легко выдерживаться. Внезапно приложенная нагрузка в 125 % может легко привести к тому, что двигатель выйдет из синхронизма с электрической системой.
При применении в системе больших синхронных машин важно выполнить исследование переходной нагрузки. Это поможет определить, способна ли электрическая система поддерживать требования двигателя в переходных условиях.

Паспортная табличка двигателя обычно находится на всех выпускаемых электродвигателях. Она содержит некоторую информацию (согласно NEMA) о двигателе.

NEMA ( Национальная ассоциация производителей электрооборудования): предоставляет форум для стандартизации электрооборудования, позволяя потребителям выбирать из ряда безопасных, эффективных и совместимых электротехнических изделий. NEMA публикует более 500 стандартов.

 

• Напряжение

Эти данные сообщают вам, при каком напряжении должен работать двигатель. Параметры двигателя, указанные на паспортной табличке, такие как коэффициент мощности, КПД, крутящий момент и ток, указаны при номинальном напряжении и частоте. Когда двигатель используется при другом напряжении, отличном от напряжения, указанного на заводской табличке, это повлияет на его характеристики.

• Частота

— количество повторений повторяющегося события в единицу времени. Единица Герц. Обычно для двигателей входная частота составляет 50 или 60 Гц.

• Фаза

Этот параметр представляет количество линий питания переменного тока, питающих двигатель. Однофазные и трехфазные считаются стандартом.

• Текущий

Ток, указанный на заводской табличке, соответствует номинальной выходной мощности вместе с напряжением и частотой.

• Коэффициент мощности

указывается на заводской табличке как «PF» или «P.F» или cos φ . Коэффициент мощности представляет собой отношение активной мощности (Вт) к полной мощности (ВА), выраженное в процентах. В численном выражении коэффициент мощности равен косинусу угла отставания входного тока от его напряжения.

• кВт или лошадиные силы

— это выражение номинальной механической мощности двигателя, т. е. его способности создавать крутящий момент, необходимый для нагрузки при номинальной скорости.

• Скорость при полной нагрузке

Скорость при полной нагрузке — это скорость, при которой достигается номинальный крутящий момент при полной нагрузке при номинальной выходной мощности. Обычно скорость при полной нагрузке указывается в об/мин. Эту скорость иногда называют скоростью скольжения или фактической скоростью ротора.

• Эффективность

КПД – это выходная мощность двигателя, деленная на его входную мощность, умноженная на 100. КПД выражается в процентах. Изготовитель гарантирует, что эффективность находится в пределах определенного диапазона допуска, который варьируется в зависимости от стандарта проектирования, например, IEC или NEMA.

• Корпус

классифицирует двигатель по степени защиты от окружающей среды и способу охлаждения. Корпус обозначен как IP или ENCL на паспортной табличке.