Direktang Kasalukuyang Electric Motor Guide: Pagpili, Mga Detalye at Mga Desisyon sa Pag-retrofit

Isang 400 kW direktang kasalukuyang de-koryenteng motor sa isang paper machine na basang dulo ay humahawak ng bilis sa loob ng 0.1% sa isang hanay na 20:1, dahil ang boltahe ng armature ay nagtatakda ng bilis habang ang field current ang nagtatakda ng torque. Ang split na iyon ang dahilan kung bakit ang mga DC machine ay inuutusan pa rin para sa mga rewind, hoists, extruder at reversing mill stand, kahit na ang mga variable frequency AC drive ay nanalo sa halos bawat proyekto sa greenfield. Ang makitid na tanong na kinakaharap ng karamihan sa mga halaman ay naiiba: ang isang DC motor pa rin ba ang tamang sagot para sa isang partikular na makinang itinutulak, at ano ang kabilang sa detalye upang mapanatili itong tumatakbo sa isa pang labinlimang taon?

Ang retrofit duty ay nangingibabaw sa dulo ng merkado. Kapag ang isang frame, coupling, gearbox at foundation ay lahat ng dimensyon sa paligid ng isang DC machine, ang pagpapalit sa isang AC motor kasama ang isang drive ay karaniwang nangangahulugan ng muling pag-machining sa mekanikal na interface, muling pag-ruta ng mga cable tray at muling pagpapatunay ng torque model sa isang proseso na hindi kayang bayaran ng mahabang pagkawala. Ang pagpapanatili sa kasalukuyang motor at pagpapalit ng converter, field supply at feedback device ay kadalasang mas maikling ruta pabalik sa produksyon.

Ang natitirang bahagi ng gabay na ito ay sumasaklaw sa kung ano ang isang DC motor, kung saan ito ay tinatalo pa rin ang isang AC drive, kung aling mga numero ang magpapasya sa detalye, kung paano nabigo ang mga makinang ito, at kung paano bumili ng isa nang hindi namamana ang mga problema ng isa pang planta.

Ano ba Talaga ang Direct Current Electric Motor

Ang direktang kasalukuyang de-koryenteng motor ay isang umiikot na makina na nagko-convert ng DC electrical energy sa mechanical torque sa pamamagitan ng pagpapakain ng current sa pamamagitan ng isang commutator at brush na nakalagay sa armature winding habang ang isang hiwalay na ibinigay na field winding ay nagtatatag ng magnetic flux. Ang metalikang kuwintas ay proporsyonal sa kasalukuyang armature na pinarami ng field flux; tumataas ang bilis kasama ang boltahe ng armature at bumababa habang tumataas ang field flux. Dahil ang dalawang variable na iyon ay nagmumula sa mga independiyenteng pinagmumulan ng kuryente, ang makina ay naghahatid ng na-rate na torque sa pagtigil at humahawak ng isang nakatakdang bilis nang walang modelo ng rotor.

Limang asembliya ang nagdadala ng lahat ng mahalaga sa paglilingkod:

• Mga frame at field pole, na nagdadala ng pangunahing flux at, sa mas malalaking frame, isang compensating winding na nakakakansela ng armature reaction sa ilalim ng pole face.
• Mga interpole, na naka-wire sa serye gamit ang armature, na binabaligtad ang kasalukuyang sa isang coil habang dumadaan ito sa brush at pinananatiling walang spark ang commutation.
• Ang nakalamina na armature, na ang paikot-ikot ay nagpapalit ng kasalukuyang sa metalikang kuwintas.
• Commutator at brush gear, ang tanging mga bahagi na isinusuot sa normal na tungkulin.
• Ang cooling circuit, karaniwang IC06 separately ventilated o IC17 air-to-air sa malalaking frame, at IC411 sa mas maliliit na frame.

Ang magkahiwalay na nasasabik na mga makina ay nangangailangan ng matigas na supply ng field: ang isang field current na lumubog sa panahon ng plant voltage dip ay nagbabago ng flux, nagbabago ng bilis, at maaaring itulak ang gilid ng brush sa pag-spark sa loob ng ilang cycle. Ang static excitation hardware na nagpapanatili ng field current na hindi nagbabago sa ilalim ng supply variation ang nagpapanatili sa commutation at speed stability na predictable sa mahabang buhay ng serbisyo.

