Что нужно знать при выборе двигателя

Что нужно знать при выборе двигателя

• Главная
• Блог
• F. A. Q.
• Как выбрать подержанный автомобиль: подробное руководство

• Новинки мира авто
• Новости автомобильного рынка
• Популярное

• Двигатель
• Кузов
• Салон
• Система охлаждения
• Трансмиссия
• Фильтры
• Шины и диски
• Электрооборудование

Самостоятельный подбор ЧП

У вас есть три пути: выбрать общепромышленную модель, выбрать модель для конкретного применения или по характеристикам.

Выбор общепромышленной модели

Это наиболее быстрый и простой вариант. Например, универсальный общепромышленный векторный ЧП большой мощности «Веспер» из линейки EI -9011 в защищенном корпусе класса IP54 подходит для большинства задач и может использоваться для управления приводами практически всех промышленных механизмов в сложных условиях эксплуатации. Минус такого решения — высокая цена универсального ЧП.

Выбор по стандартному ряду мощностей электродвигателей

Это тоже быстрый и удобный вариант. Как правило, номинальная мощность большинства преобразователей соответствует стандартной серии.

Стандартные серии электродвигателей имеют следующие уровни (номинальной) мощности:

Преобразователь частоты подбирается такой же мощности, что и двигатель, или чуть большей. Например, если мощность привода 1,5 кВт, то преобразователь может быть 1,5-2 кВт.

Недостаток этого решения — можно переплатить за избыточную мощность частотника, если электродвигатель не нагружается полностью. Или наоборот: если привод часто работает с пиковыми нагрузками, то приобретенный по стандартной серии ЧП может не справляться с обеспечением работоспособности.

Выбор по характеристикам

1. Электропитание и диапазон выходной частоты.

Количество питающих фаз и номинальное напряжение (В) — первое, на что нужно обращать внимание при выборе. Если это не учесть и неправильно подключить оборудование, возникнут аварийные ситуации и, как следствие, техника выйдет из строя. Выпускаются одно- и трехфазные модели с напряжением на 220 В и 380 В соответственно. Однофазная модель ЧП имеет трёх фазный выход для подключения трёхфазного электродвигателя. Есть также высоковольтные мегаваттные установки для особо мощных агрегатов.

Напряжение местных электросетей, а вернее его качество, также необходимо учитывать при выборе ЧП. Несмотря на то, что Российский стандарт предусматривает для однофазной сети 220 В, а для трехфазной 380 В, на деле бывают существенные провалы и скачки. Если произойдет падение входного напряжения, электропривод аварийно остановится, но если будет скачок вверх, он может сгореть. Поэтому чем шире диапазон допустимых значений напряжения прибора, тем лучше (смотреть их нужно в техническом описании). Модели с широким диапазоном стоят дороже.

Частота (Гц) — следующая по важности характеристика, так как непосредственное управление скоростью вращения вала осуществляется с помощью изменения частоты выходного напряжения. Нужно обратить внимание на диапазон значений выходной частоты ПЧ (например, от 0 до 400 Гц). Чем шире диапазон, тем больше возможностей. У преобразователей частоты, на основе инвертора напряжения, выходная частота не зависит от значения частоты напряжения питания. Все ПЧ ООО «Компании Веспер» выполнены по схеме инвертора напряжения с промежуточным звеном постоянного тока.

2. Мощность и номинальный ток.

Выбор частотного преобразователя по мощности и номинальному току применяемого электродвигателя можно осуществить следующими способами:

• по значению номинального тока электродвигателя по формуле: Iпч = (1.05…1.1) х Iдв ;
• на основе полной мощности (кВА), рассчитывается по формуле: Рпч = Uдв х Iдв х √3 / 1000.

Важно, чтобы выходной ток/мощность частотника был равен или превышал номинальный ток/мощность двигателя. Поэтому для правильного выбора необходимо знать номинальные характеристики электродвигателя.

Получить нужные сведения можно из технической документации, по надписям на корпусе (шильдикам) либо провести замеры.

Если двигатель периодически работает с пиковой нагрузкой (значительный пусковой момент на валу, быстрый разгон, резкое торможение), это нужно учитывать. Следует выбирать модель, которая в состоянии обеспечить перегрузочную способность.

