О приводах с шаговыми электродвигателями

При выборе шагового электродвигателя надо знать момент на выходном валу редуктора или электродвигателя,значение шага,напряжение питания драйвера. Редуктор,поставленный на шаговый электродвигатель будет приводить к делению шага.Это деление прямо пропорционально передаточному числу редуктора. Для червячных мотор-редукторов так же надо учитывать люфт в редукторе.
Рассмотрим пример выбора передаточного значения.

Ох уж эти энкодеры

В данной заметке речь пойдёт об энкодерах. Энкодеры делятся на линейные  и обычные. Энкодеры делятся на инкрементальные и абсолютные. Энкодеры делятся на фотоэлектрические и магнитные.
На рынке предоставлены энкодеры следующих производителей: Delta Electronics,FOTEK,Autonics, Heidenhain,Sew-Eurodrive,Siemens, Omron,СКБ ИС(ЛИР),Авангард.Из этих производителей чисто российским является СКБ ИС и Авангард. Но авангард выпускает датчики для ВПК.
На что обратить внимание при выборе датчика?
1.На напряжение питания.
2. На разрешающую способность
3. На тип выходного сигнала.
Большинство изготовителей преобразователей частоты выпускают платы подключения энкодеров ,у которых питание 5 Вольт и форма входного сигнала прямоугольная.

Способы подключения электродвигателей

Способ подключения электродвигателя зависит от частоты питающей сети,номинальной частоты электродвигателя,типа электродвигателя. В настоящее время существует несколько способов подключения. Разберём каждый из них.

Выбор вентилятора и тепловентилятора

Для выбора вентилятора и тепловентилятора надо знать количество нагнетаемого/всасываемого воздуха и напор.Под напором понимается разница в давлениях до крыльчатки и после крыльчатки.Для тепловентиляторов дополнительно надо знать температуру воздуха до и после вентилятора,а так же площадь отапливаемого помещения. Следует заметить,что существует зависимость между температурой и количеством нагнетаемого воздуха.Чем больше производительность вентилятора тем должна быть больше мощность нагревателей и чем больше помещение тем больше должна быть мощность нагревателей и больше производительность вентилятора.Иначе тёплый воздух не распространится по всему помещению или прогрев помещения займёт слишком много времени. С количеством нагнетаемого воздуха и напором связана мощность электродвигателя вентилятора.

Ошибки при выборе электродвигателей и мотор-редукторов

В данной публикации речь пойдёт об ошибках в выборе мотор-редукторов и электродвигателей.
Ошибки при выборе мотор-редукторов

1. Неправильно выбранный сервисный коэффициент.Хорошо когда сервисный коэффициент выбран с запасом.Но когда сервисный коэффициент выбран меньше 1 ,то это плохо.Сервисный коэффициент меньше 1 в ряде случаев будет приводить к перегрузке редукторной части мотор-редуктора.
2. Сервисный коэффициент в справочнике указан для четырёхполюсного электродвигателя,а в реальности используется шести,а то и восьмиполюсный электродвигатель и как следствие быстрый износ редуктора.Сервисный коэффициент для мотор-редуктора с шести или восьмиполюсным электродвигателем будет другой неже ли с четырёхполюсным.Для шести и восьми полюсного электродвигателя ,сервисный коэффициент взятый для четырёхполюсного надо уменьшать в1,5 раза для шестиполюсного электродвигателя и в 2 раза для восьмиполюсного.
3. Неправильно определён сервисный коэффициент. Следствие: ускоренный износ. На сервисный коэффициент влияют: время работы в течении суток,характер нагрузки и условия эксплуатации.В таблицах каталогов обычно указываются коэффициенты для рассчёта сервисного коэффициента. Если рассчётный сервисный коэффициент меньше табличного для конкретного типа редуктора,то это хорошо и берётся больший табличный коэффициент.Если рассчётный сервисный коэффициент больше табличного,то приходится брать больший типоразмер редуктора или мотор-редуктора.Особенно это касается китайских редукторов и мотор-редукторов.
4. Погоня за минимализмом. Как говорится чем меньше ,тем лучше.Нет не лучше. Перегрузка редуктора приведёт рано или поздно к его поломке. Мотор-редукторы правильно выбирать по моменту и сервисному коэффициенту,а не по габаритам.
5. Ой,а ясчитал,что мотор-редуктор не будет греться. В основном это касается мотор-редукторов для шахт и взрывоопасных зон.Редуктора мотор-редукторов имеют кпд не равный 1- он меньше 1.Чем КПД меньше 1 тем больше нагрев редуктора.Особенно этим страдают червячные редуктора и мотор-редуктора.А также фрикционные вариаторы.Дело в том,что у червячного редуктора КПД в районе 0,7 и порядка 30% энергии уходит в тепло. Если вам критичен нагрев(например,взрывоопасные зоны с температурным классом Т6),то лучше выбирать нечервячный мотор-редуктор или брать мотор-редуктор с системой охлаждения смазки.

