Мотор компрессора воздушного: Электродвигатели компрессора false в Беларуси.

Выбор электродвигателя для компрессора | Техпривод

Компрессоры широко применяются в быту и промышленности для сжатия воздуха и других газов с целью обеспечения работы пневматического инструмента и иного оборудования. Роль привода компрессорной установки чаще всего выполняет электродвигатель. При проектировании важно правильно подобрать двигатель по ряду критериев. Ниже мы расскажем, как это сделать.

Синхронный или асинхронный?

Как показывает опыт, для использования в составе компрессорных установок наилучшим образом подходят синхронные электродвигатели. Этому есть несколько причин:

• при одинаковых габаритных размерах синхронные двигатели мощнее асинхронных;
• при увеличении нагрузки на вал обороты синхронного привода не падают, что позволяет поддерживать высокую производительность компрессора;
• КПД синхронных электродвигателей на несколько процентов выше, чем асинхронных, что объясняется использованием постоянных магнитов и наличием увеличенного воздушного зазора;
• возможность работы с коэффициентом мощности вплоть до cosφ=1;
• при аварийном падении напряжения двигатель сохраняет высокую перегрузочную способность и продолжает надежно работать;
• при эксплуатации в режиме перевозбуждения синхронные электродвигатели отдают в электросеть реактивную мощность, что сводит к минимуму потери и падения напряжения в ней.

Однако, несмотря на все эти достоинства, синхронные двигатели применяются сравнительно редко, поскольку имеют целый ряд существенных недостатков:

• сложная конструкция, снижающая надежность;
• сложная схема запуска, увеличивающая стоимость компрессора и затраты на его обслуживание;
• сложная система управления оборотами, не позволяющая в полной мере применять плавный пуск и регулировку давления компрессора путем изменения скорости;
• сравнительно высокая стоимость.

Перечисленные недостатки синхронных агрегаты перевешивают их преимущества, поэтому в компрессорах используются надежные, дешевые асинхронные двигатели. О них и пойдет речь ниже.

Характеристики электросети

При выборе двигателя необходимо принимать во внимание особенности электросети, в которую он будет включаться. В одних случаях потребуются однофазные модели, рассчитанные на переменный ток напряжением 220 В, в других — трехфазные электродвигатели, работающие от сети 380 В. В настоящее время большинство промышленных компрессоров имеют питание 380 В.

Режим работы

Чаще всего компрессоры работают в продолжительном режиме работы (S1 по ГОСТ). С учётом этого оптимальным выбором становятся нереверсивные электродвигатели, рассчитанные на редкие запуски. Двигатели с режимом работы S1 способны работать продолжительное время без остановки при должном охлаждении.

Пусковой статический момент

Еще один важный фактор, который нужно учитывать — особенности запуска компрессора. Его пусковой статический момент может значительно превышать номинальный, поэтому необходимо располагать точными данными и подбирать электродвигатель, способный привести компрессор в действие с учетом пускового момента.

Указанное обстоятельство имеет значение не только при комплектации компрессора новым двигателем, но и при замене вышедшего из строя привода, особенно при установке однофазной модели вместо трёхфазной. Первая имеет приблизительно в три раза меньший пусковой момент. Таким образом, есть вероятность, что компрессор, который успешно функционировал с трёхфазным двигателем, с однофазным не запустится.

Скорость и охлаждение

Регулировка скорости двигателя в компрессоре имеет смысл в двух случаях:

• Плавный пуск. Обычно реализуется схемой «звезда-треугольник».
• Плавный пуск и изменение скорости при работе с целью регулировки и поддержания заданного давления на выходе компрессора. Реализуется применением преобразователя частоты.

Несмотря на то, что в компрессорах электродвигатель работает со скоростью не менее 50% от номинала, при понижении оборотов двигателя с крыльчаткой существенно ухудшается воздушное охлаждение. Поэтому в случае с регулировкой скорости необходимо выбирать агрегат с принудительным охлаждением, в котором есть встроенный вентилятор с отдельным питанием.

