Часто задаваемые вопросы

 

    ЧАСТО ЗАДАВАЕМЫЕ ВОПРОСЫ

https://faq-ru.ru             

 

Как выбрать электромотор


Выбор электродвигателя, как подобрать электродвигатель, советы.

Выбор электродвигателя и расчет его рабочих параметров

Как правильно подобрать электродвигатель для оптимального и безаварийного функционирования системы «двигатель – нагрузка»? Как повысить надежность системы в целом? Какие условия должны быть учтены в первую очередь? Как уменьшить пусковой ток, увеличить пусковой момент или обеспечить плавность пуска? Это далеко неполный список вопросов, которые задают покупатели, обращаясь в нашу компанию. В данной статье мы постараемся максимально полно ответить на эти вопросы. Мы надеемся, что статья будет полезна Вам и поможет решить ряд проблем, возникающих как при эксплуатации старых, так и выборе новых электродвигателей.

Правильность подбора электродвигателя, учитывающая специфику приводного механизма, условия работы и окружающей среды, определяет длительность безаварийной работы и надежность системы «двигатель – нагрузка».

Далее приведены рекомендации по выбору электродвигателя (последовательность, в которой они представлены, не является обязательной).

На первом этапе необходимо определиться с типом электрического двигателя. Ниже даны краткое описание, преимущества и недостатки, сферы предпочтительного применения основных типов двигателей.

Типы электрических двигателей

1. Двигатели постоянного тока.

Основным преимуществом данных двигателей, которое определяло повсеместное их использование на этапе развития электрических приводов, является легкость плавного регулирования скорости в широких пределах. Поэтому с развитием полупроводниковой промышленности и появлением относительно недорогих преобразователей частоты процент их использования постоянно уменьшается. Там, где это возможно двигатели постоянного тока заменяются приводами на основе асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором. Основные недостатки двигателя постоянного тока (невысокая надежность, сложность обслуживания и эксплуатации) обусловлены наличием коллекторного узла. Кроме того, для питания двигателя необходим источник постоянного тока или тиристорный преобразователь переменного напряжения в постоянное. При всех своих недостатках двигатели постоянного тока обладают высоким пусковым моментом и большой перегрузочной способностью. Что определило их использование в металлургической промышленности, станкостроении и на электротранспорте.

2. Синхронные двигатели.

Основным преимуществом данных двигателей является то, что они могут работать с коэффициентом мощности cosφ=1, а в режиме перевозбуждения даже отдавать реактивную мощность в сеть, что благоприятно сказывается на характеристиках сети: увеличивается ее коэффициент мощности, уменьшаются потери и падение напряжения. Кроме того, синхронные двигатели устойчивы к колебаниям сети. Максимальный момент синхронного двигателя пропорционален напряжению, при этом момент асинхронного двигателя пропорционален квадрату напряжения. Следовательно, при снижении напряжения синхронный двигатель сохраняет большую перегрузочную способность, а возможность форсировки возбуждения увеличивает надежность их работы при аварийных понижениях напряжения. Больший воздушный зазор по сравнению с асинхронным двигателем и применение постоянных магнитов делает КПД синхронных двигателей выше. Их особенностью также является постоянство скорости вращения при изменении момента нагрузки на валу.

При всех достоинствах синхронного двигателя основными недостатками, ограничивающими их применение являются сложность конструкции, наличие возбудителя, высокая цена, сложность пуска.

Поэтому синхронные двигатели преимущественно используются при мощностях свыше 100 кВт.

Основное применение – насосы, компрессоры, вентиляторы, двигатель-генераторные установки.

3. Асинхронные двигатели.

По конструктивному принципу асинхронные двигатели подразделяются на двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором. При этом большинство используемых электродвигателей являются асинхронными с короткозамкнутым ротором. Столь широкое применение обусловлено простотой их конструкции, обслуживания и эксплуатации, высокой надежностью, относительно низкой стоимостью. Недостатками таких двигателей являются большой пусковой ток, относительно малый пусковой момент, чувствительность к изменениям параметров сети, а для плавного регулирования скорости необходим преобразователь частоты. Кроме того, асинхронные двигатели потребляют реактивную мощность из сети. Предел применения асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором определяется мощностью системы электроснабжения конкретного предприятия, так как большие пусковые токи при малой мощности системы создают большие понижения напряжения.

Использование асинхронных двигателей с фазным ротором помогает снизить пусковой ток и существенно увеличить пусковой момент, благодаря введению в цепь ротора пусковых реостатов. Однако, ввиду усложнения их конструкции, и как следствие, увеличения стоимости их применение ограничено. Основное применение – приводы механизмов с особо тяжелыми условиями пуска. Для уменьшения пусковых токов асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором может быть использовано устройство плавного пуска или преобразователь частоты.

В системах, где необходимо ступенчатое изменение скорости (например, лифты) используют многоскоростные асинхронные двигатели. В механизмах, требующих остановки за определенное время и фиксации вала при исчезновении напряжения питания, применяются асинхронные двигатели с электромагнитным тормозом (металлообрабатывающие станки, лебедки). Существуют также асинхронные двигатели с повышенным скольжением, которые предназначены для работы в повторно-кратковременных режимах, а также режимах с пульсирующей нагрузкой.

После того, как определен тип электродвигателя, полностью учитывающий специфику рабочего механизма и условия работы, необходимо определиться с рабочими параметрами двигателя: мощностью, номинальным и пусковым моментами, номинальными напряжением и током, режимом работы, коэффициентом мощности, классом энергоэффективности.

Мощность и моменты

В общем случае для квалифицированного подбора электродвигателя должна быть известна нагрузочная диаграмма механизма. Однако, в случае постоянной или слабо меняющейся нагрузки без регулирования скорости достаточно рассчитать требуемую мощность по теоретическим или эмпирическим формулам, зная рабочие параметры нагрузки. Ниже приведены формулы для расчета мощности двигателя P2 [кВт] некоторых механизмов.

1. Вентилятор.

,

где Q3/с] – производительность вентилятора, Н [Па] – давление на выходе вентилятора, ηвент, ηпер – КПД вентилятора и передаточного механизма соответственно, kз – коэффициент запаса.

2. Насос

,

где Q3/с] – производительность насоса, g=9,8 м/с2 – ускорение свободного падения, H [м] – расчетная высота подъема, ρ [кг/м3] – плотность перекачиваемой жидкости, ηнас, ηпер – КПД насоса и передаточного механизма соответственно, kз – коэффициент запаса.

3. Поршневой компрессор

,

где Q3/с] – производительность компрессора, А [Дж/м3] – работа изотермического и адиабатического сжатия атмосферного воздуха объемом 1 м3 давлением 1,1·105 Па до требуемого давления, ηкомпр, ηпер – КПД компрессора и передаточного механизма соответственно, kз – коэффициент запаса.

Кроме того, необходимо сопоставить пусковой момент двигателя (особенно в случае асинхронного с короткозамкнутым ротором) и рабочего механизма, так как некоторые механизмы имеют повышенное сопротивление в момент трогания. Следует иметь в виду и то обстоятельство, что при замене трехфазного асинхронного двигателя на однофазный пусковой момент последнего почти в три раза меньше и механизм, успешно функционировавший ранее, может не тронуться с места.

Развиваемый электродвигателем момент M [Нм] и полезная мощность на валу Р2 [кВт] связаны следующим соотношением


Полная мощность, потребляемая из сети:

1. для двигателей постоянного тока (она же активная)


2. для двигателей переменного тока


при этом потребляемые активная и реактивная мощности соответственно


В случае синхронного двигателя значение Q1 может получиться отрицательным, это означает, что двигатель отдает реактивную мощность в сеть.

