Мотор-редуктор с частотным преобразователем

Подключение мотор-редуктора к частному преобразователю существенно расширяет технические возможности привода. Прежде всего, это – возможность регулирования скорости в широком диапазоне с сохранением момента на валу и жесткости механической характеристики. В ряде случаев применение только частотного преобразователя или только передаточного механизма – не всегда оправдано.

Мотор-редуктор – силовой агрегат, применяемый в качестве источника механической энергии. Устройства состоит из электрического двигателя и передаточного механизма. Комплектующие выполнены одним блоком или специально разработаны и подогнаны в заводских условиях для совместной работы.

Непосредственным источником механической энергии является электродвигатель, редуктор присоединен в его валу. Механизм предназначен для преобразования скорости и момента на валу двигателя в заданные значения параметров на выходном валу.

Мотор-редукторы применяют в приводах оборудования, где требуется угловая частота вращения и момент выше или ниже номинальных параметров электродвигателя.

Виды мотор-редукторов

Мотор-редукторы различаются по положению валов двигателя и передаточного механизма, типу редуктора. Валы могут располагается на одной оси, параллельно (при этом выходной вал выше или ниже вала электродвигателя), а также под прямым углом.

По типу передаточного механизма различают:

• Червячные редукторы. Механизмы отличает низкая стоимость, невысокий уровень шума. Передаточное число составляет от 5 до 100. К недостаткам относят невысокий к.п.д. Область применения червячных редукторов – приводы оборудования, работающего в циклическом режиме и под небольшой нагрузкой.
• Цилиндрические редукторы. Устройства выполнены на базе прямых и косозубых шестерен. Механизмы отличает к.п.д. более 90%, высокий крутящий момент, долговечность. Недостатки цилиндрического редуктора – относительно высокая цена, небольшое передаточное число. Механизмы применяют в приводах с постоянной высокой нагрузкой, станках и другом оборудовании.
• Волновые редукторы. Устройства состоят из неподвижной шестерни с внутренними зубьями, гибкого колеса с внешними зубьями. Механизм обеспечивает передаточное число 80-320 при минимальном количестве подвижных элементов. К преимуществам также относят практически отсутствующий люфт, высокую кинематическую точность. К недостаткам – сниженную жесткость механической характеристики, высокое напряжение рабочих элементов при работе.
• Планетарный редуктор. Механизмы компактны, имеют малый вес и более широкий диапазон передаточных чисел, чем редукторы других типов, малошумны. К недостаткам планетарных редукторов относятся высокая цена и снижение к.п.д. на больших передаточных числах.

В мотор-редукторы также устанавливают конические и коническо-цилиндрические передаточные механизмы. Первые имеют малое передаточное число, не более 3-5, небольшой люфт. Конические механизмы применяют в высокоточных приводах. Вторые имеют комбинированную конструкцию, которая позволяет повысить передаточное число до 100-300 и более, уменьшить размеры и массу. К недостаткам коническо-цилиндрических редукторов относят относительно низкий к.п.д.

Применение мотор-редукторов с частотным преобразователем

Подключение мотор-редуктора к частному преобразователю существенно расширяет технические возможности привода. Прежде всего, это – возможность регулирования скорости в широком диапазоне с сохранением момента на валу и жесткости механической характеристики. В ряде случаев применение только частотного преобразователя или только передаточного механизма – не всегда оправдано.

Например, при необходимости поддержания скорости выше номинальной частоты вращения электродвигателей независимо от нагрузки на валу, используют дорогостоящие преобразователи частоты в схемах с датчиками оборотов. Иногда применение мотор-редукторов с относительно простыми ПЧ стоит дешевле.

Кроме того, подключение мотор-редукторов через частотный преобразователь:

• Значительно продлевает срок службы кинематической части. Плавный пуск и разгон исключает ударные нагрузки на шестерни , планетарный или червячный механизм и другие механические комплектующие изнашиваются намного дольше.
• Позволяют стартовать при полной нагрузке без риска для механизма. Функция запуска на полном моменте позволят исключать перегрузки кинематики при старте с высокой нагрузкой.
• Обеспечивает плавное торможение. Мотор-редукторы часто применяют в приводе инерционных машин и механизмов, функция плавного торможения позволяет отказаться от дополнительных механических устройств.

Кроме того, применение ПЧ с моторами-редукторами в приводах высокоточного оборудования обеспечивает точное позиционирование вала при нужном крутящем моменте на низких скоростях, а также возможность удержания нагрузки без механического тормоза.

Частотный преобразователь также позволяет уменьшить потребление электроэнергии за счет снижения пусковых токов и уменьшения мощности при недозагрузке, продлить рабочий ресурс электродвигателя, защитить от перегрузок и других ненормальных режимов работы. Мотор-редукторы с ПЧ используют в децентрализованном оборудовании и установках, встроенных в автоматизированные системы управления производством.