Меню Закрыть

Что характеризует номинальный коэффициент запаса крутящего момента: Коэффициент запаса крутящего момента карбюраторного двигателя на внешней скоростной характеристике

Содержание

Бульдозер CLD140, Бульдозер с низкий расход топлива

Двигатель CLD140
Модель SHANGCHAI 6135AK-8C
Тип Линейный, однострочный, четырехцилиндровый, полуоткрытое выгазованное пространство
Мощность на маховике 103 кВт
Номинальная скорость вращения 1700 об/мин
Количество цилиндров – диаметр цилиндра и шаг 6-Φ135×150 мм
Метод запуска 24В 8.2кВт, запускается электродвигателем
Аккумулятор 6-Q-195 алюминиевая пластина 12В×2
Воздушный фильтр Бумажный фильтр циклонного типа K2640X-la
Минимальное потребление топлива 230 (г/кВт·ч)
Передаточный механизм
Преобразователь крутящего момента Многодисковый, мокрого типа, специальное соединение
Коробка передач Зубчатое колесо, разбрызгивающая система смазки, три уровня повышения скорости и три уровня понижения скорости
Центральное устройство передачи Спиральная коническая шестерня, разбрызгивающая система смазки
Муфта рулевого механизма Сухой тип, многодисковое, ручное управление, гидравлическая мощность
Бортовое устройство бортового фрикциона Сухой тип, ременной тормоз, педальное управление
Устройство конечной передачи Пять зубчатых колес, вторичное уменьшение числа оборотов, разбрызгивающая система смазки
Скорость хода
1st 2st 3st 4st 5st
Движение вперед 2.72 3.88 5.83 8.42 11.72
Движение назад 3.27 4.66 7.00 10.09
Рабочее давление 12 МПа
Номинальный расход 238 об/мин
Масляный насос Шестереночный насос
Клапаны с поворотной ручкой Золотниковый клапан с ручной задвижкой, выборочно ручка управления
Масляный цилиндр: Диаметр цилиндра × Диаметр штока × Шаг Φ100×Φ50×1010 мм
Механизм перемещения  
Ведущее колесо Цепное колесо блочного типа
Количество несущих нагрузку колес (одна сторона) 5 (3 одиночных, 2 двойных)
Механизм натяжения Расширение масла
Платформа бульдозера
Ширина× высоту (мм) 3200×1130
Максимальная высота подъема (мм) 1020
Максимальная глубина копания (мм) 360
Угол реза (°) 53
Максимальный угол крена (мм)
≥300
Емкость бункера бульдозера (м³) 4.1
Механизм рыхления грунта
Тип Три зуба
Максимальная глубина копания 540 мс
Максимальная высота подъема 320 мм
Гусеничная цепь
Тип Одиночный зуб
Шаг гусеничного хода 203
Ширина 1020
Количество пластин (одна сторона) 43
Длина соприкосновения с поверхностью земли 3114
Дорожный просвет ≥400
Центральный зазор гусеничной цепи 2300

Коэффициент перегрузочной способност — Энциклопедия по машиностроению XXL

Что такое жесткость механической характеристики привода Какие характеристики называют жесткими мягкими Что такое коэффициент перегрузочной способности привода  [c.75]

Что такое механическая характеристика двигателя внутреннего сгорания Из каких ветвей она состоит Как получаются промежуточные скоростные характеристики Назовите характерные точки внешней механической характеристики. Что такое коэффициент перегрузочной способности, каково его значение для дизелей Какая ветвь механической характеристики двигателя внутреннего сгорания является рабочей К какому виду по жесткости она относится Как влияет характер изменения внешней нафузки во времени на положение текущей точки на механической характеристике Какие участки механической характеристики предпочтительны и почему  

[c.75]


Какими преимушествами и недостатками обладают асинхронные двигатели Приведите механическую характеристику асинхронного электродвигателя и опишите ее характерные точки. Что такое естественная и искусственная механические характеристики Какой участок механической характеристики считается рабочим, к какому виду по жесткости он относится Каковы значения коэффициента перегрузочной способности асинхронных двигателей Что такое пусковой момент асинхронного двигателя Каковы его значения для двигателей короткозамкнутых и с фазным ротором Для чего в цепь ротора фазного двигателя включают дополнительные сопротивления Какие механические характеристики им соответствуют Опишите запуск электродвигателя с фазным ротором с использованием пусковых сопротивлений.  
[c.75]

Коэффициент перегрузочной способности  [c.366]

Ориентировочные значения коэффициента перегрузочной способности Kjj  [c.239]

При работе передачи с кратковременными перегрузками в пределах перегрузочной способности ее коэффициент kg можно принимать равным 1.  [c.97]

В грузоподъемных машинах используются как специальные крановые и металлургические двигатели, так и двигатели общего назначения. Специальные двигатели отличаются от двигателей общего назначения повышенной перегрузочной способностью и надежностью работы при частых пусках и остановках. Перегрузочная способность электродвигателей оценивается коэффициентом  

[c.58]

Для дизельных двигателей коэффициент запаса крутящего момента обычно находится в пределах 1,1 —1,13. Этот коэффициент характеризует собою перегрузочную способность двигателя. Двигатели с высоким коэффициентом запаса крутящего момента хорошо преодолевают кратковременные перегрузки.  [c.60]

Тепловозная тяга также является экономичным видом тяги, имеющим высокий средний эксплуатационный коэффициент полезного действия (в условиях промышленного транспорта 15…20 %), большую надежность, простоту внедрения и полную автономность. Основными недостатками этого вида тяги являются сложность ремонта тепловозов, потребление только жидкого топлива для нужд тяги и отсутствие перегрузочной способности у тепловозов против часовой мощности.  

[c.120]

К — коэффициент, учитывающий перегрузочную способность электродвигателя, равный 2,9.  [c.109]

Основными параметрами двигателей внутреннего сгорания, характеризующими их работу, является мощность Л д, крутящий момент УИд и угловая скорость Шд. Связь между этими параметрами представлена на рис. 1, из которого видно, что изменение крутящего момента от нуля до номинала соответствует изменению скорости вращения на 8—12% у дизелей и на 20% у карбюраторных двигателей. Двигатели внутреннего сгорания способны развивать крутящие моменты, превышающие номинальное значение. Однако при этом их угловая скорость резко падает. Перегрузочная способность двигателей внутреннего сгорания характеризуется коэффициентом приспо-  

[c.12]

Наряду с хорошими качествами, тиристоры обладают и некоторыми недостатками, заключающимися в меньшей перегрузочной способности в сравнении с другими преобразователями и низким коэффициентом мощности при глубоком регулировании напряжения. Однако работы, проводимые в настоящее время по усовершенствованию тиристоров, увеличению мощности, их защите и теоретическому исследованию, позволят в будущем обеспечить их широкое применение.  

[c.226]


Для асинхронных трехфазных электродвигателей нормальных типов, изготовляемых в СССР и применяемых в отечественном станкостроении, характеристика перегрузочной способности (коэффициент кратности опрокидывающего момента)  [c.350]

Асинхронный двигатель имеет достаточно жесткую характеристику — мало изменяет скорость вращения при изменении нагрузки. В пределах нормальной нагрузки и допустимых перегрузок между током, поступающим в двигатель из сети, и нагрузкой на валу существует пропорциональная зависимость с увеличением нагрузки двигатель потребляет из сети больший ток и большую мощность. При работе вхолостую асинхронный двигатель потребляет из сети большой намагничивающий ток, нужный для создания вращающегося магнитного поля. Намагничивающий ток достигает у крановых электродвигателей переменного тока 60—70% от величины номинального тока в режиме 25% ПВ. Коэффициент мощности (соз

[c.75]

Коэффициент усиления Перегрузочная способность, е менее  [c.41]

Коэффициент усиления 100 Перегрузочная способность не  [c.42]

Максимальное входное напряжение 50 МВ Максимальное выходное напряжение 5 В Перегрузочная способность 26 дБ Коэффициент усиления на частоте 1 кГц 100 Отклонение АЧХ от стандартной 1 дБ  

[c.47]

Вт до 75 МВт) высокая надежность высокий коэффициент полезного действия большая перегрузочная способность по моменту широкий диапазон частоты вращения вала двигателя работа без загрязнения окружающей среды.  [c.44]

Максимальная мощность определяется условиями надежной коммутации машины как при полном возбуждении, так и при предельно ослабленном поле. Отношение максимальной мощности к часовой носит название коэффициента перегрузки или перегрузочной способности машины к ер  [c.74]

Для характеристики режимов работы привода отдельных механизмов и машин в целом пользуются отношениями максимальных значений усилий (вращающих моментов) и скоростей (о пих) на выходном звене привода к их средним значениям соответственно и v ,p (сОср), продолжительностью включений ПВ в процентах от общего времени работы машины и количеством включений КВ в час. В зависимости от степени изменения этих параметров, которые колеблются в пределах = 1,1 3 (для вращательного движения), ПВ = 15. .. 100%, КВ = 10. .. 600, режимы нагружения многих машин и их механизмов условно подразделяют на легкий, средний, тяжелый и весьма тяжелый. Для некоторых машин, например, строительных кранов, для определения режимов работы используют также другие дополнительные факторы. Важной характеристикой привода, определяющей его способность преодолевать сопротивления, значительно превышающие их средние значения, является коэффициент перегрузочной способности — отношение максимального момента по механической характеристике привода к его номинальному значению  [c.26]

Стабильный уровень параметров установившихся режимов ха и х, (рис. 7.2, д) обусловлен единым значением ограничения по перегрузочной способности и постоянством оптимального значения коэффициента а для всех элементов ряда. Так как соотношение между параметрами Xd и х, характеризует степень явнопо-люсности машины, то при постоянном а существует жесткая функциональная связь задание одного из параметров, например, Xd, равносильно заданию k .  [c.207]

VI — окружная скорость этого шкива в м сек, вычисляемая по формуле (188). В формуле (208 м) Р — кГ N1 — кет в формуле (208с) Р — н, а N1 — вт. При работе передачи с кратковременными перегрузками в пределах ее перегрузочной способности коэффициент динамичности кд можно в формулы (208м) и (208с) не вводить.  [c.86]