Важно отметить следующее. Не следует выбирать двигатель с большим запасом по мощности, так как это приведет к снижению его КПД, а в случае двигателя переменного тока также к снижению коэффициента мощности.

Напряжение и ток

При выборе напряжения электродвигателя необходимо учитывать возможности системы энергоснабжения предприятия. При этом нецелесообразно при больших мощностях выбирать двигатель с низким напряжением, так как это приведет к неоправданному удорожанию не только двигателя, но и питающих проводов и коммутационной аппаратуры вследствие увеличения расхода меди.

Если при трогании момент сопротивления нагрузки невелик и для уменьшения пусковых токов асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором может быть применен способ пуска с переключением со «звезды» на «треугольник», необходимо предусмотреть вывод в клеммную коробку всех шести зажимов обмотки статора. В общем случае применение схемы соединения «звезда» является предпочтительным, так как в схеме «треугольник» имеется контур для протекания токов нулевой последовательности, которые приводят к нагреву обмотки и снижению КПД двигателя, в соединении «звезда» такой контур отсутствует.

Режим работы

Нагрузка электродвигателя в процессе работы может изменяться различным образом. ГОСТом предусмотрены восемь режимов работы.

1. Продолжительный S1 – режим работы при постоянной нагрузке в течение времени, за которое температура двигателя достигает установившегося значения. Мощность двигателя, работающего в данном режиме, рассчитывается исходя из потребляемой механизмом мощности. Формулы расчета мощности некоторых механизмов (насос, вентилятор, компрессор) приведены выше.

2. Кратковременный S2 – режим, при котором за время включения на постоянную нагрузку температура двигателя не успевает достичь установившегося значения, а за время отключения двигатель охлаждается до температуры окружающей среды. В случае использования двигателя S1 для работы в режиме S2 необходимо проверить его только по перегрузочной способности, так как температура не успевает достичь допустимого значения.

3. Повторно-кратковременный S3 – режим с периодическим отключением двигателя, при котором за время включения температура не успевает достичь установившегося значения, а за время отключения – температуры окружающей среды. Расчет мощности электродвигателя обычного исполнения для работы в режиме S3 производится по методам эквивалентных величин с учетом пауз и потерь в переходных режимах. Кроме того, двигатель необходимо проверить на допустимое число включений в час. В случае большого числа включений в час рекомендуется использовать двигатели с повышенным скольжением. Данные электродвигатели обладают повышенным сопротивлением обмотки ротора, а, следовательно, меньшими пусковыми и тормозными потерями.

4. Повторно-кратковременный с частыми пусками S4 и повторно-кратковременный с частыми пусками и электрическим торможением S5. Данные режимы рассматриваются аналогично режиму S3.

5. Перемежающийся S6 – режим, при котором работа двигателя под нагрузкой, периодически заменяется работой на холостом ходу. Большинство двигателей, работающих в продолжительном режиме, имеют меняющийся график нагрузки.

При этом для обоснованного выбора двигателя с целью оптимального его использования рекомендуется применять методы эквивалентных величин.

Класс энергоэффективности

В настоящее время вопросам энергоэффективности уделяется огромное внимание. При этом под энергоэффективностью понимается рациональное использование энергетических ресурсов, с помощью которого достигается уменьшение потребления энергии при том же уровне мощности нагрузки. Основным показателем энергоэффективности двигателя является его коэффициент полезного действия

,

где Р2 – полезная мощность на валу, Р1 – потребляемая активная мощность из сети.

Стандартом IEC 60034-30 для асинхронных электродвигателей с короткозамкнутым ротором были установлены три класса энергоэффективности: IE1, IE2, IE3.


Рис. 1. Классы энергоэффективности

Так, например, использование двигателя мощностью 55 кВт повышенного класса энергоэффективности позволяет сэкономить около 8000 кВт в год от одного двигателя.

Степень защиты IP, виды климатических условий и категорий размещения

ГОСТ Р МЭК 60034-5 – 2007 устанавливает классификацию степеней защиты, обеспечиваемых оболочками машин.

Обозначение степени защиты состоит из букв латинского алфавита IP и последующих двух цифр (например, IP55).


Большинство электродвигателей, выпускаемых в настоящее время, имеют степени защиты IP54 и IP55.

Категория размещения обозначается цифрой: 1 – на открытом воздухе; 2 – под навесом при отсутствии прямого солнечного воздействия и атмосферных осадков; 3 – в закрытых помещениях без искусственного регулирования климатических условий; 4 – в закрытых помещениях с искусственно регулируемыми климатическими условиями.

Климатические условия: У – умеренный климат; УХЛ – умеренно холодный климат; ХЛ – холодный климат; Т – тропический климат.

Таким образом, при выборе электродвигателя необходимо учитывать условия окружающей среды (температура, влажность), а также необходимость защиты двигателя от воздействия инородных предметов и воды.

Например, использование электродвигателя с типом климатического исполнения и категорией размещения У3 на открытом воздухе является недопустимым.

Усилия, действующие на вал двигателя со стороны нагрузки

Наиболее нагруженными в двигателе являются подшипниковые узлы. Поэтому при выборе двигателя должны быть учтены радиальные и осевые усилия, действующие на рабочий конец вала двигателя со стороны нагрузки. Превышения допустимых значений сил приводит к ускоренному выходу из строя не только подшипников, но и всего двигателя (например, задевание ротора о статор).

Обычно допустимые значения сил для каждого подшипника приведены в каталогах. Рекомендуется в случае повышенных радиальных усилий (ременная передача) на рабочий конец вала установить роликовый подшипник, при этом предпочтительным является двигатель с чугунными подшипниковыми щитами.

Особенности конструкции двигателя при работе от преобразователя частоты

В настоящее время все большее распространение приобретает использование частотно-регулируемого привода (ЧРП), выполненного на основе асинхронного электродвигателя с короткозамкнутым ротором.

При использовании частотно-регулируемого привода достигается:

  • 1. экономия электроэнергии;
  • 2. плавность пуска и снижение пусковых токов;
  • 3. увеличение срока службы двигателя.

В общем случае стандартный электродвигатель нельзя использовать в составе частотно-регулируемого привода, так как при уменьшении скорости вращения снижается эффективность охлаждения. При регулировании скорости вверх от номинальной резко увеличивается нагрузка от собственного вентилятора. В обоих случаях уменьшается нагрузочная способность двигателя. Кроме того, в случае использования двигателя в системах точного регулирования необходим датчик положения ротора двигателя.

При работе электродвигателя от преобразователя частоты в контуре вал – фундаментная плита могут протекать токи. При этом возникает точечная эрозия на шариках и роликах, на беговых кольцах подшипников качения, а также на баббитовой поверхности подшипников скольжения. От электролиза смазка чернеет, подшипники греются. Для разрыва контура прохождения подшипниковых токов на неприводной конец вала устанавливается изолированный подшипник. При этом по условиям безопасности установка изолированных подшипников с двух сторон двигателя не допустима.

Величина подшипниковых токов становится опасной для безаварийной работы двигателя при напряжении между противоположными концами вала более 0,5 В. Поэтому установка изолированного подшипника обычно требуется для электродвигателей с высотой оси вращения более 280 мм.

Примечание

Необходимо отметить, что в случае отклонения условий эксплуатации двигателя (например, температуры окружающей среды или высоты над уровнем моря), мощность нагрузки должна быть изменена. Кроме того, при снижении мощности нагрузки в определенные моменты времени для рационального использования двигателя может быть изменена схема соединения обмотки, а, следовательно, и фазное напряжение.

В случае возникновения вопросов, а также необходимости расчета параметров двигателя для Вашего нагрузочного механизма обращайтесь в наш технический отдел по координатам, приведенным на сайте в разделе «Контакты».


www.szemo.ru

Как выбрать лодочный электромотор и какие электромоторы для лодок лучшие.

