Elektriajamite eksam
Elektriajamite
liigitus töömasinat käitavate mootorite hulga järgi
- Elektriajam muundab elektrienergia mehaaniliseks energiaks ja võimaldab seadmete elektrilist juhtimist.
- Üldjuhul koosneb elektriajam: muundurist, mootorist, ülekandest ja juhtimissüsteemist.
Elektriajami
eelised võrreldes teiste ajamitega tulenevad peamiselt
elektrimootori eelistest.
1. Elektriajam on
lihtne ja töökindel
2. Elektriajam on
odav ja kompaktne.
3. Elektriajami
käivitamine on lihtne
4. Elektriajami
kiirus on reguleeritav suurtes piirides ja suhteliselt lihtsate
vahenditega. Kiiruse hoidmine teatud tasemel ei nõua
eriregulaatoreid.
5. Elektriajam ei
saasta keskkonda.
6. Elektriajam on
lihtsalt automatiseeritav ja seega võib töötada pikka aega
järelevalveta.
* Üksikajamiks
nimetatakse sellist ajamit, kus iga masinat või täiturmehhanismi
käitab üks
elektrimootor .
*
Mitmemootoriliseks nimetatakse sellist elektriajamit, kus töömasina
üksikuid lülisid või tööorganeid käitatakse eraldi
elektrimootoriga.
TÖÖMASINATE JA ELEKTRIMOOTORITE MEHAANILISED
TUNNUSJOONED
* Töömasina
mehaaniliseks tunnusjooneks nimetatakse tema takistusmomendi
sõltuvust ajamivõlli nurkkiirusest (pöörlemissagedusest). Mt =
f(ω), Mt = f(n).
*
On nelja liiki mehaanilisi töömasina tunnusjooni:1)
Siia kuuluvad: tõstemasina, vintsid jne Sellesse rühma võib
arvata kõik töömasinad, millel on ülekaalus hõõrdetakistus,
sest see ei sõltu oluliselt nurkkiirusest.
2) Töömasina
takistusmoment kasvab lineaarselt
nurkkiirusega . Sellise
tunnusjoonega on
võõrergutusgeneraator, kui ta
toidab püsiva takistusega tarbijat
3)
Ventilaatortunnusjoon. Sellist tunnusjoont omavad
tsentrifugaalpumbad, separaatorid,
peksutrumlid, sõukruvid
ja
ventilaatorid .
4) Takistusmoment muutub pöördvõrdeliselt nurkkiirusega. Selline
tunnusjoon on metallilõikepinkidel, viljapeaelevaatoril.
*
Töömasina
võimsuse sõltuvus nurkkiirusest: Esimese rühma
töömasinate võimsus on võrdeline nurkkiirusega, teise rühma
masinatel nurkkiiruse
ruuduga , kolmanda rühma masinatel nurkkiiruse
kuubiga (ventilaatorid,
pumbad ).
Neljanda rühma
töömasinate võimsus ei sõltu nurkkiirusest
* Elektrimootori mehaaniline tunnusjoon on tema nurkkiiruse
sõltuvus mootori momendist:
= f(M), n = f(M). Mehaaniline tunnusjoon iseloomustab
mootori omadusi töömasina nõuetest lähtudes. Enamiku
elektrimootorite
nurkkiirus väheneb momendi suurenemisega.
Elektimootorite
mehaanilised tunnusjooned võime jagada jäikuse järgi nelja
eriliiki:
Absoluutselt jäik tunnusjoon. (joon 1) Mis tahes momendi väärtusel nurkkiirus ei muutu (=const). Sellise tunnusjoonega on sünkroonmootor.
Jäik tunnusjoon (jooned 2 ja 5) Momendi muutumisel muutub nurkkiirus vähe. Jäiga tunnusjoonega on rööpergutusmootorid, väikese rootoritakistusega asünkroonmootor nimimomendi piirkonnas ja liitergutusmootor, millel on ülekaalus rööpergutusmähis
Pehme tunnusjoon (3, joon) Momendi suurenemine põhjustab märgatava nurkkiiruse vähenemise. Sellise tunnusjoonega on jadaergutusmootor ja liitergutusmootor, millel on ülekaalus jadaergutusmähis, suure rootoritakistusega asünkroonmootor.
