Elektromotor je elektrický stroj, který přeměňuje elektrickou energii na energii otáčení hřídele s nevýznamnými tepelnými ztrátami. Základním principem činnosti každého elektromotoru je použití elektromagnetické indukce jako hlavní hnací síly. Proto je elektromotor navržen takto:
- Pevná část (stator nebo induktor).
- Pohyblivá část (rotor nebo kotva).
V závislosti na aplikaci, typu použitého proudu a konstrukčních prvcích se elektromotory dodávají v různých typech.
Obsah
- DC motory
- AC motory
- Kategorie umístění a klimatická verze
- Stupeň ochrany bydlení
- Všeobecné bezpečnostní požadavky na instalaci a provoz
- Jeřábové motory
- Obecné průmyslové elektromotory
- Elektromotory s elektromagnetickou brzdou
DC motory
Stejnosměrné motory kombinují širokou škálu zařízení, která poskytují vysoký stupeň účinnosti při přeměně elektrické energie na mechanickou energii. Kartáčový komutátor slouží ke spolehlivému propojení pohyblivých a stacionárních obvodů u stejnosměrného motorového pohonu. V závislosti na konstrukčních vlastnostech jednotky sběrače kartáčů jsou všechny elektrické stroje na stejnosměrný proud rozděleny do následujících skupin:
- Kolektor.
- Bez sběrače.
Na druhé straně jsou komutátorové motory konvenčně rozděleny do následujících typů:
- Sebebuzení.
- Buzení stejnosměrnými elektromagnety.
Samobuzené stroje se vyznačují nízkým výkonem, proto se takové pohony používají pro nekritickou práci při nízkém zatížení. Samobudící stroje se dělí na:
- Sériově vinuté stroje, u kterých je kotva zapojena do série s budicím vinutím.
- Stroje s paralelním buzením, u kterých je kotva připojena paralelně k budícímu vinutí.
- Motory se smíšeným buzením, u kterých je kotva zapojena paralelně a sériově.
AC motory
Třífázové motory nabízejí širokou škálu produktů, které lze odlišit na základě četných konstrukčních a výkonnostních charakteristik. Podle rychlosti otáčení rotoru se elektrické stroje dělí na synchronní nebo asynchronní.
Synchronní motory se vyznačují rovnoměrnými otáčkami rotoru a magnetickým polem napájecího napětí. Tento typ elektromotoru se používá k vytvoření výkonného zařízení. Kromě toho existuje další typ synchronního pohonu – krokové motory. Mají přesně definovanou polohu rotoru v prostoru, která je fixována přivedením energie na vinutí statoru. Přechod z jedné polohy do druhé se provádí přivedením napětí na požadované vinutí.
Asynchronní elektromotor má otáčky rotoru, které se liší od rychlosti otáčení magnetického pole napájecího napětí. Tento typ elektromotoru se dnes nejčastěji používá jak v průmyslu, tak v běžném životě.
V závislosti na počtu fází napájecího napětí patří pohon do jedné ze skupin:
- 1-fázový;
- 2-fázový;
- 3-fázový;
- vícefázový.
Kategorie umístění a klimatická verze
Všechny elektromotory jsou vyráběny s ohledem na určité faktory prostředí během provozu. Z tohoto důvodu jsou všechny elektrické stroje rozděleny do následujících kategorií:
- Pro prostředí s vysokou vlhkostí.
- Pro vnitřní prostory s přirozeným větráním bez umělé regulace klimatu. Vystavení prachu, vlhkosti a ultrafialovému záření je omezené.
- Na otevřených prostranstvích.
- Pro vnitřní prostory s uměle řízeným klimatem. S omezeným vystavením prachu, vlhkosti a UV záření.
- Pro vnitřní prostory s kolísáním vlhkosti a teplot, které se neliší od venkovních.
V závislosti na klimatické verzi podle GOST 15150 – 69 jsou všechny elektromotory rozděleny do následujících verzí:
- Všechny možné makroklimatické oblasti (B).
- Studená (CL).
- Všechny mořské oblasti (OM).
- Tropické suché (TS).
- Generál (O).
- Střední (U).
- Námořní střední (M).
- Tropické mokré (TW).
Kategorie umístění a klimatická úprava jsou uvedeny na typovém štítku motoru a v pasu motoru.
Stupeň ochrany bydlení
Zkratka IP označuje stupeň ochrany skříně motoru před škodlivými vlivy prostředí. Následující informace jsou umístěny na krytu měniče:
- Vysoký stupeň ochrany proti prachu – IP65, IP66.
- Krytí – ne nižší než IP21, IP22.
- Odolnost proti vlhkosti – IP55, IP5.
- Odolnost proti postříkání a pádům – IP23, IP24.
- Zařízení v krytu IP44 – IP54.
- Těsnost – IP67, IP68.
Při výběru elektromotoru pro provoz v určitých nebezpečných prostředích je třeba pečlivě zvážit stupeň ochrany krytu.
Všeobecné bezpečnostní požadavky na instalaci a provoz
Při instalaci motoru je třeba dodržovat následující opatření:
- Před připojením se ujistěte, že frekvence a napětí zdroje odpovídá údajům uvedeným v technickém listu elektromotoru.
- Před instalací elektromotoru je nutné změřit elektrický izolační odpor vinutí statoru vzhledem ke skříni. Pokud jsou hodnoty nevyhovující, vysušte izolaci, dokud nedosáhnete požadované hodnoty.
- Při spojování hřídelí dodržujte striktní soustřednost s maximální tolerancí 0,2 mm.
