1. Moteur à courant continu contre moteur à courant alternatif

Les différences entre le moteur à courant continu et le moteur à courant alternatif

(1) Différentes méthodes d’alimentation :

Moteur à courant continu : utilisez le courant continu comme alimentation ;

Moteur à courant alternatif : utilise le courant alternatif comme alimentation.

(2) La structure est différente :

Le principe du moteur à courant continu est relativement simple, mais la structure est complexe et difficile à entretenir. Le principe du moteur à courant alternatif est compliqué mais la structure est relativement simple et il est plus facile à entretenir que le moteur à courant continu.

(3) Le prix est différent :

Le moteur à courant continu avec la même puissance est plus élevé que le moteur à courant alternatif, y compris le dispositif de contrôle de vitesse pour contrôler la vitesse, et le prix du dispositif de contrôle de vitesse à courant continu est supérieur à celui du dispositif de contrôle de vitesse à courant alternatif. Bien entendu, la structure et la maintenance sont également très différentes.

(4) Les performances sont différentes :

Étant donné que la vitesse du moteur à courant continu est stable et que le contrôle de la vitesse est précis, ce qui ne peut pas être réalisé par le moteur à courant alternatif, le moteur à courant continu doit être utilisé à la place du moteur à courant alternatif sous les exigences strictes de vitesse. La régulation de la vitesse des moteurs à courant alternatif est relativement compliquée, mais elle est largement utilisée car les usines chimiques utilisent le courant alternatif.

2. Moteur synchrone VS moteur asynchrone

Synchrone et asynchrone indique si la vitesse du rotor et la vitesse du champ magnétique tournant du stator sont synchrones (identiques) ou asynchrones (décalage), de sorte que seul le courant alternatif peut générer un champ magnétique tournant, et seuls les moteurs à courant alternatif ont le concept de synchrone et asynchrone.

1. Le principe du moteur synchrone

s'appuie sur « le champ magnétique suit toujours la direction la plus courte du circuit magnétique » pour réaliser la correspondance biunivoque entre les pôles magnétiques du rotor et les pôles du champ magnétique rotatif du stator, et la vitesse du pôle magnétique du rotor est la même que celle du vitesse du champ magnétique tournant.

Caractéristiques : Que le moteur synchrone soit utilisé comme moteur ou générateur, sa vitesse et sa fréquence alternative seront strictement inchangées. Les moteurs synchrones ont une vitesse constante et ne sont pas affectés par les changements de charge.

2. Le principe du moteur asynchrone

le mouvement est réalisé par induction, le stator fait tourner le champ magnétique pour couper la cage d'écureuil afin que la cage d'écureuil génère un courant induit, et le courant induit est forcé pour faire tourner le rotor. Il doit y avoir une différence de vitesse entre la vitesse du rotor et la vitesse du champ magnétique tournant du stator pour former un champ magnétique coupant la cage d'écureuil et générant un courant induit.

3. La différence spécifique entre les moteurs synchrones et asynchrones :

(1) Les moteurs synchrones peuvent générer de la puissance réactive et l’absorber ; les moteurs asynchrones ne peuvent absorber que de la puissance réactive.
(2) La vitesse du moteur synchrone est synchronisée avec l'alimentation électrique à fréquence secteur 50 Hz, c'est-à-dire un moteur à 2 pôles 3000 4 tr/min, un moteur à 1500 pôles 6 1000 tr/min, un moteur à 2880 pôles 2 1440 tr/min, etc. le moteur asynchrone est légèrement en retard, soit 4 tr/min pour 960 pôles, 6 tr/min pour XNUMX pôles, XNUMX tr/min pour XNUMX pôles, etc.
(3) Le courant du moteur synchrone est en avance sur la tension en phase, c'est-à-dire que le moteur synchrone est une charge capacitive. Les moteurs synchrones peuvent être utilisés pour améliorer le facteur de puissance du système d'alimentation électrique.

4. Moteur asynchrone triphasé (cage d'écureuil)

(1) Structure :

Rotor : cage d'écureuil
Stator : 3 enroulements

(2) Principe :

Le moteur asynchrone triphasé (moteur asynchrone triphasé) est une sorte de moteur à induction, qui est connecté au courant alternatif triphasé de 380 V (différence de phase de 120 degrés) en même temps pour former un champ magnétique rotatif et la cage d'écureuil. génère un courant induit, puis se déplace. Le mouvement est réalisé par induction, le stator fait tourner le champ magnétique pour couper la cage d'écureuil afin que la cage d'écureuil génère un courant induit, et le courant induit est forcé pour faire tourner le rotor. Il doit y avoir une différence de vitesse entre la vitesse du rotor et la vitesse du champ magnétique tournant du stator pour former un champ magnétique coupant la cage d'écureuil et générant un courant induit.

