A diferença entre os vários tipos de motores

1. Diferenças entre motores CC e CA

Diagrama da estrutura do motor DC

Diagrama da estrutura do motor CA

Os motores CC usam corrente contínua como fonte de energia, enquanto os motores CA usam corrente alternada como fonte de energia.

Estruturalmente, o princípio dos motores CC é relativamente simples, mas a estrutura é complexa e de difícil manutenção. O princípio dos motores CA é complexo, mas a estrutura é relativamente simples e de fácil manutenção do que os motores CC.

Em termos de preço, motores CC com a mesma potência são mais caros que motores CA. Incluindo o dispositivo de controle de velocidade, o preço dos motores CC é mais alto que o dos CA. É claro que também existem grandes diferenças em estrutura e manutenção.
Em termos de desempenho, como a velocidade dos motores CC é estável e o controle de velocidade é preciso, o que não é possível com motores CA, os motores CC precisam ser usados ​​em vez de motores CA sob requisitos rigorosos de velocidade.
A regulação de velocidade de motores CA é relativamente complexa, mas é amplamente utilizada porque as plantas químicas usam energia CA.

2. Diferenças entre motores síncronos e assíncronos

Se o rotor gira na mesma velocidade que o estator, é chamado de motor síncrono. Se não forem iguais, é chamado de motor assíncrono.

3. A diferença entre motores de frequência comum e variável

Em primeiro lugar, motores comuns não podem ser usados ​​como motores de frequência variável. Motores comuns são projetados para frequência e tensão constantes, e é impossível se adaptar totalmente aos requisitos de regulação de velocidade do conversor de frequência, portanto, não podem ser usados ​​como motores de frequência variável.
O impacto dos conversores de frequência nos motores ocorre principalmente na eficiência e no aumento da temperatura dos motores.
O conversor de frequência pode gerar diferentes graus de tensão e corrente harmônica durante a operação, de modo que o motor opere sob tensão e corrente não senoidais. Os harmônicos de alta ordem presentes nele causarão o aumento das perdas de cobre no estator do motor, perdas de cobre no rotor, perdas de ferro e perdas adicionais.
A mais significativa delas é a perda de cobre no rotor. Essas perdas farão com que o motor gere calor adicional, reduzindo a eficiência e a potência de saída, e o aumento de temperatura de motores comuns geralmente aumenta em 10% a 20%.
A frequência portadora do conversor de frequência varia de vários quilohertz a mais de dez quilohertz, o que faz com que o enrolamento do estator do motor suporte uma taxa de aumento de tensão muito alta, o que é equivalente a aplicar uma tensão de impulso muito alta ao motor, fazendo com que o isolamento entre espiras do motor resista a um teste mais severo.
Quando motores comuns são alimentados por conversores de frequência, a vibração e o ruído causados ​​por fatores eletromagnéticos, mecânicos, de ventilação e outros se tornarão mais complicados.
Os harmônicos contidos na fonte de alimentação de frequência variável interferem nos harmônicos espaciais inerentes à parte eletromagnética do motor, formando várias forças de excitação eletromagnética, aumentando assim o ruído.
Devido à ampla faixa de frequência operacional do motor e à grande faixa de variação de velocidade, as frequências de várias ondas de força eletromagnética são difíceis de evitar as frequências de vibração inerentes das várias partes estruturais do motor.
Quando a frequência da fonte de alimentação é baixa, a perda causada pelos harmônicos de alta ordem na fonte de alimentação é grande; em segundo lugar, quando a velocidade do motor variável é reduzida, o volume de ar de resfriamento diminui em proporção direta ao cubo da velocidade, fazendo com que o calor do motor não seja dissipado, o aumento de temperatura aumenta acentuadamente e é difícil atingir uma saída de torque constante.

4. A diferença estrutural entre motores comuns e motores de frequência variável

01. Requisitos de nível de isolamento mais elevados
Geralmente, o nível de isolamento dos motores de frequência variável é F ou superior. O isolamento em relação ao solo e a resistência do isolamento das espiras dos fios devem ser reforçados, e a capacidade do isolamento de suportar a tensão de impulso deve ser considerada em particular.
02. Maiores requisitos de vibração e ruído para motores de frequência variável
Motores de frequência variável devem considerar totalmente a rigidez dos componentes do motor e do todo, e tentar aumentar sua frequência natural para evitar ressonância com cada onda de força.
03. Diferentes métodos de resfriamento para motores de frequência variável
Motores de frequência variável geralmente usam resfriamento por ventilação forçada, ou seja, o ventilador de resfriamento do motor principal é acionado por um motor independente.
04. São necessárias diferentes medidas de proteção
Medidas de isolamento do mancal devem ser adotadas para motores de frequência variável com potência superior a 160 kW. A assimetria do circuito magnético e a corrente do eixo são geralmente causadas por fatores como a facilidade de geração. Quando a corrente gerada por outros componentes de alta frequência é combinada, a corrente do eixo aumenta consideravelmente, resultando em danos ao mancal. Portanto, medidas de isolamento são geralmente tomadas. Para motores de frequência variável de potência constante, quando a velocidade excede 3000 rpm, deve-se utilizar graxa especial resistente a altas temperaturas para compensar o aumento de temperatura do mancal.
05. Sistema de refrigeração diferente
O ventilador de resfriamento do motor de frequência variável usa uma fonte de alimentação independente para garantir capacidade de resfriamento contínua.

