Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

  • Магазины Китая
  • RCMOMENT.COM
  • Хобби
  • Радиотовары

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Нестандартное использование бесколлекторного мотора, в любительских целях. Мотор 3660 мощный, позволяет устанавливать патроны на вал 5 мм. Профильное назначение — двигатель для р/у машинок и прочей техники в масштабе 1:10, 1:8. За подробностями под кат Приветствую! Сегодня будет немного рукоблудства на тему необычного использования модельных двигателей.

Содержание и быстрая навигация по тексту:

Введение и общая информация

Характеристики комплекта Посылка, упаковка, комплект поставки Внешний вид двигателя GoolRC 3660 Внешний вид ESC контроллера Внешний вид сервомашинки Использование и способ подключения Заключение

Введение и общая информация

Наверх

Бесколлекторный (или вентильный) двигатель — это разновидность электродвигателя переменного тока, у которого коллекторно-щеточный узел заменен бесконтактным полупроводниковым коммутатором, управляемым датчиком положения ротора. Иногда можно встретить такую аббревиатуру: BLDС — это brushless DC motor. Для простоты буду называть его двигатель-бесколлекторник или просто БК.

Бесколлекторные двигатели достаточно популярны из-за своей специфики: отсутствуют расходные материалы типа щеток, отсутствует угольная/металлическая пыль внутри от трения, отсутствуют искры (а это огромное направление взрыво и огне безопасных приводов/насосов). Используются начиная от вентиляторов и насосов заканчивая высокоточными приводами. Основное применение в моделизме и любительских конструкциях: двигатели для радиоуправляемых моделей. Общий смысл этих двигателей — три фазы и три обмотки (или несколько обмоток соединенных в три группы) управление которыми осуществляется сигналом в виде синусоиды или приближенной синусоиды по каждой из фаз, но с некоторым сдвигом. На рисунке простейшая иллюстрация работы трехфазного двигателя.Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Соответственно, одним из специфичных моментов управления БК двигателями является применение специального контроллера-драйвера, который позволяет регулировать импульсы тока и напряжения по каждой фазе на обмотках двигателя, что в итоге дает стабильную работу в широком диапазоне напряжений. Это так называемые ESC контроллеры. БК моторы для р/у техники бывают различных типоразмеров и исполнения. Одни из самых мощных это серии 22 мм, 36 мм и 40/42 мм. По конструкции они бывают с внешним ротором и внутренним (Outrunner, Inrunner). Моторы с внешним ротором по факту не имеют статичного корпуса (рубашки) и являются облегченными. Как правило, используют в авиамоделях, в квадракоптерах и т.п. Двигатели с внешним статором проще сделать герметичными. Подобные применяют для р/у моделей, которые подвергаются внешним воздействиям тип грязи, пыли, влаги: багги, монстры, краулеры, водные р/у модели). Например, двигатель типа 3660 можно запросто установить в р/у модель автомобиля типа багги или монстра и получить массу удовольствия. Также отмечу различную компоновку самого статора: двигатели 3660 имеют 12 катушек, соединенных в три группы. Это позволяет получить высокий момент на валу. Выглядит это примерно так.Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Соединены катушки примерно вот такВысокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Если разобрать двигатель и извлечь ротор, то можно увидеть катушки статора. Вот что внутри 3660 серииВысокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов еще фотоВысокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Любительское применение подобным двигателей с высоким моментом — в самодельных конструкциях, где требуется малогабаритный мощный оборотистый двигатель. Это могут быть вентиляторы турбинного типа, шпиндели любительских станков и т.п. Так вот, с целью установки в любительский станок для сверления и гравировки был взят набор бесколлекторного двигателя вместе с ESC контроллером

GoolRC 3660 3800KV Brushless Motor with ESC 60A Metal Gear Servo 9.0kg Set

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Плюсом в наборе был сервопривод на 9 кг, что очень удобно для самоделок. Общие требования при выборе мотора были следующие: — Количество оборотов/вольт не менее 2000, так как планировалось использование с низковольтными источниками (7.4…12В). — Диаметр вала 5мм. Рассматривал варианты с валом 3.175 мм (это серия 24 диаметра БК двигателей, например, 2435), но тогда бы пришлось докупать новый патрон ER11. Есть варианты еще мощнее, например, двигатели 4275 или 4076, с валом 5 мм, но они соответственно дороже.

Характеристики комплекта

Наверх

  • Характеристики бесколлекторного мотора GoolRC 3660:
  • Характеристики ESC контроллера:
  • Характеристики сервомашинки:
  • Параметры комплекта:
  • Состав комплекта:

Модель: GoolRC 3660 Мощность: 1200W Рабочее напряжение: до 13V Предельный ток: 92A Обороты на вольт (RPM/Volt): 3800KV Максимальные обороты: до 50000 Диаметр корпуса: 36mm Длина корпуса: 60mm Длина вала: 17mm Диаметр вала: 5mm Размер установочных винтов: 6 шт * M3 (короткие, я использовал М3*6) Коннекторы: 4mm позолоченные «бананы» male Защита: от пыли и влаги Модель: GoolRC ESC 60A Продолжительный ток: 60A Пиковый ток: 320A Применяемый аккумуляторные батареи: 2-3S Li-Po / 4-9S Ni-Mh Ni-Cd BEC: 5.8V / 3A Коннекторы (Вход): T plug male Коннекторы (вызод.): 4mm позолоченные «бананы» female Размеры: 50 х 35 х 34mm (без учета длины кабелей) Защита: от пыли и влаги Рабочее напряжение: 6.0V-7.2V Скорость поворота (6.0V): 0.16sec/60° без нагрузки Скорость поворота (7.2V): 0.14sec/60° без нагрузки Момент удержания (6.0V): 9.0kg.cm Момент удержания (7.2V): 10.0kg.cm Размеры: 55 х 20 х 38mm (Д * Ш * В) Размер упаковки: 10.5 х 8 х 6 см Масса упаковки: 390 гр Фирменная упаковка с логотипом GoolRC 1 * GoolRC 3660 3800KV Motor 1 * GoolRC 60A ESC 1 * GoolRC 9KG Servo 1 * Информационный листокВысокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Размеры для справки и внешний вид двигателя GoolRC 3660 с указанием основных моментовВысокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

