Panduan Motor Listrik Arus Searah: Pemilihan, Spesifikasi dan Keputusan Retrofit

Sebuah 400 kW motor listrik arus searah pada mesin kertas ujung basah mempertahankan kecepatan dalam 0,1% pada rentang 20:1, karena tegangan jangkar menentukan kecepatan sedangkan arus medan menentukan torsi. Perpecahan inilah yang menyebabkan mesin DC masih dipesan untuk rewind, hoist, extruder, dan reverse mill stand, meskipun penggerak AC frekuensi variabel memenangkan hampir setiap proyek greenfield. Pertanyaan sempit yang dihadapi sebagian besar pabrik berbeda-beda: apakah motor DC masih merupakan jawaban yang tepat untuk satu mesin yang digerakkan secara spesifik, dan apa yang termasuk dalam spesifikasi agar tetap dapat beroperasi selama lima belas tahun ke depan?

Tugas retrofit mendominasi pasar ini. Ketika rangka, kopling, girboks, dan pondasi semuanya diukur pada mesin DC, menukar motor AC dan penggerak biasanya berarti mengerjakan ulang antarmuka mekanis, merutekan ulang baki kabel, dan memvalidasi ulang model torsi pada proses yang tidak mampu menyebabkan pemadaman yang lama. Mempertahankan motor yang ada dan mengganti konverter, pasokan lapangan, dan perangkat umpan balik seringkali merupakan cara yang lebih singkat untuk kembali ke produksi.

Sisa dari panduan ini mencakup apa itu motor DC, di mana motor tersebut masih mengalahkan penggerak AC, nomor mana yang menentukan spesifikasinya, bagaimana mesin ini rusak, dan bagaimana cara membelinya tanpa mewarisi masalah pabrik lain.

Apa Sebenarnya Motor Listrik Arus Searah

Motor listrik arus searah adalah mesin berputar yang mengubah energi listrik DC menjadi torsi mekanis dengan memasukkan arus melalui komutator dan sikat ke dalam belitan jangkar sementara belitan medan yang disuplai secara terpisah membentuk fluks magnet. Torsi sebanding dengan arus jangkar dikalikan dengan fluks medan; kecepatan naik dengan tegangan jangkar dan turun dengan meningkatnya fluks medan. Karena kedua variabel tersebut berasal dari sumber daya independen, alat berat menghasilkan torsi tetapan dan mempertahankan kecepatan yang ditetapkan tanpa model rotor.

Lima majelis membawa segala sesuatu yang penting dalam pelayanan:

• Rangka dan kutub medan, yang membawa fluks utama dan, pada rangka yang lebih besar, belitan kompensasi yang membatalkan reaksi jangkar di bawah permukaan kutub.
• Interpol, dihubungkan secara seri dengan jangkar, yang membalikkan arus dalam kumparan saat melewati sikat dan menjaga pergantian bebas percikan.
• Armature yang dilaminasi, belitannya mengubah arus menjadi torsi.
• Commutator dan brush gear, satu-satunya bagian yang aus dalam tugas normal.
• Sirkuit pendingin, biasanya IC06 berventilasi terpisah atau IC17 udara-ke-udara pada rangka besar, dan IC411 pada rangka kecil.

Mesin yang tereksitasi secara terpisah memerlukan suplai medan yang kaku: arus medan yang melorot selama penurunan tegangan pembangkit mengubah fluks, mengubah kecepatan, dan dapat mendorong tepi sikat hingga memicu percikan dalam beberapa siklus. Perangkat keras eksitasi statis yang menjaga arus medan tetap stabil di bawah variasi pasokan inilah yang membuat pergantian dan stabilitas kecepatan dapat diprediksi selama masa pakai yang lama.

Kabinet Eksitasi Kustom dan Standar untuk Kontrol Motor Kabinet eksitasi yang dapat disesuaikan mengatur arus medan untuk mempertahankan fluks, kecepatan, dan pergantian yang stabil untuk sistem motor yang tereksitasi secara terpisah. Lihat Produk →

Dimana Motor Listrik Arus Searah Masih Mengalahkan Penggerak AC

Motor DC adalah pilihan yang lebih baik dalam empat situasi spesifik: torsi penuh diperlukan pada kecepatan nol, rentang torsi konstan lebih lebar dari 10:1, antarmuka mekanis yang ada harus dipertahankan hingga ke alur pasak poros, atau beban memerlukan torsi breakaway yang sangat tinggi tanpa gearbox. Di luar kasus tersebut, motor induksi dengan penggerak yang dikendalikan vektor lebih murah untuk dibeli, lebih murah perawatannya, dan lebih efisien untuk dijalankan.