2. Conhecimento básico de motores

Seleção de motores
Os conteúdos básicos necessários para a seleção do motor são:
O tipo de carga acionada, potência nominal, tensão nominal, velocidade nominal e outras condições.
Tipo de carga·Motor CC·Motor assíncrono·Motor síncrono
Para máquinas de produção contínua com carga estável e sem requisitos especiais de partida e frenagem, devem ser preferidos motores síncronos de ímã permanente ou motores assíncronos de gaiola de esquilo comuns, que são amplamente utilizados em máquinas, bombas de água, ventiladores, etc.
Para máquinas de produção com partidas e frenagens frequentes e que exigem grande torque de partida e frenagem, como pontes rolantes, elevadores de minas, compressores de ar, laminadores irreversíveis, etc., devem ser utilizados motores síncronos de ímã permanente ou motores assíncronos enrolados.
Para ocasiões sem requisitos de regulação de velocidade, onde é necessária velocidade constante ou o fator de potência precisa ser melhorado, motores síncronos de ímã permanente devem ser usados, como bombas de água de média e grande capacidade, compressores de ar, talhas, moinhos, etc.
Para máquinas de produção que exigem uma faixa de regulação de velocidade maior que 1:3 e exigem regulação de velocidade contínua, estável e suave, é aconselhável usar motores síncronos de ímã permanente ou motores CC excitados separadamente ou motores assíncronos de gaiola de esquilo com regulação de velocidade de frequência variável, como grandes máquinas-ferramentas de precisão, plainas de pórtico, laminadores, talhas, etc.
Em termos gerais, o motor pode ser determinado aproximadamente fornecendo o tipo de carga acionada, a potência nominal, a tensão nominal e a velocidade nominal do motor.
Entretanto, para que os requisitos de carga sejam atendidos de forma ideal, esses parâmetros básicos estão longe de ser suficientes.
Outros parâmetros que precisam ser fornecidos incluem: frequência, sistema de trabalho, requisitos de sobrecarga, nível de isolamento, nível de proteção, momento de inércia, curva de torque de resistência de carga, método de instalação, temperatura ambiente, altitude, requisitos externos, etc. (fornecidos de acordo com circunstâncias específicas)