Геометрические параметры

Подбирайте двигатель так, чтобы его габариты, диаметр вала и другие геометрические параметры соответствовали тем, которые имеет компрессорная установка. Тогда механические соединения двигателя и компрессора не будут представлять особых сложностей.

Выбор мощности

Как было сказано выше, компрессор — устройство с постоянной нагрузкой и продолжительным режимом работы. Как и для прочих машин с аналогичными характеристиками, требуемая мощность электродвигателя для компрессора определяется по мощности на валу.

Если двигатель будет соединяться с компрессором ременной или шестерёнчатой передачей, необходимо закладывать в расчёты КПД последней. Для этого используется следующая формула:

P = kЗ x (Q x A x 10-3) / (ηК х ηП)

где:
P — требуемая мощность электродвигателя в кВт;
kЗ — коэффициент запаса, варьирующийся, как правило, от 1,05 до 1,15. Он необходим, чтобы включить в расчёты факторы, не поддающиеся вычислениям;
Q — подача (производительность) компрессора, выраженная в м3/с;
А — работа адиабатического и изотермического сжатия атмосферного воздуха объёмом 1 м³ до требуемого давления;

ηК — индикаторный КПД компрессора. В этом значении отражается потеря мощности, возникающая при реальном сжатии воздуха. Как правило, оно варьируется от 0,6 до 0,8;
ηП — КПД передачи, соединяющей электродвигатель и компрессор. Как правило, его значение варьируется от 0,9 до 0,95.

Запас мощности

В некоторых случаях компрессор работает с производительностью, превышающей расчётную. Это, как правило, бывает связано с особенностями градации моделей и ограниченной возможностью выбора. Если предполагается эксплуатация устройства в таких условиях, его нужно комплектовать электродвигателем повышенной мощности. Это увеличит ресурс двигателя и создаст запас по мощности для компрессора.

Другие полезные материалы:
Мотор-редуктор для буровой установки
Сервопривод или шаговый двигатель?
Принципы программирования ПЛК

Основные принципы работы электродвигателя воздушного компрессора

Поиск по вики-сайту о сжатом воздухе

• Основная информация
• Компрессоры
• Подготовка воздуха
• Владение
• Современные подходы

Compressed Air Wiki Basic Theory Electricity

Для производства сжатого воздуха электродвигатель воздушного компрессора преобразует электрическую энергию в механическую. Наиболее распространенным типом является трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, используемый во всех отраслях промышленности. Он бесшумный и надежный, поэтому входит в состав большинства систем, включая компрессоры.

Электродвигатель воздушного компрессора состоит из двух основных компонентов: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор, подключенный к трехфазной сети электропитания, создает вращающееся магнитное поле. Электроэнергия преобразуется в движение, то есть механическую энергию, при помощи ротора.

Ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное поле, которое индуцирует токи в роторе. Это также приводит к появлению магнитного поля. Взаимодействие между магнитными полями статора и ротора создает вращающий момент, что приводит к вращению вала ротора.

Если вал асинхронного двигателя вращается с той же частотой, что и магнитное поле, то индуцированный ток в роторе будет равен нулю. Однако из-за различных потерь, например, в подшипниках, такое состояние невозможно, и частота всегда ниже на 1-5%, чем синхронная частота магнитного поля (называется «скольжением»).

(Двигатели с постоянными магнитами вообще не создают скольжения).

Преобразование энергии в двигателе невозможно без потерь. Эти потери являются результатом, помимо прочего, резистивных потерь, вентиляционных потерь, потерь намагниченности и потерь на трение.

Материал изоляции в обмотке двигателя разделен на классы изоляции в соответствии со стандартом Международной электротехнической комиссии (IEC) 60085. Каждый класс обозначается буквой, соответствующей температуре, которая является верхним пределом для области применения изоляции. Если верхний предел превышен на 10 °C в течение значительного периода времени, срок службы изоляции сокращается примерно наполовину.