Посылка, упаковка, комплект поставки

Наверх ▲ Теперь несколько слов о самой посылке. Посылка пришла в виде небольшого почтового пакета с коробкой внутриВысокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов Доставлялась альтернативной почтовой службой, не почтой России, о чем и гласит транспортная накладная

  1. Внешний вид двигателя GoolRC 3660

В посылке фирменная коробочка GoolRC Внутри комплект бесколлекторного двигателя типоразмера 3660 (36х60 мм), ESC-контроллера для него и сервомашинки с комплектом Теперь рассмотрим весь комплект по отдельным составляющим. Начнем с самого главного — с двигателя. Наверх ▲ БК двигатель GoolRC представляет собой цилиндр из алюминия, размеры 36 на 60 мм. С одной стороны выходят три толстых провода в силиконовой оплетке с «бананами», с другой стороны вал 5 мм. Ротор с двух сторон установлен на подшипниках качения. На корпусе присутствует маркировка модели

  • Внешний вид ESC контроллера

Еще фотография. Внешняя рубашка неподвижная, т.е. тип мотора Inrunner. Маркировка на корпусе С заднего торца видно подшипник Заявлена защита от брызг и влаги Выходят три толстых, коротких провода для подключения фаз: u v w. Если будете искать клеммы для подключения — это бананы 4 мм Провода имеют термоусадку разного цвета: желтый, оранжевый и синий Размеры мотора: диаметр и длина вала совпадают с заявленными: Вал 5х17 мм Габариты корпуса двигателя 36х60 мм Сравнение с коллекторным 775 двигателем Сравнение с б/к шпинделем на 300Вт (и ценой около $100). Напоминаю, что у GoolRC 3660 заявлена пиковая мощность 1200Вт. Даже если использовать треть мощности, все равно это дешевле и больше, чем у этого шпинделя Сравнение с другими модельными двигателями Для корректной работы двигателя потребуется специальный ESC контроллер (который есть в комплекте) Наверх ▲ ESC контроллер — это плата драйвера двигателя с преобразователем сигнала и мощными ключами. На простых моделях вместо корпуса используется термоусадка, на мощных — корпус с радиатором и активным охлаждением.

  1. Внешний вид сервомашинки

На фото контроллер GoolRC ESC 60A по сравнению с «младшим» братом ESC 20A Обратите внимание: присутствует тумблер выключения-выключения на отрезке провода, который можно встроить в корпус устройства/игрушки Присутствует полный комплект разъемов: входные Т-коннекторы, 4 мм бананы-гнезда, 3-пиновый вход управляющего сигнала Силовые бананы 4 мм — гнезда, маркируются аналогично по цветам: желтый, оранжевый и синий. При подключении перепутать можно только умышленно Входные Т-коннекторы. Аналогично перепутать полярность можно если вы очень сильный))))) На корпусе присутствует маркировка с названием и характеристиками, что очень удобно Охлаждение активное, работает и регулируется автоматически. Для оценки размеров приложил PCB ruller Наверх ▲ В наборе также присутствует сервомашинка GoolRC на 9 кг.

  • Использование и способ подключения

Плюс как и для любой другой сервомашинки в комплекте идет набор рычагов (двойной, крест, звезда, колесо) и крепежная фурнитура (понравилось, что есть проставки из латуни) Макрофото вала сервомашинки Пробуем закрепить крестообразный рычаг для фотографии На самом деле интересно проверить заявленные зарактеристики — это металлический комплект шестерен внутри. Разбираем сервомашинку. Корпус сидит на герметике по кругу, а внутри присутствует обильная смазка. Шестерни и правда металлические. Фото платы управления сервой Наверх ▲ Для чего все это затевалось: для того, чтобы попробовать БК двигатель как сверлилку/гравировалку. Все таки заявлена пиковая мощность 1200Вт.

Я выбрал проект сверлильного станка для подготовки печатных плат на thingiverse. Там есть множество проектов для изготовления светильного настольного станка. Как правило, все эти проекты малогабаритные и предназначены для установки небольшого двигателя постоянного тока.

Я выбрал один из популярных проектов и доработал крепление в части держателей двигателя 3660 (родной двигатель был меньше и имел другие размеры креплений) Привожу чертеж посадочных мест и габаритов двигателя 3660

  1. Заключение

В оригинале стоит более слабый двигатель. Вот эскиз крепления (6 отверстий для М3х6) Скрин из программы для печати на принтере Заодно напечатал и хомут для крепления сверху Мотор 3660 с установленным цанговым патроном типа ER11 Для подключения и проверки БК мотора потребуется собрать следующую схему: источник питания, сервотестер или плата управления, ESC-контроллер двигателя, двигатель. Я использую самый простой сервотестер, он также дает нужный сигнал. Его можно использовать для включения и для регулировки оборотов двигателя При желании можно подключить микроконтроллер (Ардуино и т.п.). Привожу схему из интернета с подключением аутраннера и 30А контроллера. Скетчи найти не проблема. Соединяем все, по цветам. Источник показывает, что холостой ток контроллера небольшой (0.26А) Теперь сверлильный станок. Собираем все и крепим на стойку Для проверки собираю без корпуса, потом допечатаю корпус, куда можно установить штатный выключатель, крутилку сервотестера Еще одно применение подобного 3660 БК двигателя — в качестве шпинделя станков для сверления и фрезеровки печатных плат Про сам станок обзор доделаю чуть позже. Будет интересно проверить гравировку печатных плат с помощью GoolRC 3660 Наверх ▲ Двигатель качественный, мощный, крутящий момент с запасом подойдет под любительские цели. Конкретно живучесть подшипников при боковом усилии при фрезеровки/гравировки покажет время. Определенно существует выгода применения модельных двигателей в любительских целях, а также простота работы и сборки конструкций на них по сравнению с шпинделями для ЧПУ, которые дороже и требуют специального оборудования (источники питания с регулировкой оборотов, драйверы, охлаждение и т.п.).