При работе приводов с кратковременными перегрузкал1и в пределах перегрузочной способности ременных передач (см. стр. 218) коэффициент динамичности можно в расчет не вводить.  [c.213]

В механизмах передвижения с раздельным приводом двигатель устанавливают на каждом приводе. Мощность каждого электродвигателя принимают равной 0,5 общей мощности. При этом принимается, что нагрузка на оба двигателя распределена одинаково. Некоторое различие в фактической нагрузке двигателей при положении тележки ближе к одной из опор компенсируется перегрузочной способностью двигателя. Для кранов с раздельным приводом коэффициент запаса сцепления должен быть проверен для возможного случая при работе привода с одной стороны и расположения тележки без груза со стороны работающего привода. При этом влияние сил инерции при пуске не учитывается, и коэффициент запаса сцепления ка1 При работе без ветровой нагрузки должен быть не менее 1,1, а при нiiJlичии ветровой нагрузки — не менее 1,05.  [c.176]

Из проведенного анализа видно, что получение максимальных ускорений ножниц требует получения от двигателя максимальных моментов. Максимальный момент двигателя определяется перегрузочной способностью двигателя и коэффициентом заполнения токовой диаграммы. Решающее значение для заполнения токовой диаграммы двигателя имеет скорость изменения напряжения, прикладываемого к якорю двигателя. 5 системе ГД скорость изменения напряжения генератора определяется коэфф щиентами форсирова-  [c.122]


Максимальное входное напряже-ние 50 мВ Максимальное выходное напряжение 7 В Коэффициент усиления 140 Перегрузочная способность, не менее 34 дБ Коэффициент гармоник, не более 0,1 % Отиошенае сигнал шум (исБЗве шенйое) 60 дБ Номинальный диапазон частот 20 20 ООО Гк1 Напряжение питания. 40 В Ток потребления 1 мА  [c.40]

Максимальное входное напряжение 140 мВ Максимальное выходное на пряжение 8,9 В Перегрузочная способность, не менее 35 дБ Коэффициент усиления на частоте i кГц 64 Отклонение АЧХ от стандартной 1 дБ Отнотеиие сигнал шум (невзве-шенное) 65 дБ Коэффициент гармоник, не более 0,06 % Напряжение питания rblSB Ток потребления 7 мА  [c.45]

Номинальное входное напряжение 0,8 В Коэффициент передачи на ч с тоте I кГц 1 Пределы рег лирования тембра на частотах 100 к 10 000 Гц +12 дБ Перегрузочная способность (от носигельно уровня 12 дБ), не менее 14 дБ Коэффнциеш гармонии в диапл-зоне частот 20 20 ООО Г(I, не бо лее 0,05 %  [c.74]

Номинальное входное напряжение 200 мВ Номинальное выходное напряжение 0.8 В Максимальное входное иапряже j ние 2 В , Перегрузочная способность, не ме > нее 20 дБ Глубина регулировки громкости 60 дБ Коэффициент гармоник, не более 0,06 % Отношение сигнал uiyM (невзве шенное) 75 дБ Напряжение питания — 40 В Ток потребления 15 мА  [c.80]

Гидромуфты переменного наполнения с внутренним самоопоражниванием представлены на рис. 22.6,а и б. Конструкция, изображенная на рис. 22.6а, состоит из насосного колеса 7 и турбинного 2, для смягчения характеристики снабжена порогом 3 и дополнительной камерой 4 со стороны турбинного колеса. Само-опоражнивание такой гидромуфты осуществляется через периферийный зазор между насосным и туртинным колесами при затормаживании турбинного колеса, когда давление жидкости в рабочей полости больше, чем в дополнительной камере, из-за уменьшения центробежных сил при снижении скорости турбинного колеса. Течение происходит до тех пор, пока не установится равновесие. При уменьшении скольжения жидкость начинает двигаться в обратном направлении. Такие конструкции называют гидромуфтами со статическим самоопоражниванием ввиду разности пьезометрических напоров жидкости в рабочей полости и в дополнительной камере. Их перегрузочная способность достигает 3,5+5,0. По своим характеристикам они удовлетворяют условиям применения в транспортных машинах. Однако, в силу того, что внутренние процессы в них обладают невысоким быстродействием, в динамике коэффициент перегрузки в них может достигать значений 9+10.  [c.467]


Гусеничные бульдозеры : Бульдозер PENGPU PD140-2

Характеристики

Бульдозер PENGPU PD140-2
Производитель: PENGPU
Модель: PD140-2
Эксплуатационная масса (кг): 15800
Двигатель  
Производитель: Shanghai
Модель: 6135AK-8c
Тип: Тип вертикальный четырехтактный цикл полуоткрытого камеры сгорания
Число цилиндров—диаметр цилиндра*ход (мм): 6-135х150
Рабочий объём цилиндра (мл): 12880
Мощность двигателя (кВт/л.с.): 103/140
Номинальный оборот (обр/мин): 1700
Максимальный крутящий момент (N.m): 706.m/1050
Удельный расход топлива (g/kw.h): ≤230
Резервный коэффициент крутящий момент: 1.25
Зарядный генератор: Кремния исправления генератор, 24В, 35А
Способ запуска: Стартер 24 вольт 8.2 кВт
Аккумулятор: 6-Q-195(12V×2)
Воздушный фильтр: K2640X-La бумажный фильтрующий элемент Воздушный фильтр циклона
Система передачи  
Главная муфта: Мокрое многодисковое типа
Коробка передачи: Цилиндрическое зубчатое колесо смазка разбрызгиванием 5 передачь вперед и 4 передачи назад
Коническая передача: Конических передач, смазка разбрызгиванием
Рулевое сцепления: Сухое, многодисковое с ручным управлением с гидроусилителем
Рулевое тормоз: Сухой, ленточный тормоз, ножным управлением
Главная передача: Цилиндрическое зубчатое колесо, двойное понижение, смазка разбрызгиванием
Гусеницы  
Тип: Цельный, одинарный, грунтозацепный
Шаг гусеницы (мм): 203
Ширина гусеницы (мм): 500
Башмаки гусеницы (с каждой стороны): 37
Длина гусеницы на грунте (мм): 2465
Дорожный просвет (мм): >300
Ширина колеи (мм): 1880
Гидравлическая система  
Рабочее давление (МПа): 12
Номинальный расход (л/мин) (1700 об/мин): 238
Модель насоса: Шестеренчатый насос CBL4140
Регулирующий клапан: Ручной золотник, раздвижного типа
Цилиндр: Диаметр цилиндра х диаметр штока х ход (мм): Φ100хΦ50х1010
Скорость передвижения  
Вперед 1 передача (км/ч): 2.72
Вперед 2 передача (км/ч): 3.88
Вперед 3 передача (км/ч): 5.83
Вперед 4 передача (км/ч): 8.42
Вперед 5 передача (км/ч): 11.72
Назад 1 передача (км/ч): 3.27
Назад 2 передача (км/ч): 4.66
Назад 3 передача (км/ч): 7.00
Назад 4 передача (км/ч): 10.09
Ходовые устройства  
Ведущее колесо: Сегментированный
Число опорных катков (с каждой стороны): 5 (3 одинарный, 2 двойной)
Механизмом натяжения цепи: Гидравлический регулирующий
Габаритные характеристики  
Габаритные параметры ДхШхВ (мм): 4955х3200х3077
Рабочие устройства  
Тип отвала: Прямой отвал
Габаритный размер отвала ШхВ (мм): 3200х1130
Максимальная высота подъема отвала(мм): 1020
Максимальная глубина сдвига почвы (мм): 360
Угол режущее лезвие (°): 53
Объем отвала (м3): 4.1
Рыхлитель  
Тип рыхлителя: Трехзубья
Максимальная глубина рыхления (мм): 540
Максимальная высота подъема (мм): 320
Вес рыхлителя (кг): 1528

Двигатели для сельхозтехники серии E

Топливная система Данный тип двигателя укомплектован электрической топливной системой высокого давления от компании Bosch. Давление впрыска составляет 2000 бар. Гарантировано равномерное распределение и распыление при многократном впрыске. Расход топлива ниже на 10-15%, чем у продукции аналогичной категории. Двигатели соответствуют государственному стандарту токсичности двигателей China III и China IV.
Система пуска Турбокомпрессор сделан в соответствии с техническими характеристиками и требованиями, предъявляемыми к цилиндрам с 4 клапанами и параллельным воздухопроводам, соответствующие самым разнообразными рабочими условиями. Турбокомпрессор отличается улучшенной системой впуска. Запас крутящего момента обычно составляет не менее 35%. Данный тип двигателей отличается высокой мощносью и быстрым откликом на низких скоростях.
Особенности конструкции При разработке двигателей серии Е в качестве прототипа был взят дизельный двигатель DD13 компании Mercedes-Benz. Двигатель был разработан совместными усилиями австрийской компании AVL и китайской компании SDEC. Максимально допустимое давление составляет 190 бар. Двигатель оснащен верхним распределительным валом, блоком цилиндров повышенной прочности и редуктором заднего моста. Благодаря регулирующемуся масляному насосу с регулируемым выпускным объемом, встроенному масляному фильтру и модульному масляному радиатору, масло фильтруется дважды, что увеличивает срок службы двигателя. Двигатели серии Е характеризуются длительны сроком эксплуатации, низким уровнем шума и вибраций, отличаются низкой эксплуатационной себестоимостью.
Характеристики надежности Производственная линия от производителя MAG и внедренная система управления производственными процессами (MES) от компании Volkswagen помогают нам в создании высококачественной продукции. На этапе исследований и разработок наши специалисты проводят более 20 000 часов испытаний для проверки устройства на уровень его прочности и долговечности, а также проводят испытания на плоскогорных участках дорог (1 000 000 км) в экстремальных погодных условиях. Высококачетсвенный двигатель с высоким рабочим коэффициентом
Адаптивность Двигатели доступны с пропускной способностью 10л и 12л. Доступны дизельные и газовые двигатели на выбор. Диапазон рабочих мощностей двигателя составляет 286 — 480 л.с. Температура холодного пуска двигателей, не оснащенных дополнительным устройством нагрева воздуха при впуске, составляет -15℃. В зависимости от конфигураций сборки и фактических эксплуатационных характеристик трансмиссия поддается дополнительным настройкам и оптимизациям. Запчасти и комплектующие, такие как маховик, корпус маховика, генераторная установка, воздушный компрессор, насос рулевого управления характеризуются широким спектром конфигураций. КОМ и масляные поддоны доступны в широком ассортименте. Данный тип двигателей характеризуется широким диапазоном источников топлива, и разнообразными категориями мощностей. Отличается адаптивностью к самым разнообразным условиям окружающей среды. Двигатели доступны в разнообразии пользовательских конфигураций и настроек.
Техническое обслуживание Периодичность замены смазочного масла составляет каждые 80 000км. Нет необходимосте в регулировке и дополнительной настройке клапанного зазора каждые 80 000 – 10 000км. Пункты технического обслуживания доступны по всему миру. Небольшое количество быстро изнашиваемых деталей. Удобная конструкция, в которой шатун расположен в верхней части. Система блокировки по шине CAN. Низкая стоимость технического обслуживания

