La différence entre les différents types de moteurs

1. Différences entre les moteurs à courant continu et à courant alternatif

Schéma de structure du moteur à courant continu

Schéma de structure du moteur à courant alternatif

Les moteurs à courant continu utilisent le courant continu comme source d'alimentation, tandis que les moteurs à courant alternatif utilisent le courant alternatif comme source d'alimentation.

Structurellement, le principe des moteurs à courant continu est relativement simple, mais la structure est complexe et difficile à entretenir. Le principe des moteurs à courant alternatif est complexe mais la structure est relativement simple et plus facile à entretenir que les moteurs à courant continu.

En termes de prix, les moteurs à courant continu de même puissance sont plus élevés que les moteurs à courant alternatif. Y compris le dispositif de contrôle de vitesse, le prix du courant continu est supérieur à celui du courant alternatif. Bien entendu, il existe également de grandes différences en termes de structure et d’entretien.
En termes de performances, étant donné que la vitesse des moteurs à courant continu est stable et que le contrôle de la vitesse est précis, ce qui n'est pas réalisable avec les moteurs à courant alternatif, les moteurs à courant continu doivent être utilisés à la place des moteurs à courant alternatif sous des exigences de vitesse strictes.
La régulation de la vitesse des moteurs à courant alternatif est relativement complexe, mais elle est largement utilisée car les usines chimiques utilisent le courant alternatif.

2. Différences entre moteurs synchrones et asynchrones

Si le rotor tourne à la même vitesse que le stator, on parle de moteur synchrone. S’ils ne sont pas identiques, on parle de moteur asynchrone.

3. La différence entre les moteurs à fréquence ordinaire et variable

Tout d’abord, les moteurs ordinaires ne peuvent pas être utilisés comme moteurs à fréquence variable. Les moteurs ordinaires sont conçus selon une fréquence constante et une tension constante, et il est impossible de s'adapter pleinement aux exigences de régulation de vitesse du convertisseur de fréquence, ils ne peuvent donc pas être utilisés comme moteurs à fréquence variable.
L'impact des convertisseurs de fréquence sur les moteurs concerne principalement l'efficacité et l'échauffement des moteurs.
Le convertisseur de fréquence peut générer différents degrés de tension et de courant harmoniques pendant le fonctionnement, de sorte que le moteur fonctionne sous une tension et un courant non sinusoïdaux. Les harmoniques d'ordre élevé qu'il contient entraîneront une augmentation de la perte de cuivre du stator du moteur, de la perte de cuivre du rotor, de la perte de fer et d'une perte supplémentaire.
Le plus important d’entre eux est la perte de cuivre du rotor. Ces pertes amèneront le moteur à générer de la chaleur supplémentaire, à réduire l'efficacité, à réduire la puissance de sortie et l'augmentation de la température des moteurs ordinaires augmentera généralement de 10 à 20 %.
La fréquence porteuse du convertisseur de fréquence varie de plusieurs kilohertz à plus de dix kilohertz, ce qui fait que l'enroulement du stator du moteur résiste à un taux de montée de tension très élevé, ce qui équivaut à appliquer une tension d'impulsion très raide au moteur, rendant l'inter-spire l'isolation du moteur résiste à un test plus sévère.
Lorsque les moteurs ordinaires sont alimentés par des convertisseurs de fréquence, les vibrations et le bruit provoqués par des facteurs électromagnétiques, mécaniques, de ventilation et autres deviendront plus compliqués.
Les harmoniques contenues dans l'alimentation à fréquence variable interfèrent avec les harmoniques spatiales inhérentes à la partie électromagnétique du moteur, formant diverses forces d'excitation électromagnétique, augmentant ainsi le bruit.
En raison de la large plage de fréquences de fonctionnement du moteur et de la grande plage de variation de vitesse, les fréquences des diverses ondes de force électromagnétiques sont difficiles à éviter les fréquences de vibration inhérentes aux différentes parties structurelles du moteur.
Lorsque la fréquence de l'alimentation est basse, la perte causée par les harmoniques de rang élevé dans l'alimentation est importante ; Deuxièmement, lorsque la vitesse du moteur variable est réduite, le volume d'air de refroidissement diminue en proportion directe du cube de la vitesse, ce qui fait que la chaleur du moteur n'est pas dissipée, l'augmentation de la température augmente fortement et il est difficile d'y parvenir. sortie de couple constante.