Tõusev tunnusjoon (4 joon) Moment kasvab nurkkiiruse suurenemisel . Tõusva tunnusjoonega on alalisvooluliitergutusmootor, millel on ülekaalus vastusuunatud jadaergutusmähis, samuti asünkroonmootor käivitamise alguses.
ALALISVOOLU-RÖÖPERGUTUSMOOTOR
Mootorirežiimis
on elektromagnetiline moment võllimomendist suurem mehaanilise
momendi (hõõrdekao ja ventilaatorikao) võrra. Rööpergutusmootori
mehaaniline tunnusjoon on sirge. Loomuliku mehaanilise tunnusjoone kalle ehk jäikus sõltub ankruringi takistusest R.
Käivitusvool sõltub: pingest ja ankruringi
takistusest.
Tehistunnusjooned
saab: * pinge U, * magnetvoo (ergutusvoolu) ja * ankruahela takistuse R muutmisel.
1 – loomulik
tunnusjoon, 2 – reostaattunnusjooned
ankruringi
takistuse suurendamine suurendab tunnusjoone kallet,
tunnusjooned lähtuvad ühest punktist ω0.
Pidurdusviisid
Pidurduseks
nimetatakse sellist mootori tööolukorda, kus moment takistab
liikumist.
Elektrimasina töö
on ümberpööratav, s.t. ta võib töötada generaatori,
mootori või piduri olukorras.
Rööpergutusmootoril
on võimalikud järgmised pidurdused :
1)
rekuperatiivpidurdus, 2) vastulülituspidurdus, 3) dünaamiline
pidurdus.
1)
Rekuperatiivpidurdus tekib sel juhul, kui töömasin
käitab elektrimootorit nurkkiirusega, mis on suurem ideaalse
tühijooksu nurkkiirusest.
- Selline olukord on võimalik, kui töömasina moment on samasuunaline mootori momendiga.
- Kahe momendi summa koosmõjul nurkkiirus suureneb.
- Ideaalse tühijooksu nurkkiiruse juures, kui ω = ω0, on I = 0 ja E = U.
- Edasisel nurkkiiruse suurenemisel üle ideaalse tühijooksu nurkkiiruse muutub elektromotoorjõud suuremaks kui võrgupinge ja ankruvoolu suund muutub vastupidiseks.
- Vastupidiseks muutub ka mootori moment.
- Edasine nurkkiiruse suurenemine kestab seni, kuni mootori moment saab võrdseks töömasina momendiga.
- Mootor töötab generaatorina ja annab pidurdusenergia võrku.
Rekuperatiivpidurdus
võib esineda siis, kui vintsiga langetatakse koormust
- Rekuperatiivpidurdusel ei ole vaja muuta mootori lülitusskeemi
- Selline pidurdus on töökindel ja majanduslikult ökonoomne.
- Rekuperatiivpidurduse puuduseks on see, et teda on võimalik rakendada suurte nurkkiiruste juures, mis on suuremad ideaalse tühijooksu nurkkiirusest.
Seda pidurdust on
otstarbekas kasutada koormuste langetamisel suurte kiiruste juures ja
mehhanismi esialgsel pidurdamisel .
2)
Vastulülituspidurduse olukorras pöörleb
mootori ankur töömasina momendi või inertsijõudude mõjul
vastupidi elektromagnetilisele momendile. Seega mootor takistab
täiturmehhanismi või töömasina liikumist.
Selline olukord
võib esineda tõstevintsi elektriajamis, kui koormust tõstva
mootori ankruahelasse lülitada suur takistus. Mehhanismide
pidurdamiseks, mille takistusmoment koosneb hõõrdejõududest,
saadakse vastulülituspidurdus ankrupinge polaarsuse muutumisega, kusjuures ergutuse polaarsus jäetakse endiseks. Kineetilise energia
arvel jätkab mootor pöörlemist endises suunas, kuigi
elektromagnetiline moment on vastupidine pöörlemissuunale.
Vastulülituspidurdus
on teistest pidurdusviisidest kõige ebaökonoomsem. Mootor tarbib
energiat võrgust ka pidurduse ajal.
Selline
pidurdusviis on aga efektiivne mis tahes nurkkiirusel ja võimaldab
ajamit täielikult peatada.
Vastulülituspidurdust
rakendatakse väikese kiirusega koormuse langetamisel ja ajami reverseerimisel.
3)
Dünaamiline pidurdus. Dünaamilisel pidurdamisel lahutatakse
mootori ankur võrgust ja ühendatakse takistiga.
