Opseg primjene elektromotora

Među raznim vrstama elektromotora, najviše se koristi AC asinhroni motor (također poznat kao indukcioni motor). Pogodan je za rad, pouzdan u performansama, isplativ-i strukturno robustan, ali ima relativno nizak faktor snage i teško reguliranje brzine. Za aplikacije velikog{3}}kapaciteta, niske{4}}brzine snage, obično se koriste sinhroni motori (vidi sinhroni motor). Sinhroni motori ne samo da se mogu pohvaliti visokim faktorom snage, već i održavaju brzinu neovisnu o veličini opterećenja, koja je određena isključivo frekvencijom mreže. Rade sa većom stabilnošću. U scenarijima koji zahtijevaju -kontrolu brzine u širokom opsegu, DC motori se često koriste. Međutim, oni imaju komutatore, složene strukture, visoke troškove i izazove održavanja, što ih čini neprikladnim za oštra okruženja. Od 1970-ih, napredak u energetskoj elektronici je sazreo tehnologiju regulacije brzine motora naizmenične struje, smanjujući troškove opreme i omogućavajući njeno široko usvajanje. Nazivna snaga motora se odnosi na maksimalnu mehaničku snagu koju može izdržati pod određenim radnim ciklusima (kontinuirani, kratkotrajni-ili periodični rad s prekidima) bez pregrijavanja, a radni parametri moraju biti u skladu sa specifikacijama na pločici s podacima. Za vrijeme rada, bitno je uskladiti karakteristike opterećenja s performansama motora kako bi se spriječilo bježanje ili zastoj. Električni motori se protežu u širokom rasponu snage, od milivata do megavata. Njihov rad i kontrola su veoma praktični, sa mogućnostima-samopokretanja, ubrzanja, kočenja, preokreta i zadržavanja. Tipično, izlazna snaga motora varira sa brzinom rotacije tokom regulacije brzine.

Visoko{0}}motori visoke efikasnosti mogu zamijeniti motore serije JO2 sa asinhronim motorima serije Y na izmjeničnu struju bez značajnih ograničenja tipovima motora. Stoga se sve aplikacije koje uključuju asinhrone motore na izmjeničnu struju mogu zamijeniti motorima serije Y. Tržišni potencijal motora serije Yx ograničen je njihovim kapacitetom. U principu, asinhroni motori na izmjeničnu struju ispod 90kW mogu se zamijeniti visokoefikasnim motorima serije Yx. Instalirani kapacitet asinhronih motora na izmjeničnu struju ispod 90 kW čini približno 30% ukupnog kapaciteta asinhronog motora na izmjeničnu struju.

Tokom protekle decenije, kineska vlada je bila posvećena promovisanju tehnologije regulacije brzine motora, koja je usvojena u različitom stepenu u različitim industrijama. Prema anketama uzoraka koje su proveli sektori kao što su nafta, energija, građevinski materijali, čelik, obojeni metali, ugalj, hemikalije, proizvodnja papira i tekstil, naftna, građevinski materijal i hemijska industrija postigle su relativno bolje primjene regulacije brzine motora. Od 400 miliona kW opterećenja motora, približno 50% doživljava fluktuacije opterećenja, a 30% ovih fluktuacija se može riješiti regulacijom brzine motora. Stoga, uzimajući u obzir samo kapacitet tržišta, postoji potencijalno tržište za oko 60 miliona kW motora sa regulacijom brzine{7}}. Ukupni instalirani kapacitet raznih motora u Kini premašio je 400 miliona kW, pri čemu asinhroni motori čine oko 90%, mali i srednji{11}}motori čine otprilike 80%, a motori koji pokreću ventilatore, pumpe, kompresore i slične mašine ukupno oko 130 miliona kW. Mali i srednji{15}motori sada obuhvataju preko 152 serije, 842 tipa i više od 4.000 specifikacija. Posljednjih godina, relevantni odjeli kao što je industrija mašina snažno su promovirali napore za očuvanje energije motora, organizirajući istraživačke institute i preduzeća da dizajniraju i razvijaju različite{21}}motore koji štede energiju. Regulatorne mjere su izdate za postepeno ukidanje 63-modela-motora koji troše energiju i promoviranje 24{27}}modela koji štede energiju, čime se postižu određeni rezultati. Ovi{29}}proizvodi za uštedu energije prvenstveno su podijeljeni u dvije kategorije: jedna su visokoefikasni-motori dizajnirani da poboljšaju efikasnost motora, a druga su{31}motori sa regulacijom brzine.

DC motor bez četkica sastoji se od tijela motora i pogonske jedinice, što ga čini tipičnim elektromehaničkim integriranim proizvodom. Namotaji statora motora su uglavnom povezani u trofaznu simetričnu zvijezdu konfiguraciju, koja je vrlo slična onoj kod trofaznog asinhronog motora. Rotor motora je opremljen trajno magnetiziranim magnetima. Za detekciju polariteta rotora motora, senzor položaja ugrađen je unutar motora. Pogonska jedinica se sastoji od energetskih elektronskih uređaja i integrisanih kola, između ostalog, a njegove funkcije uključuju: primanje signala za pokretanje, zaustavljanje i kočenje od motora radi kontrole njegovog rada; prihvatanje signala senzora položaja i signala naprijed/nazad za regulaciju prebacivanja strujnih cijevi u inverterskom mostu, čime se stvara kontinuirani obrtni moment; primanje komandi brzine i povratnih signala za kontrolu i podešavanje brzine rotacije; i pružanje funkcija zaštite i prikaza, između ostalog.

Budući da DC motori bez četkica rade u samokontroliranom načinu rada, ne zahtijevaju dodatne startne namote na rotoru kao sinhroni motori pod regulacijom brzine promjenjive frekvencije, niti doživljavaju oscilacije ili iskoračenja tokom promjena opterećenja. Za DC motore srednjeg i malog{2}}kapaciteta bez četkica, trajni magneti se obično prave od visoko-magnetnih-energija rijetkih-neodimijum gvožđa bora (Nd-Fe-B) materijala. Kao rezultat toga, rijetki{9}}motori bez četkica s permanentnim magnetom od rijetke zemlje su za jednu veličinu okvira manji od trofaznih{10}}faznih asinhronih motora istog kapaciteta. Tokom protekle tri decenije, istraživanja o regulaciji brzine promenljive frekvencije za asinhrone motore su se u suštini fokusirala na pronalaženje načina za kontrolu njihovog obrtnog momenta. DC motori sa stalnim magnetom rijetke zemlje-bez četkica će nesumnjivo pokazati prednosti u regulaciji brzine zbog svog širokog raspona brzine, kompaktne veličine, visoke efikasnosti i minimalne greške brzine{14}}u stacionarnom stanju. DC motori bez četkica, koji su naslijedili karakteristike brušenih DC motora, a istovremeno funkcionišu i kao uređaji za pretvaranje frekvencije, poznati su i kao pretvarači DC frekvencije, sa međunarodno priznatim terminom BLDC. U pogledu operativne efikasnosti, malog obrtnog momenta{17}}i tačnosti brzine, DC motori bez četkica nadmašuju bilo koji frekventni pretvarač sa tehnologijom upravljanja, što ih čini vrijednim pažnje industrije. Proizvod je već proizveden sa kapacitetom većim od 55kW i može biti dizajniran do 400kW, zadovoljavajući industrijske potrebe za uštedom energije i{21}}rješenjima visokih performansi.