Обхватът на приложение на електродвигателя

Сред различните видове електродвигатели най-широко използваният е асинхронният двигател с променлив ток (известен също като асинхронен двигател). Той е удобен за работа, надежден като производителност, рентабилен и структурно здрав, но има относително нисък фактор на мощността и трудно регулиране на скоростта. За приложения с мощност с висок-капацитет и ниска{4}}скорост обикновено се използват синхронни двигатели (вижте синхронен двигател). Синхронните двигатели не само могат да се похвалят с висок коефициент на мощност, но и поддържат скорост, независима от големината на товара, определена единствено от честотата на мрежата. Те работят с по-голяма стабилност. В сценарии, изискващи широко{8}}регулиране на скоростта, често се използват постояннотокови двигатели. Те обаче се отличават с комутатори, сложни структури, високи разходи и предизвикателства при поддръжката, което ги прави неподходящи за тежки условия. От 70-те години на миналия век напредъкът в силовата електроника усъвършенства технологията за регулиране на скоростта на AC мотора, намалявайки разходите за оборудване и позволявайки широкото му приемане. Номиналната мощност на мотора се отнася до максималната механична мощност, която той може да поддържа при определени цикли на работа (непрекъснато, кратко-време или периодична работа с прекъсвания) без прегряване, а работните параметри трябва да се придържат към спецификациите на табелката. По време на работа е от съществено значение характеристиките на натоварване да съответстват на производителността на двигателя, за да се предотврати изтичане или блокиране. Електрическите двигатели обхващат широк диапазон на мощност от миливати до мегавати. Работата и управлението им са изключително удобни, включващи възможности за-самопускане, ускорение, спиране, обръщане и задържане. Обикновено изходната мощност на двигателя варира в зависимост от скоростта на въртене по време на регулиране на скоростта.

Високо{0}}ефективните двигатели могат да заменят двигателите от серия JO2 с асинхронни асинхронни двигатели от серия Y, без да бъдат значително ограничени от типовете двигатели. Следователно, всички приложения, включващи AC асинхронни двигатели, могат да бъдат заменени с двигатели от серия Y. Пазарният потенциал на двигателите от серията Yx е ограничен от техния капацитет. По принцип променливотоковите асинхронни двигатели под 90kW могат да бъдат заменени с високо-ефективни двигатели от серия Yx. Инсталираният капацитет на AC асинхронни двигатели под 90 kW представлява приблизително 30% от общия капацитет на AC асинхронни двигатели.

През последното десетилетие китайското правителство се ангажира да насърчава технологията за регулиране на скоростта на двигателя, която е възприета в различна степен в различни индустрии. Според извадкови проучвания, проведени от сектори като петрол, енергия, строителни материали, стомана, цветни метали, въглища, химикали, производство на хартия и текстил, петролната промишленост, строителните материали и химическата промишленост са постигнали относително по-добри приложения на регулиране на скоростта на двигателя. Сред 400 милиона kW натоварвания на двигателя, приблизително 50% изпитват колебания на натоварването, като 30% от тези колебания могат да бъдат адресирани чрез регулиране на скоростта на двигателя. Следователно, като се има предвид само пазарният капацитет, има потенциален пазар за около 60 милиона kW двигатели с регулиране на скоростта-. Общият инсталиран капацитет на различни двигатели в Китай е надхвърлил 400 милиона kW, като асинхронните двигатели представляват около 90%, малките и средни-двигатели съставляват приблизително 80%, а двигателите, задвижващи вентилатори, помпи, компресори и подобни машини с обща мощност около 130 милиона kW. Малките и средни-мотори сега обхващат над 152 серии, 842 вида и повече от 4000 спецификации. През последните години съответните отдели, като машинната индустрия, енергично популяризираха усилията за пестене на енергия от двигатели, като организираха изследователски институти и предприятия за проектиране и разработване на различни енергоспестяващи-мотори. Издадени са регулаторни мерки за постепенно премахване на 63 модела двигатели с висока-консумация на-енергия и насърчаване на 24 модела-спестяващи енергия двигатели, като се постигат определени резултати. Тези енергоспестяващи-продукти се разделят основно на две категории: едната е двигатели с висока-ефективност, предназначени да подобрят ефективността на двигателя, а другата е двигатели с-регулиране на скоростта.

Безчетковият DC двигател се състои от корпус на двигателя и задвижващ блок, което го прави типичен електромеханичен интегриран продукт. Статорните намотки на двигателя са предимно свързани в три-фазна симетрична звездообразна конфигурация, която е много подобна на тази на три-фазен асинхронен двигател. Роторът на двигателя е оборудван с постоянно намагнетизирани магнити. За да се открие полярността на ротора на двигателя, вътре в двигателя е монтиран датчик за положение. Задвижващият блок е съставен от силови електронни устройства и интегрални схеми, наред с други, и неговите функции включват: получаване на сигнали за стартиране, спиране и спиране от двигателя за управление на работата му; приемане на сигнали от сензор за положение и сигнали напред/назад за регулиране на превключването на захранващите тръби в инверторния мост, като по този начин генерира непрекъснат въртящ момент; получаване на команда за скорост и сигнали за обратна връзка за управление и регулиране на скоростта на въртене; и осигуряване на функции за защита и показване, между другото.

Тъй като безчетковите постояннотокови двигатели работят в само-контролиран режим, те не изискват допълнителни стартови намотки на ротора като синхронните двигатели при регулиране на скоростта с променлива честота, нито изпитват трептения или стъпкови стъпки по време на промени в натоварването. За безчеткови постояннотокови двигатели със среден и малък{2}}капацитет постоянните магнити обикновено се правят от високо-магнитни-енергийни редкоземни-неодимови желязо-борни (Nd-Fe-B) материали. В резултат на това редкоземните безчеткови двигатели с постоянен магнит са с един размер по-малки от три{10}}фазните асинхронни двигатели със същия капацитет. През последните три десетилетия изследванията върху регулирането на скоростта с променлива честота за асинхронни двигатели основно се фокусираха върху намирането на начини за контролиране на техния въртящ момент. Безчетковите постояннотокови двигатели с постоянен магнит от редкоземни-несъмнено ще демонстрират предимства при регулиране на скоростта поради техния широк диапазон на скоростта, компактен размер, висока ефективност и минимална грешка в скоростта в стационарно-състояние. Безчетковите постояннотокови двигатели, наследяващи характеристиките на четковите постояннотокови двигатели, като същевременно функционират като устройства за преобразуване на честота, са известни също като честотни преобразуватели на постоянен ток, като международно признатият термин е BLDC. По отношение на оперативна ефективност, въртящ момент при ниска-скорост и точност на скоростта, безчетковите постояннотокови двигатели превъзхождат всеки честотен преобразувател с технология за управление, което ги прави достойни за вниманието на индустрията. Продуктът вече е произведен с капацитет над 55kW и може да бъде проектиран до 400kW, отговаряйки на индустриалните нужди за енергоспестяване и високо-производителни задвижващи решения.