Kui ergutusmähis
jääb ühendatuks alalisvooluallikaga, siis saame võõrergutusega
dünaamilise pidurduse.
Kui aga
ergutusmähis on rööbiti ankrumähisega, saame endaergutusega
dünaamilise pidurduse.
Dünaamiline
pidurdus: a – võõrergutusega,
b –
endaergutusega
Tunnusjoone
jäikus sõltub ankruahela takistusest ja magnetvoost. Mida suurem on
ankruahela takistus, seda pehmem on tunnusjoon.
Võõrergutusega
dünaamiline pidurdus on töökindel ja
lihtne. Ta on majanduslikult ökonoomne, kuna võrgust tarbib energiat ainult ergutusmähis.
Seda pidurdusviisi rakendatakse mittereverseeritavate ajamite korral
ja selliste mehhanismide ajami pidurdamiseks, mida on vaja täpselt
peatada.
Dünaamilise pidurduse puuduseks on see, et pidurdusmoment kahaneb
koos nurkkiiruse vähenemisega.
Endaergutusega
dünaamilist pidurdust saab rakendada siis, kui pinge võrgus
puudub, seega on see viis sobiv avariipidurduseks.
Selle pidurdusviisi puuduseks on asjaolu, et pidurdusmoment kaob, kui
nurkkiirus langeb allapoole kriitilist väärtust.
Pidurdusolukordade mehaaniliste tunnusjoonte valemites mõeldakse
momendi all elektromehaanilist momenti nagu mootoriolukorraski.
Pidurdamisel on mootori võllimoment elektromagnetilise momendi ja
kaomomendi summa.
Rööpergutusmootori
käivitus- ja pidurdustakistus
Rööpergutusmootorite
mehaanilised ja elektromehaanilised tunnusjooned on küllalt jäigad, seepärast nurkkiirusel ω = 0 ületavad vool ja moment
mitukümmend korda (10...20)
nimiväärtust. Seepärast on rööpergutusmootorite
käivitamiseks ja pidurdamiseks vaja ankruahelasse lülitada
täiendavad takistused, mis piiravad ankruringi voolutugevust ja
seega ka momenti.
JADAERGUTUSMOOTOR
Jadaergutusmootor
võib töötada ainult vastulülituse ja dünaamilise pidurduse
olukorras. Jadaergutusmootori dünaamiline ja vastulülituspidurdus
saadakse samade vahenditega kui rööpergutusmootorilgi ja
pidurdusolukorrad on põhiliselt samade omadustega kui
rööpergutusmootorilgi
LIITERGUTUSMOOTOR
Liitergutusmootor
on oma omadustelt rööpergutusmootori ja jadaergutusmootori vahepeal .
Tehistunnusjooni
võidakse saada võrgupinge muutmisel, ankruahela takistuse muutmisel
või rööpergutusmähise ergutusvoolu muutmisel.
Liitergutusmootoril
saab kasutada kõiki elektrilisi pidurdusviise.
Vastulülituspidurdusse
üleminekuks on otstarbekas vahetada ankrumähise otsad, kuna
ergutusmähiseid on kaks ja nende otste ümbervahetamine on tülikam.
Dünaamilisel
pidurdusel jäetakse tavaliselt rööpergutusmähis võrgutoitele.
ASÜNKROONMOOTOR
Libistus :
Rootori nurkkiirus arvutatakse valemiga:
Asünkroonmootori
mehaaniline tunnusjoon
Klossi valem:
Kõige
lihtsamaks asünkroonmootori mehaanilise tunnusjoone mudeliks on
üldtuntud Klossi valem mis sisuliselt lähtub ainult
vääratusmomendist ja sellele vastavast libistusest.
Rootoriahela
takistuse suurenemisel väheneb käivitusvool, suureneb
käivitusmoment kuni vääratusmomendini, suurenevad vääratus- ja
nimilibistus.
Mootorimoment on
võrdeline pinge ruuduga: M=U2
Mootori vool on
võrdeline võrgupingega: Ir=U1
Asünkroonmootori
mehaanilised tehistunnusjooned pinge muutmisel
Asünkroonmootori suure käivitusvoolu tõttu tekib võrgus suur
pingekadu, mis vähendab käivitatava mootori momenti ja võib
häirida juba töötavate mootorite tööd. Voolutõugete
vähendamiseks kasutatakse tähest kolmnurka ümberlülitamisega
käivitust. Siis väheneb pinge 1,73 korda, käivitusvool ja moment
vähenevad aga kolm korda.