3. Методы управления.

Есть два основных метода управления:

• векторный;
• скалярный.

Приборы со скалярным управлением стоят дешевле и проще в настройке, но они имеют малый диапазон (1:10) и низкую точность регулировки (погрешность скорости может быть 5-10 %). Такие частотно регулируемые электроприводы целесообразно использовать, когда параметры нагрузки заранее известны и не «плавают» при постоянной частоте. Это могут быть различные механизмы с фиксированным режимом работы, отвечающие за поддержание определенного состояния техпроцесса. К примеру: насосы, вентиляторы, компрессоры.

Векторные приборы более технологичны, имеют широкий диапазон режимов и регулировок (>1:200) с практически нулевой погрешностью, могут поддерживать заданный момент при меняющейся скорости и на сверхмалых оборотах, а также постоянную скорость при резко меняющейся нагрузке. Но они стоят дороже и требуют тонкой индивидуальной настройки специалистом. Такие векторные ЧП подходят для конвейеров, лифтов, транспортеров, кранов, прессов, токарных станков.

5. Гарантийные условия и сервисное сопровождение.

Технические характеристики при выборе преобразователя частоты важны, но нужно еще учитывать качество сборки и возможность сервисного сопровождения. Обращайте внимание на:

• гарантийные условия;
• продуманность компоновки и конструкционных решений;
• использование надёжных комплектующих;
• контроль качества и отсутствие брака в готовых изделиях;
• репутацию производителя и множество успешно выполненных проектов;
• профессиональное гарантийное и послегарантийное сервисное обслуживание;
• доступность специалистов для консультаций;
• скорость поставки необходимых комплектующих;
• наличие сети сервисных центров.

Обеспечить все это на должном уровне могут компании с мощным интеллектуальным и экономическим потенциалом, отлаженным высокотехнологичным производством и многоступенчатым контролем качества.

Среди российских производителей компания «Веспер» соответствует этим критериям в полной мере. Высокое качество продукции подтверждают сертификаты. Оборудование «Веспер» успешно работает на сотнях объектах электроэнергетики, металлургии, машиностроения, нефтегазового комплекса и других отраслей промышленности.

Тип и тактность двигателя

В процессе выбора нужно учитывать принцип и особенности работы того или иного лодочного мотора. Всего типов несколько:

Бензиновый двухтактный

Обладает сравнительно небольшим весом, отличается простотой конструкции, а значит — доступностью ремонта. Агрегат обладает приемлемой ценой и высокой удел-ной мощностью. Минус — значительное потребление топлива.

Бензиновый четырехтактный

Осовремененная вариация предыдущего типа. Отличается более быстрым запуском, меньшим расходом бензина и масла, увеличенным ресурсом работы. Работает такой мотор тише, однако стоит дороже и имеет внушительные размеры.

Электрический

Оптимальный вариант для тех, кому нужен экологичный и максимально бесшумный двигатель. Единственно допустимый агрегат для лодки, которая эксплуатируется в водоемах, где запрещены бензиновые модели. Стоимость у него ниже, чем у бензинового мотора. Но необходимым дополнением станет покупка хорошего емкого аккумулятора и зарядного устройства.

Как не прогадать с мощностью?

Определяясь с оптимальной мощностью велосипеда, в первую очередь ориентируйтесь на несколько основных критериев: свой вес, предпочитаемую скорость, дистанцию, которую нужно преодолевать без подзарядки, и характер рельефа, по которому вы будете чаще передвигаться.

В условиях города, где преимущественно ровный рельеф, а крейсерская велоскорость не превышает 15-20 км/ч, людям весом до 100 кг будет достаточно мощности 200-350 Вт. Если ваши ежедневные маршруты включают крутые подъемы, и на свободных участках вы любите промчаться с ветерком, не утруждаясь педалированием, – в этом случае уместно остановиться на велосипедах мощностью 350 Вт (людям до 70 кг) и среднемощных вариантах в 500 Вт (велосипедистам, чей вес за 70 кг).