(3) commencer :

Démarrage étoile-triangle, démarrage abaisseur.

(4) Commutation :

Échangez le câblage de deux connecteurs quelconques dans les trois phases du stator.

(5) Régulation de vitesse :

La régulation de la vitesse est difficile.

(6) Caractéristiques:

Étant donné que le champ magnétique tournant du rotor et du stator du moteur asynchrone triphasé tourne dans le même sens et à des vitesses différentes, il y a un glissement, c'est pourquoi on l'appelle moteur asynchrone triphasé. La vitesse du rotor du moteur asynchrone triphasé est inférieure à celle du champ magnétique tournant. Le mouvement relatif entre l'enroulement du rotor et le champ magnétique génère une force et un courant électromoteurs et interagit avec le champ magnétique pour générer un couple électromagnétique afin de réaliser une conversion d'énergie.

Par rapport aux moteurs asynchrones monophasés, les moteurs asynchrones triphasés ont de meilleures performances de fonctionnement et peuvent économiser divers matériaux. Selon différentes structures de rotor, les moteurs asynchrones triphasés peuvent être divisés en type à cage et en type enroulé. Le moteur asynchrone avec rotor à cage présente une structure simple, un fonctionnement fiable, un poids léger et un prix bas, et a été largement utilisé. Son principal inconvénient est qu’il est difficile de régler la vitesse.

3. Moteur ordinaire VS moteur à fréquence variable

1. La différence entre les moteurs à fréquence ordinaire et variable

Tout d’abord, les moteurs ordinaires ne peuvent pas être utilisés comme moteurs à fréquence variable. Les moteurs ordinaires sont conçus selon une fréquence constante et une tension constante, et il est impossible de répondre pleinement aux exigences de régulation de la vitesse du convertisseur de fréquence, ils ne peuvent donc pas être utilisés comme moteurs à fréquence variable.
(1) L'influence du variateur de fréquence sur le moteur réside principalement dans l'efficacité et l'augmentation de la température du moteur. Le convertisseur de fréquence peut générer différents niveaux de tension et de courant harmoniques pendant le fonctionnement, de sorte que le moteur fonctionne sous une tension et un courant non sinusoïdaux et que les harmoniques supérieures à l'intérieur entraînent une perte de cuivre du stator, une perte de cuivre du rotor, une perte de fer et une perte supplémentaire. augmenter. Le plus notable est la perte de cuivre du rotor. Ces pertes entraîneront une génération de chaleur supplémentaire par le moteur, une réduction de son efficacité et une réduction de la puissance de sortie. L'échauffement des moteurs ordinaires augmente généralement de 10 à 20 %.
(2) La force d'isolation du moteur. La fréquence porteuse du convertisseur de fréquence varie de plusieurs milliers à plus de dix kilohertz, ce qui fait que l'enroulement du stator du moteur supporte un taux d'augmentation de tension élevé, ce qui équivaut à appliquer une tension d'impulsion raide au moteur et à effectuer l'inter-tour. l'isolation du moteur résiste à un test relativement sérieux.
(3) Bruit et vibrations électromagnétiques harmoniques. Lorsqu'un moteur ordinaire est alimenté par un convertisseur de fréquence, les vibrations et le bruit provoqués par des facteurs électromagnétiques, mécaniques, de ventilation et autres deviendront plus compliqués. Les harmoniques contenues dans l'alimentation à fréquence variable et les harmoniques spatiales inhérentes à la partie électromagnétique du moteur interfèrent les unes avec les autres pour former diverses forces d'excitation électromagnétique, augmentant ainsi le bruit. En raison de la large plage de fréquences de fonctionnement du moteur et de la large plage de vitesses de rotation, il est difficile pour la fréquence des diverses ondes de force électromagnétiques d'éviter la fréquence de vibration naturelle de chaque partie structurelle du moteur.
(4) Problème de refroidissement à basse vitesse. Lorsque la fréquence de l'alimentation est faible, la perte causée par les harmoniques de rang élevé dans l'alimentation est importante ; Deuxièmement, lorsque la vitesse du moteur variable diminue, le volume d'air de refroidissement diminue proportionnellement au cube de la vitesse, ce qui entraîne que la chaleur du moteur ne peut pas être dissipée et que l'augmentation de la température augmente fortement, ce qui rend difficile l'obtention d'un couple de sortie constant. .