Трактор Агромаш Руслан для комплекса сельскохозяйственных работ

Двигатель
Тип двигателя Cummins QSM11-C330 4-тактный, жидкостного охлаждения с турбонаддувом и охлаждением надувочного воздуха по типу «воздух-воздух».
Номинальная мощность, кВт (л.с.) 246(335)
Номинальная частота вращения, об/мин 2100
Число цилиндров 6
Рабочий объем двигателя QSB11 10,8 л.
Коэффициент запаса крутящего момента, % не менее 40
Эксплуатационные характеристики
Тяговый класс 6
Трансмиссия Гидрофицированная с электрогидравлической системой управления
КПП, редуктор диапазонов Гидромеханическая с вальной 16-ступенчатой коробкой передач без разрыва потока мощности с электрогидравлической системой управления
Количество передач вперед/назад 16/4
Диапазон скоростей 2,15…30,1
ВОМ Задний односкоростной независимый 1000 об/мин
Механизм поворота Бесступенчатый, с гидрообъемным приводом
Грузоподъемность навесного устройства, кг 7200
Гусеница С РМШ или резиноармированная (РАГ)
Ширина гусеницы, мм 600 РМШ; 645(РАГ)
Номинальное тяговое усилие, кН 74,4
Длительность непрерывной работы без дозаправки топливом, ч, не менее 15,4
Размеры и масса

Габариты, мм, не более:

-высота

-ширина

-длина

3300

2645

5760

Среднее удельное гусениц трактора на грунт при эксплуатационной массе,  кгс/см (кубический) 0,411
Эксплуатационная масса, кг 14200

Навесное и прицепное оборудование

Плуг отборный

Плуг чизельный

Борона дисковая полуприцепная

Орудие почвообрабатывающее

Орудие комплексной почвообработки

Посевной комплекс

Что такое сервис-фактор и как его рассчитать? – Блог CLR

Определение правильной нагрузки для двигателя имеет первостепенное значение, поскольку оно улучшает его оптимальные характеристики и позволяет лучше определить срок его службы. Одна из частых проблем с электродвигателями заключается в том, что их производительность снижается при нагрузках ниже 50%. Несмотря на то, что переоценка является наиболее распространенной проблемой, недооценка двигателя может быть не менее или даже более разрушительной. Вы точно знаете , что такое   коэффициент обслуживания ? Эта спецификация пытается измерить внешние аспекты, которые влияют на производительность двигателя и вызывают сбои в работе мотор-редуктора .

Когда мощность двигателя завышена для непрерывной работы не более чем при номинальной нагрузке, говорят, что он не имеет эксплуатационного коэффициента. Прежде чем определить, что такое сервис-фактор, мы должны упомянуть стандарт NEMA , который определяет его следующим образом: Сервис-фактор определяется как множитель, который применяется к нормальной номинальной мощности двигателя для определения нагрузки. он может выдержать при номинальных условиях эксплуатации.

В соответствии со стандартами на заводской табличке двигателя должен быть указан эксплуатационный коэффициент «SF».Стандартом, определяющим эксплуатационный фактор для двигателей и генераторов, является стандарт MG-1 , который, в свою очередь, определяет мощность и скорость. Аналогичным образом, для каждой мощности и скорости стандарт MG-1 определяет номер кадра, который связан с сервис-фактором.

Стандартный сервис-фактор MG-1 | Motortico.com

Что означает эксплуатационный коэффициент применительно к редукторному двигателю?

 

Эта спецификация позволяет измерять влияние внешних условий на работу редуктора.Поэтому, в первую очередь, эксплуатационный фактор связан с эксплуатационными характеристиками приводимой в действие машины.

Анализ этого фактора позволит нам узнать степень безопасности   редукторов скорости   , с которыми работают , и это в основном зависит от ежедневного времени работы и всех факторов, которые измеряют, насколько двигатель может быть перегружен в идеальных условиях окружающей среды. условия. Коэффициенты службы могут использоваться для определения срока службы продукта на основе его эксплуатации.

  • Как рассчитать коэффициент эксплуатации двигателя?

Для расчета мощность двигателя необходимо умножить на эксплуатационный коэффициент.

SF * HP

 

  • Использование или применение эксплуатационного коэффициента (SF)

В рамках использования эксплуатационного коэффициента, которые мы можем упомянуть, говоря о редукторе скорости выдерживать кратковременные или случайные перегрузки, компенсировать провалы или колебания напряжения, продлевать срок службы изоляции за счет снижения температуры и т. д.

Эта статья будет вам интересна: Различия между постоянным током и двигателем переменного тока.

 

  • Температурные характеристикиЭто будет означать повышение температуры в диапазоне от 15 до 25 градусов (по Цельсию) по сравнению с номинальной нагрузкой, что приведет к сокращению срока службы изоляции.

    Стандарты превышения температуры | Источник: industry.usa.siemens.com

     

    Износ двигателя связан с четырьмя взаимосвязанными переменными: температурными, электрическими, механическими и экологическими , и определяется как потеря его первоначальных свойств. Одной из этих переменных, которая связана с эксплуатационным фактором, является тепловая.

     

    Коэффициент эксплуатации и мощность редуктора

    Редуктору трудно работать в идеальных условиях. В основном это связано с воздействием внешних факторов. Как сервис-фактор помогает нам? Он делает это, предлагая более реалистичный коэффициент мощности . Эта информация учитывает все конкретные характеристики выполняемой работы, а выход , известный как Расчетная мощность , представляет собой значение, которое определяет мощность, необходимую для редуктора скорости, в таблицах выбора.

    Для получения более подробной информации рекомендуем вам взглянуть на следующую таблицу от Max Torque Engineers:

    Развели мы ваши сомнения? Продолжайте учиться рядом с CLR с помощью этого интересного бесплатного ресурса:  » Как выбрать лучший электродвигатель для небольших приводов «.

    Объяснение характеристик крутящего момента и скорости шагового двигателя

    Шаговые двигатели имеют разные характеристики крутящего момента и скорости в зависимости от того, запускается ли двигатель/останавливается или уже работает.Эти характеристики представлены двумя кривыми на диаграмме крутящий момент-скорость двигателя, и важно понимать различия между этими кривыми и то, что каждая из них означает для работы двигателя. Но шаговый двигатель также может создавать крутящий момент, когда он движется , а не , и эти значения стационарного крутящего момента, называемые удерживающим крутящим моментом и фиксирующим крутящим моментом, также являются важными факторами, которые следует учитывать при определении размера и выборе шагового двигателя.


    Кривые момент-скорость для шагового двигателя разрабатываются с учетом конкретной комбинации двигатель-привод, рабочего напряжения и метода управления.Любые отклонения от указанной комбинации мотор-привод и условий эксплуатации могут изменить характеристику крутящий момент-скорость системы.


    Шаговый двигатель не может мгновенно запуститься (или остановиться) в «диапазоне поворота» между кривыми втягивания и вытягивания. Вместо этого он должен ускоряться (или замедляться) до этого рабочего диапазона, чтобы избежать потери шагов.
    Изображение предоставлено: Moons’ Industries
    Кривая крутящего момента

    Кривая момента втягивания показывает диапазон условий (максимальные моменты при заданных скоростях), при которых двигатель может запускаться и останавливаться синхронно с входными импульсами, другими словами, без потери шагов.В любой точке на этой кривой или ниже, называемой областью «пуск/останов» или «автозапуск», двигатель может запускаться или останавливаться мгновенно (то есть без ускорения или замедления) без потери шагов.

    Кривая момента отрыва

    Также называемый «рабочий крутящий момент» или «динамический крутящий момент», тяговый крутящий момент представляет собой максимальную нагрузку (крутящий момент), которую шаговый двигатель может создавать во время вращения без потери шагов. При работе в точке, превышающей кривую момента отрыва, двигатель может заглохнуть.

    Область между кривыми втягивания и вытягивания часто называют «диапазоном поворота ». В этом диапазоне двигатель не может быть немедленно остановлен или запущен — он должен быть запущен в области пуска/останова и разогнан до диапазона поворота или должен быть замедлен от диапазона поворота до области пуска/останова, а затем остановлен.

    Удерживающий момент

    Одной из полезных особенностей шагового двигателя является его способность удерживать нагрузку на месте, когда обмотки двигателя находятся под напряжением, благодаря притяжению между ротором и статором.Это называется удерживающим моментом двигателя и представляет собой крутящий момент, необходимый для перемещения двигателя на один полный шаг, когда катушки находятся под напряжением, но ротор неподвижен. Удерживающий момент шагового двигателя выше, чем его рабочий момент, и в первую очередь ограничивается величиной тока, который может выдержать двигатель.