Помимо основных моментов при выборе подходящей мощности следует учесть другие не менее важные нюансы. Заранее подумайте, будете ли вы использовать велосипед для загородных поездок, планируете ли возить на нем груз или устанавливать детское велокресло, сможете ли подзаряжать аккумулятор на работе и т.д. Исходя из этого принимайте окончательное решение.

Выбор инвертора

Благодаря усилиям лоббистов местных энергетических компаний в сочетании с преимуществами, получаемыми при возможности регулирования скорости вращения ротора двигателей, все более распространенными становятся частотно-регулируемые приводы (ЧРП, англ. variable frequency drive, VFD). При их использовании особое внимание следует уделять генерации электромагнитных помех, которая характерна для таких приводов исходя из самой их природы. Для того чтобы электродвигатель мог использоваться с ЧРП, необходимо учитывать несколько технических особенностей, которым должен удовлетворять подходящий по остальным характеристикам электродвигатель. Среди них можно выделить две главные:

Максимально допустимое напряжение изоляции обмоточных проводов статора электродвигателя.

Электрическая прочность изоляции провода, из которого выполнена обмотка статора асинхронного электродвигателя, находится в пределах 1000–1600 В, но, как правило, в документации указывается значение прочности изоляции, равное 1200 В. Однако чем больше воздушный зазор между приводом и двигателем, тем, естественно, бо́льшим скачкам переходного напряжения, воздействующим на двигатель, он может противостоять. Электродвигатель, в котором для обмотки статора используется провод с электрической прочностью изоляции провода, равной 1600 В, может иметь ссылку на стандарт Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA, США) NEMA MG-1 2003, раздел 4, параграф 31, в котором говорится, что двигатель должен выдерживать без повреждений начальное напряжение коронного разряда (англ. corona inception voltage, CIV) уровнем до 1600 В.

Коэффициент сохранения постоянного крутящего момента (CT) двигателя, часто упоминается как «xx: 1 CT».

Этот показатель дает представление о диапазоне регулирования скорости. По нему можно узнать, насколько может быть снижена скорость вращения ротора двигателя, при которой он будет работать с сохранением того же крутящего момента (англ. CT — constant torque, постоянный крутящий момент), что и при номинальной скорости. Ниже этого значения крутящего момента производительность асинхронного электродвигателя снижается.

Например, возьмем электродвигатель мощностью 10 л. с. с начальной скоростью 1800 об/мин. При номинальной скорости (около 1800 об/мин), как указано, он имеет крутящий момент 29 фунтов на фут. Если в спецификации на электродвигатель написано, что коэффициент сохранения номинальной мощности составляет 10:1 CT, это означает, что такой электродвигатель может обеспечить номинальный крутящий момент до скорости 180 об/мин. Если же указано, что электродвигатель имеет коэффициент сохранения номинальной мощности 1000:1 CT, то имеется в виду, что крутящий момент сможет сохранять номинальное значение до скорости 1,8 об/мин.

При этом необходимо учитывать еще один нюанс, который связан с охлаждением электродвигателя. Нужно обязательно уточнить у поставщика, будет ли электродвигатель перегреваться при длительной работе на малых оборотах. Дело в том, что если двигатель охлаждается за счет крыльчатки, закрепленной на его валу, то на малых скоростях вы столкнетесь с низкой скоростью охлаждающего двигатель потока воздуха. Если асинхронный электродвигатель работает на низкой скорости и в течение длительного времени используется с большим крутящим моментом, то он будет выделять много тепла — при таких условиях, возможно, придется остановить свой выбор на двигателе с иным методом охлаждения.

Например, для организации принудительного охлаждения можно применить воздуходувное устройство, имеющее собственный, отдельно управляемый двигатель. Производительность такого устройства не связана с системой управления электропривода. В этом случае воздушный поток, который обдувает мощный электродвигатель, будет постоянным и достаточным для его охлаждения при низкой или даже при нулевой скорости.