Lühis- ja
faasasünkroonmootorite juures on kasutatavad kõik kolm
pidurdusviisi: rekuperatiiv-, vastulülitus- ja dünaamiline
pidurdus.
Rekuperatiivpidurdusel on mootori kiirus suurem sünkroonvälja kiirusest.
Mootor
töötab asünkroongeneraatorina, andes võrku aktiivenergiat ja
tarbides võrgust reaktiivenergiat enda ergutamiseks.
Rekuperatiivpidurdust
kasutatakse näiteks koormuse langetamisel suure kiirusega.
Võrku
lülitatud asünkroongeneraatoriga tuulejõujaama generaator on
rekuperatiivpidurduses asünkroonmootor.
Vastulülituspidurdus saadakse mootori elektromagnetilise pöörlemissuuna muutmisel. Inertsi toimel jätkab rootor algul pöörlemist endises suunas.
Staatori
magnetväli pöörleb siis rootori pöörlemisele vastassuunas .
Vastulülituspidurduses on mootori vool käivitusvoolust suurem,
moment on väike, kuna rootorivoolu sagedus on suurenenud.
Järsk
voolu suurenemine võimaldab seda pidurdusviisi kasutada ainult
väikese võimsusega mootorite juures.
Võõrergutusega dünaamilise pidurduse olukorras lülitatakse staatorimähis võrgust välja ja teda toidetakse alalispingega, pinge peab olema väiksem kui toitepinge .
Alalisvool
tekitab ruumis liikumatu magnetvälja, kuna rootor pöörleb, siis
tekib temas vool ja seega ka pidurdusmoment.
Endaergutusega dünaamilise pidurduse (kondensaatorpidurdus) korral lülitatakse mootor võrgust välja ja staatorimähistele lülitatakse kondensaatorid.
Asünkroonmootorite
käivitamine
Lühisasünkroonmootoreid
käivitatakse tavaliselt otse võrku lülitamisega.
Sagedaste
käivituste ja raskete käivitustingimuste korral võib kasutada
paremate käivitusomadustega mootoreid: 1) suurendatud libistusega 2) sügav- ja kaksikuuretega mootorid
Kui toitevõrk ei
võimalda otsekäivitust võrgust, piiratakse käivitusvoolu
mitmesuguste võtete ja seadmetega:
1)
Reaktorkäivitusel ühendatakse asünkroonmootori
staatoriahelasse täiendav induktiivtakistus .
2)
Reostaatkäivitust kasutatakse võimsate madalpingemootorite
käivitamisel.
3)
Ebasümmeetrilist reostaatkäivitust ( takisti ühes faasis)
kasutatakse väikese võimsusega mootorite momendi piiramiseks.
4)
Autotrafokäivitusel lülitatakse mootor käivitamise ajaks
madalamale pingele läbi autotrafo.
5)
Täht-kolmnurkkäivitusel käivitatakse mootor tähes
ja hiljem lülitatakse ümber kolmnurka. Vool väheneb
korda, moment aga 3 korda.
6) Viimasel
ajal valmistavad elektrotehnikafirmad türistorpingeregulaatoritega
asünkroonmootorite sujuvkäiviteid. Need on ette
nähtud asünkroonmootorite sujuvaks ja soovitud kiirendusega
käivitamiseks ning pidurdamiseks.
Sujuvkäiviti
juhtimissüsteem tagab mootori ja käivitusseadme kaitse: liigvoolu,
sisendi või väljundi faasikatkestuse, türistori lühise,
jahutusradiaatori liigkuumenemise, toitepinge mittesobiva sageduse
või juhtseadme protsessori rikke korral.
Mõnel
sujuvkäivitil on veel voolu kaudse soojusliku toime ja mootori
jahtumist arvestava liigkoormuse kaitse.
Sujuvkäivitite
rakendamine tootmises võimaldab: tootlikkuse ja töökindluse
suurendamist,
- masinate kiirendus- ja pidurdusomaduste paranemist,
- mootori tõhusat kaitset,
- digitaaljuhtimisele omast mugavust ja täpsust,
- suurt häirekindlust,
- hõlpsat käsitsemist ja seadmete lihtsat häälestamist,
- lihtsat hooldust ja täiuslikku talitlusjärelevalvet,
- süsteemi digitaalset kaugjuhtimist andmesideliidese kaudu,
- pumpade käivituse sujuvat juhtimist ja
- hüdraulilise löögi vältimist torustikes juhitava pidurdusrambi abil.
