Phương pháp kết hợp động cơ đối với điều kiện tải loại tác động

Trong sản xuất công nghiệp, máy nghiền, thiết bị dập, máy rung, thiết bị vận chuyển-khởi động{1}}dừng tải nặng và các thiết bị khác là những ví dụ điển hình về loại tải trọng-va chạm. Những tải trọng như vậy được đặc trưng bởi sự dao động mô men xoắn lớn và tải trọng tác động nhất thời mạnh mẽ trong quá trình vận hành. Trong một số điều kiện làm việc, mô-men xoắn cực đại có thể đạt tới 2-3 lần mô-men xoắn định mức. Hoạt động khởi động và phanh thường xuyên cũng rất phổ biến, dễ dẫn đến dòng điện động cơ tăng vọt, tổn thất tăng mạnh và nhiệt độ tăng quá mức. Những vấn đề này rất có thể xảy ra với tình trạng động cơ quá nóng và việc lựa chọn không đúng cách trong điều kiện bật{10}thường xuyên. Do đó, tải trọng tác động không thể áp dụng phương pháp lựa chọn tải trọng ổn định thông thường. Động cơ phải được lựa chọn thông qua đánh giá toàn diện về khả năng quá tải, đặc tính gia nhiệt, hệ số vận hành và đặc điểm kết cấu để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định.

Trước hết, việc lựa chọn đơn giản chỉ dựa trên năng lượng ở trạng thái ổn định{0}}sẽ bị loại bỏ. Phải ưu tiên kiểm tra mômen xoắn cực đại và khả năng quá tải. Lựa chọn động cơ thông thường chỉ phù hợp với công suất tải trung bình, tuy nhiên tải cực đại nhất thời là nguyên nhân chính gây hư hỏng động cơ khi tải va đập. Trong quá trình lựa chọn, hệ số an toàn vận hành tương ứng sẽ được áp dụng tùy theo cường độ va đập: hệ số vận hành là 1,4-1,6 đối với tải trọng va chạm-vừa phải và 1,5-2,5 đối với tải trọng va chạm{11}}nặng. Mô-men xoắn đầu ra yêu cầu của động cơ được tính toán tương ứng để đảm bảo mô-men đầu ra tối đa cho phép của động cơ vượt quá mô-men xoắn tải cực đại, nhằm ngăn ngừa tình trạng dừng và quá tải khi va chạm tức thời. Trong khi đó, động cơ cảm ứng lồng sóc có bội số quá tải cao được ưu tiên sử dụng để chịu những cú sốc tải nhất thời và tránh tình trạng quá tải không đủ của động cơ đa năng.

Thứ hai, phải thực hiện xác minh nghiêm ngặt về thời gian làm nóng động cơ và bật-cho phép để thích ứng với các điều kiện dừng-khởi động{2}}do tác động thường xuyên. Hầu hết các loại tải-tác động đều liên quan đến các hoạt động bắt đầu-dừng thường xuyên. Tổn thất nghiêm trọng về đồng và sắt xảy ra trong stato và rôto của động cơ trong mỗi chu kỳ va đập. Tổn thất tích lũy cao hơn nhiều so với tổn thất khi vận hành ở trạng thái{8}}ổn định, điều này có thể dễ dàng dẫn đến nhiệt độ tăng quá mức và lão hóa lớp cách điện. Để lựa chọn động cơ, phương pháp tổn thất trung bình nêu trên sẽ được áp dụng để tính toán độ tăng nhiệt độ chính xác; không sử dụng phương pháp lựa chọn tương đương có sai số tính toán lớn. Ngoài ra, phải kiểm tra số lần bật-chu kỳ bật cho phép của động cơ mỗi giờ N, đảm bảo tần số bật-hoạt động thực tế luôn ở dưới giới hạn{14}}do hệ thống sưởi của động cơ. Cần đặc biệt chú ý rằng chỉ tăng công suất động cơ định mức không thể cải thiện khả năng thích ứng với các điều kiện va đập. Công suất cao hơn đi kèm với mức tiêu thụ năng lượng khi khởi động{17}dừng tăng lên, điều này không loại bỏ được rủi ro quá nhiệt do các tác động thường xuyên gây ra.

Thứ ba, kết hợp loại nhiệm vụ động cơ và hình thức cấu trúc phù hợp. Tải tác động hoạt động trong các điều kiện tải không liên tục-có thể thay đổi. Động cơ hoạt động-liên tục S1 không phù hợp. Ưu tiên sử dụng động cơ hoạt động định kỳ-không liên tục S3. Được thiết kế cho các ứng dụng dao động-dừng và tải{10}}khởi động thường xuyên, động cơ S3 mang lại khả năng chống lại tổn thất do va chạm và biến đổi{12}tăng nhiệt độ tốt hơn. Đối với thiết bị có-va chạm nặng, có thể sử dụng động cơ lồng sóc-đặc biệt có rôto có độ cứng và{16}}độ bền cao để cải thiện khả năng chống rôto chống lại hiện tượng mỏi do va đập và tránh các lỗi như hư hỏng cấu trúc rôto và tiếng ồn bất thường do tác động{17}}lâu dài gây ra.

Cuối cùng, tối ưu hóa hiệu suất phù hợp với sự hỗ trợ của hệ thống truyền động và điều khiển. Vìphương pháp khớp động cơ cho tải trọng-loại tác động, bộ giảm tốc có thể được triển khai để giảm tốc độ và tăng mô-men xoắn, giảm bớt ứng suất tải tức thời lên động cơ và đệm các cú sốc đỉnh điểm. Một hệ thống điều khiển tần số có thể thay đổi{1}}tương thích cũng sẽ được trang bị. Điều khiển vectơ được sử dụng để ổn định mô-men xoắn đầu ra của động cơ, ngăn chặn dòng điện tăng đột ngột tại thời điểm va chạm và giảm tổn thất động cơ cũng như biến động tăng-nhiệt độ. Đối với các điều kiện làm việc thường xuyên phải dừng khẩn cấp và chịu tác động nặng-, có thể lắp đặt điện trở hãm và thiết bị đệm để giảm thiểu hơn nữa hư hỏng do va chạm đối với động cơ và kéo dài tuổi thọ sử dụng.

Tóm lại, nguyên tắc cốt lõi củaphương pháp khớp động cơ cho tải trọng-loại tác độngưu tiên hàng đầu là xác minh mô-men xoắn, kiểm tra hệ thống sưởi làm nền tảng và việc điều chỉnh-điều kiện làm việc là phần bổ sung. Cần phải loại bỏ tư duy lựa chọn hoàn toàn dựa trên quyền lực. Cần có sự kết hợp toàn diện bao gồm công suất quá tải, đặc tính tăng nhiệt độ, loại nhiệm vụ và cấu hình phụ trợ để tránh về cơ bản các vấn đề bao gồm động cơ quá nóng, hư hỏng do quá tải và lỗi lựa chọn trong các điều kiện vận hành dễ bị tác động.