Электромоторы составили хорошую конкуренцию своим бензиновым собратьям. Давайте с Вами разберемся для чего они нужны, как выбрать лодочный электромотор и какие лучшие электромоторы для лодок.

Для чего нужен лодочный электромотор?

Электрический мотор для лодки имеет ещё и второе название - троллинговый мотор. Такое название дали ему в США. Подобные агрегаты активно используются для рыбной ловли "в дорожку". Для троллинга нужно поддерживать постоянную, невысокую скорость движения. Однако электромоторы для надувных лодок можно применять и при спиннинговой ловле.

Основное преимущество электрических агрегатов — это бесшумность. На нем можно тихонько подойти к местам, где бьёт белизна и окунь. А эти рыбы очень осторожные и пугаются даже всплесков весел. Можно облавливать небольшие заливчики, ловить в отвес не используя якорь. Позволяют очень тихо подкрасться к камышовым зарослям в поиске утки.

Электромотор полностью экологически чист и не загрязняет водоемы нефтепродуктами.

Обратите внимание! В Европе с заботой об экологии многие водоемы уже запрещают использование бензиновых моторов. Единственный выход – лодочные электромоторы.

Отсутствие необходимости в бензине также освобождает Вас от нужды постоянно возить с собой канистру бензина. У электрических приводов высокие показатели проходимости по заросшим участкам водоемов, где даже веслами особо не погребешь.

Разнообразие электромоторов для лодок

В основном электромоторы ставят на надувные ПВХ лодки и используют для рыбалки на спокойных водоемах со стоячей водой, озёрах, прудах ил даже на реках со слабым течением. Электрический агрегат можно встретить на лодках катерах как дополнительный двигатель. Способен передвигать катер с грузом общей массой до 2 тонн.

Электромотор на лодку ПВХ может идти как основной двигатель. В любом случае - это достойная альтернатива веслам.

Основные достоинства при выборе лодочного электромотора

  • Электрический мотор для лодки, даже самый мощный, очень лёгкий. Его масса не превышает 10 кг.
  • Отсутствие шума от работы двигателя. Подплыть к какому-то месту можно тише, чем на веслах.
  • Быстро запускается, не нужно раскачивать как бензиновый.
  • Может использоваться даже на мелководье, практически не накручивает траву.
  • Более простой в обслуживании, чем бензиновый и не потребует дополнительных затрат.
  • Хорошие маневренные показатели.
  • Не требует консервации на зиму.
  • Электромотор для резиновой лодки поместится в багажник почти любой машины.
  • Лучшие электромоторы для лодок с аккумулятором обойдутся дешевле даже самых маломощных двигателей внутреннего сгорания.

Далее предлагаем посмотреть традиционную подборку полезных видео о выборе лодочного электромотора, чтобы более детально разобраться в вопросе:

;

Чтобы все было честно и понимать, какие лучшие электромоторы для лодок, рассмотрим и минусы электромоторов

  • Небольшой запас хода. Чем более высокая скорость используется, тем быстрее садится аккумулятор и сокращается запас хода. На минимальных скоростях он может равняться 20-30 км на одной зарядке, чего может хватить на день два.
  • Скорость на воде будет невысокая и равняется в среднем 5-7 км/час.
  • Быстрое течение и шквальный ветер могут создать проблемы для движения.

Все эти проблемы справедливые, если электромотор для резиновой лодки используется как основной. В случае, когда они эксплуатируются вместе с бензиновыми моторами, электромоторы для лодок ПВХ только улучшат качество рыбалки или охоты.

Выбор электродвигателей для лодок.

Как выбрать лодочный электромотор? Нужно помнить про основные недостатки таких приводов. Невозможно устранив недостатки, сохранить все преимущества. Наверняка Вам хочется, чтобы при всей бесшумности, лёгкости и маневренности, электродвигатель мчал вас по волнам на глиссерной скорости. Однако средняя скорость катера на электроприводе 5-7 км/час. И чтобы увеличить скорость хотя бы на 1 км/час необходимо увеличить мощность двигателя в полтора раза.

Важно знать! Лучшие электромоторы для лодок гонятся не за скоростью, а за экономичным потреблением энергии, что увеличит запас хода от одного заряда.

Очень важным параметром при подборе электродвигателя является его тяговая мощность. По традиции данный параметр указывается в фунтах. Иногда производители указывают максимально предельный вес катера. Для подсчёта необходимого Вам агрегата учтите к весу самой лодки ещё вес пассажиров, самого мотора и груза.

С тяговым усилием все немного сложнее. Чтобы посчитать какой двигатель подойдёт, отметьте, что для массы в 500 кг потребуется тяга в 30 фунтов или 13.6 кг. А для массы 800 кг необходима тяга 40 фунтов или 18.1 кг. Всегда берите мотор с запасом, так как в условиях эксплуатации требуется запас тяговой мощности.

В каталоге 5Шоп Вы пожете подобрать лодояный электромотор под свои необходимости. Ехать никуда не понадобится - оперативно и безопасно доставим без предоплат курьерской службой и дадим бесплатные консультации.

5shop.com.ua

Как выбрать электромотор с GPS-якорем?

Отвечает Александр Дьяченко

Последние два-три года я постоянно отвечаю на вопросы своих знакомых и знакомых знакомых о том, какой электромотор для рыбалки им купить. В основном речь идет о моторах оборудованных GPS-якорем, так называемым Ай-Пайлотом. Устройство, которое, без преувеличения, произвело революцию в лодочной рыбалке, как iPhone изменил навсегда мобильный телефон.

Первым, кто додумался оснастить GPS-приемником носовой троллинговый мотор, который используют американские рыбаки при ловле большеротого окуня, были инженеры компании MinnKota в далеком 2010 году. 

Мотор, получив сигнал от небольшого пульта в руках рыболова, фиксирует положение катера на точке, постоянно сверяя положение датчика с GPS-координатами. Если лодка сместилась относительно заданных координат, процессор вычисляет направление, актуатор поворачивает штангу привода и включает с необходимой скоростью электромотор. Лодка быстро занимает прежнее положение на точке. Порой это происходит так быстро, что вы даже не сможете заметить, как это произошло. И все.

Таким образом, система i-Pilot выполняет функции якоря без веревки, удерживая ваш катер на месте, благодаря точному приемнику GPS. Теперь вы можете не опасаться, что ваш якорь застрянет в корягах, или крупная рыба на вываживании замотает шнур за якорный фал! Вам доступно якорение над любыми глубинами, хоть над Марианской впадиной! Никаких мокрых веревок, никаких грязных якорей и сорванной спины.


Те, кто много ловит джигом с лодки, знает, как важно бывает занять позицию относительно рельефа или препятствия на дне, где стоит рыба. Ошиблись на пару метров и все: пустые проводки одна за одной. С GPS-якорем такая проблема вас больше не будет волновать. Точка будет занесена в память мотора и вы сможете снова и снова возвращать катер на то же место, с точностью до метра, где у вас уже состоялась поимка рыбы.

Не менее интересна и другая функция - Track Back. Вы можете запомнить трек, по которому только что двигались, и функция Track Back i-Pilot сама, автоматически, вернет вас в исходную точку и провезет еще раз по этому маршруту! Незаменимая вещь, позволяющая курсировать медленно вдоль бровки или стенок камыша, не занимая при этом рук. Мотор, работающий от одного или нескольких аккумуляторов по 12 вольт, может часами бесшумно двигаться по водоему, не распугивая при этом рыбу, пока вы ее ловите.

А в 2013 году произошла вторая революция, благодаря неуёмным инженерам MinnKota. Появился интерфейсный протокол Link, который связал в единый комплекс электромотор и картплоттеры Humminbird высших серий линейки. Ловля рыбы с лодки заиграла новыми красками. Кроме популярных функций GPS-якоря и Track Back, мотор стал понимать команды GoTo - движение к заданной точке, Autopilot - движение с заданной скоростью по заданному маршруту и так далее. 

