Электр қозғалтқыштары біздің күнделікті өмірімізде - біз тұратын, жұмыс істейтін және ойнайтын жерде маңызды рөл атқарады.Қарапайым сөзбен айтқанда, олар қозғалатын, қозғалатындардың барлығын дерлік жасайды.Өнеркәсіпте тұтынылатын электр энергиясының 70 пайызға жуығы электр қозғалтқыш жүйелеріне жұмсалады.1

Жұмыс істеп тұрған өнеркәсіптік қозғалтқыштардың шамамен 75 пайызы сорғыларды, желдеткіштерді және компрессорларды іске қосу үшін пайдаланылады, бұл негізгі тиімділікті арттыруға өте сезімтал машиналар санаты2.Бұл қолданбалар жиі, тіпті қажет болмаса да, тұрақты жылдамдықта жұмыс істейді.Бұл тұрақты жұмыс энергияны ысырап етеді және қажетсіз CO2 шығарындыларын тудырады, бірақ қозғалтқыштың жылдамдығын басқару арқылы біз қуат тұтынуды азайтып, энергияны үнемдей аламыз және қоршаған ортаға әсерді азайта аламыз.

Қозғалтқыштың жылдамдығын басқарудың бір жолы - электр қозғалтқышының айналу жылдамдығын қозғалтқышқа берілетін жиілікті және кернеуді өзгерту арқылы реттейтін құрылғы - ауыспалы жылдамдықты жетегі (VSD) пайдалану.Қозғалтқыштың жылдамдығын басқару арқылы жетек қуат тұтынуды азайтады (мысалы, айналмалы жабдықтың жылдамдығын 20 пайызға азайту кіріс қуат талаптарын шамамен 50 пайызға азайтуы мүмкін3) және процесті басқаруды айтарлықтай жақсартуды және қызмет ету мерзімі ішінде жұмыс құнын айтарлықтай үнемдеуді қамтамасыз етеді. VSD көптеген қолданбаларда энергияны үнемдеу үшін пайдалы болғандықтан, олар дұрыс жерге қосылмаса, мотордың мерзімінен бұрын істен шығуына әкелуі мүмкін.Электр қозғалтқышының істен шығуының көптеген себептері болғанымен, жетекті пайдаланудағы ең көп тараған мәселе - жалпы режимдегі кернеуден туындаған мойынтіректердің ақаулығы.

Жалпы режимдегі кернеуден туындаған зақым

Үш фазалы айнымалы ток жүйесінде жалпы режимдегі кернеуді жетектің импульстік ені модуляцияланған қуатымен жасалған үш фаза арасындағы теңгерімсіздік немесе қуат көзінің жері мен үш фазаның бейтарап нүктесі арасындағы кернеу айырмашылығы ретінде анықтауға болады. фазалық жүктеме.Бұл өзгермелі жалпы режимдегі кернеу қозғалтқыштың білігіндегі кернеуді электростатикалық түрде индукциялайды және бұл білік кернеуі орамдар арқылы немесе мойынтіректер арқылы разрядталуы мүмкін.Заманауи инженерлік конструкциялар, фазалық оқшаулау және инверторлық ұшқа төзімді сым орамдарды қорғауға көмектеседі;дегенмен, ротор кернеудің жоғарылауын көргенде, ток жерге ең аз қарсылық жолын іздейді.Электр қозғалтқышы жағдайында бұл жол тікелей мойынтіректерден өтеді.

