Motor de Corrente Alterna con Redutor vs Motor de Corrente Alterna Estándar: Diferenzas Clave

Motor de Corrente Alterna con Redutor vs Motor de Corrente Alterna Estándar: Diferenzas Clave

Os motores de CA son moi populares en multitude de sistemas eléctricos. Máis aló de saber cales compoñentes son os que mellor che van, é extremadamente importante coñecer as diferenzas entre motores de CA con engranaxes e os motores de CA estándar. É certo que ambos dispositivos transforman a enerxía eléctrica en enerxía mecánica, pero o seu deseño e as súas funcionalidades e aplicacións difiren significativamente entre si. Neste artigo trataremos as diferenzas máis importantes entre os sistemas xa sexan utilizados en HVAC, máquinas industriais ou en electrodomésticos do lar.

Definición básica e deseño central

Os motores estándar de corrente alterna (AC) están equipados con dúas partes principais que inclúen un rotor e un estator. O rotor é a parte que pode xirar mentres a corrente alterna pasa a través das bobinas do estator do motor. O deseño do motor é sinxelo e centrase na xeración de movemento rotativo a partir da corrente eléctrica de entrada. O motor non inclúe compoñentes adicionais para reducir a velocidade e aumentar o par. O motor actúa de xeito autónomo. O motor de corrente alterna con engranaxes é unha combinación dun motor de CA e unha caixa de engranaxes fixada no eixo de saída. A caixa de engranaxes ten un conxunto de dentes rectos, helicoidais e planetarios que axudan ao motor a regular a velocidade e o par na saída. Isto ofrece unha solución completa para aplicacións con velocidades e pares variables.

Características de Velocidade e Par

É moi destacable que un motor de CA está deseñado con velocidades fixas, por exemplo, unha soa velocidade ou multi-velocidade e un inversor de frecuencia variable, mentres que un motor de CA con engranaxe sacrifica velocidade para obter par motor grazas á súa caixa de engranaxes. Pódese considerar, por exemplo, un motor de CA instalado nunha ventilador doméstico, que funciona relativamente rápido a 1800 RPM, e un motor de CA a 1800 RPM acoplado a unha caixa de engranaxes de 10:1 opera a 180 RPM cunha saída dez veces superior ao par orixinal. Por iso, os motores con engranaxe están deseñados para aplicacións de baixa velocidade e alto par, aos cales un motor de CA pode adaptarse logrando unha redución ata 180 RPM. Os motores con engranaxe son moito máis eficientes cando se combinan cos motores de CA para rotacións lentas e de baixa velocidade. Isto fai que os motores estándar non sexan capaces de acadar velocidades moi lentas con alto par, sendo esta a función dos motores estándar con engranaxe.

Escenarios de aplicación

Unha diferenza clave entre os motores de corrente alterna (CA) con engranaxes e un motor de CA é que o primeiro permite establecer velocidades constantes ou variables, por exemplo, únicas ou múltiples. Os motores de CA con engranaxes intercambian velocidade por torque usando a caixa de engranaxes, pero un motor de CA... Tome un motor de CA de 1800 RPM acoplado cunha caixa de engranaxes de 10:1. Un motor con 10 veces o torque orixinal e unha saída 10 veces maior ca o torque orixinal. Un exemplo de motor de CA é o dunha ventoinha doméstica. Funciona a 1800 RPM, pero os motores de CA orientados a aplicacións de alto rendemento cumpren a función de proporcionar baixas velocidades e altos torques a 180 RPM. Son máis eficientes cando se usan con motores de CA para rotacións a baixa velocidade, xa que os motores coñados cumpren a función de proporcionar alto torque. Os motores coñados estándar, aínda que sexan máis eficientes, non son capaces de acadar o alto torque estándar.

Tamaño, peso e instalación

Unha diferenza clave entre os motores de corrente alterna (CA) con engranaxes e un motor de CA é que o primeiro permite establecer velocidades constantes ou variables, por exemplo, únicas ou múltiples. Os motores de CA con engranaxes intercambian velocidade por torque usando a caixa de engranaxes, pero un motor de CA... Tome un motor de CA de 1800 RPM acoplado cunha caixa de engranaxes de 10:1. Un motor con 10 veces o torque orixinal e unha saída 10 veces maior ca o torque orixinal. Un exemplo de motor de CA é o dunha ventoinha doméstica. Funciona a 1800 RPM, pero os motores de CA orientados a aplicacións de alto rendemento cumpren a función de proporcionar baixas velocidades e altos torques a 180 RPM. Son máis eficientes cando se usan con motores de CA para rotacións a baixa velocidade, xa que os motores coñados cumpren a función de proporcionar alto torque. Os motores coñados estándar, aínda que sexan máis eficientes, non son capaces de acadar o alto torque estándar.