4. La différence structurelle entre les moteurs ordinaires et les moteurs à fréquence variable

01. Exigences de niveau d'isolation plus élevées
Généralement, le niveau d'isolation des moteurs à fréquence variable est F ou supérieur. L'isolation de la terre et la résistance de l'isolation des spires des fils doivent être renforcées, et la capacité de l'isolation à résister aux tensions de choc doit être particulièrement prise en compte.
02. Exigences plus élevées en matière de vibrations et de bruit pour les moteurs à fréquence variable
Les moteurs à fréquence variable doivent pleinement prendre en compte la rigidité des composants du moteur et de l'ensemble, et essayer d'augmenter leur fréquence naturelle pour éviter la résonance avec chaque onde de force.
03. Différentes méthodes de refroidissement pour les moteurs à fréquence variable
Les moteurs à fréquence variable utilisent généralement un refroidissement par ventilation forcée, c'est-à-dire que le ventilateur de refroidissement du moteur principal est entraîné par un moteur indépendant.
04. Différentes mesures de protection sont nécessaires
Des mesures d'isolation des roulements doivent être adoptées pour les moteurs à fréquence variable d'une capacité supérieure à 160 kW. Il est principalement facile de produire une asymétrie de circuit magnétique et un courant d'arbre. Lorsque le courant généré par d'autres composants haute fréquence est combiné, le courant de l'arbre augmente considérablement, entraînant des dommages aux roulements, c'est pourquoi des mesures d'isolation sont généralement prises. Pour les moteurs à fréquence variable à puissance constante, lorsque la vitesse dépasse 3 000/min, une graisse spéciale résistante aux hautes températures doit être utilisée pour compenser l'augmentation de température du roulement.
05. Système de refroidissement différent
Le ventilateur de refroidissement du moteur à fréquence variable utilise une alimentation indépendante pour garantir une capacité de refroidissement continue.

2. Connaissance de base des moteurs

Sélection du moteur
Les contenus de base requis pour la sélection du moteur sont :
Le type de charge entraînée, la puissance nominale, la tension nominale, la vitesse nominale et d'autres conditions.
Type de charge · Moteur à courant continu · Moteur asynchrone · Moteur synchrone
Pour les machines de production continue avec une charge stable et sans exigences particulières en matière de démarrage et de freinage, il convient de préférer les moteurs synchrones à aimants permanents ou les moteurs asynchrones à cage d'écureuil ordinaires, qui sont largement utilisés dans les machines, les pompes à eau, les ventilateurs, etc.
Pour les machines de production avec démarrages et freinages fréquents et nécessitant un couple de démarrage et de freinage important, telles que les ponts roulants, les treuils de mine, les compresseurs d'air, les laminoirs irréversibles, etc., il convient d'utiliser des moteurs synchrones à aimants permanents ou des moteurs asynchrones bobinés.
Pour les occasions sans exigences de régulation de vitesse, où une vitesse constante est requise ou où le facteur de puissance doit être amélioré, des moteurs synchrones à aimant permanent doivent être utilisés, tels que des pompes à eau de moyenne et grande capacité, des compresseurs d'air, des palans, des broyeurs, etc.
Pour les machines de production qui nécessitent une plage de régulation de vitesse supérieure à 1:3 et nécessitent une régulation de vitesse continue, stable et douce, il est conseillé d'utiliser des moteurs synchrones à aimant permanent ou des moteurs à courant continu à excitation séparée ou des moteurs asynchrones à cage d'écureuil avec régulation de vitesse à fréquence variable, tels que les grandes machines-outils de précision, les raboteuses à portique, les laminoirs, les palans, etc.
D'une manière générale, le moteur peut être déterminé grossièrement en fournissant le type de charge entraînée, la puissance nominale, la tension nominale et la vitesse nominale du moteur.
Toutefois, si l’on veut répondre de manière optimale aux exigences de charge, ces paramètres de base sont loin d’être suffisants.
Les autres paramètres qui doivent être fournis comprennent : la fréquence, le système de fonctionnement, les exigences de surcharge, le niveau d'isolation, le niveau de protection, le moment d'inertie, la courbe de couple de résistance de charge, la méthode d'installation, la température ambiante, l'altitude, les exigences extérieures, etc. (fournis selon des spécifications spécifiques). circonstances)