               Ошибки при выборе электродвигателя

1. Занижение мощности. Занижение мощности хорошо только для электродвигателей с повышенным скольжением. Рассчётное значение мощности обычно округляется в большую сторону.
2. В вентилятор,компрессор ставим электродвигатель с большей скоростью чем рассчитан вентилятор,компрессор при сохранении мощности. Это черевато перегрузкой электродвигателя.При увеличении скорости электродвигателя приходится увеличивать и его мощность,и его размер.
3. Решено вместо механического вариатора поставить электродвигатель с преобразователем частоты. К сожалению электродвигатель не способен в значительной степени усилить момент на выходном валу.Максимально можно увеличить момент 1,7 раза для электродвигателей с повышенным скольжением,но при этом и мощность увеличится во столько же.То есть номинальная мощность электродвигателя 7,5кВт превратиться в 12кВт,но при этом продолжительность включения понизится с 40% до 15%. Такая ошибка приводит к перегреву электродвигателя и выходу его из строя. В сервоприводе с двигателями с постоянными магнитами момент можно увеличить до 2-2,5 раз(и это предел при условии что на номинальной частоте будет номинальный момент,взятый из расчёта мощность-частота вращения).
4. Плевать на вентилятор. На вентилятор принудительного охлаждения можно наплевать если у вас повторно-кратковременный режим работы и продолжительность включения не более 25%.Такая ошибка приводит к постепенному выходу из строя электродвигателя.
5. Зачем мне металлорукав при прокладке управляющего кабеля в одном лотке с кабелем электродвигателя. Преобразователь частоты вырабатывает ШИМ сигналы с несущей частотой несколько килогерц.Это приводит к наводкам на управляющий кабель.И хорошо когда наводка синфазная(сразу на все провода)- тогда ничего страшного,но если нет,то возможно ложное срабатывание преобразователя частоты.Обычно в инструкциях на преобразователи частоты приводится схема включения с указанием экранированного кабеля.Но если нет экранированного кабеля годится обычный кабель и металлорукав(пр заземлении последнего).
6. Забыли про размеры электродвигателей. К сожалению но с ростом момента на валу электродвигателя,например при одинаковой мощности уменьшение скорости,может меняться габарит и присоединительные размеры электродвигателя. Так при переходе с электродвигателя 1,5кВт 1500об/мин на электродвигатель 1,5кВт 1000об/мин габарит электродвигателя меняется с 80 на 90 со всеми вытекающими последствиями. 
7. Вместо синхронного поставили асинхронный электродвигатель. К сожалению так нельзя.Дело в том,что механическая характеристика синхронного электродвигателя абсолютно жёсткая,а у асинхронного она достаточно мягкая.Таким образом  мы получим разный отклик на изменение момента. Синхронный электродвигатель в первом приближении можно заменить на асинхронный с датчиком обратной связи.Другая замена недопустима.
8. Попытка включения электродвигателя на 400Гц в сеть 50Гц. Эта попытка может привести к сгоранию электродвигателя. Дело в том,что напряжение на электродвигателе должно быть порядка 50В 50Гц,а на самом деле у нас 380В 50 Гц. Но при этом двигатель начнёт вращаться.
9. Попытка включения электродвигателя на 50 Гц в сеть на 400Гц.Электродвигатель при этом вращаться не будет(поля не хватает подхватить ротор электродвигателя).
10. Попытка получить номинальный момент на валу электродвигателя для частоты 50 Гц на частоте 100Гц. С горем пополам вам удастся получить номинальный момент на 60-70Гц при применении преобразователя VFD серии C2000  или другого производителя,имеющего в опциях меню "Высокие параметры". Обычно на 100Гц момент составляет 55-60% номинального.Причём большее значение относится к электродвигателям с повышенным скольжением.

Вопросы и ответы по лебёдкам и талям

Часто возникают вопросы по грузовым и грузопассажирским лебёдкам и талям.
-Что такое грузопассажирская лебёдка?
-Грузопассажирская лебёдка предназначена для подъёма и опускания людей и грузов.
-Нужно ли грузопассажирскую лебёдку снабжать люлькой?
-Да ,нужно.
-Чем отличается тормоз грузопассажирской от тормоза грузовой лебёдки?
-Тормоз грузопассажирской лебёдки обязательно должен быть колодочным,чего нельзя сказать об чисто грузовой лебёдке.
-Допускается ли перевозка людей на грузовой лебёдке?
-Только в исключительных случаях,когда по другому человека не опустить.
-Можно ли в грузопассажирской лебёдке применять фрикционную и ремённую передачи?
-Нет,не допускается.Допускается применять цепную передачу.

Вопрос-ответ по преобразователям частоты

Сессия вопрос-ответ по преобразователям частоты.Часть вопросов и ответов скрыта.

-По каким параметрам подбирается преобразователь частоты?
-Преобразователь частоты подбирается по частотному диапазону,номинальной мощности электродвигателя,номинальному току электродвигателя,номинальному напряжению электродвигателя,роду питающей сети и режиму функционирования.
 
-Что такое режим функционирования?
-Режим функционирования- это алгоритм работы привода,состоящего из преобразователя частоты и электродвигателя.В большинстве случаев зависит от назначения машины и её принципа действия.

-Защищает ли преобразователь частоты электродвигатель?
-Если включена функция защиты,то защищает.Функцию защиты можно отключить при программировании преобразователя частоты.

-Можно ли в векторном режиме управлять несколькими электродвигателями?
- Нельзя.Можно только в вольт-частотном.

- При какой длине кабеля преобразователь частоты- электродвигатель требуется моторный дроссель?
- Как правило при длине более 20 метров.