    Шаговые двигатели способны удерживать нагрузку на месте даже при воздействии внешней силы, когда двигатель неподвижен.
    Изображение предоставлено: Oriental Motor U.S.A. Corp.
    Момент фиксации

    Фиксирующий момент возникает, когда на двигатель не подается питание, т. е. ток не протекает через обмотки двигателя.Это происходит из-за сил притяжения между магнитами в роторе двигателя и статоре. Как двигатели с постоянными магнитами, так и гибридные шаговые двигатели испытывают фиксирующий момент, а конструкции с переменным сопротивлением — нет. (Вспомните, что в шаговых двигателях с переменным магнитным сопротивлением используется ненамагниченный ротор, поэтому между ротором и статором нет притяжения, когда двигатель не находится под напряжением.)

    Фиксирующий крутящий момент снижает как идеальную мощность, так и идеальный крутящий момент, которые мог бы создать двигатель, причем этот эффект становится больше по мере увеличения скорости.
    Изображение предоставлено: Geckodrive Motor Controls

    Фиксирующий крутящий момент часто указывается в паспорте двигателя и является важным фактором при выборе размера и выбора шагового двигателя, поскольку его необходимо преодолеть, прежде чем двигатель начнет двигаться. Величина мощности, необходимая для преодоления фиксирующего момента, пропорциональна скорости двигателя — чем быстрее вращается двигатель, тем более значительным будет влияние фиксирующего момента на фактический выходной крутящий момент двигателя. Но фиксирующий момент может быть полезен, когда двигатель останавливается, потому что он противодействует импульсу движущегося ротора, поэтому более высокий фиксирующий момент поможет двигателю остановиться быстрее.

    Изменение частоты напряжения

    Отклонение от номинального напряжения:

    В соответствии с NEMA MG 1, 12.44, двигатели должны успешно работать в условиях работы при номинальной нагрузке с изменением напряжения до следующих процентов от номинального напряжения:

    1. Универсальные двигатели, кроме двигателей вентиляторов — плюс-минус 6 процентов (при номинальной частоте).
    2. Асинхронные двигатели — плюс-минус 10 процентов (при номинальной частоте).

    Рабочие характеристики при этих колебаниях напряжения не обязательно будут соответствовать стандартам, установленным для работы при номинальном напряжении.

    Отклонение от номинальной частоты:

    Двигатели переменного тока должны успешно работать в условиях работы при номинальной нагрузке и номинальном напряжении с изменением частоты до 5 процентов выше или ниже номинальной частоты. Характеристики в пределах этого изменения частоты не обязательно будут соответствовать стандартам, установленным для работы на номинальной частоте.

    Комбинированное изменение напряжения и частоты:

    Двигатели переменного тока должны успешно работать в условиях работы при номинальной нагрузке с комбинированным изменением напряжения и частоты до 10 процентов выше или ниже номинального напряжения и номинальной частоты при условии, что изменение частоты не превышает 5 процентов. Характеристики в рамках этого комбинированного варианта не обязательно будут соответствовать стандартам, установленным для работы при номинальном напряжении и номинальной частоте.

    Влияние изменения напряжения и частоты на работу асинхронных двигателей:

    1. Асинхронные двигатели иногда работают в цепях с напряжением или частотой, отличными от тех, для которых рассчитаны двигатели. В таких условиях производительность двигателя будет отличаться от номинала. Ниже приводится краткое изложение некоторых результатов работы, вызванных небольшими изменениями напряжения и частоты, и указываются общие изменения, вызванные такими изменениями условий эксплуатации.
    2. При увеличении или уменьшении напряжения на 10 процентов от указанного на заводской табличке нагрев при номинальной нагрузке в лошадиных силах может увеличиться. Такая эксплуатация в течение продолжительных периодов времени может ускорить износ системы изоляции.
    3. В двигателе с нормальными характеристиками при полной номинальной мощности нагрузки 10-процентное увеличение напряжения по сравнению с указанным на паспортной табличке обычно приводит к значительному снижению коэффициента мощности. 10-процентное снижение напряжения ниже указанного на заводской табличке обычно приводит к увеличению коэффициента мощности.
    4. Заторможенный ротор и момент пробоя будут пропорциональны квадрату приложенного напряжения.
    5. Увеличение напряжения на 10 процентов приведет к уменьшению скольжения примерно на 17 процентов, а уменьшение на 10 процентов увеличит скольжение примерно на 21 процент. Таким образом, если бы скольжение при номинальном напряжении составляло 5 %, оно увеличилось бы до 6,05 % при снижении напряжения на 10 %.
    6. Частота выше номинальной частоты обычно улучшает коэффициент мощности, но снижает крутящий момент заторможенного ротора и увеличивает скорость, а также потери на трение и сопротивление воздуха.При частоте ниже номинальной частота вращения снижается, момент заторможенного ротора увеличивается, а коэффициент мощности уменьшается. Для определенных видов нагрузки двигателя, например, на текстильных фабриках, важно точное регулирование частоты.
    7. Если изменение напряжения и частоты происходит одновременно, эффект будет накладываться. Таким образом, если напряжение высокое, а частота низкая, крутящий момент заторможенного ротора будет значительно увеличен, но коэффициент мощности будет уменьшен, а повышение температуры увеличится при нормальной нагрузке.
    8. Вышеизложенные факты относятся, в частности, к двигателям общего назначения. Они не всегда могут быть верны в отношении двигателей специального назначения, созданных для определенной цели, или применительно к очень маленьким двигателям.

    Эксплуатация многофазных 2-, 4- и 8-полюсных асинхронных двигателей переменного тока общего назначения с частотой 60 Гц, работающих на частоте 50 Гц:

    Хотя многофазные 2-, 4-, 6- и 8-полюсные асинхронные двигатели переменного тока общего назначения с частотой вращения 60 Гц не предназначены для работы на частоте 60 Гц в цепях с частотой 50 Гц, они могут удовлетворительно работать на частоте 50 Гц. цепей, если их номинальные значения напряжения и мощности должным образом снижены.Когда такие двигатели с частотой 60 Гц работают в цепях с частотой 50 Гц, прикладываемое напряжение при частоте 50 Гц должно быть снижено до 5/6 номинальной мощности двигателя при частоте 60 Гц.

    Когда двигатель на 60 Гц работает на частоте 50 Гц при 5/6 от напряжения 60 Гц и номинальной мощности л.с. , другие рабочие характеристики для работы на частоте 50 Гц следующие:

    1. Скорость
      Синхронная скорость будет составлять 5/6 синхронной скорости 60 Гц, а скольжение будет 6/5 скорости скольжения 60 Гц.
    2. Крутящий момент
      Номинальный крутящий момент нагрузки в фунто-футах будет примерно таким же, как номинальный крутящий момент при нагрузке 60 Гц в фунто-футах. Моменты с заблокированным ротором и опрокидывающие моменты в фунто-футах для двигателей с частотой 50 Гц будут примерно такими же, как у двигателей с заблокированным ротором на 60 Гц и опрокидывающими моментами в фунто-футах.
    3. Ток при заторможенном роторе
      Ток при заторможенном роторе (ампер) будет примерно на 5 процентов меньше, чем ток при заторможенном роторе 60 Гц (ампер).Кодовая буква на паспортной табличке двигателя, обозначающая кВА с заблокированным ротором на одну лошадиную силу, относится только к номинальной частоте двигателя 60 Гц.
    4. Коэффициент обслуживания
      Коэффициент обслуживания будет равен 1,0.
    5. Повышение температуры
      Повышение температуры не должно превышать 90 ° C.

    Влияние напряжения более 600 В на работу низковольтных двигателей:

    Многофазные двигатели обычно изготавливаются для номинального напряжения 575 вольт или меньше, и ожидается, что они будут удовлетворительно работать при колебаниях напряжения плюс-минус 10 процентов.Это означает, что двигатели с таким уровнем изоляции могут успешно применяться при рабочем напряжении до 635 вольт.

    На основе высокопотенциальных испытаний и эксплуатационных характеристик, проведенных производителями двигателей, было обнаружено, что там, где рабочее напряжение превышает 635 вольт, коэффициент безопасности изоляции снижается до уровня, несовместимого с надлежащими техническими процедурами.

    Ввиду вышеизложенного, двигатели с этим уровнем изоляции не должны применяться в энергосистемах с заземленной нейтралью или без нее, где напряжение превышает 630 вольт, независимо от используемого подключения двигателя.

    Кривые крутящего момента для шаговых двигателей

    Как они создаются и что означают

    При выборе шагового двигателя вы пытаетесь выбрать двигатель, который соответствует вашим требованиям к скорости и крутящему моменту, а также имеет запас прочности. Но как сравнить производительность двигателей разных поставщиков? Большинство поставщиков предоставляют кривые характеристики скорость-крутящий момент, чтобы дать представление о том, каких характеристик можно ожидать от двигателя. Скорость шагового двигателя — кривые крутящего момента показывают, какой крутящий момент доступен шаговому двигателю при заданной скорости в сочетании с конкретным драйвером.Это означает, что в зависимости от различных комбинаций двигателя и драйвера от системы шагового двигателя можно ожидать различных характеристик. В этой статье будет описано, как создается кривая скорость-крутящий момент для шагового двигателя и какие важные точки следует искать на кривой.

    Четко определенная кривая скорость-крутящий момент, такая как показанная ниже, должна включать следующую информацию.

      1. Потребляемая мощность:  Это напряжение, подаваемое на драйвер.Для драйверов входного напряжения постоянного тока это же напряжение обычно подается непосредственно на обмотки двигателя. Для драйверов входного напряжения переменного тока напряжение переменного тока выпрямляется до напряжения постоянного тока перед подачей на обмотки двигателя. Например, для драйвера на 115 В переменного тока приложенное напряжение к обмоткам двигателя составляет 162 В постоянного тока.

      2. Тип драйвера:  Указывает, какой тип драйвера использовался для создания кривой. Должен быть показан либо униполярный, либо биполярный драйвер. Тип драйвера также указывает, относится ли драйвер к типу постоянного тока или постоянного напряжения.

      3. Использование демпфера:  Хотя демпфер не требуется, он может помочь создать более типичную кривую производительности, представляя инерционную нагрузку на двигатель. На кривой должно быть указано, использовался ли демпфер и каковы его характеристики.