Класс изоляции	B	Ф	H
Максимальная температура обмотки, °С	130	155	180
Температура окружающей среды, °C	40	40	40
Повышение температуры, °C	80	105	125
Запас по тепловыделению, °C	10	10	15

Классы защиты, согласно IEC 60034-5, определяют, насколько двигатель защищен от контакта и воды. Они указаны в виде букв IP и двух цифр. Первая цифра обозначает защиту от контакта и проникновения твердого предмета. Вторая цифра указывает на защиту от воды. Информация о том, что означает каждый класс, приведена ниже.

IP 23: (2) защита от объектов размером более 12 мм. (3) защита от прямого распыления воды под углом до 60° от вертикали.

IP 54: (5) защита от пыли. (4) защита от воды, распыляемой со всех сторон.

IP 55: (5) защита от пыли. (5) защита от струй воды, распыляемых со всех сторон под низким давлением.

Методы охлаждения в соответствии с IEC 60034-6 определяют методы охлаждения двигателя. Они обозначаются буквой IC, за которой следует серия цифр, представляющих тип охлаждения (невентилируемый, самовентилируемый, принудительное охлаждение) и режим охлаждения (внутреннее охлаждение, поверхностное охлаждение, охлаждение по замкнутой схеме, жидкостное охлаждение и т. д.).

Способ установки, представленный буквами IM и четырьмя цифрами, определяет способ установки двигателя в соответствии с IEC 60034-7. Ниже приведены два примера того, что это означает.

IM 1001: два подшипника, вал со свободными концами и корпус статора с ножками.

IM 3001: два подшипника, вал со свободным концом шейки, корпус статора без ножек и большой фланец с простыми фиксирующими отверстиями.

Трехфазный электродвигатель может быть подключен двумя способами: звездой (Y) или треугольником (Δ). Фазы обмотки в трехфазном двигателе обозначены U, V и W (U1-U2; V1-V2; W1-W2). Стандарты в Соединенных Штатах используют обозначения T1, T2, T3, T4, T5, T6. В случае соединения звездой (Y) «концы» фаз обмотки двигателя соединяются вместе, образуя нулевую точку в виде звезды (Y).

Фазное напряжение (фазное напряжение = напряжение сети/√3; например, 400 В = 690/√3) будет приложено к обмоткам. Ток Ih в направлении нулевой точки становится фазным током и, соответственно, через обмотки будет протекать фазный ток If = Ih. В случае схемы треугольника (Δ) выполняется соединение начала и конца разных фаз, которые образуют треугольник (Δ). В результате, на обмотках появляется напряжение сети.

Ток Ih, который подается на двигатель, является основным током. Он разделяется между обмотками для получения фазного тока, Ih/√3 = If. Один и тот же двигатель может быть подключен как соединение 690 В (звезда) или 400 В (треугольник). В обоих случаях напряжение на обмотках составляет 400 В.

Соединение 690 В (звезда) подает на двигатель более низкий ток, чем соединение 400 В (треугольник). Соотношение между уровнями тока составляет √3. При этом на панели двигателя может отображаться 690/400 В (например). Соединение «звезда» предназначено для более высокого напряжения, а соединение «треугольник» – для более низкого. Более низкое значение тока, которое также указано на пластине, соответствует соединению по схеме «звезда», а более высокое – соединению по схеме «треугольник».

Крутящий момент электродвигателя отражает вращательную способность ротора. Каждый двигатель характеризуется определенным максимальным крутящим моментом. Приложение нагрузки выше этого крутящего момента означает, что двигатель не сможет вращаться. При нормальной нагрузке двигатель работает на уровне значительно ниже своего максимального крутящего момента, однако последовательность пуска предусматривает дополнительную нагрузку. Характеристики двигателя обычно представлены в виде кривой крутящего момента.

