AC giringsmotor mot standard AC-motor: Nøkkelforskjeller

AC giringsmotor mot standard AC-motor: Nøkkelforskjeller

AC-motorer er svært populære i mange elektriske systemer. Mer enn å bare vite hvilke komponenter som passer deg best, er det ekstremt viktig å kjenne forskjellen mellom AC-giringsmotorer og standard AC-motorer. Det er sant at begge enhetene transformerer elektrisk energi til mekanisk energi, men deres design og nevnte funksjonaliteter og anvendelser skiller seg betydelig fra hverandre. I denne artikkelen vil vi diskutere de viktigste forskjellene i systemene, uansett om de brukes i VVS, industrielle maskiner eller i hjemmelektroniske apparater.

Grunnleggende definisjon og kjerndesign

Standardmotorer med vekselstrøm (AC) er udstyret med to hoveddele, som inkluderer en rotor og en stator. Rotoren er den del, der kan dreje, mens en vekselstrøm går gennem motorstatorens spoler. Motorens design er simpelt og fokuserer på at generere drejende bevægelse ud fra den tilstrømmende elektriske strøm. Motoren indeholder ikke ekstra dele til reduktion af hastighed og forbedring af drejningsmoment. Motoren fungerer uafhængigt. AC-geardrevet er en hybrid bestående af en AC-motor og en gearkasse, som er monteret på udgangsakslen. Gearkassen har et sæt lige tænder, ormetænder og planetgeardel, som hjælper motoren med at levere ønsket hastighed og drejningsmoment ved udgangen. Dette giver en komplet løsning til anvendelser med varierende hastigheder og drejningsmomenter.

Hastighed og Drejningsmomentkarakteristikker

Det er tydelig merkverdig at en AC-motor er designet med faste hastigheter, f.eks. enkelt- eller flerhastighetsmotor og en variabel frekvensomformer, mens en AC-gearmotor bytter hastighet med moment ved hjelp av girboksen. La oss ta en AC-motor montert i en husholdningsvifte som eksempel; den kjører relativt høyt med 1800 omdreininger per minutt (RPM), mens en AC-motor på 1800 RPM koblet til en 10:1 girboks opererer med 180 omdreininger per minutt og en utgang på 10 ganger det opprinnelige momentet. Derfor er girmotorer designet for lavhastighets og høymomentapplikasjoner som en AC-motor kan tilpasses med relativt høye avkastninger på 180 RPM. De girkoblede motorene er mye mer effektive når de kombineres med AC-motorer for sakte rotasjon som er lave i hastighet. Dette gjør det umulig for standardmotorer å nå lave hastigheter med høyt moment, noe som gjør standard girkoblede motorer nødvendige.

Bruksområder

En viktig forskjell mellom likestrøms (AC) gir-motorer og en likestrømsmotor er at den første tillater innstilling av enten konstant eller variabel hastighet f.eks. enkelt eller flere. AC gir-motorer bytter hastighet med dreiemoment ved bruk av girboksen, men en AC-motor... Ta en AC-motor på 1800 omdreininger per minutt (RPM) koblet med en 10:1 girboks. En motor med 10 ganger det opprinnelige dreiemomentet og en utgang på 10 ganger mer enn det opprinnelige dreiemomentet. En vanlig vifte er et eksempel på en likestrømsmotor. Den kjører med 1800 RPM, men likestrømsmotorer som er rettet mot høy avkastning, tjener formålet med lave hastigheter og høyt dreiemoment med 180 RPM. De er mer effektive sammen med likestrømsmotorer for rotasjon ved lave hastigheter som gir-motorer har formålet med høyt dreiemoment. Standard gir-motorer, selv om de er mer effektive, er ikke i stand til å nå det høye dreiemomentet.

Størrelse, vekt og installasjon

En viktig forskjell mellom likestrøms (AC) gir-motorer og en likestrømsmotor er at den første tillater innstilling av enten konstant eller variabel hastighet f.eks. enkelt eller flere. AC gir-motorer bytter hastighet med dreiemoment ved bruk av girboksen, men en AC-motor... Ta en AC-motor på 1800 omdreininger per minutt (RPM) koblet med en 10:1 girboks. En motor med 10 ganger det opprinnelige dreiemomentet og en utgang på 10 ganger mer enn det opprinnelige dreiemomentet. En vanlig vifte er et eksempel på en likestrømsmotor. Den kjører med 1800 RPM, men likestrømsmotorer som er rettet mot høy avkastning, tjener formålet med lave hastigheter og høyt dreiemoment med 180 RPM. De er mer effektive sammen med likestrømsmotorer for rotasjon ved lave hastigheter som gir-motorer har formålet med høyt dreiemoment. Standard gir-motorer, selv om de er mer effektive, er ikke i stand til å nå det høye dreiemomentet.