- K uzemnění krytu motoru používejte pouze speciální zemnící vodiče uvedené v pokynech výrobce.
- Instalace živého disku je přísně zakázána.
Při obsluze elektrických strojů je třeba dodržovat následující základní pravidla:
- Pravidelné sledování stavu elektromotoru je předpokladem pro včasné odhalení závad.
- Po celou dobu provozu jsou v pravidelných intervalech prováděny pravidelné kontroly proudové a tepelné ochrany, čištění a mazání, kontrola spojení kontaktů a uzemnění.
- Při nadměrném hluku nebo klepání se provádí vibrační diagnostika pro zjištění stavu ložisek a dalších rotujících částí.
- Nenechávejte běžet jednofázový elektromotor delší dobu na volnoběh, protože to negativně ovlivní životnost motoru.
- Nespouštějte motor, pokud je vadná ochrana proti přehřátí, přetížení nebo nadměrnému zemnímu odporu.
Jeřábové motory
Jeřábové motory jsou asynchronní střídavé nebo stejnosměrné motory s paralelním nebo sériovým buzením.
Na rozdíl od jiných kategorií elektromotorů mají elektromotory pro jeřáby následující vlastnosti:
- Většina jeřábových motorů má uzavřenou skříň.
- Moment setrvačnosti rotoru je co nejmenší, což zajišťuje minimální ztráty energie při přechodových procesech.
- Krátkodobý moment přetížení pro stejnosměrné zvedací motory je 2,0 – 5,0 a pro střídavé motory – 2,3 – 3,5.
- Izolační materiály musí mít teplotní třídu alespoň F.
- Střídavé motory pro pohony elektrických jeřábů musí mít střední dobu mezi poruchami nejméně 80 minut při jmenovitých provozních podmínkách.
- Pro dosažení vysoké přetížitelnosti točivého momentu je dosaženo vysokých hodnot magnetického toku.
- Poměr maximálních přípustných otáček k jmenovité hodnotě pro stejnosměrné motory je 3,5 – 4,9 a pro střídavé stroje – 2,5.
Provoz pohonu jeřábu je charakterizován následujícími provozními podmínkami:
- Časté startování, couvání a brzdění.
- Regulace rychlosti v širokém rozsahu hodnot.
- Zvýšené vibrace a otřesy.
- Přerušované pracovní cykly.
- Vystavení vysokým teplotám, plynu, prachu a páře.
- Silné přetížení během provozu.
Obecné průmyslové elektromotory
K pohonu mechanismů se používají obecné průmyslové elektromotory, na které se nevztahují zvláštní požadavky z hlediska účinnosti, energetické účinnosti, kluzných charakteristik nebo startovacích charakteristik. Vyznačují se přerušovaným chodem a tepelnou izolací třídy F. Nejoblíbenějšími elektromotory v této kategorii jsou indukční motory s kotvou nakrátko. Tento typ pohonu se pro své četné přednosti úspěšně používá ve všech výrobních závodech. Co jej odlišuje od ostatních značek, je následující:
- Jednoduchý design bez pohyblivých kontaktů.
- Nízká cena ve srovnání s jinými typy elektrických strojů.
- Vysoká snadná údržba všech hlavních součástí a provozních součástí.
- Použití síťového napětí 380 V bez dalších regulátorů a filtrů.
- Motor je namontován na patkách nebo přírubách pro nejkratší dobu instalace.
Elektrické stroje obecného průmyslového designu se používají v případech, kdy není potřeba vysoký výkon: ventilační systémy, čerpací stanice, obráběcí stroje, kompresorové jednotky atd. Existují dva hlavní provozní režimy průmyslových elektromotorů: generátor a motor. V generátorovém režimu poskytují elektromotory zdroj elektřiny přeměnou mechanické energie rotačního pohybu hřídele. V motorovém režimu odebírá pohon pro všeobecné použití elektrickou energii a přeměňuje ji na mechanickou rotační energii hřídele.
Elektromotory s elektromagnetickou brzdou
Elektromotory s elektromagnetickými brzdami jsou určeny pro přerušovaný nebo krátkodobý provoz. Je speciálně navržen pro aplikace, které vyžadují nucené zastavení v určitý čas. Patří sem: elektrické výtahy, automatizované skladovací systémy, zpracovatelské stroje atd. Brzdový mechanismus je obvykle umístěn na opačné straně hřídele motoru. Zajišťuje rychlé zabrzdění elektrického pohonu v případě výpadku napájení a uvolní pohon při opětovném zapnutí napájení.
Elektrické stroje s vestavěnou elektromagnetickou brzdou fungují na následujícím principu:
- Cívka elektromagnetické brzdy je zapojena do série s jedním z fázových vinutí elektromotoru.
- Cívka je napájena stejnosměrným napětím přes usměrňovač v blízkosti svorkovnice nebo střídavým napětím přímo z vinutí motoru.
- Při nepřítomnosti fázového napětí je cívka bez napětí a kotva je pevně sevřena zajišťovacím mechanismem.
- Po obnovení napájení cívka stáhne kotvu a zajistí volný pohyb hřídele motoru.
Elektromotory s vestavěnou elektromagnetickou brzdou jsou k dispozici v následujících verzích v závislosti na způsobu instalace:
- S vodorovným hřídelem.
- S vertikální hřídelí.
Tento typ pohonu díky svým výhodám z hlediska doby zastavení hřídele motoru zajišťuje spolehlivý a bezpečný provoz zařízení s vysokými požadavky na polohování nebo nouzové zastavení.