Наверх 

Другие статьи по этой теме

Electrical Installation in Compressor Systems

30 June, 2022

In this article we will take a look at the electrical system that makes sure the compressor works like it should. This includes the motors, cables, voltage control and short-circuit protection.

Read more

Energy Recovery in Compressor Systems

30 June, 2022

Discover how energy from waste heat is recovered in water-cooled or air-cooled compressed air systems. We will take a look at the recovery potential and the different methods of energy recovery.

Read more

Электроэнергия

5 September, 2022

Электричество играет большую роль в процессе сжатия воздуха. Узнайте больше об электроэнергии и взаимосвязи между активной, реактивной и полной мощностью.

Read more

5 л.с., 2 цилиндра, 32 кубических фута в минуту, поршневой воздушный компрессорный насос

5 л.с., 2 цилиндра, 32 кубических фута в минуту, поршневой воздушный компрессорный насос

11″ X 18″ X 15″

Маховик 14,5″

Артикул:

АРР2В0732С

• Одноступенчатый поршневой насос из цельного чугуна, конструкция с масляной смазкой для увеличения срока службы насоса, рассчитанный на срок службы до 50 000 часов (на основе рейтинга ресурса подшипника B-10)
• Ram-Tek – массивные стальные стержни большой толщины, разработанные для обеспечения максимальной производительности и долговечности
• Cool-Tek — самые холодные компрессоры в отрасли, технология воздушного потока обеспечивает снижение рабочей температуры на 35 %, уменьшает накопление влаги и продлевает срок службы насоса
• Flow-Tek – клапаны с концентрическими дисками обеспечивают максимальный поток воздуха и надежность при низких затратах на замену, легкодоступная конструкция обеспечивает простоту обслуживания и долговечность
• Шариковый подшипник промышленного класса для максимальной производительности и увеличения срока службы насоса
• Встроенные разгрузчики головок, предназначенные для непрерывной работы
• Расположение болтов: 10 ¼ дюйма x 5-3/8 дюйма
• Насос оснащен V-образным шкивом – маховик входит в комплект поставки насоса
• V-образные цилиндры для максимального охлаждения
• Цельные чугунные цилиндры, картер, маховик, коленчатый вал и пластины клапанов
• Большие стальные автомобильные фильтры – не пластиковые
• Большое смотровое стекло для контроля уровня масла
• Размеры этого насоса: 18” Ш x 11 3/4” Г x 15” В и маховик 14,5
• Вес: фунты.
• включает масло – держите 2 литра масла
• 73 БД

 

Разница:

              потребности самых требовательных сред. Наши насосы требуют меньше обслуживания, обслуживания и времени простоя, чем любые другие компрессоры в авиационной промышленности. Все наши продукты разработаны с учетом точных допусков и спецификаций, чтобы обеспечить всю мощность, которая необходима на строительной площадке, в гараже или магазине.

«Free Air»:

               Наш двухцилиндровый тяжелый промышленный воздушный компрессор с рабочим объемом 32 куб. 19 CFM @ 100 PSI не может быть лучше. Рабочий объем — это диаметр цилиндра, умноженный на расстояние хода поршня, умноженное на число оборотов в минуту при нулевом давлении, но по мере повышения давления вы теряете эффективность работы насоса. CFM уменьшится с 32 до 26 при 90 PSI. Этот насос имеет максимальное давление 150 PSI. Минимальное число оборотов в минуту составляет 600, а максимальное — 840. 