Di pabrik, tugas DC yang bertahan mengikuti pola yang dapat diprediksi:

Tak satu pun dari tugas-tugas ini dipilih untuk efisiensi. Mereka dipilih karena mesin yang digerakkan, jendela proses, atau anggaran pemadaman tidak memberikan cara yang lebih murah untuk mempertahankan kinerja yang sama.

Angka-angka yang Menentukan Spesifikasi Motor DC

Lima nilai menentukan sebagian besar spesifikasi motor DC: tegangan jangkar, tegangan medan, kecepatan dasar, kecepatan tertinggi, dan torsi yang diperlukan pada kecepatan nol. Pendinginan, kelas isolasi, peringkat penutup, dan jenis umpan balik semuanya mengikuti siklus kerja dan lingkungan di sekitar alat berat.

Tegangan jangkar biasanya ditetapkan oleh konverter yang akan memberi daya pada motor, jadi ini adalah batasan pertama yang harus dikonfirmasi, bukan yang terakhir. Riak sama pentingnya dengan nilai nominal: riak tinggi dari konverter beban ringan meningkatkan pemanasan jangkar dan memperpendek masa pakai film komutator, itulah sebabnya siklus kerja dan peringkat konverter ditentukan bersama-sama.

Poin-poin tersebut memang nyata, namun jarang sekali mereka memutuskan proyeknya sendiri. Retrofit yang menggunakan kembali motor yang ada menghindari pekerjaan mekanis, waktu commissioning, dan risiko proses; penalti energi hanya dapat dipulihkan setelah bertahun-tahun beroperasi terus menerus. Jika mesin bekerja 8000 jam setahun, perubahan aritmatika dan penghitungan siklus hidup penuh termasuk dalam kasus bisnis.

Bagaimana Motor DC Rusak, dan Berapa Biayanya

Mesin DC jarang mati pada belitan; itu mati di komutator. Keausan sikat, kerusakan film, percikan api, dan flashover menyebabkan sebagian besar waktu henti motor DC yang tidak direncanakan, dan masing-masingnya berkembang cukup lambat sehingga dapat diketahui melalui inspeksi terjadwal.

• Kerusakan film komutator. Tingkatan sikat yang salah, kelembapan rendah, atau udara pendingin yang terkontaminasi akan menghilangkan lapisan oksida, dan percikan api akan terjadi dalam beberapa minggu.
• Sikat aus dan berceloteh. Hilangnya tekanan pegas, komutator oval, atau getaran mesin mempercepat keausan dan meninggalkan jejak sikat yang tidak rata.
• kilatan cahaya. Kelebihan beban yang tiba-tiba atau hilangnya lapangan terjadi pada lengan sikat dan biasanya diakhiri dengan skim komutator di lokasi atau di bengkel.
• Gangguan belitan interpol dan kompensasi. Sambungan yang kendor atau korsleting akan terlihat sebagai percikan api yang kuat pada kondisi berbeban, bukan pada saat tidak ada beban.
• Penuaan isolasi. Tugas siklik dan isolasi jangkar embrittle siklus termal jauh sebelum bantalan mengeluh.
• Kontaminasi. Debu karbon, kabut minyak, dan uap air di udara pendingin menyerang isolasi dan film, dan pada kertas atau lini makanan, debu karbon menjadi masalah kualitas produk.

Ini juga merupakan alasan mengapa pembangunan kembali merupakan jawaban yang sah. Memutar ulang, menggeser, dan mengikat ulang angker DC, kemudian memasang kembali roda gigi ke gambar aslinya, sering kali menghabiskan biaya yang sangat kecil untuk motor baru dan menjaga antarmuka mekanis tidak tersentuh. Keputusan ini bergantung pada kondisi riser komutator dan apakah inti dan poros asli masih dalam toleransi.

