AC hajtóműves motor és szabványos AC motor: Főbb különbségek

AC hajtóműves motor és szabványos AC motor: Főbb különbségek

A váltakozó áramú motorok nagyon népszerűek számos elektromos rendszerben. Több annál, mint csupán ismerni, melyik alkatrész illik hozzád a legjobban; nagyon fontos megérteni a különbséget a váltakozó áramú fogaskerék-motorok és a szabványos váltakozó áramú motorok között. Mindkét eszköz ugyanazt a feladatot végzi, az elektromos energiát alakítja mechanikai energiává, azonban kialakításuk és funkcióik, valamint alkalmazási területük jelentősen eltérnek egymástól. Ebben a cikkben a rendszerek legfontosabb különbségeiről lesz szó, függetlenül attól, hogy azokat légkondicionáló rendszerekben, ipari gépekben vagy háztartási elektronikai eszközökben használják-e.

Alapvető meghatározás és alapvető kialakítás

A szabványos váltakozó áramú (AC) motorok két fő alkatrésszel vannak felszerelve, amelyek egy forgórészt és egy állórészt tartalmaznak. A forgórész az a rész, amely képes forogni, miközben váltakozó áram halad át a motor állórész tekercsein. A motor kialakítása egyszerű, és a bejövő elektromos áramból történő forgómozgás előállítására koncentrál. A motor nem tartalmaz extra sebességcsökkentő és nyomatéknövelő alkatrészeket. A motor önállóan működik. A váltós AC motor egy hibrid megoldás egy AC motorból és egy kimeneti tengelyre szerelt hajtóműből. A hajtómű egy sor fogaskerekekből áll, amelyek közé tartoznak a hengeres-, csiga- és bolygóműves fogaskerekek, amelyek segítenek a motor kimenetén a sebesség és nyomaték beállításában. Ez teljes megoldást biztosít a különböző sebességek és nyomatékok alkalmazására.

Sebesség- és nyomatékjellemzők

Kiemelendő, hogy egy AC motor rögzített sebességgel készül, például egyszeres vagy többsebességes & egy változó frekvenciás meghajtással szemben, míg egy AC fogaskeretes motor a sebességet a nyomaték javára cseréli a fogaskeret dobozának használatával. Vegyünk példának egy AC motort, amelyet egy háztartási ventilátorban használnak, viszonylag magas sebességgel működik, 1800 RPM-mal, és az AC motor 1800 RPM-es motor 10:1-es fogaskeretes dobozzal 180-as sebességgel működik, a kimenetnél pedig az eredeti nyomaték tízszeresét adja. Ezért fogaskeretes motorokat alacsony sebességű, magas nyomatékú alkalmazásokra tervezték, amelyekre egy AC motor viszonylag magas hozamú 180 RPM-es sebességgel is képes. A fogaskeretes motorok sokkal hatékonyabbak, ha AC motorokkal kombinálják őket, lassú forgatáshoz, amelyek alacsony sebességűek. Ezért a szabványos motorok nem képesek elérni az alacsony sebességet, a magas nyomatékot, ezek a szabványos fogaskeretes motorok.

Alkalmazási forgatókönyvek

Az egyenáramú (AC) fogaskerék-motorok és az AC motorok közötti egyik kulcskülönbség az, hogy az előbbi lehetővé teszi állandó vagy változó sebesség beállítását, például egysebességű vagy többsebességű üzemet. Az AC fogaskerék-motorok a sebességet forgatónyomatékra cserélik a fogaskerék ház segítségével, míg egy AC motor... Vegyünk példaként egy 1800 1/min fordulatszámú AC motort, amelyhez egy 10:1 áttételű fogaskerék ház csatlakozik. Egy motor, amely a tízszeresére növeli az eredeti forgatónyomatékot, és kimenetként szintén tízszeres eredeti forgatónyomatékot biztosít. Egy háztartási ventilátor példaként szolgálhat egy AC motorra. 1800 1/min fordulatszámon működik, azonban az AC motorok közül azok, amelyeket magas nyomatékú, alacsony sebességű alkalmazásokra terveztek, 180 1/min fordulatszámon szolgáltatják a magas nyomatékot. Ezek hatékonyabbak AC motorokkal párosítva alacsony sebességű forgatás esetén, ahol a fogaskerék-motorok a magas nyomaték elérésének célját szolgálják. A szabványos fogaskerék-motorok, bár hatékonyabbak, nem képesek elérni a magas nyomaték-szintet.

Méret, súly és telepítés

Az egyenáramú (AC) fogaskerék-motorok és az AC motorok közötti egyik kulcskülönbség az, hogy az előbbi lehetővé teszi állandó vagy változó sebesség beállítását, például egysebességű vagy többsebességű üzemet. Az AC fogaskerék-motorok a sebességet forgatónyomatékra cserélik a fogaskerék ház segítségével, míg egy AC motor... Vegyünk példaként egy 1800 1/min fordulatszámú AC motort, amelyhez egy 10:1 áttételű fogaskerék ház csatlakozik. Egy motor, amely a tízszeresére növeli az eredeti forgatónyomatékot, és kimenetként szintén tízszeres eredeti forgatónyomatékot biztosít. Egy háztartási ventilátor példaként szolgálhat egy AC motorra. 1800 1/min fordulatszámon működik, azonban az AC motorok közül azok, amelyeket magas nyomatékú, alacsony sebességű alkalmazásokra terveztek, 180 1/min fordulatszámon szolgáltatják a magas nyomatékot. Ezek hatékonyabbak AC motorokkal párosítva alacsony sebességű forgatás esetén, ahol a fogaskerék-motorok a magas nyomaték elérésének célját szolgálják. A szabványos fogaskerék-motorok, bár hatékonyabbak, nem képesek elérni a magas nyomaték-szintet.