Sünkroonmootor
Sünkroonmootori
põhiline omadus on rangelt püsiv nurkkiirus, mis sõltub ainult
pooluspaaride arvust ja võrgupinge sagedusest.
Sünkroonmootor
käivitatakse asünkroonselt. Nurkkiirusel (0,95...0,98) lülitatakse
ergutusmähisesse alalisvool ja mootor läheb sünkronismi.
Sünkroonmootori nurkkiirus kõigub keskmise sünkroonkiiruse ümber.
Põhimõtteliselt
on sünkroonmootori juures võimalikud kõik kolm pidurdusviisi:
Rekuperatiivpidurdus ehk generaatorpidurdusel muutub mootor
generaatoriks. Praktiliselt leiab see kasutamist veomootorites.
Väga harva kasutatakse vastulülituspidurdust, kuna tekivad suured
voolud.
Reaalselt kasutatakse dünaamilist pidurdust, kus staatorimähis
ühendatakse takistitega ja ergutusmähisesse antakse alalispinge .
Sünkroonmootori
eeliseks on hea cos.
Alakoormatud
üleergutatud sünkroonmootor on mahtuvuslik tarbija, mis parandab
võrgu võimsustegurit.
KOMMUTAATORMOOTORITE
(alalisvoolumasinate) KIIRUSE REGULEERIMINE
Elektriajami
kiiruse reguleerimiseks nimetatakse nurkkiiruse tahtlikku muutmist.
Näiteks metallilõikepingi kiirust tuleb muuta sõltuvalt
töödeldavast materjalist, lõiketera materjalist, lõikesügavusest
ja ettenihkest.
Kiiruse
muutmine võib toimuda mehaaniliselt või elektriliselt. Eelistatakse
elektrilist.
Elektrilisel
reguleerimisel võib muuta mootori parameetreid:
- pooluspaaride arvu,
- mähiste keerdude arvu,
- mähiste takistust,
- toiteallika pinget või
- toitesagedust.
Rööpergutusmootori
kiiruse reguleerimine:
Kiirust võib
reguleerida: 1) ankrupinge U,
2) ankruahela
takistuse R
3) magnetvoo muutmisega
Rööpergutusmootori
ankruahelasse takisti lülitamisel saame suure kaldega pehmed
tunnusjooned.
Nurkkiiruse
reguleerimine magnetvoo muutmisega on lihtsaim ja odavaim reguleerimisviis. Kiiruse reguleerimine on sujuv . Magnetvoo
vähendamisel muutuvad tunnusjooned pehmemaks
Reguleerimist
ankrupinge muutmisega kasutatakse sel juhul, kui stabiilsus ja
reguleerimispiirkond peavad olema suured ja moment konstantne .
Jadaergutusmootori
kiiruse reguleerimine
Ankruahela
takistuse suurendamisega saab kiirust ainult vähendada. Lubatud
moment on konstantne, võimsus väheneb. Vaatamata suurtele kadudele
kasutatakse seda reguleerimisviisi kraana - ja veomootorite juures,
kuna see reguleerimisviis on lihtsaim.
Kiirust võib
reguleerida ankru- või ergutusmähise šuntimisega.
Ankru šuntimisel kiirus väheneb ja Ergutusmähise
šuntimisel kiirus suureneb.
Jadaergutusmootori
ankrupinget võib muuta individuaalse toiteallikaga või
mootorite jadamisi ja rööbiti lülitamisega.
Pooljuhtventiil -alalisvooluajamid
Alalisvoolumootori
suure reguleerimispiirkonna annab pooljuhtmuunduritega muudetav
alalispinge. Pooljuhtajami toitealaldina kasutatakse mitut tüüpi
tüüritavaid ventiile. Enamasti kasutatakse tavalisi ja suletavaid
türistore või võimsustransistore.
Alalisvoolumootori
ankrupinge muutmiseks sobivad türistormuundurid. Elektromotoorjõud
on pulseeriv, seega tekib ka pulseeriv ankruvool. Selle tulemusena
halveneb kommutaatori töö ja suurenevad kaod ankrus.
