Verbetering van elektromotoren in geautomatiseerde elektrische aandrijfsystemen

De ontwikkeling van elektromotoren gaat momenteel de volgende richtingen uit:

• verbeterde energie en prestaties;

• verhoging van de efficiëntie, vermindering van materiaalverbruik en lawaai, verhoging van de betrouwbaarheid en levensduur van het werk;

• betere afstemming van motoren en hun vermogenshalfgeleiderconverters;

• uitbreiding van het wagenpark van elektromotoren met een gespecialiseerd ontwerp, objectgericht voor specifieke gebruiksomstandigheden.

Moderne gelijkstroommotoren zijn verbeterd door het gebruik van metaalvezels en metaalkeramische materialen in het borstelcollectorblok, wat de omtreksnelheid van de collectoren van deze motoren aanzienlijk kan verhogen. De noodzaak om een ​​borstelopvangeenheid te gebruiken en de bijbehorende nadelen van traditionele gelijkstroommotoren leidden in de daaropvolgende jaren tot een vermindering van hun vermogensaandeel in vergelijking met wisselstroommotoren.

Asynchrone kooiankermotoren zijn structureel de eenvoudigste en meest betrouwbare, en daarom zijn ze de laatste tijd wijdverbreid in frequentiegeregelde elektrische aandrijvingen met autonome inverters (frequentieomvormers) die presteren pulsbreedtemodulatie (PWM)… De verbetering van deze motoren is te danken aan het gebruik van nieuwe materialen en efficiëntere methoden van intensieve koeling.

Vooruitzichten voor het gebruik van asynchrone elektromotoren met een faserotor houden verband met het gebruik ervan in systemen met machines met dubbel vermogen.

Synchrone elektromotoren worden traditioneel gebruikt in het vermogensbereik van honderden kilowatts en meer. Hun verbetering is te danken aan het elimineren van contacten door over te schakelen op roterende gelijkrichters en het gebruik van permanente magneten.

Een absoluut vooruitzicht zijn klepmotoren, die in wezen synchrone motoren zijn en vaak als gelijkstroommotoren worden beschouwd vanwege het feit dat ze worden gevoed vanuit het gelijkstroomnetwerk via een autonome omvormer die wordt aangestuurd door signalen van de rotorpositiesensoren.

Klepmotoren met sterk geforceerde rotormagneten hebben het laagste soortelijk gewicht van alle machines. Daarom worden met hun gebruik de ontwerpproblemen van mechatronische modules effectief opgelost.

Op dit moment zijn elektromotoren met klepinductie en elektromotoren met conische polen intensief ontwikkeld. Dergelijke elektromotoren hebben de eenvoudigste rotor gemaakt van een zacht magnetische kern. Ze maken daardoor hoge rotorsnelheden mogelijk en zijn zeer betrouwbaar.

In het laagvermogenbereik worden van oudsher stappenmotoren ontwikkeld, die dankzij hun ontwerpkenmerken zorgen voor de creatie van compacte meerassige mechatronische modules met een discrete aard van bewegingen.

De technische staat van elektromotoren in moderne variabele elektrische aandrijfsystemen wordt continu bewaakt en gediagnosticeerd.Hierbij zijn naast snelheidssensoren ook rotorpositie-, Hall-sensoren, temperatuur- en trillingssensoren in de motoren ingebouwd, wat het mogelijk maakt om toenemende bedrijfszekerheid van elektromotoren.

Een andere richting om de betrouwbaarheid van de werking van elektromotoren in industriële omstandigheden te vergroten, is de overgang naar constructief gesloten versies van hun implementatie met behulp van intensieve oppervlaktekoelingsmethoden. Dit maakt het mogelijk om de onbalans van de roterende delen van de motoren te elimineren als gevolg van de elektrostatische afzetting van industrieel stof erop tijdens zelfventilatie en om de voortijdige vernietiging van lagers en steunen als gevolg van hun trillingen te elimineren.