Этот насос может работать с бензиновым двигателем. Комплектуется головными разгрузчиками. Это позволит насосу разгрузить клапаны в режиме непрерывной работы. Это сверху головок с небольшими линиями 1/4″, соединяющими их. Это также позволяет запускать двигатель без нагрузки, без нагрузки, легко запуская стартер бензинового двигателя. У вас должно быть 8-10 л.с., чтобы запустить его на минимальных оборотах, и 13 л.с., чтобы запустить его на максимальных оборотах. Требуется 21 ампер (рабочий ампер), чтобы тянуть этот насос со скоростью 640 об/мин. Двигатель, используемый для этого, должен быть 1750 об/мин, рама 184-T. Это даст вам гораздо более высокий пусковой крутящий момент, чем двигатель на 3450 об / мин. Для скорости 840 об/мин вы должны использовать НАСТОЯЩИЙ двигатель мощностью 7,5 л.с., 32 ампера, рамой 215-T, 1750 об/мин. 3450 об/мин в этом HP также не рекомендуется из-за более низкого пускового момента. Этот насос можно замедлить, установив на двигатель шкив меньшего размера, и он может работать с двигателем мощностью 5 л.

• 5-летняя гарантия на детали
• Гарантия распространяется на доставку в течение 90 дней, после чего покупатель несет ответственность за доставку гарантийных деталей.

кубических футов в минуту при 90 фунтов на квадратный дюйм	19
Ступень компрессора	Одноместный
Мощность в л.с.	5
Материал насоса	Массивный чугун
Модель насоса	АРР2В0732С
Размеры ДхШхВ	11″ х 18″ х 15″
Вес изделия	105
Маховик DIMS	14,5
Объем масла	2 кварты

Ключевые принципы электродвигателя воздушного компрессора

Search the Compressed Air Wiki

• Основная теория
• Компрессоры
• Очистка воздуха
• Владение
• Тенденции

Сжатый воздух вики Основная теория Электричество

Для производства сжатого воздуха электродвигатель воздушного компрессора использует энергию для производства электроэнергии. Наиболее распространенным типом является трехфазный асинхронный двигатель с короткозамкнутым ротором, который используется во всех отраслях промышленности. Он бесшумен и надежен, поэтому является частью большинства систем, включая компрессоры.

Электродвигатель воздушного компрессора состоит из двух основных частей: неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор, подключенный к трехфазной сети, создает вращающееся магнитное поле. Энергия преобразуется в движение, то есть в механическую энергию с ротором.

Ток в обмотках статора создает вращающееся магнитное силовое поле, которое индуцирует токи в роторе. Это также приводит к возникновению магнитного поля. Взаимодействие между магнитными полями статора и ротора создает крутящий момент, заставляя вал ротора вращаться.

Если бы вал асинхронного двигателя вращался с той же скоростью, что и магнитное поле, индуцированный ток в роторе был бы равен нулю. Однако из-за различных потерь, например, в подшипниках это невозможно. Поэтому скорость всегда ок. На 1-5% ниже синхронной скорости магнитного поля (так называемое «скольжение»). (Двигатели с постоянными магнитами вообще не вызывают скольжения.)

Преобразование энергии в двигателе не происходит без потерь. Эти потери являются результатом, среди прочего, резистивных потерь, потерь на вентиляцию, потерь на намагничивание и потерь на трение.

Изоляционный материал в обмотках двигателя делится на классы изоляции в соответствии со стандартами Международной электротехнической комиссии (IEC) 60085. Каждый класс обозначается буквой, соответствующей температуре, которая является верхним пределом области применения изоляции. Если верхний предел превышает 10 °C в течение определенного периода времени, срок службы изоляции сокращается почти вдвое.

Класс изоляции	Б	Ф	Н
Макс. температура обмотки °С	130	155	180
Температура окружающей среды °C	40	40	40
Повышение температуры °C	80	105	125
Термический запас °C	10	10	15

Классы защиты согласно IEC 60034-5 определяют, как двигатель защищен от прикосновения и воды. Они обозначаются буквами IP и двумя цифрами. Первая цифра обозначает защиту от прикосновения и проникновения твердых предметов. Вторая цифра обозначает степень защиты от воды. Ниже показано, что представляет каждый класс.