      4. Угол шага:  Это угол шага, на который приводился двигатель при создании кривой. Кривые обычно показывают, какой основной угол шага (1,8 °, 0,9 °, 0,72 °, 0,36 °) двигателя или какое разрешение драйвера (полное, половинное, микрошаговое деление) использовались.

      5. Конфигурация обмотки двигателя:  Описывает, как двигатель был подключен к драйверу и какой ток подавался на обмотки. Соединения двигателя могут быть униполярными, биполярными последовательными, биполярными половинными катушками и биполярными параллельными.

      6. Единицы крутящего момента:  Вертикальная ось показывает величину крутящего момента и в каких единицах (например, унция-дюйм, Н-м и т. д.).

      7. Скорость:  Горизонтальная ось показывает скорость вала двигателя и в каких единицах (например,грамм. об/мин, импульсов в секунду, Гц и т. д.).

      8. Максимальная пусковая скорость без нагрузки:  Максимальная пусковая скорость без нагрузки — это максимальная скорость, при которой двигатель может запускаться синхронно без нагрузки и без ускорения. Обычно это отображается в виде галочки с надписью «fs» на горизонтальной оси.

      9. Удерживающий крутящий момент:  Это крутящий момент, который будет создавать двигатель, когда двигатель находится в состоянии покоя и к обмоткам приложен номинальный ток.

      10.Кривая крутящего момента при вытягивании:  Эта кривая представляет максимальный крутящий момент, который шаговый двигатель может обеспечить нагрузке при любой заданной скорости. Любой требуемый крутящий момент или скорость, которые превышают (превышают) эту кривую, приведут к потере синхронизма двигателя.

      11. Кривая момента втягивания (без нагрузки):  Эта кривая представляет максимальную комбинацию крутящего момента и скорости, которую ненагруженный шаговый двигатель может запустить или остановить без какого-либо ускорения или замедления. Поскольку кривая пускового момента для шагового двигателя изменяется в зависимости от инерционной нагрузки, приложенной к двигателю, кривые пускового момента не показаны в кривых скорость-крутящий момент, представленных в каталогах.Чтобы работать выше кривой крутящего момента, двигатель должен ускоряться или замедляться за пределами диапазона поворота.

      12. Кривая крутящего момента при втягивании (инерционная нагрузка):  Эта кривая представляет максимальную комбинацию крутящего момента и скорости, которую шаговый двигатель с инерционной нагрузкой (т.е. демпфером) может подать на нагрузку и запустить или остановить без ускорения или замедление. Чтобы работать выше кривой крутящего момента, двигатель должен ускоряться или замедляться за пределами диапазона поворота.

      13. Диапазон самозапуска (область пуска/останова):  Находясь в этой области, шаговый двигатель может запускаться, останавливаться или изменять направление синхронно с входным импульсом без необходимости ускорения или замедления.

      14. Диапазон поворота:  Диапазон поворота — это то, где обычно работают шаговые двигатели. Шаговый двигатель не может быть запущен непосредственно в диапазоне поворота. После пуска двигателя в диапазоне самозапуска двигатель можно разогнать или приложить нагрузку в диапазоне поворота.Затем двигатель необходимо замедлить или уменьшить нагрузку до диапазона самозапуска, прежде чем двигатель можно будет остановить.

      15. Максимальная частота отклика:  Это максимальная скорость, на которой может работать двигатель, когда на вал не действует нагрузка.

    Кривые скорость-крутящий момент создаются путем вращения шагового двигателя до известной скорости, а затем постепенного приложения крутящего момента к выходному валу с помощью тормоза и измерения с помощью датчика крутящего момента. Нагрузка медленно прикладывается до тех пор, пока двигатель не потеряет синхронность (остановится).В тот момент, когда двигатель теряет синхронность, фиксируется крутящий момент, приложенный к валу двигателя в этот же момент. Этот процесс повторяется три раза в каждой точке скорости. Среднее из трех значений крутящего момента затем используется в качестве значения, которое будет отображаться на кривой скорости – крутящего момента. Этот процесс повторяется в нескольких точках скорости. Затем точки крутящего момента наносятся на различные точки скорости, чтобы создать полную кривую. См. рисунок ниже.

    Как упоминалось ранее, характеристики скорости и момента определяются комбинацией шагового двигателя и драйвера.Как правило, чем выше напряжение, приложенное к обмоткам двигателя, тем быстрее будет вращаться двигатель. Например, на приведенных ниже кривых кривая скорость-крутящий момент для драйвера шагового двигателя CVK245AK/CVK245BK показывает, что к обмоткам двигателя приложено 24 В постоянного тока, в то время как кривая для шагового драйвера RKS545 была построена при подаче на обмотки постоянного тока 162 В. Как видите, крутящий момент на скорости шагового драйвера RKS545 сохраняется до гораздо более высокой скорости.

    Таким образом, кривая скорость-крутящий момент может быть полезным инструментом для выбора правильного шагового двигателя для вашего приложения.

    Ник Йохантген
    Менеджер по техническим продуктам и обучению в Северной Америке
    Корпорация Oriental Motor USA

    Stall Torque — обзор

    29.7.2.1 Deep Mining

    Ref. В [14] перечислены различные применения мощных инверторных приводов MV VSI для горнодобывающей промышленности. При использовании на ленточных конвейерах в глубоких шахтах привод PWM-VSI предлагает значительные преимущества по сравнению с другими традиционными альтернативами. Следующие преимущества были определены для глубоких шахтных конвейерных ремней Применения:

    Улучшенный диск Начальный и остановка

    Улучшена надежность

    Соответствующая скорость ремня до получения

    более легкий ремень инспекция ремня

    снижение ношения ремня и повышенная ремня Срок службы

    более низкий уровень спецификации материал ремня может быть использован

    Низкая скорость, работающая для снижения убыли.

    Animperate-Man-Man Coal Spillage

    Unity Power Chate с низким содержанием гармонического гармоника

    Снижение поставок переменного тока Нарушения переменного тока

    для приложений для подъема, PWM-VSI приводы также могут использоваться для замены привода постоянного тока и циклопреобразователя. s для шахтных подъемников.Преимущества следующие:

    Улучшенный контроль привода, с 100% крутящим моментом для индукции с индукционными двигателями

    Снижение поставок переменного тока.

    Очень вряд ли нужно реагировать Коррекция MVAR даже при высоких номиналах

    Повышенная устойчивость к провалам питания переменного тока

    Использование шахтных подъемных систем с электрическим приводом имеет много преимуществ, особенно для глубоких шахт, и станет неотъемлемой частью многих новых шахтных стволов. системы.Схема показана на рис. 29.8.

    Рисунок 29.8. Электропривод шахтного подъемника PWM-VSI.

    Мощность естественным образом перетекает от двигателя 1 к двигателю 2, так что в точке баланса ток питания переменного тока практически равен нулю, а коэффициент мощности близок к единице.

    Эта технология является естественным преемником намотчиков постоянного тока с электрической связью и полностью устраняет низкий коэффициент мощности переменного тока, который возник бы при использовании циклических двигателей с двойным приводом.

    29.7.2.2 Промышленные процессы

    В этой отрасли существует ряд жизнеспособных приводных решений, доступных для основных рыночных диапазонов мощности, от LCI до FCI.Однако существует развивающийся рынок приводов с регулируемой скоростью среднего напряжения. PWM-VSI, использующий новые мощные IGBT или IGCT, кажется лучшим решением для будущего. Преимущества включают лучший коэффициент мощности, отсутствие ограничений по частоте и более высокое напряжение.

    Стоимость преобразователя PWM-VSI, вероятно, будет выше, чем эквивалентные другие хорошо зарекомендовавшие себя технологии (например, LCI). Следовательно, необходимо использовать гибкость в выборе двигателей и улучшенное управление. Преимущество предложения решения MV может оказаться значительным.Возможные способы снижения стоимости двигателей:

    1.

    Достижимы более высокие частоты, что позволяет использовать высокоскоростные двигатели и редукторы.

    2.

    Можно использовать машины с большим числом полюсов, что снижает затраты.

    3.

    Улучшенный коэффициент мощности во всем диапазоне скоростей, обеспечивающий экономию электроэнергии.

    4.

    Асинхронные двигатели с роторами, адаптированными для использования с преобразователями частоты, могут использоваться с результирующей экономией средств по сравнению со стандартными двигателями прямого действия с фиксированной скоростью.

    5.

    Более высокое напряжение и меньшие проводники.

    6.

    Однако при малых мощностях относительная стоимость машин менее значительна по сравнению со стоимостью преобразователей. Следовательно, жизнеспособность этой технологии на этом рынке требует тщательного изучения.

    Привод циклопреобразователя с синхронным двигателем используется, когда требуется четырехквадрантный режим работы. В частности, для высокой номинальной мощности с высоким крутящим моментом на низкой скорости и в состоянии покоя, но с довольно низкой максимальной скоростью требуется привод.Безредукторные приводы цементных мельниц были первым применением циклопреобразователей. Труба мельницы приводится в движение низкоскоростным роторным двигателем с большим количеством полюсов.

    29.7.2.3 Металлургическая промышленность

    Большинство установленных приводов станов горячей прокатки представляют собой циклопреобразователи. Было использовано несколько приводов LCI, но применение такой технологии на главных приводах мельницы ограничено. Большинство установок раннего поколения оснащены приводами постоянного тока. Тенденция заключается в замене постоянного тока на переменный ток.

    Приводы постоянного тока повсеместно использовались в первом поколении прокатных станов.Рынок новых заводов, требующих этой технологии, сокращается, поскольку сталелитейная промышленность предпочитает использовать переменный ток. На мельницах раннего поколения, где остались двигатели, скорее всего, потребуются приводы постоянного тока. Клиенты в своих запросах, некоторые из которых запрашивают альтернативы переменного тока, по-прежнему запрашивают решения с приводами постоянного тока.