Работа рыбопоискового комплекса стала более наглядной, благодаря большому экрану картплоттера, стало возможным запоминать больше точек или даже наносить их заранее. Очень интересная функция - движение по заданной глубине - изобате. К сожалению пока доступна только на водоемах со специальной картографией LakeMaster. В России таких водоемов, увы, пока нет.

Кроме этих функций мотор оснащен рядом других приспособлений:

Управляющий мотором педальный узел позволяет легко двигаться на катере в нужном направлении, останавливаться и задерживаться на месте, при этом ваши руки остаются совершенно свободными и вы можете совершать забросы приманки, не пропустив ни одного интересного места! Встроенная система контроля заряда аккумуляторов вовремя известит вас о необходимости подзарядки. Универсальный датчик эхолота имеет возможности для подключения к эхолотам Humminbird, Lowrance, Garmin и др. И вы можете наблюдать на экране эхограмму непосредственно под вашим судном, а не то, что уже осталось за кормой!

Очень многих волнует вопрос - насколько «прочно» стоит на GPS-якоре лодка во время сильного ветра и волн. Смею вас заверить - настолько «прочно», что многим якорям и не снилось. У меня есть опыт ловли с одной и той же лодки оборудованной якорем и электромотором в шквалистый ветер 10 м/с на крупном волжском водохранилище. И если мой тяжеленный якорь постоянно стаскивало с песчаного дна, то в том же самом месте, при такой же силе ветра год спустя, мой катер стоял как влитой. А бонусом было то, что так как нос не привязан веревкой ко дну, то его и не захлестывало накатывающей волной.

В 2013 году вслед за MinnKota выпустил свой мотор с GPS-якорем второй именитый производитель рыболовных электромоторов - MotorGuide. Во многом повторив конструкцию предшественника, инженеры учли недоработки моторов MinnKota и новый MotorGuide Xi5 быстро завоевал популярность у немалого количества рыболовов. Он легче, его процессор быстрее и мощнее, а за позиционирование отвечает более совершенный чипсет GPS. Кроме того, его управляющая педаль не имеет шнура и связывается с мотором при помощи wi-fi, что безусловно удобнее и практичнее, чем вечно болтающийся под ногами провод.


Появление MotorGuide Xi5 с системой PinPoint GPS и интерфейсного кабеля MotorGuide GateWay Kit сделало доступными функции GoTo и Autopilot для владельцев картплоттеров Lowrance серии HDS GEN2 и GEN3. А недавно, испытав новый модуль Lowrance 3D Scan, мне стало очевидно, что по части позиционирования лодки на рельефе, инженеры группы Brunswick, куда входят марки Lowrance и MotorGuide, уже обогнали инженеров MinnKota. Но и последние не стояли на месте, и предложили рынку модель MinnKota Ulterra, оборудованную функцией автоматического опускания штанги мотора. Правда, первая партия Ulterra вышла с каким то заводским браком и по отзывам на американских форумах, у моторов перегорала управляющая плата. Первую партию отозвали и устранили недостаток. На сегодняшний день это единственный мотор с автоматической системой опускания штанги, что дало новый импульс в развитии этой техники, я уверен.

Часто, у потенциальных пользователей возникает вопрос - насколько надежна данная техника? Для начала, я бы хотел всех предостеречь от неквалифицированной установки. С виду, установка носового троллингового мотора не кажется сложной, но тем не менее требует определенного опыта и квалификации. Это касается и качества электрических соединений и монтажа на катер. Контакты проводки должны быть тщательно обжаты, подобраны силовые кабеля надлежащего сечения, и обязательно, в цепь должно быть установлено тепловое реле, которое защитит довольно дорогой узел - управляющий блок мотора от выгорания при превышении нагрузок на мотор. Деталька эта не из дешевых - около 300 долларов. А фирменное миннкотовское реле - около 50 долларов.


За несколько лет обслуживания и ремонта троллинговых моторов, мы в boatlab.pro, накопили статистику по наиболее распространенным поломкам троллинговых моторов и решений ремонта по ним. Советую вам опасаться намотки на вал винта мотора плетеной лески - она моментально уползает под сальник и быстро разбивает его, делая силовую часть мотора - электродвигатель, доступной для воды. А это в 90% случаев - замена якоря электромотора - очень дорогое удовольствие.

Еще одна распространенная проблема - ударные нагрузки в районе двигателя. Часто, при швартовке, уставший за день интенсивной рыбалки капитан невнимательно подходит к причалу и смонтированный на носу катера мотор получает повреждения от соприкосновением с причальными сооружениями. На вид у мотора может и не быть видимых повреждений, но, даже незаметное искривление вала винта, способно быстро вывести из строя сальник и открыть доступ воде к электродвигателю. Или кусочек мощного магнита может отколоться от стенок мотора и тоже нанести непоправимый вред ротору двигателя.

Кроме того, мы выявили еще одну особенность, присущую правда только моторам MotorGuide Xi5 - травмирование при доставке. Упаковка мотора спроектирована в расчете на аккуратных американских грузчиков, а не на реалии российских почтовых и грузо-перевозок. Защита вала винта и самого узла, где находится электродвигатель явно недостаточна и мы часто наблюдаем, как к нам привозят моторы с погнутыми валами и даже отколотыми кусочками корпуса. Если вы покупаете мотор самостоятельно в США, убедительно рекомендую вам поговорить с продавцом о дополнительной защите вашей покупки - иначе есть вероятность, что по приходу к вам долгожданной игрушки, вы получите не радость от покупки, а гнев и разочарование. Все остальные компоненты, при правильном монтаже и подключении будут служить вам годами, хотя, как вы и сами понимаете, ничто не вечно и любая техника может дать сбой. И поэтому особенно важно кто и как обслуживает ваш катер и ваш рыбопоисковый комплекс.


Заканчивая статью, хотел бы ответить еще на один, пожалуй самый распространенный вопрос - какой мощности мотор нужен для какого катера. Сразу скажу - что подбирать мотор исходя только из размеров катера не совсем правильно. Важен ряд параметров, кроме длины. Надводная и подводная парусность, водоизмещение, тип судна и так далее. Кроме того, учитывайте также и район основного базирования - где вы больше всего рыбачите, на каких водоемах. На мощном нижневолжском течении, или в закрытых тростником лиманах краснодарского края? Это также играет роль. Но от себя скажу так: "Запас карман не тянет". И чтобы ваш GPS-якорь доставлял вам удовольствие, а не проблемы - берите всегда с небольшим превышением.

Ответить на все вопросы в скромной статье не представляется возможным. Я попытался обозначить ответы на самые волнующие и распространенные. И напоследок, хотел бы заметить, что носовой троллинговый мотор - обязательный атрибут всех профессиональных американских спортсменов-рыболовов. На подавляющем большинстве катеров российского профессионального турнира Pro Anglers League установлены моторы с GPS-якорем! А в Италии применение системы i-Pilot в соревнованиях даже запрещена - такое огромное преимущество над соперниками дает использование этой системы!


Официально предупреждаю вас: однажды попробовав рыбачить с лодки при помощи троллингового мотора с GPS-якорем, вы уже не сможете вернуться к тяжелому якорю и мокрой веревке.

Дьяченко Александр, Pro Anglers League.

pal.sport-express.ru

Как выбрать лодочный электромотор | ЭлектроФорс

Существует три традиционных места установки  лодочных электромоторов  — на носу, на транце лодки и на корпусе ходового мотора. Каждое из этих мест имеет свои достоинства и недостатки. Это видео поможет вам ответить на вопрос:»Как выбрать лодочный электромотор?»