3. Conhecimento básico de motores

Etapas para seleção do motor
Quando o motor está funcionando ou falha, os quatro métodos de olhar, ouvir, cheirar e tocar podem ser usados ​​para prevenir e eliminar a falha a tempo, garantindo a operação segura do motor.
1. Olhe
Observe se há alguma anormalidade durante o funcionamento do motor, que se manifesta principalmente nas seguintes situações.
1. Quando o enrolamento do estator está em curto-circuito, você pode ver fumaça saindo do motor.
2. Quando o motor estiver seriamente sobrecarregado ou funcionando com perda de fase, a velocidade diminuirá e haverá um zumbido mais forte.
3. Quando o motor está funcionando normalmente, mas para de repente, você verá faíscas saindo da conexão solta; o fusível está queimado ou alguma peça está presa.
4. Se o motor vibrar violentamente, pode ser que o dispositivo de transmissão esteja preso ou que o motor não esteja bem fixado, que os parafusos dos pés estejam soltos, etc.
5. Se houver descoloração, marcas de queimadura e marcas de fumaça nos pontos de contato e conexões dentro do motor, isso significa que pode haver superaquecimento local, mau contato na conexão do condutor ou enrolamento queimado, etc.
2. Ouça
Quando o motor estiver funcionando normalmente, ele deve emitir um som de “zumbido” uniforme e mais leve, sem ruídos e sons especiais.
Se o ruído for muito alto, incluindo ruído eletromagnético, ruído de rolamento, ruído de ventilação, ruído de atrito mecânico, etc., pode ser um fenômeno precursor ou de falha.
1. Para ruído eletromagnético, se o motor fizer um som alto, baixo e pesado, os motivos podem ser os seguintes:
(1) O entreferro entre o estator e o rotor é irregular. Nesse momento, o som é alto e baixo, e o intervalo entre os sons alto e baixo permanece inalterado. Isso é causado pelo desgaste do rolamento, que torna o estator e o rotor não concêntricos.
(2) A corrente trifásica está desbalanceada. Isso é causado por aterramento incorreto do enrolamento trifásico, curto-circuito ou mau contato. Se o som for muito baixo, significa que o motor está seriamente sobrecarregado ou funcionando com falta de fase.
(3) O núcleo de ferro está solto. Durante a operação do motor, a vibração faz com que os parafusos de fixação do núcleo de ferro se soltem, fazendo com que a chapa de aço silício do núcleo de ferro se solte e emita ruído.
2. Em relação ao ruído do rolamento, monitore-o frequentemente durante a operação do motor. O método de monitoramento é: coloque uma ponta da chave de fenda contra a parte de instalação do rolamento e a outra ponta perto do ouvido, e você poderá ouvir o som do rolamento funcionando. Se o rolamento estiver funcionando normalmente, o som será um "farfalhar" contínuo e fino, sem flutuações ou ruídos de atrito metálico.
Se os seguintes sons ocorrerem, é um fenômeno anormal:
(1) Há um ruído de "rangido" quando o rolamento está em funcionamento. Trata-se de um ruído de fricção metálica, geralmente causado pela falta de óleo no rolamento. O rolamento deve ser desmontado e deve-se adicionar uma quantidade adequada de graxa.
(2) Se ocorrer um som de "chilrear", este é o som produzido quando a esfera gira. Geralmente, é causado pelo ressecamento da graxa ou pela falta de óleo. Uma quantidade adequada de graxa pode ser adicionada.
(3) Se ocorrer um som de "clique" ou "rangido", trata-se do som produzido pelo movimento irregular da esfera no rolamento. Isso é causado por danos na esfera no rolamento ou pela não utilização prolongada do motor, resultando na secagem da graxa.
3. Se o mecanismo de transmissão e o mecanismo acionado produzirem um som contínuo em vez de um som flutuante, isso pode ser tratado de acordo com as seguintes situações.
(1) O som periódico de “estalo” é causado pela junta irregular da correia.
(2) O som periódico de “dong dong” é causado pela folga entre o acoplamento ou polia e o eixo, bem como pelo desgaste da chaveta ou da ranhura.
(3) O ruído de colisão irregular é causado pelas lâminas colidindo com a tampa do ventilador.

3. Cheiro
Falhas também podem ser avaliadas e prevenidas pelo cheiro do motor.
Abra a caixa de junção e cheire-a para verificar se há cheiro de queimado. Se houver cheiro de tinta especial, significa que a temperatura interna do motor está muito alta; se houver um cheiro forte de queimado ou queimado, pode ser que a rede de manutenção da camada de isolamento esteja rompida ou que o enrolamento tenha queimado.
Se não houver cheiro, é necessário usar um megôhmetro para medir a resistência de isolamento entre o enrolamento e o invólucro. Se for inferior a 0,5 megôhm, deve-se secar. Se a resistência for zero, significa que está danificado.
4. Toque
Tocar na temperatura de algumas partes do motor também pode determinar a causa da falha.
Para garantir a segurança, use as costas da mão para tocar a carcaça do motor e as partes ao redor do rolamento.
Se a temperatura estiver anormal, os motivos podem ser os seguintes:
1. Ventilação deficiente. Como queda do ventilador, bloqueio do duto de ventilação, etc.
2. Sobrecarga. A corrente está muito alta e o enrolamento do estator está superaquecido.
3. As espiras do enrolamento do estator estão em curto-circuito ou a corrente trifásica está desequilibrada.
4. Partidas ou frenagens frequentes.
5. Se a temperatura ao redor do rolamento estiver muito alta, isso pode ser causado por danos no rolamento ou falta de óleo.

Regulamentações de temperatura dos mancais do motor, causas e tratamento de anormalidades

Os regulamentos estipulam que a temperatura máxima dos rolamentos não deve exceder 95°C, e a temperatura máxima dos rolamentos deslizantes não deve exceder 80°C. E o aumento de temperatura não deve exceder 55°C (o aumento de temperatura é a temperatura do rolamento menos a temperatura ambiente durante o teste).

Causas e tratamentos para aumento excessivo da temperatura dos mancais:

(1) Causa: O eixo está torto e a linha central não é precisa. Tratamento: Encontre o centro novamente.
(2) Causa: Os parafusos da fundação estão frouxos. Tratamento: Aperte os parafusos da fundação.

(3) Causa: O lubrificante não está limpo. Tratamento: Substitua o lubrificante.

(4) Causa: O lubrificante foi usado por muito tempo e não foi substituído. Tratamento: Limpe os rolamentos e substitua o lubrificante.
(5) Causa: A esfera ou rolo do rolamento está danificado. Tratamento: Substitua o rolamento por um novo.

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