2. Comment distinguer les moteurs ordinaires des moteurs à fréquence variable ?

(1) Exigences de niveau d’isolation plus élevées

Généralement, le niveau d'isolation du moteur de conversion de fréquence est de niveau F ou supérieur, et l'isolation de la terre et la résistance d'isolation des spires sont renforcées, en particulier la capacité de l'isolation à résister à la tension d'impact doit être prise en compte.

(2) Les exigences en matière de vibrations et de bruit des moteurs à fréquence variable sont plus élevées

Le moteur à fréquence variable doit pleinement tenir compte de la rigidité des composants du moteur et de l'ensemble, et essayer d'augmenter sa fréquence naturelle pour éviter la résonance avec chaque onde de force.

(3) La méthode de refroidissement du moteur de conversion de fréquence est différente

Le moteur de conversion de fréquence est généralement refroidi par ventilation forcée, c'est-à-dire que le ventilateur de refroidissement du moteur principal est entraîné par un moteur indépendant.

(4) Différentes exigences pour les mesures de protection

Des mesures d'isolation des roulements doivent être adoptées pour les moteurs à fréquence variable d'une capacité supérieure à 160 kW. La raison principale est qu'il est facile de produire une asymétrie du circuit magnétique et un courant axial. Lorsque les courants générés par d'autres composants haute fréquence fonctionnent ensemble, le courant axial augmente considérablement, entraînant des dommages aux roulements, c'est pourquoi des mesures d'isolation sont généralement prises. Pour les moteurs à fréquence variable à puissance constante, lorsque la vitesse dépasse 3000 XNUMX/min, une graisse spéciale résistante aux hautes températures doit être utilisée pour compenser l'augmentation de température du roulement.

(5) Le système de refroidissement est différent

Le ventilateur de refroidissement du moteur à conversion de fréquence est alimenté par une alimentation indépendante pour garantir une capacité de refroidissement continue.

4. Procédure de sélection du moteur

Les éléments de base requis pour la sélection du moteur incluent le type de charge entraînée, la puissance nominale, la tension nominale, la vitesse nominale et d'autres conditions.

Pour les machines de production à charge stable et sans exigences particulières pour le démarrage et le freinage, les moteurs asynchrones ordinaires à cage d'écureuil devraient être préférés, qui sont largement utilisés dans les machines, les pompes à eau, les ventilateurs, etc.

Pour les machines de production qui démarrent et freinent fréquemment et nécessitent un couple de démarrage et de freinage important, telles que les ponts roulants, les treuils de mine, les compresseurs d'air, les laminoirs irréversibles, etc., un moteur asynchrone bobiné doit être utilisé. Lorsqu'il n'y a aucune exigence de régulation de vitesse, lorsqu'une vitesse constante est requise ou qu'une amélioration du facteur de puissance est requise, des moteurs synchrones doivent être utilisés, tels que des pompes à eau de moyenne et grande capacité, des compresseurs d'air, des ascenseurs, des moulins, etc.

Pour les machines de production qui nécessitent une plage de vitesse supérieure à 1:3 et nécessitent une régulation de vitesse continue, stable et douce, des moteurs à courant continu à excitation séparée ou des moteurs asynchrones à cage d'écureuil ou des moteurs synchrones avec régulation de vitesse par conversion de fréquence doivent être utilisés, comme les grands machines-outils de précision et raboteuses à portique. , laminoir, ascenseur, etc.

Pour les machines de production qui nécessitent un couple de démarrage important et des caractéristiques mécaniques douces, des moteurs à courant continu à excitation série ou composée sont utilisés, tels que les tramways, les locomotives électriques, les grues lourdes, etc.
D'une manière générale, le moteur peut être déterminé grossièrement en fournissant le type de charge entraînée, la puissance nominale, la tension nominale et la vitesse nominale du moteur. Mais ces paramètres de base ne suffisent pas pour répondre de manière optimale aux exigences de charge. Les paramètres à fournir comprennent la fréquence, le système de fonctionnement, les exigences de surcharge, le niveau d'isolation, le niveau de protection, le moment d'inertie, la courbe de moment de résistance de charge, la méthode d'installation, la température ambiante, l'altitude, les exigences extérieures, etc., en fonction des conditions spécifiques. .

5. Résumé de l'expérience en matière de gestion des défauts de moteur

Lorsque le moteur fonctionne ou fonctionne mal, les quatre méthodes de voir, d'écouter, de sentir et de toucher peuvent être utilisées pour prévenir et éliminer le défaut à temps afin de garantir le fonctionnement sûr du moteur.