Eficiencia e consumo de enerxía

A diferenza entre os motores de corrente alterna (CA) e os motores de CA con engranaxes está na súa eficiencia, principalmente debida aos redutores dos motores de CA con engranaxes. A eficiencia mecánica dun motor de CA é maior (70-90%) porque as perdas principais son a resistencia eléctrica nas bobinas e o rozamento nos rodamientos. Os motores de CA con engranaxes teñen unha eficiencia menor (60-85%) porque a enerxía adicional pérdese polo rozamento nos engranaxes, así como pola resistencia da lubricación e o xogo mecánico. Non, os motores con engranaxes seguen sendo enerxeticamente eficientes para o traballo para o que están deseñados. Con frecuencia, un motor con engranaxes require menos enerxía que un motor estándar do mesmo tamaño, que está deseñado para producir o mesmo par motor. Por exemplo, en comparación cun motor estándar grande que proporciona o mesmo par sen engranaxes, un motor de CA con engranaxes proporciona o mesmo par cunha entrada de enerxía menor.

Requisitos de manutenção

Diferentes tipos de deseño levan a diferentes necesidades de mantemento. Un motor de CA estándar require un mantemento mínimo. As tarefas de mantemento están limitadas á lubricación dos rodamientos que usan aceite, á eliminación do pó das bobinas e á revisión das conexións eléctricas. Hai menos fallos de mantemento e intervalos de servizo máis longos. Os motores de engranaxes CA requiren intervalos de mantemento máis continuados debido á caixa de cambios. Estes inclúen a substitución regular do lubricante da caixa de engranaxes e a inspección dos diantes de engranaxe para detectar desgaste e axustar a folga. As pezas móviles da caixa de cambios aumentan as posibilidades de fallo. Por exemplo, un engranaxe desgastado pode aumentar o nivel de ruído e vibración do motor, o que pode provocar un aumento do par que require a substitución de compoñentes.

Consideracións de custo

As diferenzas de custo son claras no prezo de adquisición e na propiedade a longo prazo. Os motores de CA estándar teñen un custo que vai dende uns poucos dólares ata centos, dependendo do tamaño e potencia, mentres que os máis básicos son máis asequibles debido aos seus deseños e compoñentes sinxelos. Os motores de CA estándar son máis baratos debido aos seus deseños básicos. O prezo dos motores de CA con engranaxes segue sendo, debido á integración da caixa de cambios e maior complexidade, dous ou tres veces superior ao dun motor estándar comparable. É apropiado indicar, con todo, que tamén se debe analizar o custo total de propiedade. Nas aplicacións de alto par motor, o motor estándar precisa dunha caixa de cambios, o que engade custos de compra, tempo de instalación e posibles problemas de compatibilidade. Os motores con engranaxes resolven estes custos adicionais, facendo que sexan máis económicos para aplicacións intensivas de par motor a longo prazo. As economías en custos de enerxía grazas aos motores con engranaxes tamén amortizan o investimento nestes motores máis caros ao longo do tempo.

Control e Precisión

Algunhas aplicacións que requiren o control da velocidade ou a posición necesitan un considerable control e precisión. Por exemplo, o control de precisión é tan escaso que os motores de corrente alterna de velocidade única clasifícanse como "de precisión limitada". Co uso de variadores de frecuencia (VFDs), os motores de CA promóvense como "motores de velocidade variable", o que constitúe unha sobreestimación, xa que estes motores nunca son capaces de controlar o par con precisión para o control de posición. Tamén chamados motores de CA con redutor, estes motores teñen a vantaxe do control e a precisión, xa que as caixas de redución proporcionan control de velocidade e amplificación do par nun sistema de motor de CA. A relación de transmisión fixa da caixa permite unha velocidade predecible para abrir e pechar compuertas ata ángulos específicos, ou para coordinar unha velocidade lenta nunha banda transportadora. Para aplicacións de alta precisión, algúns motores con redutor están equipados con engranaxes de parafuso sen fin ou planetarios, que ofrecen unha redución superior e menor xogu comparados cos redutores externos que impulsan motores estándar.