Мотор мойынтіректері майлау үшін майды пайдаланатындықтан, майдағы май диэлектрик ретінде әрекет ететін пленка жасайды, яғни ол электрлік күштерді өткізгіштіксіз өткізе алады.Уақыт өте келе бұл диэлектрик бұзылады.Майдың оқшаулау қасиеттері болмаса, білік кернеуі мойынтіректер арқылы, содан кейін электрлік жерге тұйықталу үшін қозғалтқыш корпусы арқылы разрядталады.Электр тогының бұл қозғалысы мойынтіректерде доғаның пайда болуына әкеледі, әдетте электрлік разрядты өңдеу (EDM) деп аталады.Бұл үздіксіз доға уақыт өте келе жатқандықтан, мойынтіректің беткі бөліктері сынғыш болады және мойынтіректің ішінде кішкене металл бөліктері үзілуі мүмкін.Ақырында, зақымдалған материал мойынтіректердің шарлары мен тіректері арасында жүріп, ұнтақтау әсерін тудырады, ол микрон өлшемді шұңқырларды, мұздату деп аталатын немесе мойынтіректің шұңқыр жолында фрейтинг деп аталатын жуғыш тақтай тәрізді жоталарды тудыруы мүмкін.

Кейбір қозғалтқыштар жұмыс істей береді, себебі зақым бірте-бірте күшейе түседі, ешқандай елеулі проблемаларсыз.Мойынтіректердің зақымдалуының бірінші белгісі әдетте мойынтірек шарларының шұңқырлы және аязды жерлерде қозғалуына байланысты естілетін шу болып табылады.Бірақ бұл шу пайда болған кезде, зақымдану әдетте сәтсіздікке жақын болатындай айтарлықтай болды.

Профилактикаға негізделген

Өнеркәсіптік қолданбалар, әдетте, айнымалы жылдамдықты қозғалтқыштарда мұндай мойынтіректердің қиындықтарын бастан кешірмейді, бірақ коммерциялық ғимараттар мен әуежай жүктерін өңдеу сияқты кейбір қондырғыларда берік жерге қосу әрқашан қол жетімді бола бермейді.Мұндай жағдайларда бұл токты мойынтіректерден бұру үшін басқа әдісті қолдану керек.Ең көп таралған шешім - қозғалтқыш білігінің бір ұшына білік жерге тұйықтау құрылғысын қосу, әсіресе жалпы режимдегі кернеу басым болуы мүмкін қолданбаларда.Білік жерге тұйықтау негізінен қозғалтқыштың айналмалы роторын қозғалтқыштың жақтауы арқылы жерге қосу құралы болып табылады.Қозғалтқышқа орнату алдында біліктерді жерге тұйықтау құрылғысын қосу (немесе алдын ала орнатылған қозғалтқышы бар қозғалтқышты сатып алу) мойынтіректерді ауыстыруға байланысты техникалық қызмет көрсету шығындарының бағасымен салыстырғанда аз ғана баға болуы мүмкін. мекемедегі тоқтап қалу.

Бүгінгі күні өнеркәсіпте біліктерді жерге тұйықтау құрылғыларының бірнеше кең таралған түрлері бар, мысалы, көміртекті щеткалар, сақиналы талшықты щеткалар және жерге тұйықтау мойынтіректерінің оқшаулағыштары және мойынтіректерді қорғаудың басқа әдістері де қол жетімді.

Көміртекті щеткалар 100 жылдан астам уақыт бойы қолданылып келеді және тұрақты ток қозғалтқышының коммутаторларында қолданылатын көміртекті щеткаларға ұқсас.Жерге қосу щеткалары қозғалтқыштың электр тізбегінің айналмалы және қозғалмайтын бөліктері арасындағы электрлік байланысты қамтамасыз етеді және заряд роторда мойынтіректер арқылы шығарылатын нүктеге дейін жиналмауы үшін ротордан жерге ток алады.Жерге қосу щеткалары, әсіресе үлкен рамалық қозғалтқыштар үшін жерге төмен кедергі жолын қамтамасыз ету үшін практикалық және үнемді құралдарды ұсынады;дегенмен, олардың кемшіліктері де жоқ емес.Тұрақты ток қозғалтқыштары сияқты, щеткалар білікпен механикалық байланыста болғандықтан тозуға ұшырайды және щетка ұстағышының конструкциясына қарамастан, щеткалар мен білік арасындағы дұрыс жанасуды қамтамасыз ету үшін жинақты мезгіл-мезгіл тексеріп отыру керек.