Установка на носу лодки

Этот вид электромоторов предназначен в главным образом для лодок и катеров с жестким корпусом. Ключевое достоинство такого расположения – точное управление судном. Расположенный на носу мотор тянет лодку по воде, а не толкает ее, поэтому самое незначительное перекладывание руля моментально сказывается на курсе. У носовых моторов гораздо больший выбор управляющих устройств – это может быть электрическая педаль, румпель, беспроводные дистанционные пульты. Они также обладают и самым большим набором дополнительных функций, одной из которых является совместная работа с GPS устройствами.

Как всегда, существует и обратная сторона. Носовые моторы дороже транцевых, сложнее в установке, требуют больше места на борту лодки. Обязательными требованиями для них являются ровная палуба и свободное пространство на носу.

Преимущества: Точность в управлении лодкой, больше дополнительных возможностей.

Недостатки: Более высокая стоимость, требуют больше места.

Представители данной группы: Minn Kota PowerDrive, Minn Kota Terrova

Установка на транце лодки

В то время как для установки носовых моторов требуется сверление отверстий в корпусе лодки, транцевые крепятся на корме с помощью резьбовых зажимов, как и большинство лодочных моторов. Управление ими традиционно и привычно, они не загромождают дно лодки педалью и ведущими к ней проводами. Для небольших лодок или лодок из ПВХ транцевые моторы являются наиболее подходящими. Благодаря простоте конструкции такие моторы доступнее по цене.

Преимущества: Ценовая доступность и простота монтажа.

Недостатки: Меньшее количество дополнительных функций, меньшая точность в управлении лодкой.

Представители данной группы: Minn Kota Traxxis, Minn Kota Endura

Установка на ходовом моторе

Такие моторы устанавливаются на кавитационной плите ходового мотора. Способ управления лодкой при этом не изменяется — используется руль или румпель основного двигателя. Скорость и направление вращения винта электромотора регулируются с помощью пульта дистанционного управления.

Желание сохранить в лодке как можно больше свободного пространства может быть одним из аргументов в пользу выбора электромотора данного вида. Следующая причина – многоцелевое использование лодки. Например, иногда вы используете лодку для рыбалки, а иногда для отдыха на воде с семьей. Несмотря на то, что установка электромотора на бензиновом двигателе экономит место, он сложнее в управлении и ограничен по своим возможностям. Кроме того, как правило он дороже чем представители других групп.

fisherninja.ru

Как выбрать электромотор для ПВХ лодки

Многие судовладельцы уверены, что электромоторы не идут ни в какое сравнение с бензиновыми и конкурировать с ними не могут априори. Все верно! Их и не надо сравнивать, и они не конкуренты, но не потому, что электромоторы менее мощные, а потому что используют бензиновый и электродвигатель совсем в разных целях и условиях.

На вопрос рыбаков: какой купить мотор для лодки: бензиновый или электрический? Самый правильный ответ - покупайте оба! Бензиновый служит для быстрого переброса лодки с седоками в нужное место, он же позволит прокатиться на высокой скорости, прокатить желающих на ватрушке или водных лыжах, сходить в поход и пр.

Купон на скидку 3% - electro3

Электрический мотор используют для рыбалки тролингом или «на дорожку», для ювелирного маневрирования. Можно тихо подплыть к засевшей в камышах утке или к рыбному месту, например, где плещется жерех, пугающийся даже плеска весел.

Плюсы электромоторов

  • Очень легкие - до 10 кг;
  • Работают без шума и дыма;
  • Мгновенно запускаются;
  • Легко управлять, маневрировать;
  • Подходят для прохождения мелководий;
  • Экономные в обслуживании, ремонте и эксплуатации;
  • Компактные, удобно перевозить, переносить и устанавливать;
  • Цена лодочного электромотора в два раза ниже цены самого маломощного бензинового мотора.

Минусы электромоторов

  • Из-за электропитания обладают малым запасом хода, заряда батареи хватает на два дня спокойной рыбалки или на 2 часа плавания при максимальных оборотах;
  • Низкая скорость передвижения – до 8 км/час;
  • Если на водоеме волна, течение или сильный ветер, уплыть, куда надо, вообще не получится.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Все недостатки нивелируются, если электромотор используется, как дополнительный, для комфортной рыбалки. В этом случае и непогода не страшна, и даже полный разряд аккумулятора не станет помехой вернуться домой, да еще с уловом.

Электромотор устанавливается либо на транец, либо на носу лодки при наличии бензинового. Можно использовать и один электромотор, если Вы рыбачите на тихом небольшом озере, и дальние плавания по бурным рекам и морям Вам ни к чему.

Чтобы не разочароваться в этих замечательных механизмах, мы рекомендуем покупать электромоторы хорошо зарекомендовавших себя марок: Minn Kota, Yamaha, Нaswing, Flover, Motor Guide.

Мощность лодочного электромотора

Этот очень важный показатель для любого двигателя в электромоторах называется тягой и указывается в кг или фунтах, а не как обычно в лошадиных силах. Чтобы определить тяговое усилие электромотора, можно устроить небольшой эксперимент. Вообще-то тяга всегда указывается в документах на мотор и в описаниях на сайтах. Ее показатель находится в диапазоне примерно - 13-24 кг.

Чтобы понять, что эта цифра означает, да и вообще, проверить на практике, прихватите с собой на водоем хороший безмен. С одной стороны к нему прикрепите фал от лодки, а другой конец безмена закрепите на берегу стационарно. Теперь можно запускать мотор, переключать скорости и следить за показаниями весов. Это и будет тяговое усилие.

Скорость, время, расстояние

Аккумулятор - это то, без чего электромотор не имеет смысла. Эксплуатация аккумулятора подразумевает соблюдение целого ряда правил. Самое главное - он должен иметь определенный объем заряда, чтобы Вы не остались посреди водоема с заглохшим по причине отсутствия питания мотором.

Выяснить, на сколько часов работы хватит заряда АКБ, чуть сложнее, а кому-то и проще, чем определить тяговую силу. В этом случае нам потребуются две цифры: емкость аккумулятора и потребление тока электромотором. Эти параметры указываются производителями. Емкость делим на потребление и получаем количество часов, на протяжении которых мотор проработает.

Результат деления получится небольшим - 1.5-2.5 часа, поскольку производители моторов указывают потребление тока при самой высокой скорости передвижения. Соответственно, если Вы будете плавать на средней передаче, то потребление уменьшится, и заряда батареи хватит на дольше. К примеру, на 5-ой максимальной скорости время плавания - 2.5 часа, на 3-ей - 6 часов, на первой - все 11. В первом случае вы проплывете приблизительно 14 км, а в последнем – 27 км. То есть поговорка: «тише едешь, дальше будешь», в данном случае верна, как никогда. Полной зарядки аккумулятора емкостью 75-90 А/ч хватает на два дня рыбалки, если передвигаться на средней скорости.

Особенности зарядки АКБ

Самыми эффективными считаются тяговые аккумуляторы, который можно несколько раз разряжать полностью и опять заряжать, хотя подходят и автомобильные. Тяговые АКБ при всех преимуществах нуждаются в пристальном внимании при подзарядке. Они чувствительны к избыточному заряду, требуют четкого соблюдения показателей силы тока и напряжения. Для тяговых аккумуляторов нужно покупать специальную автоматическую зарядку, которая сама будет поддерживать заданный режим и отключаться, когда батарея зарядится. Сила тока должна составлять 10% от емкости АКБ. Время зарядки - 9-10 часов. Не рекомендуем увеличивать силу тока, у Вас получится зарядить АКБ быстрее, но это отрицательно повлияет на срок ее службы.

Винты лодочных электромоторов

Производители, говоря о преимуществах своих электромоторов, часто отмечают, что гребной винт совсем не наматывает траву.