Effektivitet og energiforbruk

Forskjellen mellom AC-girkomponenter og AC-motorer ligger hovedsakelig i deres effektivitet, spesielt på grunn av AC-girkomponentenes girbokser. Den mekaniske effektiviteten til en AC-motor er høyere (70–90 %) fordi de viktigste tapene er elektrisk motstand i spolene og friksjon i lagrene. AC-girkomponenter antas å være mindre effektive (60–85 %) fordi det går tapt mer energi gjennom friksjon i gir, samt tap i smøremiddelresistens og mekanisk slagg. Nei, girkomponenter er fortsatt energieffektive for det arbeidet de er designet for. Ofte krever en girkomponent mindre energi enn en standardmotor av samme størrelse som skal produsere samme dreiemoment. For eksempel, sammenlignet med en stor standardmotor som gir samme dreiemoment uten gir, gir en AC-girkomponent samme dreiemoment med lavere strømforbruk.

Krav til vedlikehald

Forskjellige typer design fører til forskjellige vedlikeholdsmetoder. En standard AC-motor krever minimalt vedlikehold. Vedlikeholdsoppgaver er begrenset til smøring av lager som bruker olje, støvfjerning av spoler og inspeksjon av elektriske forbindelser. Det er færre vedlikeholdsmangler og lengre serviceintervaller. AC-girmotorer krever mer vedvarende vedlikehold på grunn av girboksen. Dette inkluderer vanlig utskiftning av girboks-olje og inspeksjon av tannhjul for slitasje og justering av spillerom. De bevegelige delene i girboksen øker sannsynligheten for feil. For eksempel kan et slitt tannhjul øke støy- og vibrasjonsnivået fra motoren, noe som kan føre til økt dreiemoment og kreve utskifting av ører.

Kostnadsbetraktninger

Kostnadsmessige forskjeller blir tydelige i innkjøpspris og langsiktig eierskap. Standard AC-motorer koster fra noen få dollar til hundretalls dollar avhengig av størrelse og effekt, mens enklere modeller er lettere å finansiere på grunn av sine enkle design og komponenter. Standard AC-motorer er billigere på grunn av sine grunnleggende design. Prisen på AC-motorer med integrert gir beholdes på grunn av integrert gir og større kompleksitet, og er to til tre ganger dyrere enn en tilsvarende standardmotor. Det er likevel passende å fremheve at også den totale eierskapskostnaden må analyseres. I applikasjoner med høy momentkraft trenger standardmotoren et gir som legger til kostnader knyttet til kjøp, installasjonstid og kompatibilitetsproblemer. Motorene med integrert gir løser disse ekstrakostnadene og gjør det billigere for applikasjoner med høy momentkraft på sikt. Besparelser i energikostnader på grunn av gir-motorer betaler tilbake investeringen i de dyrere gir-motorer over tid.

Kontroll og Presisjon

Noen applikasjoner som krever kontroll av hastighet eller posisjon, trenger betydelig kontroll og presisjon. For eksempel er kontrollert presisjon så dårlig at enkelt-hastighets AC-motorer klassifiseres som «begrenset presisjon». Med VFD-er (variabel frekvensdriv) blir AC-motorer markedsført som «variabel hastighetsmotorer», noe som er en stor overdrivelse, siden disse motorene aldri er i stand til å kontrollere presisjonsmoment for posisjonskontroll. Også kalt AC-girmotorer, har disse motorene en kontroll- og presisjonsfordel fordi reduksjonsgetriebene gir hastighetskontroll og momentforsterkning til et AC-motorsystem. Det faste girforholdet til girboksen gir forutsigbar hastighet for å åpne og lukke spjel til spesifikke vinkler, eller for å koordinere en lav hastighet for en transportbånd. For applikasjoner med høy presisjon, er noen girmotorer utstyrt med skru- eller planetgir, som gir overlegen reduksjon og lavere tilbakeslag sammenlignet med eksterne reduksjoner som driver standardmotorer.