Низкая скорость двигателя: кролик или черепаха?

Низкая скорость двигателя: кролик или черепаха?

Иногда необходимо, чтобы двигатель работал на своих максимальных оборотах.

Типичный и наиболее эффективный режим работы большинства двигателей — это работа с максимальной скоростью вращения. Но иногда требуется, чтобы двигатель работал на меньших оборотах.

Низкая скорость двигателя накладывает определенные ограничения на защиту цепи питания двигателя, тип двигателя, тип устройства управления двигателя и т.п.

Для решения повседневных задач могут быть полезны как максимальные, так и пониженные обороты двигателя, и поэтому должна быть возможность в любой момент обеспечить оба этих режима. Выбор способа снижения скорости вращения будет зависеть от продолжительности работы на низких оборотах и от необходимой частоты вращения.

Потребность в регулировании скорости вращения двигателя нередко возникает прямо в процессе работы. Причиной тому может стать необходимость позиционирования, проверки или настройки оборудования, например, ленточнопильного станка, или просто снижения скорости вентилятора.

Существует несколько устройств, которые можно использовать для снижения скорости вращения, помимо традиционных редукторов – это преобразователи частоты и устройства плавного пуска.

При управлении с помощью преобразователя частоты для регулирования скорости используется частота подаваемого напряжения. Синхронная частота вращения двигателя зависит от частоты подаваемого напряжения и количества полюсов двигателя. Приведенная ниже формула поможет вам разобраться в том, что такое частотное регулирование:

N = 120F/P

N = обороты в минуту (об/мин)

F = частота подаваемого напряжения

P = количество полюсов двигателя

Больше информации можно найти в нашей брошюре «Slow Speed Applications using a Soft Starter».

Так как количество полюсов двигателя — это постоянная величина, изменение частоты приводит к изменению скорости вращения двигателя. Преобразователь частоты способен работать на низких оборотах и одновременно обеспечивать номинальный крутящий момент (в зависимости от способа регулирования). Он также способен работать на низких оборотах в течение неограниченного количества времени при правильном выборе изоляции и типа двигателя. И все это одновременно с возможностью точного позиционирования.

Устройство плавного пуска, такое, как SMCTM-50, не регулирует частоту для управления скоростью вращения двигателя. Большинство устройств плавного пуска понижают обороты методом пропуска периодов питающего напряжения. Такой способ регулирования не позволяет развивать номинальный крутящий момент. И хотя метод пропуска периодов позволяет двигателю вращаться с заданной постоянной низкой скоростью (в прямом и обратном направлении), SMC-50 все же работает по-другому.

SMC-50 обеспечивает полноценное регулирование низкой скорости вращения в диапазоне от нуля до 15% номинальной скорости при любом направлении вращения. То есть от 225 об/мин в прямом направлении до 225 об/мин в обратном направлении для двигателя с синхронной скоростью 1500 об/мин. Вместо пропуска периодов питающего напряжения SMC-50 понижает обороты за счет более частой коммутации силовых тиристоров.

Данный способ регулирования позволяет достигать более высокого крутящего момента по сравнению с методом пропуска периодов и одновременно обеспечивает лучшее управление при работе на низких оборотах. Этот способ позволяет поддерживать низкие обороты в течение нескольких минут, а не часов. Он идеально подходит для кратких периодов работы на низкой скорости вращения.

К традиционным способам изменения направления вращения (как на низких, так и на номинальных оборотах) относится переключение 2 фаз питания двигателя или применение реверсивного контактора. SMC-50 можно легко запрограммировать на вращение с низкой скоростью как в прямом направлении, так и в обратном, не используя при этом реверсивные контакторы и не переключая вручную провода.

Примеры использования режима низкой скорости вращения УПП SMC-50.

  • Смена направления вращения насоса: позволяет устранять засоры на входе насоса, не прибегая к услугам ремонтного персонала, что помогает экономить время и деньги.
  • Испытание под низким давлением: для проверки трубопроводов может быть достаточно включить насос на низких оборотах, чтобы снизить возможный ущерб, если неисправность проявится при максимальном напоре насоса.
  • Применение в лесотехнической отрасли: проверка и регулировка пил на низких оборотах.
  • Производство зерновых: на тот случай, если конечный пользователь захочет проверить качество зерна в одном ковше без остановки всего производственного процесса.
  • Базовые возможности позиционирования: дверца на опрокидывающем устройстве для добавления или извлечения продукта. На низких оборотах вы можете выбрать наилучшее положение для остановки механизма или замедлить вращение для выполнения операций без остановки.
  • Обслуживание оборудования: смазку редукторов и механических узлов можно выполнять на низких оборотах.
  • Используйте функцию Accu-StopTM, чтобы переключить двигатель с высоких оборотов на низкие, а затем выполнить торможение в нужном положении.

Таким образом, основной вопрос, связанный с работой на низкой скорости, — это длительность такого режима. Если низкая скорость вращения требуется в течение длительного промежутка времени, например, для вентилятора, то верным решением будет преобразователь частоты. Если же низкая скорость вращения требуется нерегулярно и на краткие промежутки времени (измеряемые минутами), то лучше всего использовать УПП SMC-50.

Не для всех применений требуется только максимальная скорость. Иногда достаточно и черепашьего темпа. А если оба этих режима будут доступны одновременно, задача наверняка будет выполнена на отлично!

Больше информации можно найти в нашей брошюре «Slow Speed Applications using a Soft Starter».

Bill Bernhardt
Опубликовано November 13, 2017 по Bill Bernhardt, Senior Commercial Engineer, Rockwell Automation
  • Контакт :

Blog

Блоги помогают нашим сотрудникам и приглашенным экспертам держать вас в курсе новостей в отрасли и позволяют узнать о последних технических новинках.