Читайте также:  Polo sedan как прогреть двигатель

При заказе пользовался купоном SALE15 со скидкой 5% на все товары магазина.

Спасибо за внимание!

Планирую купить +63 Добавить в избранное Обзор понравился +92 +156

Новый прорыв в создании двигателей для электромобилей

В связи с популярностью и экологичностью электромобилей, электроскутеров, промышленных квадрокоптеров и других электрических машин рынок электродвигателей в двадцать первом веке быстро растет.

На конец 2019 года только на внутреннем рынке Китая насчитывается больше 400 производителей электромобилей.

На рынок приходят новые технологии производства электродвигателей и аккумуляторных батарей – такой прорыв делает электротранспорт всё более доступным.

Класcика

Казалось бы, что можно придумать новое, отличное от существующего? Ведь работа современного электродвигателя основана на известном принципе электромагнитной индукции, в основе которого лежит получение электродвижущей силы в замкнутом контуре с изменением магнитного потока. Традиционно агрегат состоит из недвижимого элемента – статора, и вращающегося – ротора.

Статор имеет ряд обмоток, на которые поступает электрический ток, что приводит к появлению магнитного поля, за счет которого и вращается ротор. Скоростные показатели ротора определяются частотой, с которой происходит переключение тока с одной обмотки статора на другую.

Технология не нова, однако современные достижения науки и техники позволили развить ее до невероятных высот

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

Анализ существующих отечественных и зарубежных разработок

Анализ существующих отечественных и зарубежных разработок показал, что практическое применение в электромобилях получили электроприводы следующих типов: вентильные электродвигатели, асинхронные частотно-управляемые, электродвигатели постоянного тока с независимым возбуждением и электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Сопоставление достоинств и недостатков этих двигателей с учетом эксплуатационных требований дает следующие результаты. Наиболее высокий КПД имеют вентильные электродвигатели. КПД электродвигателей постоянного тока и асинхронных электродвигателей примерно равны, однако в последнее время асинхронные частотно-управляемые двигатели, имеющие электрические машины с малым скольжением и более точное электронное управление на основе специализированных быстродействующих микроконтроллеров с набором соответствующих датчиков (векторное управление), достигают КПД, сравнимый с КПД вентильных электродвигателей.

Что имеем

На сегодняшний день наиболее популярным из существующих электродвигателей для электромобилей остается асинхронный двигатель, созданный ещё в XIX веке.

Его конструкция оказалась гениально простой и настолько удачной, что все дальнейшие преобразования не касались принципа действия, затрагивая лишь технологию изготовления тех или иных деталей.

Например, модифицироваться могли подшипники, на которых крепился вал двигателя, менялась форма обмоток ротора и статора, однако принцип работы асинхронного двигателя оставался прежним.

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

К преимуществам двигателей такого типа относятся простота обслуживания и отсутствие подвижных контактов.

Здесь нет щеток и контактных колец, питание подается только на неподвижную трехфазную обмотку статора, что и делает этот двигатель весьма удобным для самых разных сфер применения, практически универсальным.

Такой двигатель прост в изготовлении и сравнительно дешев, затраты при эксплуатации минимальны, а надежность высока.

Если говорить о недостатках асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, то их несколько. При включении двигателя в сеть пусковой ток довольно велик, при этом пусковой момент значительно меньше номинального.

В основном этот недостаток как и проблема регулировки оборотов, преодолевается применением частотного преобразователя, позволяющего плавно повышать обороты, и таким образом обеспечить достаточно высокий пусковой момент. Это достигается тем, что скорость вращения такого электродвигателя зависит от частоты переменного тока, т. е.

изменив частоту тока, можно изменить скорость вращения ведущих колёс, что позволяет легко контролировать скорость электромобиля.

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

  • Еще одним недостатком асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором является их низкий коэффициент мощности, особенно при малой нагрузке и на холостом ходу, что снижает эффективность данной электрической системы в целом.
  • Сам электродвигатель — это достаточно совершенное устройство, но, поскольку стремительное развитие отрасли экоавтомобилей только входит в начальную стадию, кардинального изменения принципа работы, улучшение показателей (удельной мощности и экономичности) и его устройства можно ожидать уже в ближайшее время.
  • Традиционно электродвигатели для автомобилей должны отвечать следующим требованиям:
  • иметь безопасное и удобное для эксплуатации устройство;
  • обладать высокой удельной мощностью и экономичностью;
  • обладать высокой надежностью и безопасностью при длительной эксплуатации;
  • иметь компактные габариты;
  • работать в широком диапазоне частот вращения с высокими показателями, что позволит электромобилю обходиться без коробки передач.

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

Новый прорыв

Для электромобиля важна надёжность конструкции и ещё более – высокий кпд электродвигателя. От эффективности работы электродвигателя зависит величина расстояния пробега электромобиля от одной зарядки аккумуляторов, поэтому: чем выше кпд, — тем лучше.

Мировой рынок сбыта электродвигателей стремительно развивается. Согласно новому отчету Grand View Research, Inc. к 2025 году, как ожидается, он достигнет 214,5 млрд. долларов США. Именно быстрые технологические достижения являются основным драйвером роста рынка.

С целью достижения высоких технико-экономических показателей электродвигателя, прежде всего получения максимальной мощности и крутящего момента, при минимальном потреблении энергии необходимо уменьшить ее внутренние потери.