В этом есть доля правды. Двухлопастной винт (у электромоторов), действительно, меньше собирает на себя растительности, чем 3-4х-лопастной (у бензиновых).

kemerovo.v-lodke.ru

Как выбрать электромотор с GPS-якорем. Применение, эксплуатация, особенности

12.02.2016

Последние два-три года я постоянно отвечаю на вопросы своих знакомых и знакомых знакомых о том, какой электромотор для рыбалки им купить. В основном речь идет о моторах оборудованных GPS-якорем, так называемым Ай-Пайлотом. Устройство, которое, без преувеличения, произвело революцию в лодочной рыбалке, как iPhone изменил навсегда мобильный телефон.

Первым, кто додумался оснастить GPS-приемником носовой троллинговый мотор, который используют американские рыбаки при ловле большеротого окуня, были инженеры компании MinnKota в далеком 2010 году. 

Мотор, получив сигнал от небольшого пульта в руках рыболова, фиксирует положение катера на точке, постоянно сверяя положение датчика с GPS-координатами. Если лодка сместилась относительно заданных координат, процессор вычисляет направление, актуатор поворачивает штангу привода и включает с необходимой скоростью электромотор. Лодка быстро занимает прежнее положение на точке. Порой это происходит так быстро, что вы даже не сможете заметить, как это произошло. И все.

Таким образом, система i-Pilot выполняет функции якоря без веревки, удерживая ваш катер на месте, благодаря точному приемнику GPS. Теперь вы можете не опасаться, что ваш якорь застрянет в корягах, или крупная рыба на вываживании замотает шнур за якорный фал! Вам доступно якорение над любыми глубинами, хоть над Марианской впадиной! Никаких мокрых веревок, никаких грязных якорей и сорванной спины.


Те, кто много ловит джигом с лодки, знает, как важно бывает занять позицию относительно рельефа или препятствия на дне, где стоит рыба. Ошиблись на пару метров и все: пустые проводки одна за одной. С GPS-якорем такая проблема вас больше не будет волновать. Точка будет занесена в память мотора и вы сможете снова и снова возвращать катер на то же место, с точностью до метра, где у вас уже состоялась поимка рыбы.

Не менее интересна и другая функция - Track Back. Вы можете запомнить трек, по которому только что двигались, и функция Track Back i-Pilot сама, автоматически, вернет вас в исходную точку и провезет еще раз по этому маршруту! Незаменимая вещь, позволяющая курсировать медленно вдоль бровки или стенок камыша, не занимая при этом рук. Мотор, работающий от одного или нескольких аккумуляторов по 12 вольт, может часами бесшумно двигаться по водоему, не распугивая при этом рыбу, пока вы ее ловите.

А в 2013 году произошла вторая революция, благодаря неуёмным инженерам MinnKota. Появился интерфейсный протокол Link, который связал в единый комплекс электромотор и картплоттеры Humminbird высших серий линейки. Ловля рыбы с лодки заиграла новыми красками. Кроме популярных функций GPS-якоря и Track Back, мотор стал понимать команды GoTo - движение к заданной точке, Autopilot - движение с заданной скоростью по заданному маршруту и так далее. 

Работа рыбопоискового комплекса стала более наглядной, благодаря большому экрану картплоттера, стало возможным запоминать больше точек или даже наносить их заранее. Очень интересная функция - движение по заданной глубине - изобате. К сожалению пока доступна только на водоемах со специальной картографией LakeMaster. В России таких водоемов, увы, пока нет.

Кроме этих функций мотор оснащен рядом других приспособлений:

Управляющий мотором педальный узел позволяет легко двигаться на катере в нужном направлении, останавливаться и задерживаться на месте, при этом ваши руки остаются совершенно свободными и вы можете совершать забросы приманки, не пропустив ни одного интересного места! Встроенная система контроля заряда аккумуляторов вовремя известит вас о необходимости подзарядки. Универсальный датчик эхолота имеет возможности для подключения к эхолотам Humminbird, Lowrance, Garmin и др. И вы можете наблюдать на экране эхограмму непосредственно под вашим судном, а не то, что уже осталось за кормой!

Очень многих волнует вопрос - насколько «прочно» стоит на GPS-якоре лодка во время сильного ветра и волн. Смею вас заверить - настолько «прочно», что многим якорям и не снилось. У меня есть опыт ловли с одной и той же лодки оборудованной якорем и электромотором в шквалистый ветер 10 м/с на крупном волжском водохранилище. И если мой тяжеленный якорь постоянно стаскивало с песчаного дна, то в том же самом месте, при такой же силе ветра год спустя, мой катер стоял как влитой. А бонусом было то, что так как нос не привязан веревкой ко дну, то его и не захлестывало накатывающей волной.

В 2013 году вслед за MinnKota выпустил свой мотор с GPS-якорем второй именитый производитель рыболовных электромоторов - MotorGuide. Во многом повторив конструкцию предшественника, инженеры учли недоработки моторов MinnKota и новый MotorGuide Xi5 быстро завоевал популярность у немалого количества рыболовов. Он легче, его процессор быстрее и мощнее, а за позиционирование отвечает более совершенный чипсет GPS. Кроме того, его управляющая педаль не имеет шнура и связывается с мотором при помощи wi-fi, что безусловно удобнее и практичнее, чем вечно болтающийся под ногами провод.


Появление MotorGuide Xi5 с системой PinPoint GPS и интерфейсного кабеля MotorGuide GateWay Kit сделало доступными функции GoTo и Autopilot для владельцев картплоттеров Lowrance серии HDS GEN2 и GEN3. А недавно, испытав новый модуль Lowrance 3D Scan, мне стало очевидно, что по части позиционирования лодки на рельефе, инженеры группы Brunswick, куда входят марки Lowrance и MotorGuide, уже обогнали инженеров MinnKota. Но и последние не стояли на месте, и предложили рынку модель MinnKota Ulterra, оборудованную функцией автоматического опускания штанги мотора. Правда, первая партия Ulterra вышла с каким то заводским браком и по отзывам на американских форумах, у моторов перегорала управляющая плата. Первую партию отозвали и устранили недостаток. На сегодняшний день это единственный мотор с автоматической системой опускания штанги, что дало новый импульс в развитии этой техники, я уверен.

Часто, у потенциальных пользователей возникает вопрос - насколько надежна данная техника? Для начала, я бы хотел всех предостеречь от неквалифицированной установки. С виду, установка носового троллингового мотора не кажется сложной, но тем не менее требует определенного опыта и квалификации. Это касается и качества электрических соединений и монтажа на катер. Контакты проводки должны быть тщательно обжаты, подобраны силовые кабеля надлежащего сечения, и обязательно, в цепь должно быть установлено тепловое реле, которое защитит довольно дорогой узел - управляющий блок мотора от выгорания при превышении нагрузок на мотор. Деталька эта не из дешевых - около 300 долларов. А фирменное миннкотовское реле - около 50 долларов.


За несколько лет обслуживания и ремонта троллинговых моторов, мы в boatlab.pro, накопили статистику по наиболее распространенным поломкам троллинговых моторов и решений ремонта по ним. Советую вам опасаться намотки на вал винта мотора плетеной лески - она моментально уползает под сальник и быстро разбивает его, делая силовую часть мотора - электродвигатель, доступной для воды. А это в 90% случаев - замена якоря электромотора - очень дорогое удовольствие.

Еще одна распространенная проблема - ударные нагрузки в районе двигателя. Часто, при швартовке, уставший за день интенсивной рыбалки капитан невнимательно подходит к причалу и смонтированный на носу катера мотор получает повреждения от соприкосновением с причальными сооружениями. На вид у мотора может и не быть видимых повреждений, но, даже незаметное искривление вала винта, способно быстро вывести из строя сальник и открыть доступ воде к электродвигателю. Или кусочек мощного магнита может отколоться от стенок мотора и тоже нанести непоправимый вред ротору двигателя.