Cara Menentukan dan Sumber Motor DC Tanpa Terbakar

Mulailah dari mesin yang digerakkan, bukan dari papan nama lama. Penggantian yang sesuai dengan papan nama tetapi mengabaikan kopling, siklus kerja, dan kondisi sekitar adalah jenis perbaikan yang paling mahal.

1. Catat antarmuka mekanis: diameter dan ekstensi poros, alur pasak, pola flensa atau kaki, tinggi tengah, dan rem atau tacho apa pun yang dipasang pada ujung non-penggerak.
2. Tuliskan siklus kerja: kontinu atau terputus-putus, start per jam, siklus pembalikan, suhu sekitar, ketinggian, dan berapa lama alat berat bekerja di bawah kecepatan dasar.
3. Perbaiki selubung listrik sebelum meminta harga: tegangan jangkar yang tersedia dari konverter, tegangan medan, jenis perangkat umpan balik, dan apakah konverter dipertahankan atau diganti.
4. Tetapkan persyaratan termal dan perlindungan: insulasi kelas F dengan kenaikan kelas B minimum, peringkat IP yang disesuaikan dengan debu dan pencucian, pemanas ruangan, RTD, dan trip suhu belitan.
5. Setujui paket suku cadang dan dokumentasi: kualitas dan set sikat, pegas, penahan, prosedur servis komutator, laporan pengujian pabrik, dan gambar dimensi.

Tugas di area berbahaya menambahkan satu lapisan lagi. Mesin DC dengan roda gigi di area Zona 1 biasanya disediakan dalam wadah tahan api, dan cakupan sertifikasi harus mencakup kotak terminal, pemanas ruangan dan tacho serta motor itu sendiri. Membeli motor, pasokan lapangan, dan peralatan start sebagai satu paket yang cocok menghilangkan sebagian besar risiko integrasi; Shanghai Pinxing Explosion-proof Motor Co., Ltd. membangun rangkaian motor bertegangan tinggi, bertegangan rendah dan tahan ledakan serta DC dan perangkat keras kontrol di sekitarnya, dan instalasi proyek yang terdokumentasi menunjukkan apa yang dihadapi peralatan di pabrik batubara, petrokimia dan metalurgi.

Retrofit jarang berhenti di motor. Jika pasokan kontrol DC pabrik lebih tua dari drive yang diumpankannya, penggantian perangkat keras distribusi pada pemadaman yang sama akan mencegah pemadaman kedua pada tahun yang sama.

Panel Daya DC Khusus untuk Penghidupan dan Kontrol Motor Panel daya DC untuk penyalaan dan kontrol motor, relevan ketika retrofit memerlukan penggantian perangkat keras distribusi pasokan kontrol DC yang sudah tua. Lihat Produk →

Pertanyaan Yang Sering Diajukan Tentang Motor Listrik Arus Searah

Untuk apa motor listrik arus searah digunakan?

Ia menggerakkan beban yang memerlukan torsi penuh pada kecepatan nol atau rentang torsi konstan yang sangat luas: dudukan pabrik pembalik, bagian mesin kertas, kerekan tambang, ekstruder, kerekan derek, dan penggerak magnet permanen kecil pada peralatan bertenaga baterai.

Apakah motor DC lebih baik dari motor AC dengan VFD?

Untuk instalasi baru, tidak. Motor AC dengan penggerak vektor lebih efisien dan tidak memerlukan perawatan sikat. Untuk mesin DC yang sudah ada di dalam antarmuka mekanis tetap, menjaga motor DC seringkali lebih cepat dan lebih murah dibandingkan mengerjakan ulang drive train.

Berapa lama motor DC bertahan?

Lima belas tahun atau lebih adalah normal dengan inspeksi sikat terjadwal, pemeriksaan film dan skimming komutator berkala. Faktor pembatasnya biasanya adalah kondisi komutator dan isolasi, bukan umur bearing.

Bisakah motor DC digunakan di area berbahaya?

Ya, biasanya dalam wadah tahan api dengan perlengkapan sikat, kotak terminal, dan aksesori bersertifikat. Ruang lingkup sertifikasi harus mencakup setiap komponen yang ditambahkan ke mesin, termasuk pemanas ruangan dan perangkat umpan balik kecepatan.