Способы управления электродвигателем

Некоторые механизмы должны управляться от задающего сигнала на условиях плавного изменения оборотов двигателя, а в некоторых случаях требуется работа на фиксированных скоростях. Причем, и в том и другом случае возможно управление, как с пульта управления преобразователя, так и с использованием клемм цепей управления преобразователя, кнопок, переключателей и потенциометров. При реализации последнего варианта необходимо убедиться в достаточном количестве требуемых входов. В случае использования внешнего управляющего устройства (контроллера, логического реле и т.д.), необходимо убедиться в согласовании по техническим параметрам. Обычно это токовые или вольтовый сигналы с диапазонами 0%u202620мА, 4%u202620мА и 0%u202610В соответственно. Если управление преобразователем происходит по сети, то необходимы наличие соответствующего интерфейса и поддержка соответствующего протокола передачи данных. Управление двигателем может проходить автоматически, для этого необходимо наличие ПИД-регулятора и возможность организовать обратную связь от датчика контролируемого параметра

Какие характеристики учитывать при выборе болгарки?

Прежде всего, обращать внимание нужно на максимальный диаметр диска.

Его размер напрямую связан с габаритами УШМ: чем больше диск, тем больше машина. Очень важно учитывать, что разрезать болгарка может на глубину, равную не радиусу диска, а длине, выступающей из корпуса устройства.

УШМ с разными максимальными величинами дисков имеют свои предназначения:

• 76 мм – подойдёт для тонких листовых материалов (только аккумуляторная модель)
• 115 мм – шлифует и разрезает тонкие трубы (вариант самых маленьких сетевых болгарок)
• 125 мм – распространённая модель для домашнего использования: шлифовка, штробление, резка металла и керамики (рекордсмен по количеству насадок)
• 150 мм – отличается от предыдущего вида лишь размером, функционал тот же, насадок намного меньше
• 180 мм – предназначается для профессионального использования, режет металлопрокат, шлифует и полирует
• 230 мм – разряд профессиональной техники, режет кирпич, камни, металлоконструкции

Мощность устройства отвечает за производительность. Но всегда брать инструмент самой большой мощности не имеет смысла. Нужно ориентироваться на ваши потребности. Поэтому сначала выберите диск необходимого диаметра, а уже потом подбирайте подходящую мощность.

Обратите внимание на соответствие размеров диска и мощности:

• 115 мм – 750 Вт
• 125 мм – 1100 Вт
• 180 мм – 2000 Вт
• 230 мм – 2200 Вт.

В том случае, когда ваше устройство обладает мощностью меньше, чем требуется, используйте его при небольших нагрузках (шлифование, разрезание пластика). Если покупаете технику для профессиональных целей, берите УШМ с большей мощностью, чем прописано в инструкции. Так же нужно поступать, когда предстоит работа болгаркой по керамике.

Обращайте внимание на вес болгарки при покупке. Тяжелее выбранная техника – труднее работать – больше нагрузка на спину и руки оператора.

Объём топливного бака или максимальный заряд батареи важны при выборе. Чем больше эти показатели, тем дольше вы сможете работать болгаркой, не прерываясь на подзарядку.

Присмотреться к дорогостоящим УШМ советуем из-за того, что они оснащены дополнительными полезными функциями. Например, система плавного пуска заставляет болгарку развивать скорость оборотов постепенно. Таким образом, механизм дольше остаётся исправным.

При помощи дополнительной кнопки можно блокировать «пуск» и не зажимать его постоянно. Также можно регулировать частоту оборотов. Такая опция доступна на профессиональных болгарках. Она даёт возможность регулировать частоту, отталкиваясь от размера диска и сложности работ.

На некоторых машинах устанавливают систему стабилизации числа оборотов. Она полезна во время работы болгаркой по неоднородному материалу.

Современные болгарки могут похвалиться защитой от пыли (важно при работе с бетоном), балансировкой диска (когда диск стирается неравномерно), возможностью подключать строительный пылесос (защита от пыли для оператора), автоматическим выключением прибора при скачках напряжения (защита самого устройства от перегорания).

Универсальный совет для выбора любой техники и инструмента: перед покупкой нужно точно знать, какая работа предстоит болгарке, какие качества от неё требуются. Останавливайте выбор на производителях с надёжной репутацией и не гонитесь за универсальной болгаркой. Иногда люди так и не используют все возможности техники, хотя деньги на них потратили.