3.Connaissance de base des moteurs

Étapes de sélection du moteur
Lorsque le moteur tourne ou tombe en panne, les quatre méthodes de regarder, d'écouter, de sentir et de toucher peuvent être utilisées pour prévenir et éliminer le défaut à temps afin de garantir le fonctionnement sûr du moteur.
1. Regardez
Observez s'il y a des anomalies pendant le fonctionnement du moteur, qui se manifestent principalement dans les situations suivantes.
1. Lorsque l'enroulement du stator est court-circuité, vous pouvez voir de la fumée sortir du moteur.
2. Lorsque le moteur est sérieusement surchargé ou fonctionne en perte de phase, la vitesse ralentira et il y aura un « bourdonnement » plus fort.
3. Lorsque le moteur fonctionne normalement, mais s'arrête soudainement, vous verrez des étincelles sortir de la connexion desserrée ; le fusible est grillé ou une pièce est coincée.
4. Si le moteur vibre violemment, il se peut que le dispositif de transmission soit bloqué ou que le moteur ne soit pas bien fixé, que les boulons des pieds soient desserrés, etc.
5. S'il y a une décoloration, des marques de brûlure et des traces de fumée sur les points de contact et les connexions à l'intérieur du moteur, cela signifie qu'il peut y avoir une surchauffe locale, un mauvais contact au niveau de la connexion du conducteur ou un enroulement brûlé, etc.
2. Écoutez
Lorsque le moteur fonctionne normalement, il doit émettre un « bourdonnement » uniforme et plus léger, sans bruit ni sons particuliers.
Si le bruit est trop fort, notamment le bruit électromagnétique, le bruit de roulement, le bruit de ventilation, le bruit de frottement mécanique, etc., il peut s'agir d'un phénomène précurseur ou d'un défaut.
1. Pour le bruit électromagnétique, si le moteur émet un son aigu, faible et lourd, les raisons peuvent être les suivantes :
(1) L'entrefer entre le stator et le rotor est inégal. À ce moment-là, le son est haut et bas, et l'intervalle entre les sons hauts et bas reste inchangé. Ceci est dû à l’usure des roulements, qui rend le stator et le rotor non concentriques.
(2) Le courant triphasé est déséquilibré. Cela est dû à une mise à la terre incorrecte de l'enroulement triphasé, à un court-circuit ou à un mauvais contact. Si le son est très sourd, cela signifie que le moteur est sérieusement surchargé ou fonctionne avec une phase manquante.
(3) Le noyau de fer est lâche. Pendant le fonctionnement du moteur, la vibration provoque le desserrage des boulons de fixation du noyau de fer, ce qui entraîne le desserrage de la tôle d'acier au silicium à noyau de fer et le bruit.
2. Pour le bruit des roulements, vous devez le surveiller fréquemment pendant le fonctionnement du moteur. La méthode de surveillance est la suivante : placez une extrémité du tournevis contre la pièce d'installation du roulement et l'autre extrémité près de votre oreille, et vous pourrez entendre le bruit du fonctionnement du roulement. Si le roulement fonctionne normalement, le son est un « bruissement » continu et fin, sans aucune fluctuation ni bruit de frottement métallique.
Si les sons suivants se produisent, il s'agit d'un phénomène anormal :
(1) Il y a un « grincement » lorsque le roulement fonctionne. Il s’agit d’un bruit de frottement métallique, généralement provoqué par un manque d’huile dans le roulement. Le roulement doit être démonté et une quantité appropriée de graisse doit être ajoutée.
(2) Si un « gazouillis » se produit, il s’agit du son émis lorsque la balle tourne. Elle est généralement provoquée par le dessèchement de la graisse ou un manque d'huile. Une quantité appropriée de graisse peut être ajoutée.
(3) Si un « clic » ou un « grincement » se produit, il s'agit du son produit par le mouvement irrégulier de la bille dans le roulement. Ceci est dû à l'endommagement de la bille dans le roulement ou à la non-utilisation prolongée du moteur, entraînant le séchage de la graisse.
3. Si le mécanisme de transmission et le mécanisme entraîné émettent un son continu au lieu d'un son fluctuant, il peut être traité selon les situations suivantes.
(1) Un bruit de « pop » périodique est provoqué par un joint inégal de la courroie.
(2) Le bruit périodique « dong dong » est provoqué par le jeu entre l'accouplement ou la poulie et l'arbre, ainsi que par l'usure de la clavette ou de la rainure de clavette.
(3) Un bruit de collision inégal est provoqué par la collision des pales avec le couvercle du ventilateur.