ASÜNKROONMOOTORITE KIIRUSE REGULEERIMINE
Reguleeritavas
asünkroonajamis on asünkroonmootor koos autonoomse
sagedusmuunduriga. Muundurite aluseks on kiired türistorid ja dioodid , võimsustransistorid ja suletavad türistorid.
Sagedusmuunduri järgi võivad ajamid olla kas:
- sagedus- ehk skalaarjuhtimisega või vektorjuhtimisega
Asünkroonmootorite
nurkkiiruse reguleerimine
Asünkroonmootori
nurkkiiruse saab avaldada seosega:
Siit järeldub,
et asünkroonmootori nurkkiirust saab muuta:
* libistuse (s.t.
rootoriahela takistuse ja pinge muutmise teel),
* pooluspaaride
arvu ja
* toitepinge
sageduse muutmisega
Kiiruse
reguleerimine rootoriahela takistuse muutmisega
on võimalik faasasünkroonmootoril. Võrgust tarbitav võimsus ei sõltu rootoriahela takistusest. Selline reguleerimisviis ei ole
majanduslikult kasulik.
Asünkroonmootori
mehaanilised tunnusjooned kiiruse reguleerimisel rootori takistuse
muutmisega
Kiiruse
reguleerimine toitepinge muutmisega on kasutatav lihtsamatel
juhtudel, kui ajamimootori võimsus ei ole suur ja töömasin on
ventilaatortunnusjoonega. Pingega reguleerimist kasutatakse
ventilaatorite kiiruse muutmiseks. NB! Moment väheneb koos
kiirusega. U2=M
Ühefaasilised
vahelduvpingeregulaatorid sobivad vahelduvvoolu
kommutaatormootorite
kiiruse reguleerimiseks, mis on kodumasinate, näiteks elektritrell ,
köögikombain, pesumasin , tolmuimeja jt., käitamiseks.
Pinget
muudetakse: autotrafodega, türistoridega, magnetvõimenditega
Kiiruse
reguleerimine pooluspaaride arvu muutmisega on kasutatav
ajamites, kus ei nõuta kiiruse sujuvat reguleerimist. On kasutatav
metalli- ja puidutöötlemismasinatel.
Mitmekiiruselistel mootoritel on madal kasutegur ()
ja võimsustegur (cos).
Kiiruse
reguleerimine võrgupinge sageduse muutmisega
Sagedusreguleerimine
võib olla sujuv.
Staatilisi
sagedusmuundureid kasutatakse kiiruse reguleerimise kõrval ka
võimsate asünkroonmootorite sujuvaks käivitamiseks alates
väikesest sagedusest. Siis vähenevad voolutõuked võrgus, mootori
elektromehaanilised ja soojuskoormused.
Kuni 50...60 kV·A
sagedusmuundureid võib ehitada täiesti tüüritavate türistoridega
või jõutransistoridega
Elektrimootori võimsuse valimine
Elektriajam
töötab tõrgeteta ainult siis, kui mootor on valitud õige
võimsusega.
Mootori valimisel
suure võimsusvaruga kulutatakse asjatult materjale ja halvenevad
mootori majanduslikud näitajad. Halveneb kasutegur ja
asünkroonmootoritel ka võimsustegur. Mootori ülekoormamisel ta
kuumeneb ülemäära, mähis vananeb intensiivselt.
Eristatakse
järgmisi võimsuse kategooriaid:
Kestev
nimivõimsus on see mehaaniline võimsus mootori võllil, mis
vastab passis märgitud nimivõimsusele.
Lühiajaline
ülekoormusvõimsus on võimsus, mida mootor võib
arendada
kindlaksmääratud aja jooksul (15, 30, 60 või 90 min).
Hetkeline
ülekoormus on selline võimsus, mida mootor on suuteline taluma
lühikese ajavahemiku jooksul, kui mootor on juba normaalselt
soojenenud.
Elektrimootor
soojeneb kadude tõttu, mis tekivad energia muundamisel
mehaaniliseks. Mootoril on püsikaod ja muutuvkaod.
Soojenemise
suhtes on kõige tundlikum mootori mähise isolatsioon. Norm temp on
kuni +40 kraadi. Kui keskkonna temperatuur on madalam standardiga
antust, võib mootorit rohkem koormata, nii et mähise temperatuur ei
ületaks lubatud piirväärtust.
Soojenemise
ajakonstant on aeg, mille jooksul mootor soojeneks
püsitemperatuurini, kui puuduks soojussiire väliskeskkonda.