В России запатентован высокопроизводительный оригинальный электродвигатель американской компании Buddha Energy Inc. Примечателен тот факт, что автор электродвигателя является россиянином. В США электродвигатели продаются под торговой маркой HELV Motors. Компания Buddha Energy Inc.

занимается разработкой инновационных электронных контроллеров и электродвигателей. Компания имеет патенты на разработку в крупнейших индустриальных странах. Их разработки ориентированы на зеленые технологии и охрану окружающей среды, сокращение использования природных ресурсов.

Особенностью электродвигателя HELV является его форма. Он спроектирован в виде шара таким образом, что полная площадь магнитного поля статора взаимодействует с полной площадью магнитного ротора при минимальном рассеивании магнитного поля, что дает высокий крутящий момент при небольшом размере двигателя.

В ходе стендовых испытаний, сила на валу тестового двигателя массой 2,8 кг и диаметром 119 мм  составила 80 Нм. Примечательно, что сам двигатель может развить и большую мощность, но на текущий момент контроллер для его управления рассчитан только на 6 кВт.

Таким образом при напряжении в 60 вольт и токе 100 ампер, двигатель показал статический крутящий момент в 80 Ньютон метров при оборотах 3900 об/м. Максимальная мощность двигателя может быть увеличена в несколько раз.

Компания работает над созданием контроллера на 22 кВт.

Обычно с целью уменьшения воздействия токов Фуко на металл электродвигателя, а, соответственно, уменьшения потерь на нагрев, статоры синхронных и асинхронных электрических машин изготовлены из набора изолированных между собой пластин из тонкого железа.

На электродвигателях марки «HELV Motors» компании Buddha  Energy Inc. корпус статора выполнен из композитов, что позволило уменьшить его вес и максимально сократить потери от эффекта токов Фуко.

В двигателях HELV не используются металлические сердечники, это позволяет значительно снизить вес двигателя без потери мощности. Особенно это важно для квадрокоптеров и вертолетов.

Благодаря специальному корпусу (крышке) диамагнитного статора все магнитные поля ротора и катушек концентрируются на небольшой площади и не выходят за пределы двигателя, что позволяет создавать высокую мощность при низком потреблении электроэнергии.

Композит статора дает возможность легко придавать ему нужную форму без использования дорогостоящего оборудования для обработки металла. Это позволит дополнительно снизить стоимость готовых электродвигателей.

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

Статор изготовлен таким образом, что двигатель может быть установлен как вертикально, так и горизонтально.

К преимуществам электродвигателя HELV следует также отнести:

  • небольшие габариты и малый вес;
  • максимальный крутящий момент, который доступен с момента включения (при нулевых оборотах) двигателя;
  • возможность получения рекуперативной энергии;
  • экологически чистая работа;
  • минимум движущихся деталей, требующих замены или ремонта;
  • отсутствие необходимости в коробке передач автомобиля.

Компания Buddha Energy Inc. предлагает ряд высокоэффективных низковольтных электродвигателей нового поколения на основе оригинально расположенных магнитных полей под торговой маркой «HELV Motors» мощностью от 5,6 кВт до 75 кВт

Так электродвигатель HELV мощностью 5,6 кВт при макс. 5600 об / мин, требует напряжения 75 В и потребляет ток до 100 А, в зависимости от нагрузки. В зависимости от модели двигателя обороты составляют от 65 до 75 оборотов на Вольт.

В целом к преимуществам электродвигателей компании «HELV Motors» следует отнести: малый вес и компактный размер, низкое потребление напряжения, умеренный нагрев при работе и большой крутящий момент вала в сравнении с низким энергопотреблением. Сферические катушки статора имеют низкое сопротивление, что позволяет создавать сильные магнитные поля внутри катушек при низком напряжении.

По имеющейся информации можно предположить, что авторы разработки изобрели нечто уникальное, которое может осуществить новый виток в энергетике, в понимании использования сил природы на благо человечества.

В целом изобретателям удалось решить сложную техническую задачу — смоделировать точное взаимодействие магнитных полей в пространстве, в том числе внутри композитов. Они также проверили магнитные взаимодействия полей на практике.

С этой целью на 3D принтере был напечатан лабораторный стенд для проверки взаимодействия магнитных полей ротора и статора. После проверки нескольких десятков вариантов обмоток статора был найден вариант, при котором взаимодействие полей статора и ротора происходило наилучшим образом.

Всё остальное было делом техники. На этом же принципе сконструирован шарообразный электродвигатель HELV.

Как утверждают авторы разработки, моторы HELV с их соотношением размеров и мощности — это нечто фантастическое.

Реализация данного изобретения стала возможной благодаря новым доступным материалам и новым идеям, которые стали ключевым фактором успеха прорывного эксперимента — изобрести что-то новое, что-то важное.

При доводке конструкции синхронизировать контроллер с электродвигателем HELV было достаточно непросто. Контролировать его на высоких нагрузках еще сложнее. Но на сегодняшний день изделие почти готово к массовому производству.

Компания утверждает, что двигатель рассчитанный на мощность 40 кВт будет весить не больше 9,7 кг, а диаметр будет не больше 22 сантиметров. Такие характеристики дадут возможность устанавливать данный двигатель на электрические автомобили, лодки, электромотоциклы и квадрокоптеры.

В 2019 году компания заявила, что скорость вращения топовой модификации двигателя составляет 30 000 оборотов в минуту при напряжении в 400 вольт, а пиковая мощность электродвигателя в линейке продукции составляет 95 кВт. Данная модель еще не представлена в линейке продукции компании.

Таким образом, произведен прорыв в создание самых современных и эффективных электродвигателей. Остаётся только правильно подобрать его мощность для достижения заданных технических характеристик автомобиля.

Читайте также:  Двигатель 6g72 расход топлива

Требуемая мощность, во многом зависит от типа трансмиссии.