3. Odeur
Les pannes peuvent également être jugées et évitées en sentant le moteur.
Ouvrez la boîte de jonction et sentez-la pour voir s'il y a une odeur de brûlé. Si une odeur particulière de peinture est détectée, cela signifie que la température interne du moteur est trop élevée ; si une forte odeur de brûlé ou une odeur de brûlé est constatée, il se peut que le filet de maintien de la couche isolante soit cassé ou que l'enroulement ait été brûlé.
S'il n'y a pas d'odeur, il est nécessaire d'utiliser un mégohmmètre pour mesurer la résistance d'isolement entre le bobinage et le boîtier. S'il est inférieur à 0,5 mégohms, il doit être séché. Si la résistance est nulle, cela signifie qu’elle est endommagée.
4. Touchez
Toucher la température de certaines parties du moteur peut également déterminer la cause du défaut.
Pour garantir votre sécurité, utilisez le dos de votre main pour toucher le carter du moteur et les parties environnantes du roulement.
Si la température est anormale, les raisons peuvent être les suivantes :
1. Mauvaise ventilation. Tels que la chute du ventilateur, le blocage des conduits de ventilation, etc.
2. Surcharge. Le courant est trop important et l'enroulement du stator est surchauffé.
3. Les tours de l'enroulement du stator sont court-circuités ou le courant triphasé est déséquilibré.
4. Démarrages ou freinages fréquents.
5. Si la température autour du roulement est trop élevée, cela peut être dû à un endommagement du roulement ou à un manque d'huile.

Régulations de température des roulements du moteur, causes et traitement des anomalies

La réglementation stipule que la température maximale des roulements ne doit pas dépasser 95 ℃ et que la température maximale des roulements lisses ne doit pas dépasser 80 ℃. Et l'augmentation de température ne doit pas dépasser 55 ℃ (l'augmentation de température est la température du roulement moins la température ambiante pendant l'essai).

Causes et traitements d’une élévation excessive de la température des roulements :

(1) Cause : L'arbre est plié et la ligne centrale n'est pas précise. Traitement : Retrouver le centre.
(2) Cause : Les vis de fondation sont desserrées. Traitement : Serrez les vis de fondation.

(3) Cause : Le lubrifiant n'est pas propre. Traitement : Remplacer le lubrifiant.

(4) Cause : Le lubrifiant a été utilisé trop longtemps et n'a pas été remplacé. Traitement : Nettoyer les roulements et remplacer le lubrifiant.
(5) Cause : La bille ou le rouleau du roulement est endommagé. Traitement : Remplacez le roulement par un neuf.

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