Полезные материалы

Щиты для управления электродвигателями

Щиты для управления электродвигателями

Давайте на секунду представим мир без электрических двигателей. Что будет с бытовой и офисной техникой, машиностроением, судоходством, железнодорожным и авиационным сообщением? Все это просто-напросто перестанет функционировать. Не будут работать заводы, прекратят свою деятельность магазины, больницы, медицинские центры и аптеки, остановится функционирование вентиляционных и отопительных систем в детских садах, школах и административных учреждениях. Будет бездействовать электрощитовое оборудование.

Конечно, чтобы этого не случилось можно внедрить в использование тепловые машины. Правда они достаточно громоздки, выделяют выхлопные газы и не помещаются на станках и другом электротранспорте. Поэтому чтобы не загрязнять окружающую среду и обеспечить безопасную эксплуатацию всех описанных выше структур разработали электродвигатели. Они позволяют облегчить работу различных объектов и наделяют жизнь людей комфортом.

Машины такого типа созданы, чтобы преобразовывать электрическую энергию в механическую. Они отличаются по габаритам и внешнему виду, мощности, конструктивным особенностям и параметрам питающего напряжения. Из-за этого выделяют несколько видов подобных устройств. Например, по виду напряжения: постоянного или переменного тока, по способу управления: линейные, шаговые и следящие. Вне зависимости от модификации их запуск происходит посредством щитов управления и силовых ящиков. Чтобы понять принцип функционирования и особенности модулей остановимся на каждом из них подробнее.

Устройства постоянного тока

Их используют для электромеханических систем с высокими динамическими характеристиками. Среди их главных преимуществ: равномерность вращения и большая перегрузочная способность. Такие двигатели монтируют в электротранспорт: троллейбусы, электрички, трамваи, электромобили и так далее. Они достаточно популярны и для комплектации промышленной техники: станков, машин, различных бытовых приспособлений.

Классический двигатель постоянного тока работает благодаря вращению рамки с током. Оно происходит во внешнем магнитном поле с катушкой электротока и коллекторными узлами. Благодаря этой сложной на первый взгляд системе рамка с током переходит в движение и поворачивается. Вместо нее может использоваться ротор — катушка с магнитопроводом. Машина начинает функционировать после поданного сигнала с электрощита. Как правило, для эффективной и безопасной эксплуатации монтируют низковольтные комплектные устройства. Их размеры и внутреннее оснащение зависит от габаритов обслуживаемой машины и ее мощности.

Двигатели переменного тока

По сравнению с вышеописанным оборудованием, модели такого типа имеют более простую конструкцию и неприхотливы в обращении. Они являются универсальными, поэтому имеют большую популярность и используются для бытовой и офисной техники, промышленных станков и других электротехнических приспособлений. Без них не обходится ни одна система вентиляции: асинхронными машинами оснащают промышленные вентиляторы и вытяжки, а также насосы, лебедки и другие приборы. Простота эксплуатации таких манипуляторов обуславливается отсутствием в их комплектации сложной электроники и щеточно - коллекторных узлов.

Их управление осуществляется посредством силовых ящиков, например, я5000. Они обеспечивают безопасную и бесперебойную работу системы и защищают ее от токов коротких замыканий и перегрузок сети. Причем деятельность электрооборудования может регулироваться как в ручную, так и дистанционно через диспетчерские пункты.

Шаговые

Название подобных электродвигателей говорит само за себя. Их принцип работы заключается в том, что они преобразуют импульсы в своеобразные шаги, иными словами — механические перемещения. На сегодняшний день модели такого типа являются достаточно популярными. Они используются там, где требуется высокая скорость и равномерность функционирования рабочего объекта. Их применяют для офисной техники, роботов, промышленных станков и транспорта.