1. Regardez

Observez s'il y a une anomalie pendant le fonctionnement du moteur, qui se manifeste principalement dans les situations suivantes.

1. Lorsque l'enroulement du stator est court-circuité, vous pouvez voir de la fumée s'échapper du moteur.

2. Lorsque le moteur est sérieusement surchargé ou fonctionne sans phase, la vitesse ralentira et il y aura un fort « bourdonnement ».

3. Le réseau de maintenance du moteur fonctionne normalement, mais lorsqu'il s'arrête brusquement, vous verrez des étincelles provenant du câblage desserré ; le fusible est grillé ou une pièce est coincée.

4. Si le moteur vibre violemment, il se peut que le dispositif de transmission soit bloqué, que le moteur ne soit pas correctement fixé ou que les boulons d'ancrage soient desserrés.

5. S'il y a une décoloration, des marques de brûlure et des traces de fumée au niveau des points de contact et des connexions du moteur, cela peut indiquer une surchauffe locale, un mauvais contact au niveau des connexions des conducteurs ou des enroulements brûlés.

2. Écoute

Lorsque le moteur fonctionne normalement, il doit émettre un « bourdonnement » uniforme et léger, sans bruit ni son particulier. S'il y a trop de bruit, notamment le bruit électromagnétique, le bruit des roulements, le bruit de la ventilation, le bruit de frottement mécanique, etc., cela peut être un précurseur ou un phénomène de défaillance.

1. En ce qui concerne le bruit électromagnétique, si le moteur émet un son aigu, faible ou lourd, il peut y avoir les raisons suivantes :

(1) L'entrefer entre le stator et le rotor est inégal. À ce moment-là, le son fluctue et l’intervalle entre les sons aigus et graves reste inchangé. Ceci est dû à l'usure des roulements et à la non concentricité du stator et du rotor.

(2) Le courant triphasé est déséquilibré. Cela est dû à une mauvaise mise à la terre, à des courts-circuits ou à un mauvais contact avec les enroulements triphasés. Si le son est sourd, cela signifie que le moteur est sérieusement surchargé ou fonctionne avec un manque de phase.

(3) Le noyau de fer est lâche. Pendant le fonctionnement du moteur, les boulons de fixation du noyau de fer sont desserrés en raison des vibrations, ce qui entraîne le desserrage de la tôle d'acier au silicium du noyau de fer et fait du bruit.

2. Le bruit des roulements doit être surveillé fréquemment pendant le fonctionnement du moteur. La méthode de surveillance est la suivante : placer une extrémité du tournevis contre la pièce d'installation du roulement et l'autre extrémité près de l'oreille, et vous pouvez entendre le bruit du fonctionnement du roulement. Si le roulement fonctionne normalement, le son sera un petit « bruissement » continu, sans hauts et bas fluctuants ni bruits de friction métallique.

3. Odeur

Les défauts peuvent également être jugés et évités en sentant l'odeur du moteur. Ouvrez la boîte de jonction et reniflez. Vérifiez s'il y a une odeur de brûlé. Si vous détectez une odeur particulière de peinture, cela signifie que la température interne du moteur est trop élevée ; si vous détectez une forte odeur de brûlé ou une odeur de brûlé, il se peut que la couche isolante ait été brisée ou que le bobinage ait été brûlé. S'il n'y a pas d'odeur, il est nécessaire d'utiliser un mégohmmètre pour mesurer que la résistance d'isolement entre le bobinage et le boîtier est inférieure à 0.5 mégaoctet, et il doit être séché. Si la résistance est nulle, cela signifie qu’elle est endommagée.

4. Toucher

La cause du défaut peut également être jugée en touchant la température de certaines parties du moteur. Afin de garantir la sécurité, il convient d'utiliser le dos de la main pour toucher le carter du moteur et les pièces autour du roulement. Si la température s'avère anormale, les raisons peuvent être les suivantes.

1. Mauvaise ventilation. Par exemple, le ventilateur tombe, le canal de ventilation est obstrué, etc.

2. Surcharge. En conséquence, le courant est trop important et les enroulements du stator surchauffent.

3. Court-circuit tour à tour de l'enroulement du stator ou courant triphasé déséquilibré.

4. Démarrages ou arrêts fréquents.

5. Si la température autour du roulement est trop élevée, cela peut être dû à un endommagement du roulement ou à un manque d'huile.