Біліктерді жерге тұйықтау сақиналары көміртекті щетка сияқты жұмыс істейді, бірақ оларда біліктің айналасындағы сақинаның ішінде орналасқан электр өткізгіш талшықтардың бірнеше жіптері бар.Әдетте қозғалтқыштың соңғы тақтайшасына орнатылатын сақинаның сырты қозғалмайтын күйде қалады, ал щеткалар қозғалтқыш білігінің бетінде жүріп, токты щеткалар арқылы және қауіпсіз жерге бағыттайды.Біліктерді жерге тұйықтау сақиналарын қозғалтқыштың ішіне орнатуға болады, бұл оларды жууға арналған және лас қозғалтқыштарда пайдалануға мүмкіндік береді.Білікті жерге қосудың ешбір әдісі мінсіз емес және сырттан орнатылған жерге қосу сақиналары қылшықтарында ластаушы заттарды жинайды, бұл олардың тиімділігін төмендетуі мүмкін.

Жерлендіру подшипниктерінің оқшаулағыштары екі технологияны біріктіреді: ластаушы заттардың түсуіне жол бермеу үшін лабиринтті конструкцияны пайдаланатын екі бөліктен тұратын жанаспайтын оқшаулағыш қалқан және білік токтарын мойынтіректерден басқа жаққа бұру үшін металл ротор мен оқшауланған өткізгіш жіп сақинасы.Бұл құрылғылар майлау материалдарының жоғалуын және ластануын болдырмайтындықтан, олар стандартты мойынтіректердің тығыздағыштарын және дәстүрлі подшипник оқшаулағыштарын ауыстырады.

Мойынтіректер арқылы токтың разрядын болдырмаудың тағы бір жолы - мойынтіректерді өткізбейтін материалдан жасау.Керамикалық мойынтіректерде керамикалық жабынды шарлар мойынтіректерді білік тоғының мойынтіректерден қозғалтқышқа өтуіне жол бермеу арқылы қорғайды.Қозғалтқыштың мойынтіректері арқылы электр тогы өтпейтіндіктен, ток әсерінен тозу мүмкіндігі аз;дегенмен, ток жерге апаратын жолды іздейді, яғни ол бекітілген жабдық арқылы өтеді.Керамикалық мойынтіректер ротордан токты алып тастамайтындықтан, керамикалық мойынтіректері бар қозғалтқыштар үшін тек арнайы тікелей жетекті қолданбалар ұсынылады.Басқа кемшіліктер - бұл қозғалтқыш мойынтіректерінің құны және мойынтіректердің әдетте 6311 өлшеміне дейін қол жетімді болуы.

Қуаты 100 ат күшінен асатын қозғалтқыштарда, әдетте, білік жерге тұйықтау құрылғысы орнатылған қозғалтқыштың қарама-қарсы жағында оқшауланған мойынтіректерді орнату ұсынылады, білікке жерлендірудің қай стиліне қарамастан.

Айнымалы жылдамдықты жетекті орнатудың үш кеңесі

Айнымалы жылдамдықты қолданбаларда жалпы режимдегі кернеуді азайтуға тырысқанда техникалық қызмет көрсету инженері үшін үш ой:

1. Қозғалтқыштың (және қозғалтқыш жүйесінің) жерге дұрыс қосылғанына көз жеткізіңіз.
2. Шу деңгейін, сондай-ақ кернеудің теңгерімсіздігін барынша азайтатын дұрыс тасымалдаушы жиілік балансын анықтаңыз.
3. Білікті жерге қосу құрылғысы қажет деп есептелсе, қолданба үшін ең жақсы жұмыс істейтінін таңдаңыз.

Мойынтірек тогы болған кезде, барлық өлшемдерге сәйкес келетін шешім жоқ.Тұтынушы мен қозғалтқыш пен жетек жеткізушісі үшін нақты қолданба үшін ең қолайлы шешімді анықтау үшін бірге жұмыс істеу өте маңызды.