    Приводы постоянного тока, вероятно, по-прежнему являются наиболее экономичными для диапазона мощностей 750–1500 кВт. Однако число производителей, выпускающих двигатели постоянного тока, сокращается, особенно в случае крупного производства двигателей постоянного тока.Более низкая цена решений постоянного тока компенсируется преимуществом использования двигателей переменного тока в решениях переменного тока, что делает выбор переменного тока более популярным.

    Инвертор тока LCI может применяться для черновых клетей стержневых и прутковых станов. Технические ограничения включают риск пульсации крутящего момента и минимальную выходную частоту привода 8 Гц.

    Наиболее часто используемым решением является циклопреобразователь. Однако это относительно дорого по сравнению с альтернативной технологией. Основные затраты возникают из-за питающих трансформаторов, кабелей и конфигурации моста.В некоторых случаях может потребоваться оборудование для компенсации активного источника питания, что увеличивает затраты. Циклоконвертерные решения по-прежнему будут экономически эффективными для приложений средней и высокой мощности, низкой скорости и низкой частоты (скажем, ниже максимальной рабочей частоты 21 Гц). Сюда входят реверсивные станы горячего проката с прямым приводом для процессов первичной прокатки, хотя область их применения сокращается, и, возможно, для низкоскоростных роликовых столов с прямым приводом и высоким крутящим моментом. Технические ограничения включают ограниченную выходную частоту (обычно 29 Гц для 12-импульсного источника питания с частотой 60 Гц), что может потребовать использования двухполюсных двигателей для достижения рабочих скоростей.

    Мощный PWM-VSI с использованием новых силовых элементов (IGBT/IGCT) представляется лучшим решением на будущее. Преимущества включают лучший коэффициент мощности, отсутствие ограничений по частоте и более высокое напряжение. Потенциально либо двухуровневое, либо многоуровневое решение будет соответствовать требованиям рынка.

    В некоторых приложениях, таких как моталки/разматыватели, система состоит из нескольких приводов, которые имеют разные циклы питания; когда одни приводы подают питание, другие тормозят. Система с общей шиной постоянного тока позволит использовать энергию, поступающую от приводов, работающих в режиме рекуперативного торможения, другими приводами, подключенными к той же шине постоянного тока, но работающими в двигательном режиме.Мост питания, то есть выпрямитель, питающий систему шины постоянного тока, будет рассчитан только на общую мощность системы.

    Преимущества систем с шиной постоянного тока включают следующее:

    Хороший коэффициент мощности при работе

    Низкий уровень гармоник (самый низкий при использовании 12-импульсных или 18-импульсных входных каскадов) •

    Возможность передачи энергии в обычных решениях промежуточного контура (уменьшение размеров входных преобразователей и трансформаторов с сопутствующим энергосбережением, возможность использования кинетической энергии для контролируемой остановки)

    29.7.2.4 Морские и морские установки

    Приводная мощность обычно находится в диапазоне 0,75–5,8 Вт для подруливающих устройств и 6–24 МВт для движителей. Эволюция на коммерческом рынке направлена ​​на мощность от 1 до 10 МВт для движения. Для военно-морских приложений требуются более высокие мощности с эффективностью привода более 96%.

    Инверторы ШИМ такой мощности позволят использовать асинхронные машины, а не более дорогие синхронные альтернативы, необходимые для привода LCI. Это может дать экономию в цене двигателя.

    Инверторный привод с источником тока (CSI) LCI используется для всех применений, кроме ледоколов, где используются циклоконверторные приводы. Инвертор PWM (источник напряжения), использующий новый привод с принудительной коммутацией, кажется лучшим решением для будущего. Преимущества включают лучший коэффициент мощности, отсутствие ограничений по частоте и более высокое напряжение. На многих ледоколах и некоторых других судах установлены циклоконверторные синхронные двигатели с питанием от дизель-генераторов номинальной мощностью до 20 МВт на единицу.

    Как выбрать привод клапана: типы, размеры, безопасность, прочее

    Приводы клапана

    представляют собой тип регулирующего клапана, и существует множество вариантов для удовлетворения требований автоматизации в масштабах всего предприятия и отдельных лиц.Несмотря на простоту концепции, состоящую из коробки с входом, выходом и механизмом управления клапаном, на самом деле существует немало соображений при выборе правильного привода клапана. И поскольку привод клапана играет более важную роль в общей производительности клапана в контуре управления, это решение, к которому инженеры не должны относиться легкомысленно.

    Изображение с Викисклада

    В этом руководстве мы обсудим два основных типа работы клапана, типы приводов клапана, важные функции привода клапана, информацию о размерах клапана и основные факторы, которые необходимо учитывать при выборе правильного привода клапана.Используйте ссылки ниже, чтобы перейти к определенному разделу:

    Типы работы клапана

    Существуют десятки типов регулирующих клапанов. Однако с точки зрения привода клапана существует два основных типа работы клапана. Понимание того, как работает клапан, является первым шагом в выборе подходящего привода.

    • Ротационная (четвертьоборотная) операция – Сюда входят пробковые клапаны, шаровые краны и поворотные затворы. Четвертьоборотные амортизаторы также попадают в эту категорию.Эти типы клапанов, как правило, легче установить с соответствующим приводом, поскольку операция относительно проста и требует поворота на 90 градусов при соответствующем крутящем моменте.
    • Многооборотное управление n — эта группа клапанов имеет либо выдвижные невращающиеся штоки, либо неподъемные вращающиеся штоки, и для перемещения запорного элемента клапана из открытого положения в закрытое требуется несколько оборотов. Некоторые примеры типов клапанов, встречающихся в этой группе, включают шаровые клапаны, ножевые затворы, задвижки, шлюзовые затворы и другие.

    Типы приводов клапанов

    Так же, как существует множество типов клапанов, существует несколько конкретных типов приводов клапанов. Однако большинство из них можно разделить на несколько общих категорий в зависимости от типа применяемой силы и типа требуемого движения:

    • Пневматические и гидравлические приводы (гидравлические приводы) – четвертьоборотные – Эти типы приводов универсальны и могут использоваться там, где электроэнергия не всегда доступна, или в тех случаях, когда приоритет отдается простоте и надежности.Они также обладают широким диапазоном возможностей: от небольших приводов, обеспечивающих крутящий момент в несколько дюйм-фунтов, до самых больших приводов, которые могут обеспечивать крутящий момент в миллион дюйм-фунтов и более. В большинстве пневматических и гидравлических приводов используется цилиндр, соединенный с каким-либо механизмом, который превращает линейное движение, создаваемое в цилиндре, в движение на четверть оборота, необходимое для работы клапана. Добавление противодействующей пружины обеспечивает надежное отключение в аварийных ситуациях.
    • Пневматические и гидравлические приводы (гидравлические приводы) – многооборотные – Когда для управления клапаном линейного типа, например, задвижкой или запорным клапаном, требуется многооборотный выход, распространенным решением являются гидравлические приводы.В то время как электрические приводы часто используются для этих типов клапанов, пневматические и гидравлические приводы являются жизнеспособными вариантами для приложений, в которых электричество не всегда доступно.
    • Электроприводы – многооборотные – Эти типы клапанов являются одними из самых распространенных и надежных. Они способны быстро управлять некоторыми из самых больших клапанов и приводятся в действие однофазным или трехфазным электродвигателем, который приводит в движение комбинацию ступенчатых шестерен и шпор. Впоследствии эти шестерни и шпоры приводят в движение гайку штока, которая входит в зацепление со штоком клапана, открывая или закрывая его.Они часто включают в себя механизм отключения и маховик, который позволяет выполнять ручное управление в случае сбоя питания.
    • Электроприводы – четвертьоборотные – Аналогичны по конструкции многооборотным электроприводам, основное отличие состоит в том, что последний элемент расположен в одном квадранте, обеспечивая угол поворота 90 градусов. Эти типы приводов компактны и часто используются в небольших клапанах, а поскольку они требуют меньшего количества энергии, они могут быть сконфигурированы с аварийным источником питания (например, аккумулятором) для безотказной работы.
    • Ручные приводы – Ручные приводы используют рычаги, колеса и/или шестерни для облегчения движения. Ручные приводы отличаются от автоматических приводов тем, что автоматические приводы имеют внешний источник питания, обеспечивающий силу и движение, необходимые для автоматического или дистанционного управления клапаном. Для многих клапанов ручное управление невозможно либо потому, что приложение включает клапаны в удаленных трубопроводах, либо из-за того, что для работы требуется простое усилие. Кроме того, ручные приводы не являются практичным решением для клапанов, расположенных в токсичных или агрессивных средах, и они не так полезны в приложениях, требующих мер предосторожности и допускающих немедленное отключение.

    Скриншот с сайта Valve-World.net

    Пневматические и гидравлические приводы описываются вместе и работают одинаково; однако они немного отличаются тем, как перемещается цилиндр. Гидравлические приводы перемещают цилиндр с несжимаемой жидкостью от насоса, а пневматические приводы перемещают цилиндр с помощью сжатого воздуха. Пневматические приводы не так практичны для крупного оборудования, для которого требуются цилиндры большого диаметра из-за потребления сжатого воздуха.

    Гидравлические приводы, с другой стороны, могут иметь более высокую стоимость за единицу по сравнению с пневматическими и электрическими приводами. Они также склонны к утечке жидкости и требуют различных сопутствующих деталей, включая двигатели, насосы, выпускные клапаны, резервуары для жидкости, теплообменники и шумоподавляющее оборудование.

    Приводы клапанов также можно разделить на мембранные приводы, приводы прямого и обратного действия, мембранные приводы прямого действия, реверсивные многопружинные приводы и поршневые приводы, хотя существуют и другие типы.