Hatékonyság és energiafogyasztás

Az AC hajtóműves motorok és az AC motorok közötti különbség főként a hatásfokukban rejlik, különösen a hajtóműves motorok fogaskerekei miatt. Egy AC motor mechanikai hatásfoka magasabb (70-90%), mivel a veszteségek elsősorban az érintkezők ellenállásából és a csapágyak súrlódásából adódnak. Az AC hajtóműves motorok hatásfoka valószínűleg alacsonyabb (60-85%), mivel az energia további része elvész a fogaskerekek súrlódásával, a kenési ellenállással és a mechanikus holtjátékkal járó veszteségek miatt. Ugyanakkor a hajtóműves motorok még mindig energiatakarékosak ahhoz a munkához, amire tervezték őket. Gyakran előfordul, hogy egy hajtóműves motor kevesebb energiát igényel, mint egy ugyanakkora méretű szabványos motor, amely ugyanazt a nyomatékot hivatott előállítani. Például egy nagyobb szabványos motorral összehasonlítva, amely ugyanazt a nyomatékot fogaskerék nélkül biztosítja, egy AC hajtóműves motor ugyanazt a nyomatékot alacsonyabb bemeneti teljesítménnyel nyújtja.

Fenntartási követelmények

A különböző típusú kialakítások különböző karbantartási igényeket eredményeznek. Egy szabványos AC motor minimális karbantartást igényel. A karbantartási feladatok korlátozódnak az olajjal működő csapágyak kenésére, a tekercsek porolására és az elektromos csatlakozások ellenőrzésére. A karbantartási hibák száma kevésbé gyakori, és a szervizelési időszakok hosszabbak. Az AC hajtóműves motorok esetében azonban hosszabb karbantartási időszakok szükségesek a hajtómű miatt. Ezek közé tartozik a hajtómű kenőolajának rendszeres cseréje, a fogaskerekek kopásának ellenőrzése, valamint a játék beállítása. A hajtómű mozgó alkatrészei növelik a meghibásodás esélyét. Például egy elkopott fogaskerék növelheti a motor zaj- és rezgéskibocsátását, ami nyomatéknövekedést okozhat, és így a fülledés csere szükségességét eredményezheti.

Költségszempontok

A költségkülönbségek az ár és a hosszú távú tulajdonlás során válnak nyilvánvalóvá. A szabványos AC motorok ára néhány dollártól több száz dollárig terjedhet a méretetől és a teljesítménytől függően, míg az egyszerűbb típusok megfizethetőbbek az egyszerű kialakításuknak és alkatrészeiknek köszönhetően. A szabványos AC motorok olcsóbbak az alapvető kialakításuk miatt. A szabványos motorral összehasonlítva az AC hajtóművek ára a beépített hajtóműnek és a nagyobb összetettségnek köszönhetően továbbra is magasabb, két-háromszor annyi, mint egy hasonló szabványos motoré. Ugyanakkor érdemes megemlíteni, hogy a tulajdonlás teljes költségét is érdemes elemzés alá vonni. Magas nyomatékigényű alkalmazások esetén a szabványos motor hajtóműre szorul, ami növeli a vásárlási, telepítési és kompatibilitási problémákat. A hajtóműves motorok ezeket a költségeket csökkentik, így hosszú távon a nyomatékintenzív alkalmazásokban olcsóbb megoldást jelentenek. A hajtóművek által megtakarított energia költségek szintén fedezik a drágább hajtóművek hosszú távú megtérülését.

Vezérlés és pontosság

Egyes sebesség- vagy pozíciószabályozást igénylő alkalmazások jelentős szabályozást és pontosságot igényelnek. Például a szabályozott pontosság annyira gyenge, hogy az egysebességű AC motorokat „korlátozott pontosságúként” sorolják be. A VFD-k használatával az AC motorokat „változtatható sebességű motorokként” tartják számon, ami azonban túlbecsülés, mivel ezek a motorok soha nem képesek a pozíciószabályozáshoz szükséges pontos nyomatékvezérlésre. Más néven AC hajtóműmotorokként emlegetik őket, melyeknek szabályozási és pontossági előnyük van, mivel a hajtóművek sebességszabályozást és nyomatéknövelést biztosítanak az AC motoros rendszerekhez. A hajtómű állandó áttétele előrejelezhető sebességet biztosít a csillapítók adott szögben történő kinyitásához vagy zárásához, illetve egy szállítószalag lassú sebességének összehangolásához. Nagy pontosságú alkalmazásokhoz néhány hajtóművet csigahajtóművel vagy bolygóműves hajtóművel szerelnek fel, amelyek kiváló áttételt és alacsony játékot biztosítanak a külső meghajtókhoz képest, amelyek szabvány motorokat hajtanak meg.