Elektrimootori
püsiv ületemperatuur nimikoormusel ja standardse keskkonna
temperatuuri juures (+40 °C) ei või ületada antud
isolatsiooniklassile lubatud ületemperatuuri . Kui keskkonna
temperatuur on alla +40 °C, siis võib mootorit koormata üle
nimikoormuse.
Elektriajamite talitluste liigitus
Elektrimasina
nimitalitluseks (režiimiks) nimetatakse sellist talitlust, millele
tehase poolt on mootor valmistatud ja mis on märgitud selle
nimisildil. Praktikas tehakse vahet püsiva ja muutliku koormusega
kestva talitluse vahel.
Standardite
kohaselt eristatakse kaheksat erisugust elektriajamite talitlust:
Kestevtalitlus
S1 on selline, mille korral masin töötab vähemalt
nii kaua, et kõik selle osad soojenevad püsitemperatuurini.
(Tsentrifugaalpumbad, ventilaatorid)
Lühiajalisel
talitlusel S2 kestab mootori töö piiratud aja.
See aeg on väiksem, kui on vajalik mootori soojenemiseks püsiva
temperatuurini. Tööperioodile järgneb nii pikk jahtumisaeg, et
masin jõuab jahtuda keskkonna temperatuurini. (sööda ajamimootor,
sildade tõstemootor)
Vaheajalisel
talitlusel S3 vahelduvad lühiajalised tööperioodid
vaheaegadega, kusjuures normaalseks tsükli pikkuseks võetakse 10
minutit. Tööperioodi ja pausi kestused on nii lühikesed, et mootor
ei soojene töötamisel püsitemperatuurini ja ei jahtu vaheaegadel keskkonna temperatuurini.
Vaheajalise
talitluse eriliikideks on sagedaste käivitustega vaheajaline
talitlus S4 ja sagedaste käivitustega ning
elektriliste pidurdustega talitlus S5.
Koormusmuutlikul
talitlusel S6 vahelduvad tööperioodid tühijooksuga,
elektrilises pidurduses reverseerimisega või töötamisega mitmel
kiirusel, kusjuures nii tööperioodid kui ka pausid on nii
lühiajalised, et mootor ei saavuta püsitemperatuuri. (höövlid,
veskid)
Koormusmuutliku
talitluse eriliikideks on suunamuutlik S7, kiirusmuutlik S8
ja koormus- ning kiirusmuutlik talitlus S9.
Mootori valimine
Õigesti valitud
mootor peab kestevtalitlusel töötama kui tahes kaua ülekuumenemata.
Iga mootori valiku aluseks on koormusdiagramm.
Kestva
talitluse koormuse saame ka vattmeetri näidu korrutamisel mootori kasuteguriga.
Mootori võib
valida kataloogist, arvestades tingimust
Muutlikuks
kestevtalitluseks
Mootori valik
keskmise koormuse järgi õigustab end ainult väikese koormuse
kõikumise korral.
Suurte kõikumiste
korral keskmise koormuse järgi valitud mootor kuumeneb üle, kuna ei
arvestata seda, et kaod sõltuvad voolu ruudust.
Mootori
soojenemise arvutamiseks on vaja teada ligikaudselt mootori mõõtmeid,
seepärast valitakse mootor lähenduslikult:
Praktikas
valitakse mootorit keskmiste kadude meetodi järgi. Mootor
valitakse sellise tingimuse järgi, et nimikaod oleksid arvutuslikest
keskmistest kadudest suuremad või nendega võrdsed.
Või ekvivalentse
voolu meetodiga. Tähelepanu tuleb pöörata sellele, et mootor
valitakse ekvivalentse voolu, mitte keskmise voolu järgi kuna
muutliku graafiku ekvivalentväärtus on alati suurem kui
keskväärtus.
3. variant
Ekvivalentse võimsuse meetod. Töömasina koormusgraafikvõib
olla antud võimsuse sõltuvusena ajast
Mootori
valimine lühiajaliseks talitluseks
Lühiajalises
talitluses on otstarbekas kasutada erimootoreid, mitte aga kestva
talitluse mootoreid.
Mootori
valimine vaheajaliseks talitluseks
Mootori valiku
metoodika vaheajaliseks talitluseks on analoogne lühiajaliseks
talitluseks mootori valikuga.
Kõik kommentaarid