Custom at Standard Excitation Cabinets para sa Motor Control Kinokontrol ng mga nako-customize na cabinet ng excitation ang field current para mapanatili ang stable na flux, bilis at commutation para sa magkahiwalay na excited na mga sistema ng motor. Tingnan ang Produkto →

Kung saan ang Direct Current Electric Motor ay tumatalo pa rin sa isang AC Drive

Ang DC motor ay ang mas mahusay na pagpipilian sa apat na partikular na sitwasyon: ang buong torque ay kinakailangan sa zero speed, ang constant-torque range ay mas malawak kaysa sa 10:1, ang isang umiiral na mekanikal na interface ay dapat na mapanatili hanggang sa shaft keyway, o ang load ay nangangailangan ng napakataas na breakaway torque na walang gearbox. Sa labas ng mga kasong iyon, ang isang induction motor na may vector-controlled na drive ay mas murang bilhin, mas mura upang mapanatili at mas mahusay na tumakbo.

Sa palapag ng tindahan, ang mga tungkulin ng DC na nabubuhay ay sumusunod sa isang predictable pattern:

Wala sa mga tungkuling ito ang pinili para sa kahusayan. Ang mga ito ay pinili dahil ang hinimok na makina, ang window ng proseso o ang outage na badyet ay hindi nag-iiwan ng mas murang paraan upang mahawakan ang parehong pagganap.

Ang Mga Numero na Nagpapasya sa Detalye ng DC Motor

Limang value ang nagpapasya sa karamihan ng mga detalye ng DC motor: armature voltage, field voltage, base speed, pinakamataas na bilis at ang torque na kinakailangan sa zero speed. Ang paglamig, klase ng insulation, rating ng enclosure at uri ng feedback ay sumusunod lahat mula sa duty cycle at sa kapaligiran sa paligid ng makina.

Ang boltahe ng armature ay karaniwang inaayos ng converter na magpapakain sa motor, kaya ito ang unang hadlang upang kumpirmahin kaysa sa huli. Ang Ripple ay mahalaga gaya ng nominal na halaga: ang mataas na ripple mula sa isang light-load converter ay nagpapataas ng armature heating at nagpapaikli sa buhay ng commutator film, kaya naman ang duty cycle at ang converter rating ay sabay na tinukoy.

Ang mga puntong iyon ay totoo, ngunit bihira silang magpasya sa proyekto sa kanilang sarili. Ang isang retrofit na muling ginagamit ang umiiral na motor ay umiiwas sa mekanikal na trabaho, oras ng pagkomisyon at panganib sa proseso; ang parusa sa enerhiya ay mababawi lamang sa mga taon ng patuloy na pagtakbo. Kung ang isang makina ay tumatakbo nang 8000 oras sa isang taon, ang mga pagbabago sa aritmetika at isang buong pagkalkula ng siklo ng buhay ay kabilang sa kaso ng negosyo.

Paano Nabigo ang isang DC Motor, at Magkano Ito

Ang isang DC machine ay bihirang mamatay sa paikot-ikot; namamatay ito sa commutator. Ang pagkasira ng brush, pagkasira ng pelikula, pag-spark at flashover ay account para sa karamihan ng hindi planadong DC motor downtime, at bawat isa sa kanila ay dahan-dahang umuunlad upang mahuli ng isang naka-iskedyul na inspeksyon.

• Pagkasira ng pelikula ng Commutator. Ang maling grado ng brush, mababang halumigmig o kontaminadong cooling air ay nag-aalis ng oxide film, at susundan ng sparking sa loob ng ilang linggo.
• Brush wear at daldalan. Ang nawalang spring pressure, isang oval commutator o machine vibration ay nagpapabilis sa pagkasira at nag-iiwan ng hindi pantay na mga track ng brush.
• Flashover. Ang isang biglaang overload o pagkawala ng field ay bumagsak sa mga braso ng brush at karaniwang nagtatapos sa isang commutator skim sa site o sa isang workshop.
• Interpole at compensating winding faults. Ang isang maluwag na koneksyon o isang pinaikling pagliko ay nagpapakita bilang mabigat na sparking sa ilalim ng pagkarga sa halip na sa walang load.
• Pagtanda ng pagkakabukod. Cyclic duty at thermal cycling embrittle armature insulation bago pa magreklamo ang mga bearings.
• Kontaminasyon. Carbon dust, oil mist at moisture sa cooling air attack sa parehong pagkakabukod at sa pelikula, at sa papel o mga linya ng pagkain ang carbon dust ay nagiging problema sa kalidad ng produkto.

Ito rin ang dahilan kung bakit ang isang muling pagtatayo ay isang lehitimong sagot. Ang pag-rewind, pag-skim at muling pag-band ng DC armature, pagkatapos ay muling paglalagay ng brush gear sa orihinal na mga guhit, kadalasan ay nagkakahalaga ng isang bahagi ng isang bagong motor at pinapanatili ang mekanikal na interface na hindi nagalaw. Ang desisyon ay nakasalalay sa kondisyon ng commutator risers at kung ang orihinal na core at shaft ay nasa loob pa rin ng tolerance.

