Хотите изменить скорость асинхронного двигателя? Существует множество решений.
2025-12-05
Регулирование скорости асинхронных двигателей, являющихся основным источником энергии в промышленном производстве, напрямую влияет на эффективность производства и адаптивность к условиям эксплуатации. В пожароопасных и взрывоопасных средах, таких как нефтехимическая и горнодобывающая промышленность, технология регулирования скорости взрывозащищенных двигателей должна обеспечивать баланс между безопасностью и производительностью. От простого регулирования скорости до высокоточного плавного регулирования скорости, метод изменения скорости асинхронного двигателя должен быть научно обоснован и выбран в зависимости от условий эксплуатации. Ниже приведены три основных пути внедрения:
I. Регулирование скорости с переключением полюсов: схема регулирования скорости с использованием редуктора для взрывозащищенных двигателей
Регулирование скорости с переключением полюсов — это классический метод переключения скорости путем изменения числа пар полюсов в обмотках статора. Он особенно подходит для случаев, когда высокая точность регулирования скорости не требуется и требуется только работа с фиксированным редуктором. В асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором изменение числа полюсов обмоток статора может быть достигнуто изменением способа подключения. В некоторых двигателях для преобразования используется один и тот же набор обмоток, в то время как в других – два набора обмоток для переключения. Как правило, можно получить 2-3 фиксированные скорости, при этом в промышленности наиболее широко используется конструкция с соотношением полюсов 2:1. В области взрывозащищенных двигателей многоскоростные взрывозащищенные двигатели с переменным числом полюсов широко используются в таком оборудовании, как вентиляторы, насосы и лифты, благодаря своим преимуществам, таким как нулевые потери на скольжение и высокий КПД. При преобразовании схемы подключения этих взрывозащищенных двигателей необходимо учитывать взрывозащищенную герметизацию, чтобы гарантировать сохранение защитных свойств взрывозащищенной оболочки при переключении числа полюсов. Стоит отметить, что многоскоростные взрывозащищенные двигатели с переменным числом полюсов должны проходить строгие испытания на повышение температуры и пусковые испытания на различных скоростях для обеспечения стабильной работы в пожароопасных и взрывоопасных средах. Например, в шахтном подъёмном оборудовании взрывозащищённые двигатели обеспечивают адаптацию к тяжёлым низкоскоростным и лёгким высокоскоростным режимам работы за счёт переключения числа пар полюсов, обеспечивая как эффективность производства, так и соответствие стандартам взрывозащиты. В машиностроении выбор взрывозащищённых двигателей с регулируемой частотой вращения должен основываться на требованиях к диапазону скоростей в реальных условиях эксплуатации, с проверкой совместимости магнитной цепи и надёжности изоляции при различном числе полюсов.
II. Частотно-регулируемое управление скоростью: основной метод плавного и точного регулирования скорости взрывозащищенных двигателей
Для высокоточных применений, требующих непрерывной и плавной регулировки скорости, частотно-регулируемое управление скоростью в настоящее время является наиболее распространенным решением. Его основной принцип заключается в регулировании синхронной скорости путем изменения частоты питания статора. Диапазон скоростей может быть гибко спроектирован в соответствии с условиями эксплуатации, а дополнительные потери в процессе регулирования скорости отсутствуют, что обеспечивает чрезвычайно высокий КПД. Во взрывозащищенных применениях частотно-регулируемые взрывозащищенные двигатели существенно отличаются по конструкции от обычных взрывозащищенных двигателей промышленной частоты. Для борьбы с высокочастотными гармониками и колебаниями напряжения, генерируемыми преобразователем частоты, в частотно-регулируемых взрывозащищенных двигателях должны использоваться специальные электромагнитные провода и изоляционные материалы класса F или выше. Одновременно с этим усиливаются меры защиты подшипниковой системы от тока на валу, чтобы исключить риск взрыва, вызванный электрическими искрами. Эти взрывозащищенные двигатели обычно оснащены независимыми охлаждающими вентиляторами для решения проблемы рассеивания тепла при работе на низкой скорости, гарантируя, что температура корпуса остается ниже точки воспламенения взрывоопасных газов при длительной работе с переменной частотой. В таких отраслях, как нефтехимия и фармацевтика, взрывозащищенные двигатели с регулируемой частотой, благодаря своим возможностям точного регулирования скорости, позволили оптимизировать параметры технологического процесса в таком оборудовании, как реакторы и перекачивающие насосы. При выборе двигателя необходимо учитывать его электромагнитную совместимость и степень взрывозащиты, чтобы гарантировать его адаптацию к сложным условиям работы с переменной частотой и соответствие международным стандартам взрывозащиты, таким как IECEx и ATEX. С точки зрения энергосбережения, взрывозащищенные двигатели с регулируемой частотой могут значительно снизить потребление энергии при работе с низкой нагрузкой, что делает их основным компонентом промышленных энергосберегающих модернизаций.
III. Вспомогательные методы регулирования скорости: различные пути оптимизации скорости для взрывозащищенных двигателей
Помимо регулирования скорости с помощью изменения полюсов и преобразования частоты, вспомогательные методы, такие как регулирование напряжения, регулирование сопротивления ротора и регулирование крутящего момента, могут удовлетворить требованиям к регулированию скорости взрывозащищенных двигателей в определенных условиях эксплуатации. Хотя эти методы имеют меньший диапазон регулирования скорости или меньшую точность, чем регулирование скорости с помощью преобразования частоты, они по-прежнему широко используются в установках малой и средней мощности благодаря своим преимуществам: простоте оборудования и низкой стоимости. Регулирование сопротивления ротора в основном подходит для взрывозащищенных двигателей с фазным ротором. Изменяя скорость скольжения путем последовательного включения регулируемого резистора в цепь ротора, можно добиться небольшого диапазона регулирования скорости. Этот метод удобен в управлении и требует небольших первоначальных инвестиций, но мощность скольжения теряется в виде тепла. Поэтому он больше подходит для кратковременной работы на низких скоростях, например, при пуске взрывозащищенных двигателей горнодобывающего оборудования с большой нагрузкой. Регулирование напряжения позволяет получать различные механические характеристики за счет изменения напряжения статора. Его необходимо использовать с взрывозащищенными двигателями с короткозамкнутым ротором и высоким сопротивлением ротора, чтобы избежать чрезмерного падения крутящего момента. В основном он используется в оборудовании с малой нагрузкой менее 100 кВт. Регулирование крутящего момента обеспечивает стабильность скорости за счет оптимизации согласования нагрузки, эффективно устраняя изменения скорости, вызванные колебаниями нагрузки в таком оборудовании, как конвейерные ленты и смесители, приводимые в действие взрывозащищенными двигателями. Важно отметить, что независимо от используемого метода вспомогательного регулирования скорости, безопасность взрывозащищенного двигателя всегда является основным фактором. Например, при регулировании напряжения необходимо убедиться, что система изоляции взрывозащищенного двигателя может выдерживать колебания напряжения, чтобы предотвратить пробой изоляции и несчастные случаи; при регулировке сопротивления ротора необходимо контролировать температуру нагрева резистора, чтобы не допустить нарушения температурных пределов взрывозащищенного корпуса. В практическом машиностроении эти вспомогательные методы часто комбинируются с регулированием скорости путем переключения полюсов и преобразования частоты, образуя комбинированную схему регулирования скорости, которая удовлетворяет требованиям по скорости и обеспечивает длительную надежную работу взрывозащищенного двигателя в пожароопасных и взрывоопасных средах.
-
-
WeChat
