Негабаритные электродвигатели:следует ли их заменить?

В наши дни увеличение мощности двигателя становится все более распространенной практикой. Увеличить размер двигателя в основном означает выбрать более высокую мощность, чем необходимо. Существуют различные причины, по которым многие люди выбирают оверсайз. Во-первых, считается, что чрезмерное увеличение компенсирует несоответствия в работе системы. Другие также ссылаются на превентивные меры, поскольку считают, что стоимость более крупного двигателя легче решить, чем стоимость механической неисправности.

Тем не менее, многие люди также не любят слишком большие размеры двигателей, потому что они думают, что электродвигатели увеличенных размеров обычно обходятся дороже в эксплуатации и приводят только к растрате энергии. Для них более подходящие двигатели могут свести к минимуму потребление энергии и, следовательно, снизить эксплуатационные расходы. По сути, они считают, что двигатели большого размера неэффективны и должны быть немедленно заменены энергосберегающими устройствами соответствующего размера.

Однако на деле замена не всегда является лучшим решением для электродвигателя негабаритного размера. Существуют различные сведения, которые необходимо получить в первую очередь, чтобы получить точную оценку экономии энергии. К ним относятся нагрузка двигателя, КПД двигателя в определенной точке нагрузки и рабочая скорость двигателя.

Нагрузка двигателя

Электродвигатели — это в основном машины, которые преобразуют электрическую энергию в механическую для воздействия на механическую нагрузку. Нагрузка — это нагрузка на двигатель, когда происходит этот механический процесс. Как правило, необходимо, чтобы нагрузка двигателя соответствовала двигателю, поскольку это предотвращает повреждение двигателя и позволяет избежать неэффективных и дорогостоящих операций.

Использование двигателя, мощность которого значительно превышает нагрузку двигателя, обычно приводит к ненужным расходам как в отношении первоначальных затрат, так и в отношении дальнейшей эксплуатации двигателя. Однако иногда может потребоваться значительно увеличенный двигатель, когда ожидаются значительно большие пиковые нагрузки.

Тем не менее, даже несмотря на то, что в некоторых ситуациях может потребоваться увеличение мощности для пиковых нагрузок, в противном случае всегда лучше выбрать двигатель, который эффективно работает в диапазоне нагрузки от 75 до 100 процентов. В некоторых случаях уменьшение размера двигателя может привести к снижению энергопотребления.

КПД двигателя в определенной точке нагрузки

КПД двигателя — это, по сути, отношение между количеством механической работы, которую выполняет двигатель, и электрической мощностью, которую он потребляет для выполнения этой работы. Эта мера обычно определяется в процентах. Естественно, по мере увеличения нагрузки увеличивается и КПД двигателя. В основном это связано с тем, что трение играет все меньшую роль в общем КПД двигателя по мере увеличения нагрузки.

Как правило, электродвигатели увеличенного размера считаются менее эффективными по сравнению с двигателями соответствующего размера. Эти двигатели находятся в оптимальной рабочей точке при нагрузке от 30 до 100 процентов от номинальной.

Однако в некоторых случаях двигатели больших размеров также могут работать при нагрузках до 25 процентов от номинальной нагрузки со значительно более высоким КПД.

По сути, эффективность электродвигателя будет зависеть от нескольких факторов, таких как его конструкция, материалы, мощность, нагрузка, качество электроэнергии и условия эксплуатации.

Рабочая скорость двигателя

Скорость электродвигателя обычно определяется частотой источника питания, а также количеством полюсов в его магнитном поле. Фактическая рабочая скорость двигателя обычно меньше его синхронной скорости. Эта разница между фактической и синхронной скоростью называется «скольжением». Скольжение и рабочая скорость обычно зависят от приложенной нагрузки, а нагрузка на двигатель, в свою очередь, зависит от его размера.

По мере увеличения нагрузки на двигатель он начинает вращаться медленнее, пока не начнет работать на скорости с полной нагрузкой. Следовательно, двигатели увеличенного размера имеют тенденцию работать на скоростях, приближающихся к синхронным. В большинстве случаев двигатели увеличенного размера, как правило, работают на более высокой скорости, чем энергоэффективные двигатели соответствующего размера. Это следует учитывать при определении экономии энергии и спроса.

Заключение

Обычно существуют различные проблемы и характеристики, которые определяют, подходит ли негабарит для конкретных систем. С одной стороны, слишком большой размер может увеличить эксплуатационные расходы и потребовать перемотки или замены электродвигателя, когда возникают нагрузки из-за неспособности системы выдерживать дополнительную мощность. При возникновении проблем с двигателем необходимо задать важные вопросы, прежде чем принимать решение о перемотке или замене двигателя.

С другой стороны, слишком большой размер может компенсировать отсутствие технического обслуживания, особенно когда капитальный ремонт генератора не проводится регулярно. Даже если он не обслуживается, двигатель с более высокой мощностью может работать дольше при тех же условиях. В целом, нельзя обобщать преимущества и недостатки двигателей увеличенного размера.