    Важные функции привода клапана

    Все приводы клапанов должны выполнять несколько функций, включая:

    • Перемещение запорного элемента клапана в нужное место. Закрывающий элемент обычно представляет собой заглушку, диск или шар, и привод должен иметь достаточную силу, чтобы перемещать его даже в трудных или нежелательных условиях. Кроме того, он должен быть оснащен необходимыми элементами управления, чтобы управлять им.
    • Фиксация запорного элемента клапана на месте. После достижения нужного положения привод клапана должен удерживать его на месте. В некоторых применениях, таких как дросселирование, требуется прочная пружина или гидравлическая сила или механическая жесткость, чтобы надежно удерживать запорный элемент на месте.
    • Посадка клапана с достаточным крутящим моментом, чтобы обеспечить требуемые характеристики отсечки. Для некоторых типов клапанов могут потребоваться специальные аксессуары для выбора размера привода, чтобы выдерживать достаточный крутящий момент для поддержания закрытого положения.
    • Наличие режима отказа. В случае сбоя системы должен возникнуть режим отказа. В зависимости от приложения режим отказа может быть как есть, полностью закрытым или полностью открытым.
    • Имея правильное значение вращения. Некоторые клапаны требуют определенного поворота, часто на 90 или 180 градусов. Многоходовые клапаны часто требуют поворота более чем на 90 градусов, а электрические приводы обычно предпочтительнее для приложений, требующих поворота более чем на 180 градусов, поскольку их вращение не ограничено механически.
    • Обеспечение правильной рабочей скорости. Скорость цикла привода можно регулировать с помощью элементов схемы управления, но скорости цикла менее половины типичного времени цикла привода требуют тщательного выбора клапана. Для высоких скоростей циклов могут потребоваться специально подготовленные пневматические приводы без риска повреждения деталей клапана.

    Соображения по выбору привода клапана

    Теперь, когда мы рассмотрели основные типы клапанов и приводов клапанов, а также основные функции, которые должны выполнять приводы клапанов, есть несколько важных соображений, которые следует учитывать при выборе соответствующего привода для вашего приложения.Необходимо учитывать множество факторов, начиная от факторов использования и заканчивая размерами, требованиями к давлению подачи, безопасностью и надежностью, соображениями стоимости и т. д.

    Факторы использования

    Факторы использования являются важным фактором при выборе правильного привода клапана. Эти факторы включают:

    • Совместимость — Какой источник питания доступен? Как обсуждалось выше, электрические приводы по своей природе требуют электричества для работы. Если нет легкодоступного источника электроэнергии, логичным выбором будет пневматический или гидравлический привод клапана.Для пневматических приводов требуется подача воздуха под давлением от 40 до 120 фунтов на квадратный дюйм. Более высокое давление может быть затруднено, а более низкое давление потребует диафрагмы или поршня большего диаметра для достижения необходимого крутящего момента. Для электрических приводов требуется источник питания 110 В переменного тока, но приводы клапанов можно приобрести с двигателями постоянного и переменного тока других размеров.
    • Температурный диапазон — Пневматические приводы могут работать при температуре от -4 до 150°F (от -20 до 70°C) или, в некоторых случаях, от -40 до 250°F (от -40 до 121°C). ), при условии наличия правильных уплотнений, смазки и подшипников.Электроприводы могут работать при температуре от -40 до 150°F (от -40 до 65°C).
    • Опасные зоны . Пневматические приводы часто предпочтительнее в опасных или токсичных средах из-за их взрывобезопасности, но если не хватает сжатого воздуха или пневматический привод не соответствует другим рабочим спецификациям, можно использовать электрические приводы. Электрические приводы, используемые в опасных средах, должны иметь корпус NEMA VII для защиты от взрывов.Рекомендации NEMA более подробно обсуждаются ниже.

    Рекомендации NEMA

    Национальная ассоциация производителей электрооборудования (NEMA) разработала рекомендации по конструированию и установке электрических приводов клапанов во взрывоопасных зонах. В этом руководстве указано:

    VII Опасная зона класса I (взрывоопасный газ или пар)

    Соответствует требованиям Национального электротехнического кодекса; соответствует спецификациям Underwriters’ Laboratories, Inc.используется для атмосфер, содержащих бензин, гексан, нафту, бензол, бутан, пропан, ацетон, бензол, пары лаков-растворителей, природный газ.

    Большинство производителей электрических приводов клапанов предлагают версии своих стандартных продуктов, соответствующие требованиям NEMA VII, чтобы соответствовать требованиям для опасных применений. В некоторых случаях более экономичным вариантом является использование электрического управления с пневматическими приводами клапанов. Однако, когда это возможно, пневматические приводы, как правило, являются более безопасным и практичным выбором.

    Размеры и усилие

    Усилие относится к требуемому крутящему моменту клапана, то есть к величине силы, необходимой для перемещения клапана из открытого положения в закрытое. В клапане со скользящим штоком требуемая сила будет линейной толкающей и тянущей силой; многооборотные или неполнооборотные клапаны требуют вращательного усилия. Определение требуемой силы зависит от ряда факторов, таких как:

    • Минимальное и максимальное давление подачи
    • Тип привода
    • Режим отказа
    • Крутящий момент клапана

    Также учитываются размер и конструкция клапана и перепад давления на клапане, а также трение в уплотнении штока, температура среды и механические характеристики как клапана, так и штока клапана.Обратите внимание, что для четвертьоборотных клапанов невозможно точно рассчитать требуемый крутящий момент клапана. Вместо этого требуется физическое измерение каждого размера клапана при различных условиях перепада давления.

    Снимок экрана с изображением размеров и выбора приводов для клапанов, SlideShare

    Из-за сложности правильного выбора размеров приводов клапанов крайне важно, чтобы размеры приводов определялись технически подготовленными экспертами. Простой выбор привода большого размера также не является гарантией; слишком большой привод клапана может повредить шток клапана (если не используются дополнительные компоненты, такие как предохранительные клапаны), плюс это расточительные расходы.Привод меньшего размера просто не сможет управлять клапаном по требованию, что особенно важно для клапанов аварийного отключения (ESDV).

    Минимальное и максимальное давление подачи являются одними из наиболее важных факторов, которые следует учитывать при выборе размера. Нормальное давление, которое часто используется в качестве показателя, никогда не следует использовать для определения размера привода. Привод должен быть способен развивать достаточный крутящий момент для управления клапаном при минимальном давлении подачи, гарантируя его правильную работу даже при минимальном давлении подачи.Необходимо также учитывать максимальное давление, поскольку крайне важно, чтобы привод мог безопасно выдерживать максимальное потенциальное давление. Регуляторы и предохранительные клапаны могут использоваться в тех случаях, когда размер привода слишком велик или он не может безопасно выдерживать максимальное давление подачи.

    Скорость

    Требуемая скорость работы определяет требования к мощности привода. Например, для выполнения операции (например, полного открытия или закрытия клапана) за меньшее время требуется больше энергии.

    Преимущество пневматических приводов

    в том, что их скорость легче контролировать. Самый простой способ реализовать управление скоростью в пневматическом приводе — это оснастить его игольчатым клапаном или переменным отверстием на выпускном отверстии пневматического пилота. Электрические актуаторы имеют мотор-редукторы, и поэтому трудно (на самом деле невозможно) контролировать скорость этих актуаторов без регулировки редуктора. В некоторых случаях могут быть добавлены импульсные схемы, чтобы обеспечить более медленную работу.

    Изображение из Википедии

    Для электрических приводов требуемая рабочая скорость определяет требуемую мощность двигателя.Для гидравлических приводов (пневматических и гидравлических приводов) требуемая рабочая скорость определяет необходимый размер подающей и выпускной линий в дополнение к размеру клапана управления направлением.

    Частота движения

    Частота операций (или режим работы) влияет на долговечность механического привода и надежность контроллера. Очевидно, что клапаны, которые срабатывают нечасто (например, запорные или регулирующие клапаны), означают меньший износ механических компонентов и органов управления.Однако другие клапаны, такие как модулирующие технологические клапаны, работают почти постоянно или непрерывно, что требует более надежного узла клапана и привода.

    Производительность привода обычно определяется как заданное количество пусков в час. Согласно Рекомендациям ISA по спецификации электрических приводов клапанов, «реверсивный контактор в стандартной комплектации должен быть рассчитан как минимум на 60 пусков двигателя в час. Дополнительные полупроводниковые реверсивные контакторы должны иметь электрическую блокировку и быть доступными для высокоскоростного регулирования и рассчитаны минимум на 1200 пусков в час.

    Снимок экрана через Indelac Controls, Inc.

    Другое общее практическое правило основано на рабочем цикле:

    • Изоляция – клапан работает только несколько раз в день
    • Регулирование – от 30 до 60 пусков в час
    • Модулирующий – от 600 до 1800 пусков в час

    Безопасность

    В определенных областях применения, например, в опасных средах, директивы, такие как NEMA VII, направлены на повышение безопасности, требуя определенных мер предосторожности для различных типов приводов.Безопасность всегда должна учитываться при выборе привода клапана, и, когда это возможно, следует использовать самый безопасный и надежный вариант, основанный на спецификациях применения. Привод должен сохранять безопасное положение, например, в случае возникновения пожара.

    Однако в некоторых ситуациях идеальный исполнительный механизм не может быть использован из-за смягчающих обстоятельств. Когда необходимо использовать тип привода, отличный от наиболее идеального решения, часто можно добавить дополнительные компоненты для повышения безопасности и соответствия нормативным требованиям.

    Изображение с Викисклада

    Например, пневматические приводы могут быть остановлены на неопределенное время без каких-либо проблем, но электрические приводы не могут быть остановлены без риска повреждения двигателя из-за чрезмерного тока, вырабатывающего тепло в двигателе. Для защиты устройства могут использоваться моментные выключатели или датчики тепла и тока.

    Пружинный возврат или отказоустойчивые варианты — еще один компонент безопасности, который часто используется в обрабатывающей промышленности. Пружинный возврат переводит клапан в заранее определенное безопасное положение в случае сбоя питания или сигнала.С пневматическими приводами это практичный и недорогой вариант. Аккумуляторные баки могут быть установлены для хранения давления воздуха, когда нельзя использовать пружинный возврат (что иногда бывает с большими или тяжелыми приводами).

    Большинство электрических приводов не имеют опции пружинного возврата, но резервный аккумулятор часто является жизнеспособным отказоустойчивым вариантом для этих приводов. Или электрогидравлический привод может использоваться для обеспечения функции пружинного возврата, требующего только источника электроэнергии.Это делается путем подачи питания на гидравлический насос, который нагнетает давление в цилиндр с пружинным возвратом, приводя привод в исходное положение в случае сбоя питания.