Если электродвигатель будет подключен к колёсам через коробку передач, — то достаточно и небольшой мощности, а если напрямую к дифференциалу, – тогда потребуется двигатель более мощный.

Высокоскоростные электродвигатели

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

Компания Nidec обладает более чем 20-летним опытом производства высокоскоростных систем с электродвигательным приводом, которые отлично зарекомендовали себя в эксплуатации.

Электродвигатели со скоростью вращения до 20 000 об/мин в комплекте с преобразователями частоты являются примером наших технических возможностей.

Кроме этого, компания Nidec имеет обширный опыт проектирования механизмов с прямым сцеплением, в которых не требуется редуктор. 

Ключевые особенности наших высокоскоростных электродвигателей:

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов 
 Номинальная мощность ·500-15000 кВт
Напряжение:    ·до 15кВ
Масса:    ·4000-40 000 кг
Максимальная скорость вращения:    ·20 000 об/мин
Тип охлаждения:    IC 86W, IC 37, IC 616, IC 06
Степень защиты: IP 23, IP 24, IP 44
 Исполнение: вертикальное или горизонтальное
 Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов
Номинальная мощность:    ·5000 — 75 000 кВт
Масса:    ·4000-160 0000 кг
Максимальная скорость вращения:   ·80000 об/мин
Тип охлаждения:    ·IC 86W, IC 37, IC 616, IC 06
Степень защиты:  IP 23, IP 24, IP 44
Исполнение вертикальное или горизонтальное 

Серия HSPM

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

 Высокоскоростные электродвигатели серии HSPM с номинальной мощностью 650 кВт при 10 000 об/мин (пиковая мощность 1 МВт при 14 000 об/мин) отлично зарекомендовали себя благодаря эффективности и низкому уровню вибраций в пределах всего скоростного диапазона. Данные двигатели представляют собой настоящее произведение технологического искусства на основе технологии Халбаха. На сегодняшний день это один из самых инновационных продуктов на рынке; при этом его конструкция спроектирована с использованием стандартных компонентов. Охлаждать его можно с помощью любой воды, какая имеется в наличии. Конструкция ротора практически не подвержена воздействию коррозии и грязи. Эти свойства позволяют продлить срок эксплуатации и снизить расходы на обслуживание.

Номинальная мощность:  650 кВт
Напряжение:  2х690 В
Диапазон скоростей  1000 — 14 000 об/мин
Частота  450 Гц

 Наверх        Назад    В раздел Продукция     На Главную 

Высокоскоростные асинхронные электродвигатели серии CPLS от LEROY SOMER

Высокоскоростные асинхронные электродвигатели серии CPLS

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов
  •         Электродвигатели CPLS производства компании LEROY SOMER специально разработаны для приложений, требующих широкого диапазона  регулирования скорости вращения и жесткими требованиями к массагабаритным параметрам.
  •         Данные асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором хорошо приспособлены для работы в режиме ослабленного поля, обеспечивая максимально широкий диапазон скоростей, который только может позволить их механическая конструкция.
  • Технические характеристики:
  • ü Диапазон мощностей: 8,5 — 400 кВт;
  • ü Скорость вращения: 112 — 132 габарит до 8000 об/мин; 160 -200 габарит до 6000 об/мин;
  • ü Степень защиты: IP23, IP54;
  • ü Класс изоляции: F, H;
  • ü Тип охлаждения: IC06, IC17, IC37;

ü Дополнительные опции: датчики обратной связи, датчики температуры PTC, PTO, подшипники с пополняемой смазкой, тормоз, аксиальный принудительный вентилятор. По требованию могут быть изготовлены специальные валы и фланцы электродвигателей.

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

        По функциональным возможностям эти машины можно сравнить как с электродвигателями постоянного тока, так и с бесколлекторными электродвигателями. Уменьшенный момент инерции ротора обеспечивает двигателям отличные динамические показатели.

        Питаемые от частотных преобразователей UNIDRIVE SP, POWERDRIVE электродвигатели CPLS способны работать как в режиме открытого, так и в режиме замкнутого контуров и  поддерживать определенный номинальный момент (Mn) вплоть до скорости вращения (n1), а затем обеспечивают работу при постоянной мощности (Pn) в диапазоне между скоростями n1 и n2

        Для правильного подбора типа электродвигателя  следует определить необходимый для вашего  приложения номинальный момент (Mn) в расчетной точке (n1) и сопоставить их с графиками.

Высокоскоростные двигатели переменного тока 60 000 оборотов

  1. рис.1  График зависимости номинального момента (Mn) от скорости вращения (n1)
  2. для электродвигателей CPLS 112M, CPLS 112L, CPLS 132S, CPLS 132M, CPLS132L,
  3. CPLS 160S, CPLS 160M, CPLS 160L, CPLS 200S, CPLS 200M, CPLS200L
  4.         Область применения: управление намоточным и размоточным оборудованием, металлургическая промышленность, упаковочная, полиграфическая промышленность, производство кабеля, экструзионное оборудование и т.п

        По вопросам подбора обращайтесь по тел: (4922) 47-54-98или e-mail: ag@vecgroup.com.

Высокоскоростные асинхронные электродвигатели Leroy-Somer серии CPLS

Серия асинхронных электродвигателей CPLS разработана компанией Leroy-Somer (входит в корпорацию Emerson) для работы от преобразователя частоты с очень широким диапазоном регулирования скорости вращения. Малый момент инерции ротора обеспечивает отличную динамику и возможность работы на скоростях до 10 000 об./мин.

Наличие эффективной принудительной вентиляции позволяет поддерживать номинальный момент на валу во всем диапазоне скоростей, ниже номинальной. Каждый электродвигатель CPLS подбирается под требуемый крутящий момент и рабочий диапазон скоростей, аналогично выбору  электродвигателей постоянного тока.