Кроме того, мы выявили еще одну особенность, присущую правда только моторам MotorGuide Xi5 - травмирование при доставке. Упаковка мотора спроектирована в расчете на аккуратных американских грузчиков, а не на реалии российских почтовых и грузо-перевозок. Защита вала винта и самого узла, где находится электродвигатель явно недостаточна и мы часто наблюдаем, как к нам привозят моторы с погнутыми валами и даже отколотыми кусочками корпуса. Если вы покупаете мотор самостоятельно в США, убедительно рекомендую вам поговорить с продавцом о дополнительной защите вашей покупки - иначе есть вероятность, что по приходу к вам долгожданной игрушки, вы получите не радость от покупки, а гнев и разочарование. Все остальные компоненты, при правильном монтаже и подключении будут служить вам годами, хотя, как вы и сами понимаете, ничто не вечно и любая техника может дать сбой. И поэтому особенно важно кто и как обслуживает ваш катер и ваш рыбопоисковый комплекс.


Заканчивая статью, хотел бы ответить еще на один, пожалуй самый распространенный вопрос - какой мощности мотор нужен для какого катера. Сразу скажу - что подбирать мотор исходя только из размеров катера не совсем правильно. Важен ряд параметров, кроме длины. Надводная и подводная парусность, водоизмещение, тип судна и так далее. Кроме того, учитывайте также и район основного базирования - где вы больше всего рыбачите, на каких водоемах. На мощном нижневолжском течении, или в закрытых тростником лиманах краснодарского края? Это также играет роль. Но от себя скажу так: запас карман не тянет. И чтобы ваш GPS-якорь доставлял вам удовольствие, а не проблемы - берите всегда с небольшим превышением.

Ответить на все вопросы в скромной статье не представляется возможным. Я попытался обозначить ответы на самые волнующие и распространенные. И напоследок, хотел бы заметить, что носовой троллинговый мотор - обязательный атрибут всех профессиональных американских спортсменов-рыболовов. На подавляющем большинстве катеров российского профессионального турнира Pro Anglers League установлены моторы с GPS-якорем! А в Италии применение системы i-Pilot в соревнованиях даже запрещена - такое огромное преимущество над соперниками дает использование этой системы!


Официально предупреждаю вас: однажды попробовав рыбачить с лодки при помощи троллингового мотора с GPS-якорем, вы уже не сможете вернуться к тяжелому якорю и мокрой веревке.

Дьяченко Александр, Pro Anglers League.

pal.sport-express.ru

Какой электродвигатель лучше выбрать?

При выборе бесщеточного электродвигателя для своих разработок инженеры имеют несколько вариантов. Неправильный выбор может привести к провалу проекта не только на этапе разработки – испытания, но и после выхода на рынок, что крайне не желательно. Для облегчения работы инженеров мы сделаем краткое описание преимуществ и недостатков четырех наиболее популярных видов бесщеточных электрических машин: асинхронный электродвигатель (АД), двигатель с постоянными магнитами (ПМ), синхронные реактивные электродвигатели (СРД), вентильные реактивные электродвигатели (ВРД).


Содержание:

Асинхронные электродвигатели

Асинхронные электрические машины смело можно назвать костяком современной промышленности. Благодаря своей простоте, относительно низкой стоимости, минимальным затратам на обслуживание, а также возможности работать напрямую от промышленных сетей переменного тока, они прочно въелись в современные производственные процессы.

Сегодня существует множество различных преобразователей частоты с самыми различными алгоритмами управления, которые позволяют регулировать скорость и момент асинхронной машины в большом диапазоне с хорошей точностью. Все эти свойства позволили асинхронной машине значительно потеснить с рынка традиционные коллекторные двигатели. Вот почему регулируемые асинхронные электродвигатели (АД) легко встретить в самых различных устройствах и механизмах, таких как тяговый асинхронный электропривод, электроприводы стиральных машин, вентиляторов, компрессоров, воздуходувок, кранов, лифтов и многом другом электрооборудовании.

АД создает вращающий момент за счет взаимодействия тока статора с индуцированным током ротора. Но токи ротора нагревают его, что приводит к нагреванию подшипников и снижению их срока службы. Замена традиционной алюминиевой обмотки на медную не устраняет проблему, а приводит к удорожанию электрической машины и может накладывать ограничения на прямой ее пуск.

Статор асинхронной машины имеет довольно большую постоянную времени, что негативно сказывается на реагировании системы управления при изменении скорости или нагрузки. К сожалению, потери связанные с намагничиванием  не зависят от нагрузки машины, что снижает КПД АД при работе с малыми нагрузками. Автоматическое уменьшение потока статора возможно использовать для решения данной проблемы — для этого необходим быстрый отклик системы управления на изменения нагрузки, но как показывает практика, такая коррекция не существенно увеличивает КПД.

На скоростях превышающих номинальную поле статора ослабевает из-за ограниченного напряжения питания. Вращающий момент начинает падать, так как для его поддержания будет требоваться больший ток ротора. Следовательно, управляемые АД ограничиваются диапазоном скорости для поддержания постоянной мощности примерно 2:1.

Механизмы, которые требуют более широкого диапазона регулирования, такие как: станки с ЧПУ, тяговый электропривод, могут снабжаться асинхронными электродвигателями специального исполнения, где для увеличения диапазона регулирования могут уменьшать количество витков обмотки, снижая при этом значения крутящего момента на низких скоростях. Также возможен вариант с использованием более высоких токов статора, что требует установки более дорогих и менее эффективных инверторов.

Немаловажным фактором при работе АД является качество питающего напряжения, ведь максимальный КПД электродвигатель имеет при синусоидальной форме питающего напряжения. В реальности преобразователь частоты обеспечивает импульсное напряжение и ток, похожий на синусоидальный. Проектировщикам стоит иметь ввиду, что КПД системы ПЧ-АД будет меньше, чем сумма КПД преобразователя и двигателя в отдельности. Улучшения качества выходного тока и напряжения повышают увеличением несущей частоты преобразователя, это приводит к снижению потерь в двигателе, но при этом возрастают потери в самом инверторе. Одним из популярных решений, особенно для промышленных мощных электроприводов, является установка фильтров между преобразователем частоты и асинхронной машиной. Однако это приводит к увеличению стоимости, габаритов установки, а также к дополнительным потерям мощности.

Еще одним недостатком асинхронных машин переменного тока является то, что их обмотки распределены на протяжении многих пазов в сердечнике статора. Это приводит к появлению длинных концевых поворотов, которые увеличивают габариты и потери энергии в машине. Эти вопросы исключены в стандартах IE4 или классах IE4. В настоящее время европейский стандарт (IEC60034) специально исключает любые двигатели, требующие электронного управления.

Двигатели с постоянными магнитами

Двигатели с постоянными магнитами (английский PMMS) создают крутящий момент благодаря взаимодействию токов статора с постоянными магнитами внутри или снаружи ротора. Электродвигатели с поверхностным расположением магнитов являются маломощными и используются в IT оборудовании, офисной технике, автомобильном транспорте. Электродвигатели со встроенными магнитами (IPM) распространены в мощных машинах, используемых в промышленности.

Двигатели с постоянными магнитами (ПМ) могут использовать концентрированные (с коротким шагом) обмотки, если пульсации вращающего момента не являются критичными, но распределенные обмотки являются нормой в ПМ.

Поскольку PMMS не имеют механических коммутаторов, то преобразователи играют важную роль в процессе контроля тока обмотки.