    Стоимость

    Все рассмотренные выше факторы влияют на стоимость привода клапана. Как правило, чем больше требуемый крутящий момент, тем больше мощность требуется для работы, тем крупнее и дороже привод. Хотя выбор надлежащего привода клапана для применения, включая любые дополнительные компоненты, необходимые для безопасной и желательной работы, может означать более высокие первоначальные затраты, окончательная конфигурация выиграет от большей надежности и долговечности.Написание четких и недвусмысленных технических спецификаций, тщательный контроль качества и обеспечение адекватной квалификации поставщиков являются важными шагами в приобретении подходящего привода для вашего применения.

    Неправильно выбранный привод не только не сможет адекватно управлять клапаном, но и может привести к повреждению штока клапана и самого клапана, а также создать ненужные риски для безопасности. Выбор правильного привода клапана означает меньшее количество непредвиденных остановов и менее частых замен привода и клапана и, в конечном счете, более низкие долгосрочные затраты.

    Получите максимум от своего серводвигателя

    Существует распространенное мнение, что два сервопривода с одинаковым диапазоном мощности от разных производителей примерно эквивалентны, и что единственным важным фактором сравнения является цена. Это просто неправда, и информация, представленная ниже, развеет это убеждение. Есть несколько важных особенностей, которые вы не можете позволить себе игнорировать при сравнении серводвигателей , в том числе:

    • Номинальный крутящий момент
    • Номинальная скорость
    • Время перегрузки
    • Отношение крутящего момента к моменту инерции
    • Разрешение
    • Частотная характеристика
    • Сетевые решения
    • Физический размер
    • Качество и надежность.

    Момент сервопривода

    Диапазон крутящего момента серводвигателя можно разделить на две категории: непрерывный и повторно-кратковременный режим (см. рис. 1).

    Диапазон непрерывного режима работы (S1) представляет собой крутящий момент, который сервопривод может развивать 24/7 без перегрева или иного повреждения двигателя. Диапазон повторно-кратковременного режима работы (S3) относится к набору значений крутящего момента, которые сервопривод может обеспечить только в течение коротких промежутков времени. Эти всплески обычно используются для ускорения, замедления и устранения кратковременных нарушений нагрузки.

    Рисунок 1

    Кроме того, диапазоны непрерывного и повторно-кратковременного режимов работы могут быть выражены несколькими кривыми на одном графике, что может затруднить выбор правильного двигателя. Тем не менее, эти кривые соответствуют определенным стандартам, которых некоторые производители двигателей начинают придерживаться, чтобы облегчить выбор двигателей и/или их сравнение.

    Непрерывная работа

    Для непрерывной работы пределы допустимого диапазона температур представлены характеристикой S1, обозначенной как 100 K.Это соответствует использованию по температурному классу 155 (F). Если необходим более низкий температурный класс, например, если температура оболочки/корпуса должна быть ниже 90°C из соображений безопасности или если повышение температуры двигателя окажет негативное влияние на машину, характеристика S1, обозначенная как 60 K, может быть изменена. выбран. В этом случае двигатель соответствует температурному классу 130 (В). Обычно непрерывный режим работы выше характеристики S1 (100K) не допускается для двигателя.

    Периодическая прерывистая работа

    При периодической повторно-кратковременной работе двигатель может подвергаться более высокой нагрузке в зависимости от периода включения. Применяются характеристики S3, определенные для соответствующего периода включения (25 %, 40 % и 60 %).

    Как правило, время цикла составляет 10 минут в зависимости от перегрева S1 100K. Кратковременная высокая перегрузочная способность до характеристики M max обеспечивается во всем диапазоне настройки скорости.

    К сожалению, номинальные значения крутящего момента и скорости неодинаковы на рынке систем управления перемещением. Время, в течение которого сервопривод может продолжать создавать крутящий момент в прерывистом диапазоне (иногда называемое временем перегрузки), сильно различается среди производителей сервоприводов и не всегда четко указывается. Одна только эта функция может иметь существенное значение в типах задач, которые может выполнять сервосистема. При выборе размера сервопривода помните, что требования к среднеквадратичному (среднеквадратичному или, грубо говоря, среднему) крутящему моменту должны находиться в диапазоне длительных режимов работы, чтобы сервопривод работал без перегрева.Рабочий цикл серводвигателя ограничен теплом, которое он может рассеивать.

    Лицо, выбирающее серводвигатель, должно понимать, что значения номинального крутящего момента не измеряются при одинаковых скоростях для всех сервоприводов. Уравнение мощности двигателя выражается в терминах крутящего момента и скорости, и ни у одного из них нет стандартных номинальных значений для сервоприводов в индустрии управления движением. Поэтому крайне важно выбрать двигатель с требуемым крутящим моментом при рабочей скорости машины и не зацикливаться на номинальной мощности.Внутренние обмотки статора серводвигателя могут быть намотаны для обеспечения большей скорости и меньшего крутящего момента или большего крутящего момента и меньшей скорости при той же мощности.

    Инерционный сервопривод

    До сих пор обсуждались только крутящий момент, скорость и мощность. Инерция — еще одна очень важная характеристика, которую следует учитывать при выборе сервопривода. Соотношение между инерцией ротора серводвигателя и инерцией нагрузки (нагрузки, присоединенной к валу двигателя) имеет решающее значение.

    Сервопривод по определению представляет собой систему с замкнутым контуром, и его алгоритмы управления постоянно изменяют ток в двигателе.Ток, подаваемый на двигатель, основан на сложных вычислениях, включающих разницу между обратной связью и заданными значениями положения, скорости и крутящего момента. Соотношение инерции между двигателем и нагрузкой существенно повлияет на способность сервосистемы точно управлять двигателем. Если передаточное отношение слишком высокое, двигатель будет превышать заданное значение и вызовет колебания. Эти колебания могут быть незначительными, например, легкое покачивание при остановке двигателя, или значительными, например сильными и громкими вибрациями, которые могут повредить машину.

    Доступные сегодня высокопроизводительные серводвигатели имеют малоинерционные роторы с постоянными магнитами и могут обеспечивать большой крутящий момент в небольшом корпусе. Важно правильно выбрать механическую трансмиссию (например, редуктор, шарико-винтовую передачу или ремень и шкив), чтобы обеспечить соотношение нагрузки и инерции ротора в приемлемом диапазоне:

    • Средняя производительность 10:1
    • 5:1 высокая производительность
    • 1:1 высочайшая производительность.

    Разрешение сервосистемы

    Другим важным фактором является разрешение устройства обратной связи. Разрешение энкодера постоянно растет. Нередко кодировщики имеют разрешение 20 бит или выше. 20-битный энкодер имеет более 1 миллиона импульсов на оборот (2 20 = 1 048 576).

    Хотя это может показаться излишним, помните, что цель сервопривода — определить разницу между заданным и фактическим положением и свести значение этой ошибки к нулю. Чем выше разрешение, тем быстрее сервосистема может обнаруживать движение и вносить поправки, что приводит к большей жесткости и более жесткому контролю нагрузки.

    Частотная характеристика сервосистемы, полоса пропускания

    Способность сервосистемы рассчитывать и выдавать ток — и, следовательно, крутящий момент — в режиме реального времени может быть еще одной областью, в которой сервоприводы сильно различаются. Частотная характеристика сервопривода является мерой его способности следовать изменениям командного сигнала.

    Полоса пропускания сервопривода определяется, когда синусоидальный сигнал подается в его контур скорости, а частота синусоидального сигнала повышается до тех пор, пока сервопривод не сможет изменить скорость вала в соответствии с заданным сигналом.Когда фактическая скорость падает до 70,7% (-3 дБ) командного сигнала, эта частота измеряется как полоса пропускания. За последние пару десятилетий пропускная способность контура скорости высокопроизводительных сервоприводов увеличилась в десять раз с уровней ниже 100 Гц до уровней, превышающих 1 кГц.

    Органы управления сервосистемой

    Наряду с повышением мощности было внесено множество улучшений в органы управления сервосистемой. Большинство современных сервосистем имеют сетевую архитектуру, которая снижает затраты на внедрение и улучшает возможности диагностики.Сокращение количества проводов также увеличивает скорость, с которой OEM-производители могут вводить в эксплуатацию многоосевые системы, что приводит к увеличению прибыли и увеличению производительности. Сетевое подключение как для управления сервосистемой, так и для обработки информации между заводской системой управления производством (MES) и системой SCADA является абсолютной необходимостью в наш век расширения связи. Дополнительные диагностические возможности могут сократить время простоя и позволяют удаленным ресурсам быстро устранять неполадки.

    По мере увеличения производительности сервопривода размер электроники в усилителе и контроллере уменьшался.Теплоэффективные конструкции требуют меньшего пространства между усилителями. Эти усовершенствования помогают уменьшить занимаемую электроникой площадь, что приводит к значительной экономии средств для всей системы. Меньшие по размеру шкафы управления и, как следствие, экономия на недвижимости могут быть использованы для более эффективного использования производственных помещений.

    Качество сервосистемы

    Конечно, от вышеупомянутых возможностей мало пользы, если система страдает низким качеством. Важно выбрать производителя, у которого есть послужной список отличного качества и данные, подтверждающие эти заявления.Среднее время наработки на отказ является статистическим показателем качества и надежности продукта. Запрашивая эту информацию перед покупкой , вы можете выбрать партнера по управлению движением, чье предложение продуктов обеспечивает более низкую совокупную стоимость владения.

    Перед покупкой сервосистемы необходимо учитывать множество факторов. При сравнении сервоприводов помните, что критерии определения истинной ценности выходят далеко за рамки мощности и цены.

     

    Связаться со специалистом

    Если вы рассматриваете серводвигатели как часть своего портфолио решений для автоматизации, позвольте одному из наших опытных инженеров из ACD рассказать вам о преимуществах и тонкостях использования серводвигателей в вашем уникальном приложении.

     

     

     

    Вам также может быть интересно прочитать:

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.