Характеристики асинхронных  электродвигателей Leroy-Somer серии CPLS также сравнимы с электродвигателями постоянного тока, что позволяет при необходимости заменить привод постоянного тока комплектным приводом переменного тока с возможностью интеграции в современные системы управления.

Степень защиты: IP23. Монтажное исполнение: B3 или B35. Питание: трехфазное, от преобразователя частоты. Обмотка: класс изоляции F с термисторами PTC в базовой комплектации.

Ротор: алюминий или медь, в зависимости от габарита, балансировка на полушпонку. Кожух: сталь Подшипниковые щиты: чугун, с интегрированными лапами Коробка выводов: алюминий.

Разворачивается на 90° для ориентации кабельных вводов в сторону переднего или заднего подшипниковых щитов. 3 клеммы для подключения.

Шариковые или роликовые подшипники со смазкой на весь срок службы, либо с заменяемой смазкой.

Принудительная вентиляция: трехфазный электродвигатель, 230/400В, 50Гц, Способ охлаждения: IC06. Температура охлаждающего воздуха: от 5°C до 40°C при влажности не более 80%

МодельНоминальный момент, НмМаксмальная скорость, об/мин
CPLS 112M 95 – 110 8000
CPLS 112L 105 – 145 8000
CPLS 132S 145 – 170 8000
CPLS 132M 175 – 220 8000
CPLS 132L 220 – 250 8000
CPLS 160S 300 – 380 10000
CPLS 160M 390 – 490 10000
CPLS 160L 430 – 700 5000
CPLS 200S 680 – 940 10000
CPLS 200M 900 – 1300 10000
CPLS 200L 1100 – 1550 4500
CPLS 250S 1450 – 1970 5000
CPLS 250M 1710 – 2380 5000
CPLS 250L 2300 – 2950 3800

Разработана методика создания сверхвысокооборотных электродвигателей

07 марта 2018 в 11:02Технические науки

Российские ученые разработали алгоритм, который позволяет создавать электрические машины со сверхвысокой частотой вращения. Такие двигатели нужны, например, для того, чтобы повысить точность обработки металлов, пластмасс и композитных материалов, создавать медицинские инструменты и миниатюрные станки для микроэлектроники, конструировать беспилотные летательные аппараты с газовыми микротурбинами. Результаты исследования опубликованы в журнале IEEE Transactions on Energy Conversion. Исследования поддержаны грантом Президентской программы исследовательских проектов Российского научного фонда (РНФ).

Сотрудники Уфимского государственного авиационного технического университета представили новую теоретическую разработку, которая описывает методику создания сверхвысокооборотных электродвигателей.

Они предложили алгоритм проектирования электрических машин, в которых учитываются одновременно тепловые, электромагнитные и механические эффекты для сверхвысокооборотных электрических машин. Такая технология позволяет создавать электродвигатели с частотой вращения до 1 200 000 оборотов в минуту.

Для сравнения: скорость вращения современных ультразвуковых бормашин – 800 000 оборотов в минуту, а наибольшая известная частота вращения не превышает 1 000 000.

«Существующие технологии позволяют достигнуть частоты вращения один миллион оборотов в минуту, большего достичь на данный момент не удается.

Однако есть направления, которые требуют частоты в полтора миллиона и больше, в частности это создание миниатюрных станков для микроэлектроники.

Чем выше частота вращения вала миниатюрного станка, тем проще создавать отверстия очень маленького диаметра», — рассказал Флюр Исмагилов, один из авторов исследования, заведующий кафедрой электромеханики Уфимского государственного авиационного технического университета.

Главное преимущество использования высокооборотных машин заключается в том, что в очень маленьких объемах концентрируется большая плотность энергии.

Разработанный алгоритм предполагает восемь шагов. На первом шаге определяются начальные параметры будущего устройства: мощность, частота оборотов, размеры, материалы основных элементов и так далее.

На последующих шагах последовательно подбираются компоненты электрической машины (подшипники и система охлаждения). Параллельно с подбором элементов контролируется выполнение условий эффективности устройства с учетом тепловых, механических и электромагнитных эффектов.

Алгоритм стал первым в мировой практике примером использования междисциплинарного подхода в проектировании электродвигателей.

«Любое изменение какого-либо параметра влечет за собой изменение всей системы, и это нужно учитывать. Традиционные алгоритмы этого сделать не позволяют.

Мы параллельно учитываем различные процессы: тепловые, механические, электромагнитные, причем осуществляем перерасчет при каждом новом добавленном или измененном элементе.

Обычно в моделировании используется один-два процесса, а тут мы получаем полное физическое описание машины», — пояснил другой автор исследования, Вячеслав Вавилов, руководитель гранта, ведущий научный сотрудник кафедры электромеханики.

На основании созданной теоретической модели авторы составили полное описание двигателя с частотой вращения 1 200 000 миллиона оборотов в минуту. В качестве материала ротора (основного вращающегося элемента) устройства выбран мощный магнит из сплава самария (Sm) и кобальта (Co), он обеспечивает работу двигателя при высокой температуре (до 250 °C).

По результатам исследования наиболее подходящими для двигателей с высоким числом оборотов оказались газодинамические и магнитные подшипники (в таких устройствах ротор отделяется от неподвижной части прослойкой сжатого воздуха).

Такие подшипники обеспечивают низкие потери на трение, поэтому технология позволяет достичь частоты вращения больше миллиона оборотов.

Для охлаждения двигателя используется комбинированный метод: избыточное тепло от ротора отводится с помощью обмотки (электромагнитная катушка, основной элемент статора), а сама она охлаждается тонкой водяной прослойкой.

Для проверки полученной модели ученые протестировали алгоритм на примере мотора с частотой вращения 500 000 оборотов в минуту.

Читайте также:  Volvo s60 2014 какой двигатель

Экспериментальная проверка продемонстрировала высокую степень адекватности теоретической модели: расхождение теоретических и экспериментальных данных не превысило 7%.