Paano Tukuyin at Pagmumulan ng DC Motor Nang Hindi Nasusunog

Magsimula sa hinimok na makina, hindi sa lumang nameplate. Ang isang kapalit na tumutugma sa nameplate ngunit binabalewala ang pagkabit, ang duty cycle at ang mga kondisyon sa paligid ay ang pinakamahal na uri ng tama.

1. I-record ang mechanical interface: shaft diameter at extension, keyway, flange o foot pattern, center height, at anumang preno o tacho na naka-mount sa non-drive na dulo.
2. Isulat ang duty cycle pababa: tuloy-tuloy o pasulput-sulpot, magsisimula kada oras, pagbaliktad ng mga cycle, temperatura sa paligid, altitude, at kung gaano katagal tumatakbo ang makina nang mas mababa sa base speed.
3. Ayusin ang electrical envelope bago humiling ng mga presyo: available ang armature voltage mula sa converter, field voltage, uri ng feedback device, at kung ang converter ay pinanatili o pinapalitan.
4. Magtakda ng mga kinakailangan sa thermal at proteksyon: insulation class F na may class B na tumaas bilang isang minimum, isang IP rating na tumutugma sa alikabok at washdown, space heater, RTD at isang winding temperature trip.
5. Sumang-ayon sa mga spares at documentation package: brush grade at set, spring, holder, isang commutator servicing procedure, ang factory test report at isang dimensional na drawing.

Ang tungkulin sa mapanganib na lugar ay nagdaragdag ng isa pang layer. Ang isang DC machine na may brush gear sa isang Zone 1 na lugar ay karaniwang ibinibigay sa isang flameproof na enclosure, at ang saklaw ng sertipikasyon ay kailangang takpan ang terminal box, ang mga space heater at ang tacho pati na ang motor mismo. Ang pagbili ng motor, ang field supply at ang panimulang kagamitan bilang isang katugmang pakete ay nag-aalis ng karamihan sa panganib sa pagsasama; Ang Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd. ay gumagawa ng mataas na boltahe, mababang boltahe at explosion-proof na mga saklaw ng motor pati na rin ang DC at kontrolin ang hardware sa kanilang paligid, at ang dokumentadong pag-install ng proyekto ipakita kung ano ang kinakaharap ng kagamitan sa mga halaman ng karbon, petrochemical at metalurhiya.

Ang mga pag-retrofit ay bihirang huminto sa motor. Kung ang DC control supply ng planta ay mas luma kaysa sa drive na pinapakain nito, ang pagpapalit ng distribution hardware sa parehong outage ay maiiwasan ang pangalawang shutdown sa susunod na taon.

Mga Custom na DC Power Panel para sa Motor Starting at Control Mga panel ng kuryente ng DC para sa pagsisimula at kontrol ng motor, na may kaugnayan kapag ang mga pag-retrofit ay nangangailangan ng pagpapalit ng luma na DC control supply distribution hardware. Tingnan ang Produkto →

Mga Madalas Itanong Tungkol sa Direct Current Electric Motors

Para saan ginagamit ang isang direktang kasalukuyang de-koryenteng motor?

Nagmamaneho ito ng mga load na nangangailangan ng buong torque sa zero speed o napakalawak na hanay ng constant-torque: reversing mill stand, paper machine sections, mine hoists, extruders, crane hoists at maliit na permanenteng magnet drive sa mga kagamitang pinapagana ng baterya.

Mas maganda ba ang DC motor kaysa sa AC motor na may VFD?

Para sa mga bagong pag-install, hindi. Ang isang AC motor na may vector drive ay mas mahusay at hindi nangangailangan ng pagpapanatili ng brush. Para sa isang kasalukuyang DC machine sa loob ng isang nakapirming mekanikal na interface, ang pagpapanatili ng DC motor ay kadalasang mas mabilis at mas mura kaysa sa muling pag-machining sa drive train.

Gaano katagal ang isang DC motor?

Labinlimang taon o higit pa ay normal na may naka-iskedyul na pagsisiyasat ng brush, mga pagsusuri sa pelikula at pana-panahong pag-skimming ng commutator. Ang salik na naglilimita ay karaniwang commutator at kondisyon ng pagkakabukod, na walang buhay.

Maaari bang gamitin ang isang DC motor sa isang mapanganib na lugar?

Oo, karaniwan ay nasa isang flameproof na enclosure na may sertipikadong brush gear, terminal box at mga accessories. Ang saklaw ng sertipikasyon ay dapat na sumasakop sa bawat bahagi na idinagdag sa makina, kabilang ang mga pampainit ng espasyo at mga aparato ng feedback ng bilis.