Скорость вращения регулируется электронным блоком. Он отвечает за частоту импульсов и их скважность. Чтобы включать модуль и поддерживать его деятельность на нужном уровне используют электрощитовое оборудование. Его изготавливают из прочных металлических листов, обеспечивающих высокие свойства износостойкости и устойчивость к большим нагрузкам.

Следящие

Эти двигатели получили свое название из-за одноименного привода, его также называют сервоприводом. В нем присутствуют компоненты всех описанных выше моделей, за исключением одной детали. В дополнение к ним монтируют датчик, отслеживающий положение ротора. Он способен реализовать механизм отрицательной обратной связи.

Такой модуль является высокотехнологичным и способен развивать высокую мощность, а, следовательно, и обороты, причем он является более точным, чем, например, тот же шаговый электродвижок. Благодаря этому свойству их используют для координации деятельности станков ЧПУ и другого промышленного оборудования. При этом сервоприводы интегрируют в компьютерную систему, что позволяет достичь максимальной точности при эксплуатации и исключить малейшие погрешности. Для удобства устройства также подключают к электрощитам различной модификации и конфигурации.

Линейные

Главное отличие подобных устройств в отсутствии в комплектации того самого ротора. Вместо него здесь присутствует стержень с магнитами, который перемещается через статор прямолинейно относительно катушки индуктивности. Такие системы применяют как приводы механизмов с возвратно-поступательными движениями.

Они являются надежными в работе и довольно экономичны, так как исключают необходимость использования любых механических передач. Принцип работу у них следующий: импульсы с заданной полярностью поступают в катушку, в которой формируют магнитное поле нужной конфигурации, оно в свою очередь действует на шток. Его положение постоянно отслеживается благодаря встроенным в статор датчикам Холла.

Запуск происходит вручную или автоматически через подключенный к электрической сети щит управления. С его помощью также можно регулировать рабочую мощность и частоту вращений.

Синхронные

Двигатели такого типа относятся к переменным. Причем их частота вращения совпадает со скоростью магнитного потока. Они состоят из постоянных магнитов и обмотки, которая отвечает за создание сильного поля, препятствующего скольжению. Их эксплуатируют в местах с высокой мощностью и скоростью одного уровня. Например, для мощных вентиляторов, насосов или приводов подъемных кранов.

Асинхронные

Манипуляторы, которые также используются повсеместно. В них частота вращения ротора отличается от скорости магнитного потока, другими словами — присутствует скольжение. Особенность подобных устройств в возможности регулирования быстроты вращения, она может уменьшаться или наоборот увеличиваться. Его величина при этом регулируется посредством специального элемента — реостата. Для контроля деятельности такого оборудования устанавливают ящики я5000. Они подходят как для реверсивных, так и для нереверсивных двигателей.

Сборка электрощитов

Вне зависимости от назначения щиты собирают из прочных металлических листов или нержавеющей стали. Оба этих материала обладают высокой устойчивостью к механическому воздействию и способны выдерживать большие нагрузки исключая повреждение вроводки и внутренних кабелей.

Процесс сборки начинается с разработки схемы и ее утверждения. На этом этапе выбираются размеры устройства, количество его внутренних компонентов, питающих и разводящих кабелей. Все решения принимаются в соответствии с общепринятыми стандартами и нормами ГОСТ.

После одобрения проекта заказчиком и соответствующими службами приступают к непосредственному производству изделия: раскраивают металлы, сгибают детали в нужную конструкцию, проделывают отверстия и монтируют внутрь блока монтажные панели. Для надежности корпус сваривают и прокладывают стыки уплотнителем. Это позволяет повысить степень защиты и исключить попадание внутрь влаги, снега или пыли. Монтируют основные рабочие блоки: приема, коммутации, защиты и управления. На дверцу электрощита выносят кнопки управления и индикаторы. По желанию заказчика добавляют дополнительное оборудование.

Смотрите также статьи по этой теме:

Ящик управления Я5000. Краткий обзор

Ящик управления. Особенности эксплуатации