IP 23: (2) защита от объектов размером более 12 мм. (3) защита от прямых брызг воды под углом до 60° от вертикали.

IP 54: (5) защита от пыли. (4) защита от брызг воды со всех сторон.

IP 55: (5) защита от пыли. (5) защита от струй воды низкого давления со всех направлений.

Методы охлаждения согласно IEC 60034-6 определяют методы охлаждения двигателя. Обозначается буквами IC, за которыми следует ряд цифр, обозначающих тип охлаждения (невентилируемое, самовентилируемое, принудительное охлаждение) и режим работы охлаждения (внутреннее охлаждение, поверхностное охлаждение, охлаждение с замкнутым контуром, жидкостное охлаждение, и т. д.).

Метод установки, представленный буквами IM и четырьмя цифрами, указывает, как двигатель устанавливается в соответствии с IEC 60034-7. Ниже приведены два примера того, что это означает.

IM 1001 : два подшипника, вал со свободным концом шейки и корпус статора с опорами.

IM 3001 : два подшипника, вал со свободным концом шейки, корпус статора без опор и большой фланец с гладкими крепежными отверстиями.

Трехфазный электродвигатель может быть подключен двумя способами: звезда (Y) или треугольник (Δ). Фазы обмотки в трехфазном двигателе обозначаются U, V и W (U1-U2; V1-V2; W1-W2). Стандарты в Соединенных Штатах ссылаются на T1, T2, T3, T4, T5, T6. При соединении звездой (Y) «концы» фаз обмоток двигателя соединяются вместе, образуя нулевую точку. Визуально это похоже на звезду (Y).

Фазное напряжение (фазное напряжение = сетевое напряжение/√3; например, 400 В = 690/√3) будет лежать на обмотках. Ток Ih in по направлению к нулевой точке становится фазным током, и, соответственно, через обмотки будет протекать фазный ток If = Ih. При дельта-соединении (Δ) начало и конец объединяются между разными фазами, которые затем образуют дельту (Δ). В результате на обмотках возникает основное напряжение.

Ток Ih в двигателе является основным током. Он делится между обмотками, чтобы получить фазный ток Ih/√3 = If. Тот же мотор можно подключить как 69Соединение звездой 0 В или соединение треугольником 400 В. В обоих случаях напряжение на обмотках составляет 400 В.

Соединение по схеме «звезда» на 690 В обеспечивает меньший ток двигателя, чем соединение по схеме «треугольник» на 400 В. Отношение между текущими уровнями равно √3. При этом на табличке двигателя может быть указано 690/400 В (например). Соединение звездой предназначено для более высокого напряжения. Как подразумевается, соединение треугольником для нижнего. Ток, также указанный на табличке, показывает меньшее значение для двигателя, соединенного звездой, и большее значение для двигателя, соединенного треугольником.

Крутящий момент электродвигателя является выражением мощности вращения ротора. Каждый двигатель имеет максимальный крутящий момент. Нагрузка выше этого крутящего момента означает, что двигатель не может вращаться. При нормальной нагрузке двигатель работает значительно ниже своего максимального крутящего момента, однако последовательность пуска будет включать дополнительную нагрузку. Характеристики двигателя обычно представлены в виде кривой крутящего момента.

Наверх

Статьи по теме

Электрический монтаж в компрессорных системах

30 июня 2022 г.

В этой статье мы рассмотрим электрическую систему, которая обеспечивает правильную работу компрессора. Это включает в себя двигатели, кабели, контроль напряжения и защиту от короткого замыкания.

Читать далее

Рекуперация энергии в компрессорных системах

30 июня 2022 г.

Узнайте, как регенерируется энергия отходящего тепла в системах сжатого воздуха с водяным или воздушным охлаждением. Мы рассмотрим потенциал восстановления и различные методы восстановления энергии.

Читать далее

Электроэнергия

5 сентября 2022 г.