В дальнейшем ученые планируют проводить аналогичные эксперименты, увеличивая частоту вращения двигателя вплоть до 1 200 000 оборотов в минуту.

Пресс-релизы о научных исследованиях, информацию о последних вышедших научных статьях и анонсы конференций, а также данные о выигранных грантах и премиях присылайте на адрес science@indicator.ru.

Электродвигатели Асинхронные

Асинхронные электродвигатели разделяются по классу подключаемого тока – переменный и постоянный. Двигатели переменного тока разделяют на три категории:

  • однофазные АИРЕ, АИР2Е, 5АИЕ, АДМЕ – питание от сети 220 В;
  • трехфазные А, АИР, АДМ, 5А, 5АИ, 5АМ, 5АМХ – питание от сети (подключение треугольник/звезда) 220/380В, 380/660В или (подключение звезда) 380В, 660В;
  • высоковольтные – питание от сети 3000 В, 6000 В, 10000 В.

Перечисленные выше электромоторы могут быть разделены на разные классы и условия работы. Например, асинхронные электродвигатели могут работать в режиме работы S1 – непрерывный продолжительный режим работы, а так-же в режиме S4-S8 – кратковременные пуски и остановки, например крановые эл. двигатели типа МТФ, МТКФ, МТН, МТКН. Обмотка может быть выполнена из медной проволоки, либо медной шины.

Серии электрических двигателей

Первая унифицированная серия электродвигателей общего назначения А, АО была освоена в 1949 г.
В 1961 г. была освоена вторая единая серия А2, АО2, АОЛ.

С 1975 г. была заменена на серии 4А, 4АН которые соответствовали по технико-экономическим показателям уровню мировой техники. Затем серия 4А была модернизирована, что позволило улучшить некоторые показатели (снизить уровень шума, повысить основные параметры и уменьшить массу). Обозначение модернизации, буква «М» на конце — 4АМ, АИРМ.

В сотрудничестве со странами ИНТЕРЭЛЕКТРО была разработана серия АИ:

  • АИР (Российский стандарт ГОСТ для внутренних поставок);
  • АИС (Европейский стандарт DIN Cenelec для поставок только на экспорт).

В ней значительно улучшены многие показатели: пусковые и виброакустические характеристики, надежность, снижен расход основных материалов (от 10 до 20%).

Конечно же, в первую очередь для подбора мы рекомендуем обратиться к нашим специалистам по указанным на сайте номерам телефонов или электронной почте. С их помощью Вы сможете ответить на самые важные вопросы для правильного выбора:

  • Мощность в киловаттах (кВт);
  • Частота вращения вала в оборотах в минуту (об/мин);
  • Монтажное исполнение;
    • IM 1081 — на лапах;
    • IM 3081 — с фланцем;
    • IM 2081 — комбинированное: лапы + фланец;
    • IM 10XY — где X — направление вала, Y — кол-во валов и их исполнение;
  • соответствие стандартам ГОСТ или DIN Cenelec;
  • Требуются ли специальные доработки;
    • С — с повышенным скольжением;
    • Б01(02) — встроенная температурная защита;
    • Е, Е2 — со встроенным тормозом (с ручкой растормаживания или без нее);
    • Ж — для моноблочных насосов со специальным выходным концом вала;
    • У1, УХЛ — специальное климатическое исполнение;

В настоящее время также выпускаются 5 и 6 серии (5АМ, 5А, 5АМН, 6А), которые одинаковы или незначительно превышают по своим показателям электродвигатели АИР.

Мы можем доукомплектовать трехфазный асинхронный электродвигатель следующими вариантами:

  • принудительное охлаждение тип АДЧР (работа с частотным преобразователем);
  • установка энкодера на вал (замер точной частоты вращения во время работы);
  • установка радиально-опорных подшипников SKF и др. (такие подшипники европейского качества дают возможность установить мотор валом вертикально вверх либо вниз);
  • изготовление одновальных, двухвальных электродвигателей (валы двигателей могут быть конические, цилиндрические).

Для предприятий шахтной промышленности и горно-обогатительных комбинатов есть возможность изготовить взрывозащищённые двигатели любого класса взрывозащиты (нефтехимическая промышленность, угольная промышленность) типов ВА, АИМ, АИМЛ, 4ВР, АИМУ, ВРА.

Большой опыт работы компании, центральный офис которой находится в Ростове-на-Дону, позволит покупателю решить проблему с заменой и установкой нового оборудования любых модификаций и технических характеристик. Наши возможности дают партнерам надежные условия работы, при которых вы можете выбрать 3-х фазный электродвигатель по доступной цене начиная с мощности 0,06 кВт и заканчивая 400 кВт.

Электродвигатели это основная специализация нашей компании. Мы является дилером многих заводов-производителей в Российской Федерации и странах СНГ и зарубежья. Располагаем транзитными складами по Всей России и можем поставить моторы практически всех назначений и типоразмеров в кратчайшие сроки.

На наших складах в Ростове-на-Дону, Москве, Воронеже, Санкт-Петербурге, Нижнем-Новгороде, Екатеринбурге, Челябинске, Уфе, Перми и Тюмени поддерживается постоянное наличие наиболее востребованных моделей (общепромышленных, взрывозащищенных, крановых, однофазных на 220В). На всё оборудование, приведенное в данном разделе, распространяется заводская гарантия.

Какие бывают виды электродвигателей по скорости?

Скорость вращения вала двигателя – это один из основных факторов, влияющий при выборе оборудования. Электродвигатели по этой характеристики подразделяются на несколько основных групп.

Частота вращения микромашин, может изменяться от нескольких десятков оборотов за минуту, до 60000.

Для среднего и мощного промышленного оборудования подбираются машины, количество оборотов которых до 3000 об/мин.