В отличии от других видов бесщеточных электродвигателей, PMMS не требуют тока возбуждения, необходимого для поддерживания магнитного потока ротора. Следовательно, они способны обеспечить максимальный крутящий момент на единицу объема и могут быть лучшим выбором, если требования к массо-габаритным показателям выходят на первый план.

К наибольшим недостаткам таких машин можно отнести их очень высокую стоимость. Высокопроизводительные электрические машины с постоянными магнитами используют такие материалы как неодим и диспрозий. Данные материалы относятся к редкоземельным и добываются в геополитически нестабильных странах, что приводит к высоким и нестабильным ценам.

Также постоянные магниты добавляют производительности при работе на низких скоростях, но являются «Ахиллесовой пятой» при работе на высоких. Например, при увеличении скорости машины с постоянными магнитами возрастет и ее ЭДС, постепенно приближаясь к напряжению питания инвертора, при этом снизить поток машины не представляется возможным. Как правило, номинальная скорость является максимальной для ПМ с поверхностно-магнитной конструкцией при номинальном напряжении питания.

На скоростях больше номинальной, для электродвигателей с постоянными магнитами типа IPM, используют подавление активного поля, что достигается путем манипуляций с током статора при помощи преобразователя. Диапазон скорости, в котором двигатель может надежно работать, ограничен примерно 4:1.

Необходимость ослабления поля в зависимости от скорости приводит к потерям независящим от вращающего момента. Это снижает КПД на высоких скоростях, и особенно при малых нагрузках. Этот эффект наиболее актуален при использовании ПМ в качестве тягового автомобильного электропривода, где высокая скорость на автостраде неизбежно влечет за собой необходимость ослабления магнитного поля. Часто разработчики выступают за применение двигателей с постоянными магнитами в качестве тяговых электроприводов электромобилей, однако их эффективность при работе в данной системе довольно сомнительна, особенно после вычислений связанных с реальными циклами вождения. Некоторые производители электромобилей сделали переход от ПМ к асинхронным электродвигателям в качестве тяговых.

Также к существенным недостаткам электродвигателей с постоянными магнитами можно отнести их трудно управляемость в условиях неисправности из-за присущей им противо-ЭДС. Ток будет протекать в обмотках, даже при выключенном преобразователе, пока вращается машина. Это может приводить к перегреву и другим неприятным последствиям. Потеря контроля над ослабленным магнитным полем, например при аварийном отключении источника питания, может привести к неподконтрольной генерации электрической энергии и, как следствие, к опасному возрастанию напряжения.

Рабочие температуры – это еще одна не самая сильная сторона ПМ, кроме машин, изготовленных из самарий-кобальта. Также большие броски тока инвертора могут привести к размагничиванию.

Максимальная скорость PMMS ограничивается механической прочностью крепления магнитов. В случае повреждения ПМ его ремонт, как правило, осуществляется на заводе изготовителе, так как извлечение и безопасная обработка ротора практически невозможна в обычных условиях. И, наконец, утилизация. Да это тоже доставляет немного хлопот после окончания срока службы машины, но наличие редкоземельных материалов в этой машине должно упростить этот процесс в ближайшем будущем.

Несмотря на перечисленные выше недостатки, электродвигатели с постоянными магнитами являются непревзойденными с точки зрения низкоскоростных мелкогабаритных механизмов и устройств.

Реактивные синхронные двигатели

Синхронные реактивные электродвигатели всегда работают только в паре с преобразователем частоты и используют тот же тип управления потоком статора, что и обычный АД. Роторы данных машин изготавливают из тонколистной электротехнической стали с пробитыми пазами таким образом, что бы они намагничивались с одной стороны меньше, чем с другой. Стремление магнитного поля ротора «соединится» с вращающимся магнитным потоком статора и создает вращающий момент.

Основным плюсом реактивных синхронных электродвигателей являются незначительные потери в роторе. Таким образом, хорошо спроектированная и работающая с правильно подобранным алгоритмом управления синхронная реактивная машина вполне способна соответствовать европейским стандартам премиум класса IE4 и NEMA, не используя при этом постоянных магнитов. Снижения тепловых потерь в роторе повышает крутящий момент и увеличивает плотность мощности, по сравнению с асинхронными машинами. Эти двигатели имеют низкий уровень шума благодаря низкому уровню пульсаций момента и вибраций.

Основным недостатком является низкий коэффициент мощности по сравнению с асинхронной машиной, что приводит к большей потребляемой мощности из сети. Это увеличивает затраты и ставит перед инженером сложную задачу, стоит ли применять реактивную машину или нет для конкретной системы?

Сложность в изготовлении ротора и его хрупкость делает невозможным применение реактивных электродвигателей для высокоскоростных операций.

Синхронные реактивные машины хорошо подходят для широкого спектра промышленных применений, которые не требуют больших перегрузок или высоких скоростей вращения, а также все чаще применяются для частотно-регулируемых насосов из-за повышенной их эффективности.

Вентильные реактивные электродвигатели

Вентильный реактивный двигатель (с английского SRM) создает вращающий момент за счет притягивания магнитных полей зубцов ротора к магнитному полю статора. Вентильные реактивные двигатели (ВРД) имеют относительно небольшое количество полюсов обмотки статора. Ротор имеет зубчатый профиль, что упрощает его конструкцию и улучшает создаваемое магнитное поле, в отличии от  реактивных синхронных машин. В отличии от синхронных реактивных двигателей (СРД), ВРД используют импульсное возбуждение постоянного тока, что требует обязательное наличие специального преобразователя для их работы.

Для поддержания магнитного поля в ВРД необходимы токи возбуждения, что уменьшает плотность мощности по сравнению с электрическими машинами с постоянными магнитами (ПМ). Однако они все же имеют габаритные размеры меньшие, чем обычные АД.

Основным преимуществом вентильных реактивных машин является то, что ослабления магнитного поля происходит естественным образом при снижении тока возбуждения. Это свойство дает им большое преимущество в диапазоне регулирования при скоростях выше номинальной (диапазон устойчивой работы может достигать 10:1). Высокая эффективность присутствует у таких машин при работе на высоких скоростях и с малыми нагрузками. Также ВРД способны обеспечить удивительно постоянную эффективность в довольно широком диапазоне регулирования.

Вентильные реактивные машины обладают также довольно хорошей отказоустойчивостью. Без постоянных магнитов эти машины не генерируют неуправляемый ток и момент при неисправностях, а независимость фаз ВРД позволяет им работать с уменьшенной нагрузкой, но с повышенными пульсациями момента при выходе из строя какой-то из фаз. Это свойство может быть полезно, если проектировщики хотят повышенной надежности разрабатываемой системы.

Простая конструкция ВРД делает его прочным и недорогим в изготовлении. При его сборке не используются дорогие материалы, а ротор из нелегированной стали отлично подходит для суровых климатических условий и высоких скоростей вращения.

ВРД имеет коэффициент мощности меньший, чем ПМ или АД, но его преобразователю не нужно создавать выходное напряжение синусоидальной формы для эффективной работы машины, соответственно такие инверторы имеют меньшие частоты коммутации. Как следствие – меньшие потери в инверторе.

Основными недостатками вентильных реактивных машин являются наличие акустических шумов и вибрации. Но с этими недостатками довольно хорошо борются путем более тщательного проектирования механической части машины, улучшения электронного управления, а также механическое объединение двигатель – рабочий орган.

ВРД хорошо подходят для широкого спектра применения и их все чаще используют для обработки сверхпрочных материалов из-за большой перегрузочной способности и большого диапазона регулирования скоростей. Большая перегрузочная способность делает их все более привлекательными для использования в качестве тяговых электроприводов современных электромобилей. Также ВРД получили широкое распространение и в электробытовой технике.  

elenergi.ru


Смотрите также

faq-ru.ru

  Карта сайта, XML.