Förbättring av elmotorer i automatiserade elektriska drivsystem

Utvecklingen av elmotorer går för närvarande i följande riktningar:

• förbättrad energi och prestanda;

• öka effektiviteten, minska förbrukningen av material och buller, öka tillförlitligheten och livslängden på arbetet;

• bättre matchning av motorer och deras effekthalvledaromvandlare;

• expansion av flottan av elmotorer med en specialiserad design, objektorienterad för specifika användningsförhållanden.

Moderna DC-motorer förbättras på grund av användningen av metallfibrer och metallkeramiska material i borstkollektorblocket, vilket avsevärt kan öka periferihastigheten för dessa motorers kollektorer. Behovet av att använda en borstuppsamlingsenhet och de tillhörande nackdelarna med traditionella DC-motorer ledde under de följande åren till en minskning av deras effektandel jämfört med AC-motorer.

Asynkrona ekorrburmotorer är strukturellt de enklaste och mest tillförlitliga, varför de nyligen har blivit utbredda i frekvensstyrda elektriska drivningar med autonoma växelriktare (frekvensomriktare) som presterar pulsbreddsmodulering (PWM)… Förbättringen av dessa motorer beror på användningen av nya material och effektivare metoder för intensiv kylning.

Utsikterna för användningen av asynkrona elmotorer med en fasrotor är förknippade med deras användning i system med dubbla kraftmaskiner.

Synkrona elmotorer används traditionellt i effektområdet hundratals kilowatt och mer. Deras förbättring beror på eliminering av kontakter genom att byta till roterande likriktare och användning av permanentmagneter.

Ett absolut perspektiv är ventilmotorer, som, i huvudsak är synkronmotorer, ofta betraktas som DC-motorer på grund av att de matas från DC-nätet via en autonom växelriktare som styrs av signaler från rotorpositionssensorerna.

Ventilmotorer med kraftiga rotormagneter har den lägsta specifika vikten av någon maskin. Därför, med deras användning, löses designproblemen för mekatroniska moduler effektivt.

För närvarande har ventilinduktionselektriska motorer och elmotorer med koniska poler fått intensiv utveckling. Sådana elmotorer har den enklaste rotorn gjord av en mjuk magnetisk kärna. De tillåter därför höga rotorhastigheter och är mycket pålitliga.

Inom lågeffektområdet har stegmotorer traditionellt fortsatt att utvecklas, som på grund av sina designegenskaper säkerställer skapandet av kompakta fleraxliga mekatroniska moduler med en diskret karaktär av rörelser.

Det tekniska tillståndet för elmotorer i moderna variabla elektriska drivsystem övervakas och diagnostiseras ständigt, i detta avseende finns förutom hastighetssensorer, rotorposition, Hall-sensorer, temperatur- och vibrationssensorer även inbyggda i motorerna, vilket gör det möjligt att ökad driftsäkerhet hos elmotorer.

En annan riktning för att öka tillförlitligheten av driften av elmotorer under industriella förhållanden är övergången till konstruktivt slutna versioner av deras implementering med intensiva ytkylningsmetoder. Detta gör det möjligt att eliminera obalansen i de roterande delarna av motorerna på grund av den elektrostatiska avsättningen av industridamm på dem under självventilation och att eliminera för tidig förstörelse av lagerenheter och stöd på grund av deras vibrationer.