Типы оборудования в зависимости от частоты вращения вала

По этой характеристике классифицируется:

  • тихоходный тип с количеством оборотов не более 300 об/мин;
  • количество оборотов не превышает 1500 об/мин на электродвигателях со средней скоростью вращения;
  • быстроходное оборудование выполняется числом вращения вала не более 6000;
  • количество циклов за минуту не менее 6000 используются на агрегатах со сверхбыстроходностью.

Скорость вращения двигателя влияет на выбор по мощности и крутящему моменту оборудования. Для промышленных станков и больших кранов применяются агрегаты быстроходного или среднего типов. При этом величину об/мин, можно изменять с помощью мотор-редукторов и шкивов.

Определить количество, можно посмотрев бирку, но она может повредиться при эксплуатации. Существует самый простой метод определения скорости вращения, без применения дополнительного оборудования.

Способы определения количества оборотов двигателя

Для определения этой величины, необходимо выполнить несколько простых операций. Разберем способы определения скорости основных групп асинхронных электродвигателей.

Метод определения двигателя с количеством оборотов 3000

Каждый двигатель имеет несколько пар полюсов или пар контактов. На каждом статоре укладывается по несколько катушек, соединенных последовательно. Такие пары монтируют для каждой фазы. При этом образуется по одной паре полюсов. Каждая фаза устроена одинаково.

При питании обмоток, на каждую из них нагрузка поступает поочередно. При общем частоте тока в 50 Гц, за одно колебание поток магнитного поля, совершит полный круг. 1 сек магнитный поток статора, совершает вращение 50 раз. Поэтому за 1 мин двигатель совершит 3000 циклов.

Для определения количества синхронных оборотов в асинхронном электродвигателе, потребуется демонтировать крышку на корпусе, осмотреть статор агрегата. 

Подсчитываем количество пазов для одной из фаз.  В самом простом случае будет 12 пазов. С учетом того, что на каждую фазу приходится по 2 катушки, получаем 6 пазов на 1 катушку. В этом случае с учетом скольжения число синхронной скорости двигателя за минуту будет 3000.

При этом следует обратить внимание. Не всегда количество катушек для пары будет равно 1. Производятся  агрегаты с 2 или 3 катушками для пары. Но это более сложные способы намотки двигателя, их следует рассматривать отдельно.

Определение скорости вращения тихоходного типа

Рассмотрим электродвигатель с количеством вращений вала за минуту в 1500 единиц. В этом случае за 1 колебательное движение магнитного потока должно совершаться только половина оборота. Поэтому в таком оборудовании предусмотрено увеличение количества полюсов неподвижной детали агрегата.

Каждая фаза  выполняется с 4 секциями обмотки статора. На каждую катушку теперь приходится четвертая часть пазов. В этом случае на приборе будет 2 пары полюсов. Они получаются из 4 катушек для каждой фазы сети.

В случае если при подсчете на каждую катушку приходится ¼ часть всех пазов, это агрегат с количеством вращений 1500 за минуту.

При более низких оборотах, расчет будет изменяться. Для 1000 об/мин, расчет следует производить в соотношении 1 к 6. Для агрегатов до 750 об/мин. расчет производится в соотношении 1 к 8.

Для более точного определения скорости вращения вала необходимо использовать тахометр или ознакомиться с паспортом агрегата.

Редукторы, мотор-редукторы: ООО "Приводные технологии"

Приводные Технологии — развивающаяся компания малого бизнеса, основным видом деятельности которой является производство, маркетинг и промоушинг, бытовой и промышленной, доступной и надежной приводной техники. Интеграция новейших технологий современного редукторостроения к отечественным условиям производства, — особенность наших технических решений, предлагаемых рынку.

Современные запросы приводов стали более требовательны к механической передаточной части, к подводимому электрическому оборудованию, к последующим приводным муфтам и др.

Наши предложения редукторных мини-моторов, редукторных узлов и силовых передаточных машин предназначены для эксплуатации в разных отраслях, для достижения различных целей, с любым набором требований и т.д.

Помимо всего этого, имеется широкий выбор электрических устройств для оперативного контроля и регулирования режимов работы привода, — так называемая, область приводной электроники. подробнее

новое на сайте
Мини электропривод 6IK160R (160 Ватт) с регулируемой скоростью Номинальная мощность — 0,16 кВтВыходные обороты: 0,6 об/мин ~ 1400 об/мин Мини электропривод с регулируемой скоростью 6 IK160R предлагается в вариантах: 1) либо однофазным асинхронным электродвигателем переменного тока с контроллером скорости 6IK160R-C1(C2)-A1(A2)/DS(US)52-160 2) либо мотор-редуктором (в составе с …
Мини электропривод 6IK140R (140 Ватт) с регулируемой скоростью Номинальная мощность — 0,14 кВтВыходные обороты: 0,6 об/мин ~ 1400 об/мин Мини электропривод 6 IK140R (140 Ватт) с регулируемой скоростью: предлагается в вариантах 1) либо с однофазным асинхронным электродвигателем переменного тока с контроллером скорости 6IK140R-C1(C2)-A1(A2)/DS(US)52-140 2) либо мотор-редуктор (в с …
Мини мотор редуктор 6GU150 … 300 (140 Ватт) Номинальная мощность — 0,14 кВтВыходные обороты: 5 об/мин … 10 об/мин Мини мотор редуктор 6GU150 … 300 (140 Ватт) с подводимой мощностью 140 Вт — компактный универсальный мотор-редуктор с передаточными числами: i=150, i=180, i=200, i=250, i=300, результативно получаемые обороты выходного вала: 5 об/мин … 10 …
Мини мотор редуктор 6GU150 … 300 Номинальная мощность — 0,16 кВтВыходные обороты: 5 об/мин … 12,5 об/мин Миниатюрный мотор-редуктор 6GU150 … 300 (160 Ватт) с силовой установкой 0.16 кВт. Модель предлагает относительно большие передаточные числа в довольно сжатом объеме. Электрические параметры электродвигателей агрегатируемых с редуктором найдете …
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector